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贾尧: 作品数：10 被引量：64H指数：5; 供职机构：中国科学技术大学更多>>; 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金安徽省杰出青年科学基金更多>>; 相关领域：理学机械工程环境科学与工程电子电信更多>>

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基于元素粒子比的土壤重金属元素快速分析方法研究被引量：5: 2015年; 由于自由定标法-激光诱导击穿光谱(CF-LIBS)需要元素归一化,多元素同时参与计算,土壤中微量元素谱线较弱,计算Saha-Boltzmann斜线困难,因而采用元素粒子比方法对多种国家标准土壤样品和实地采集的土壤样品中Cr的含量进行了预测。通过Saha-Boltzmann方程计算了等离子体中Cr、Si、Fe 3种元素的等离子体温度,以Al I 309.284 nm特征谱线的Stark展宽计算了等离子体电子密度,验证了实验条件下等离子体处于局部热平衡(LTE)状态。结合Saha-Boltzmann方程和Saha方程,计算土壤样品等离子体中Cr、Si元素的粒子比,从而计算出Cr元素在土壤样品中的含量。实验对国家标准土壤样品中Cr的预测相对误差在7%以内,对实地采集土壤样品中Cr的预测相对误差最大值为16.438%。研究结果表明元素粒子比方法可以用于土壤中Cr含量的快速分析,提高了LIBS技术用于土壤元素含量快速探测的优势。; 谷艳红赵南京马明俊孟德硕余洋王寅胡丽方丽贾尧王园园刘建国刘文清; 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱土壤 CR元素

基于主成分回归的土壤重金属LIBS定量分析方法研究被引量：9: 2016年; 采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合主成分分析(PCA)和基于PCA的偏最小二乘回归法(PLSR),对8种土壤样品进行分类及Cr元素含量的分析研究。对比分析了不同土壤样品基体元素的特征光谱,利用PCA对8种土壤样品进行分类,并采用PLSR定量分析不同土壤中Cr元素的含量。研究结果表明,不同土壤样品中的基体元素特征光谱出现较大差异,8种土壤样品经PCA分析后大致分为3类;利用PLSR训练模型得到的定标曲线将拟合相关系数提高至0.986,对同一类的土壤样品Cr的含量预测相对误差小于7.5%,对非同一类土壤样品Cr的预测相对误差较大。这说明,对待测样品定量分析前,采用PCA对土壤样品分类可以提高对待测样品重金属元素定量检测的精确度,对建立定量分析模型提供指导。; 谷艳红赵南京马明俊孟德硕余洋贾尧方丽王园园刘建国刘文清

单脉冲和再加热正交双脉冲激光诱导击穿光谱对比研究被引量：5: 2017年; 为了提高激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的检测灵敏度和辐射光谱特性,采用再加热正交双脉冲结构对样品中的4种元素Fe,Pb,Ca和Mg以及含有不同浓度重金属元素Cr的土壤样品进行分析。研究了4条特征谱线FeⅠ:404.581nm,PbⅠ:405.78nm,CaⅠ:422.67nm和MgⅠ:518.361nm的光谱强度和信背比随两激光脉冲之间时间间隔的变化关系,获得了两激光脉冲之间最佳的时间间隔为1.0μs。在单脉冲和双脉冲条件下,得到了4条特征谱线FeⅠ:404.581nm,PbⅠ:405.78nm,CaⅠ:422.67nm和MgⅠ:518.361nm光谱强度的增强倍数分别为2.23,2.31,2.42和2.10;分析了特征谱线FeⅠ:404.581nm和CaⅠ:422.67nm谱线强度随时间的演化特性以及4条特征谱线信背比随光谱采集延时的变化关系,双脉冲能有效延长光谱强度的衰减时间以及提高特征谱线的信背比;比较分析了等离子体温度和电子密度随时间的演化特性,在双脉冲条件下,等离子体温度最大升高了730K,电子密度最大增加了1.8×1016 cm-3。单脉冲和双脉冲条件下获得重金属元素Cr的检测限分别为38和20μg·g^(-1),再加热正交双脉冲技术使元素检测限下降近2倍。以上结果表明:再加热正交双脉冲能有效地提升LIBS技术的检测灵敏度和光谱特性,为进一步降低元素的检测限提供了有效的方法。; 余洋赵南京方丽孟德硕谷艳红王园园贾尧马明俊刘建国刘文清; 关键词：激光诱导击穿光谱信背比等离子体温度电子密度

