中科院瀋陽自動化所：激光誘導擊穿光譜技術取得新突破

近日，中國科學院瀋陽自動化研究所（以下簡稱瀋陽自動化所）科研團隊提出一種基於圖像反饋的激光誘導擊穿光譜特徵譜線強度校正方法，實現了光譜信號波動的抑制與補償，並將其應用到工業在線檢測領域中，顯著提高了在線測量穩定性。該研究的系列成果在日前舉辦的第三屆亞洲激光誘導擊穿光譜研討會（ASLIBS 2019）上引起廣泛討論。

當前，激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術以其可原位、在線、同時分析多種元素成分的優點，成為流程工業現場檢測關注的重要技術，但如何保證光譜的穩定性，成為了制約該項技術應用推廣的關鍵問題。

科研團隊負責人、瀋陽自動化所研究員孫蘭香向《中國科學報》介紹，在實驗室環境下，可以通過樣品預處理、物理約束、實驗條件控制等方法提高光譜穩定性。但是，在複雜、惡劣的工業現場檢測環境中，由於實驗條件波動大、樣品無法實現預處理，以及物理約束無法實施等條件的限制，所獲得的光譜存在很大的波動，嚴重影響測量的準確性。

激光誘導等離子體是獲得光譜的光源，其形貌和強度的變化是導致光譜波動的直接原因。孫蘭香帶領研究團隊將激光誘導等離子體圖像引入到光譜穩定性校正建模中，通過同步採集光譜和相應的等離子體圖像，以等離子體圖像特徵的差異作為反饋信號對相應的特徵譜線強度進行補償與校正，校正後的激光誘導擊穿光譜特徵譜線穩定性得到極大提升，為激光誘導擊穿光譜在線檢測應用提供了更可靠的光譜數據。

近年來，瀋陽自動化所在等離子體圖像反饋校正激光誘導擊穿光譜方面展開系統研究，取得的成果分別發表在多家國際期刊上，相應的子系統已經添加到了國家重點研發計劃——工業過程在線分析檢測儀器開發與應用項目中的激光誘導擊穿光譜在線成分分析儀中，具體方法已在磷礦礦漿重點元素成分在線分析中展開應用*。*