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期刊信息/Journal information
量子电子学报
量子电子学报

龚知本

双月刊

1007-5461

LK@aiofm.ac.cn

86-551-65591564

230031

安徽省合肥市1125邮政信箱

量子电子学报/Journal Chinese Journal of Quantum ElectronicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国光学学会基础光学专业委员会和中国科学院安徽光学精密机械研究所共同主办、科学出版社出版、国内外公开发行的学术期刊，全国物理类及无线电电子学、电信技术类核心期刊，其宗旨是致力于报导和反映我国量子电子学及相关的交叉学科领域中最新的实验和理论研究成果，有创见的专题综述教和教学研究，为促进国内外学术交流和发展我国的量子电子学事业服务。读者对象为高等院校有关专业的师生以及相关研究所和公司的科研工作者、工程师。
正式出版
收录年代

    "LIBS关键技术与应用"专辑前言

    姚顺春郭连波俞进卢渊...
    397-398页
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    激光诱导击穿光谱仪器化研制综述

    蒲磊邱岩卢博文朱斌...
    399-420页
    查看更多>>摘要：作为一种新型物质探测技术，激光诱导击穿光谱(LIBS)技术因具有制样简单、非接触式测量、现场适应能力强、分析速度快以及能同时对多种元素进行识别和定量分析等突出优点，近年来在工厂运维、垃圾回收、岩矿分析、文化遗产保护、环境监测、生物医疗、食品检验、国土安全等诸多领域得到广泛应用。在从实验室逐步走向实际应用的过程中，各国研究人员开发了各式LIBS仪器，根据其大小和使用特点，大致可分为台式、远程式和便携式三类。本研究对激光诱导击穿光谱的原理、系统构成和发展脉络作了系统性的介绍，对现有的LIBS仪器进行了分类与综述，细致探讨了各类设备的优势及面临的挑战，并对未来的发展方向进行了展望。

    激光技术激光诱导击穿光谱仪器研制定性定量分析

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    LIBS测量飞灰含碳量的研究现状及展望

    杨先茂喻子彧马维喆覃淮青...
    421-436页
    查看更多>>摘要：飞灰含碳量是评价燃煤锅炉燃烧效率的重要参数之一，实现其在线测量对于提高燃煤机组节能水平与智能化发展具有重要意义。激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种具有竞争力的在线快速测量技术，在飞灰含碳量测量方面的应用已取得了较大进步。本文综述了LIBS测量燃煤飞灰含碳量的基础研究进展，根据测量时飞灰样品形态差异，梳理了LIBS在不同测量模式下的测量参数优化方法;总结了目前LIBS测量飞灰含碳量的光谱数据处理方法和定量分析算法的发展趋势;回顾了在实际工业中LIBS测量飞灰含碳量的应用现状，并对未来研究方向进行了展望。

    光谱学飞灰含碳量测量激光诱导击穿光谱能源高效利用应用开发

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    紧凑型激光诱导击穿光谱仪的研制

    王金梅刘旭峰郑培超陈光辉...
    437-445页
    查看更多>>摘要：基于煤质分析、冶金、水质检测等众多领域对激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的需求，本研究设计了一台基于激光诱导击穿光谱原理的紧凑型快速检测装置，其具有良好的稳定性和较高的激光能量(0～100 mJ)，可进行全自动化谱线对比与筛选，从而实现多样品、多元素的LIBS快速检测。在参数优化的基础上，利用该装置对7个钢样所含的硅元素与碳元素进行了检测分析。实验结果表明，当延迟时间为1 μs、离焦量为0 mm、激光能量为60 mJ时，可以获得最佳的硅、碳特征光谱数据。在最优实验条件下，对7个样品进行定量分析，利用内标法建立硅、碳元素的定标拟合曲线，其相关系数分别为0。986和0。999，相对强度比的相对标准误差不超过5%，预测值与实际值偏差较小。研究结果验证了该仪器具有良好的分析性能，对多元素检测、可移动式LIBS仪器的发展具有参考意义。

    光谱学激光诱导击穿光谱紧凑型LIBS光谱仪定量分析参数优化

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    基于彩色相机RGB通道的LIBS等离子体图像采集与分析

    燕群李守杰卢渊田野...
    446-454页
    查看更多>>摘要：激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种基于瞬态等离子体的发射光谱，而实现等离子体成像则对LIBS技术研究至关重要。本工作采用低成本的工业彩色相机实现了LIBS等离子体动态观测，本文以相机RGB通道分离出不同波段下的等离子体成像结果，进而实现对应波段下元素演化情况的动态观测。以铜锌合金靶材进行了方法验证，结果显示所提出的成像方式能够较好地完成不同元素(Zn、Cu、O)扩张情况的表征，且结合带通滤色片可实现更窄波段下的等离子体成像，证明了彩色相机RGB通道用于等离子体成像分析的可行性，为LIBS基础研究提供了一种实用的技术手段。

    光谱学等离子体成像RGB通道时间分辨激光诱导击穿光谱

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    基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的单点修正激光诱导击穿光谱

    胡桢麟王天泽郭连波林楠...
    455-462页
    查看更多>>摘要：为进一步提高单点修正激光诱导击穿光谱(OPC-LIBS)的定量分析精度，提出了基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的OPC-LIBS方法，利用该方法对两个钛合金样品中的Ti、V和Al元素进行了定量分析，并将其定量结果与基于玻尔兹曼图的OPC-LIBS、基于萨哈-玻尔兹曼图的OPC-LIBS以及基于玻尔兹曼图和自吸收校正的OPC-LIBS的结果进行了对比分析。研究结果表明，所提出的改进方法在4种方法中可获得最小的定量误差，测量两个钛合金样品中3种元素的平均相对误差(MREs)分别为4。11%和3。99%，证明所提出的改进方法可有效提高OPC-LIBS的定量分析精度。

