用于合金钢分析的微型双脉冲激光诱导击穿光谱技术

摘要

在冶金工业中冶金成分的在线检测和控制是冶炼全流程经济生产的核心。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有快速、非接触、无需制样等特点，非常适合用于合金成分的在线检测。实验利用自主研制的微型双脉冲LIBS系统对合金钢标样进行了LIBS测量。分别采用内标法和偏最小二乘回归(PLSR)法对6种合金钢标准样品中的Ni、Cr、Cu、Mn元素进行了定量分析，内标法结果表明，定标曲线的决定系数均大于0.99,预测含量的相对误差分别为5.59%、4.84%、4.27%、5.97%;PLSR法结果显示，定标曲线的决定系数均大于0.98,Ni、Cr、Cu、Mn元素含量预测的相对误差分别为2.61%、2.04%、3.01%、2.46%;相比内标法，PLSR方法具有更高的定量精度。此外，通过对比微型激光器输出双脉冲与单脉冲激光对LIBS测量的影响发现，使用双脉冲模式激光输出能够有效提高LIBS信号的信噪比和稳定性。

关键词