基于LIBS技术的水体重金属连续在线检测方法被引量：12: 2018年; 针对工业废水重金属原位在线监测的需求,提出了基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的水体重金属连续在线检测方法。采用石墨基底蒸干的富集方式,通过研究样液富集模式、样液定量添加方式、样液蒸干富集方式等,实现了水体中重金属元素的快速自动检测,提高了检测效率和检测能力。对含有Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn重金属元素的不同质量浓度的标准溶液进行检测,分别建立了这6种元素的定标曲线,并得到了相应的检测限。多次测量光谱强度相对标准偏差分别为9.24%、10.45%、12.59%、11.58%、15.24%、6.87%,检测限分别为0.03,0.012,0.0047,0.033,0.071,0.0376mg/L。该方法为水体重金属的在线监测提供了一种有效手段。; 贾尧贾尧刘文清刘文清马明俊孟德硕; 关键词：光谱学环境监测激光诱导击穿光谱水体重金属稳定性检测限

工业废水重金属LIBS在线监测系统功能设计与验证: 水体重金属污染对生态环境和人体健康造成严重威胁,而工业排放废水重金属是该污染的重要来源,因此实现废水重金属的在线监测对工业减排控制和水体环境保护具有十分重要的现实意义。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种简便、快速的多...; 贾尧; 关键词：激光诱导击穿光谱水体重金属在线监测; 文献传递

LIBS结合ANN对不同类型土壤中的Cu的定量检测被引量：11: 2015年; 不同种类土壤的Cu浓度与其激光诱导击穿光谱(LIBS)强度之间存在不同的规律,本文利用LIBS结合人工神经网络(ANN)对土壤中的Cu进行了定量分析,以实现不同种类土壤中Cu的定量检测。分别研究了单一类型土壤和3种土壤类型基体下神经网络的应用情况。结果表明,在单一土壤基体情况下,应用反向传播(BP)神经网络可以对土壤中的Cu进行准确的检测,检测误差最大为10.17%;而在3种土壤基体下,BP神经网络的预测准确度降低,检测误差不大于16%,并且线性神经网络对Cu浓度较高的土壤样品预测准确度较高,两种方法的检测准确度均高于内标法,BP神经网络能够更准确的描述单一土壤类型的基体效应。LIBS结合ANN能有效解决土壤间存在的基体效应,LIBS结合ANN能有效解决土壤间存在的基体效应,实现不同类型土壤中Cu元素的定量检测。; 孟德硕赵南京马明俊谷艳红余洋方丽王园园贾尧刘文清刘建国; 关键词：土壤重金属

基于电极富集的水体重金属LIBS检测灵敏度研究被引量：4: 2017年; 为了提高水体重金属LIBS检测的灵敏度以及降低元素检测限,采用LIBS结合铝电极富集方法对水体中的重金属Pb,Cd,Ni进行了分析。研究并优化了电极富集方法中关键参数—富集电压U,分析了LIBS特征谱线的光谱强度与富集电压大小之间的关系,得出重金属元素特征光强随着富集电压先增加后减小,在1.2 V处光谱强度达到最大值,选择了最优富集电压值为1.2 V。研究了Pb,Cd,Ni三种重金属元素的光谱稳定性,其特征谱线光谱强度的相对标准偏差(RSD)分别为5.98%,4.25,%和5.27%,说明该实验方法得到的谱线具有较高的稳定性。在0~0.13 mg·L^(-1)范围内配制系列样品进行实验并对元素进行定量分析,得到Pb,Cd,Ni三种重金属元素的检测限分别为1.2,3.1和1.7 ppb。结果表明:LIBS结合铝电极富集方法能够有效地提高特征谱线的稳定性以及降低元素的检测限,为提高水体重金属LIBS的检测灵敏度和分析能力提供了方法支持。; 王园园赵南京马明俊方丽余洋孟德硕谷艳红贾尧刘建国刘文清; 关键词：激光诱导击穿光谱检测限水体重金属