    光谱学单点修正激光诱导击穿光谱萨哈-玻尔兹曼图自吸收校正等离子体温度

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    基于迁移成分分析的火星LIBS光谱数据定量分析方法

    吴敏浩陈靖郑子宇李宣佑...
    463-472页
    查看更多>>摘要：火星土壤中的元素成分及其含量是地质演化历史的重要记录载体，可以反映火星环境、气候等信息，因此对火星土壤进行检测和分析具有重要意义。本研究提出了一种迁移成分分析(TCA)结合随机森林(RF)的LIBS定量分析方法，用于预测火星在轨标样的K2O质量分数。选取了383种标样在模拟火星环境下的光谱数据作为训练集，6种在轨标样在真实火星环境下的光谱数据作为测试集。使用训练集建立决策树为250棵的RF模型，其平均绝对误差(EMA)、均方根误差(ERMS)和平均相对误差(EMR)分别为1。117、1。148和10。104，预测性能较差。为了缩短训练集和测试集光谱数据之间的分布距离，建立TCA-RF模型并调整参数。相较于RF模型，TCA-RF模型的EMA、ERMS和EMR分别降低了90。7%、88。1%和94。1%。而与参考模型MOC(一种偏最小二乘法结合独立成分分析的模型)对比，TCA-RF模型在预测测试集中K2O质量分数≥0。15%的样品时，其准确性高于MOC模型。因此TCA-RF模型可以为探测火星土壤元素含量提供新的技术手段。

    光谱学激光诱导击穿光谱火星探测迁移成分分析定量分析

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    SuperCam-LIBS光谱定量分析火星锰元素

    苏鸣宇辛艳青刘长卿凌宗成...
    473-484页
    查看更多>>摘要：毅力号火星车携带的SuperCam载荷可以探测火星表面锰元素等成分信息。本研究依据SuperCam团队发布的地质标样激光诱导击穿光谱(LIBS)数据集，提出了一种基于集成学习的火星锰元素定量方法。本研究首先对LIBS光谱进行光谱降噪、去基线等预处理，随后进行光谱反卷积和分峰拟合，最终建立锰元素的定量方法，实现了锰元素的含量预测。实验评估了传统多变量定量方法(LASSO、弹性网络)和集成学习方法对锰元素定量精度的差异，发现后者的均方根误差相对于前两种传统方法分别平均下降了49%和30%，定量结果更接近样品真实值，表明基于集成学习的定量方法更适用于火星锰元素的定量反演。

    光谱学光谱定量方法激光诱导击穿光谱集成学习火星锰元素

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    准光学薄态下自吸收校正的铜锌合金CF-LIBS定量分析研究

    张轩搏李守杰李颖田野...
    485-495页
    查看更多>>摘要：免定标(CF)方法是一种面向激光诱导击穿光谱(LIBS)的定量分析方法，可在无定标曲线的情况下直接完成探测元素的含量计算，但传统CF-LIBS的实际定量结果往往与真实值存在一定差距。为了提高CF-LIBS定量分析结果的精度，本文使用三种不同质量比的标准铜锌合金靶进行CF-LIBS定量分析计算，通过"准光学薄态逼近"和"谱线自吸收校正"，成功实现了合金靶中Zn/Cu质量比的准确定量。在具体实施过程中，首先通过调节"激光能量"和"探测延时"逼近元素双线比的理论强度值，以此寻获等离子体的"准光学薄"状态。在此基础上，根据元素谱线计算相应的自吸收系数，依据该系数进行LIBS光谱强度的修正，以此完成LIBS谱线的自吸收校正。两部分工作的有效结合，显著提升了CF-LIBS定量的分析精度，结果显示测算的铜锌元素质量比与实际含量非常吻合，三种标准铜锌合金靶的定量误差均小于3。5%，证明了本文所提出方法的有效性和合理性，未来有望在其他领域获得应用验证。

    光谱学定量分析免定标自吸收校正准光学薄态铜锌合金

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    基于LIBS与多元线性定标的稀土元素检测研究

    徐智帅肖钇豪刘莉郝中骐...
    496-505页
    查看更多>>摘要：稀土在工农业和军工等领域应用广泛，是重要的战略储备资源。然而，基于常规单元定标方法的激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对痕量稀土元素进行高准确度检测仍充满挑战。本研究提出了优选多谱线建立多元线性定标模型，以提高La、Gd、Y、Yb四种稀土痕量元素的LIBS检测准确度。在优化离焦量、采集延时和激光脉冲能量实验参数的基础上，建立了这四种元素的多元线性定标模型，并基于验证样品对比了一元至三元条件下定标模型的均方根误差(RMSE)。结果显示，验证样品中La、Gd、Y和Yb四种元素的RMSE从一元线性定标时的0。00341%、0。00727%、0。00662%和0。00653%降至三元线性定标时的0。00203%、0。00707%、0。00586%和0。00356%。研究结果表明，利用LIBS多元线性定标模型可以有效降低稀土元素的预测误差，提高稀土痕量元素测量的准确性。

    光谱学稀土元素检测激光诱导击穿光谱多元线性定标

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