激光诱导击穿光谱技术研究进展被引量：14: 2016年; 激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术是一种基于原子发射光谱的物质成分分析技术,具有无需样品预处理、快速、多元素同时测量等特点;国内外研究人员在环境监测、工业过程控制、空间探测等多个领域均开展了大量研究工作,已形成较为完善的理论方法体系;在技术设备开发方面虽取得一定进展,但也存在诸多技术应用难题。综述了现阶段LIBS技术主要研究进展,重点包括光谱获取技术、光谱增强方法、元素识别,及定量分析方法等,分析了LIBS仪器开发现状与存在的问题,为进一步发展LIBS技术的实用化提供参考.; 赵南京谷艳红孟德硕马明俊贾尧方丽余洋王园园刘建国刘文清; 关键词：激光诱导击穿光谱

激光诱导击穿光谱最佳探测时间的分析被引量：2: 2016年; 为了确定激光诱导击穿光谱(1aser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)的最佳探测时间,采用时间分辨LIBS研究了样品中4种元素Fe、Pb、Ca和Mg的4条特征谱线峰值强度以及相应的连续背景辐射光谱强度的衰减特性,对特征谱线峰值强度和连续背景辐射光谱强度的比值求极值,获得了特征谱线最佳信背比(signal-to-background ratio,SBR)所对应时间的计算值。连续背景辐射和特征谱线光谱强度均呈指数形式衰减,4条特征谱线衰减时间分别为1.42,1.95,1.69,1.65μs,相应的连续背景辐射衰减时间分别为0.85,0.93,0.89,0.87μs。4条特征谱线最佳SBR所对应时间的计算值分别为1.43,1.77,1.62,1.80μs,最佳SBR所对应的时间的实验测量值分别为1.5,2.0,1.5,1.5μs,二者具有较好的一致性.特征谱线峰值强度和连续背景辐射光谱强度的演化规律能够对最佳SBR出现的时间作出预测.以上研究结果表明,LIBS最佳探测时间与连续背景辐射和特征谱线的衰减规律密切相关,通过对光谱强度的比值求极值,可以预测谱线最佳SBR出现的时间,此方法为确定LIBS技术探测和分析的最佳时间提供了依据.; 余洋赵南京方丽孟德硕谷艳红王园园贾尧马明俊刘建国刘文清; 关键词：激光诱导击穿光谱信背比

激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析土壤中铅、镉、铬和铜（英文）被引量：6: 2017年; 利用课题组自主研制的便携式激光诱导击穿光谱测量系统定量分析土壤及固体废弃物中四种重金属元素Pb,Cd,Cr和Cu。实验采用中心波长为1 064nm的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,工作频率为3Hz,单脉冲能量为100mJ,脉冲宽度为6ns;以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件为谱线分离与探测器件,探测范围为200~500nm,分辨率为0.08~0.12nm。为了提高光谱强度及检测灵敏度,通过半球空间约束装置对等离子进行约束,并采用多芯光纤实现多通道不同角度光谱信号收集,接收角度为45°。实验时激光重复频率为2Hz,延时为1.5μs,门宽为1.05ms。文章创新性地将曲线拟合代替直线拟合用于标准加入法定量分析基质未知样品中重金属元素,有效提高了测量结果的准确性,尤其是低浓度的土壤样品,直线拟合无法定量分析重金属含量,相比而言,曲线拟合相关系数更高,测量结果更接近国标方法,可以满足一级土壤污染的检测。七个土壤及固体废弃物样品检测的相对误差如下,直线拟合相对误差分别为:Pb 1.26%~79.38%,Cr-22.44%~82.06%,Cu 15.09%~190.50%,Cd 32.76%~167.96%,曲线拟合相对误差为分别Pb-4.19%~11.92%,Cr-38.31%~9.26%,Cu-7.24%~26.86%,Cd-10.52%~12.94%,相对误差平均值为10.47%。; 方丽赵南京马明俊马明俊谷艳红贾尧刘文清贾尧; 关键词：激光诱导击穿光谱标准加入法重金属

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