专利名称：一种光谱分析方法
技术领域：
本发明涉及一种光谱分析方法，对样品中元素的含量进行检测。
背景技术：
原子发射光谱法是利用原子或离子在一定条件下受外界条件激发而发射的特征 谱线来分析物质化学组成的分析方法。主要是根据原子发射光谱的谱线强度与被分析样品 中待分析元素的浓度成一定关系来进行定量分析。直读光谱仪是原子发射光谱仪的一种，主要用于金属成分的检测，应用领域包括 材质检验、炉前分析等。直读光谱仪的装置如
图1所示，包括激发装置1、电极2、金属样品 3、分光装置4、测量装置5和数据处理装置6。其工作原理为激发装置1产生一个高压脉 冲，施加在电极2与金属样品3之间，金属样品的一部分原子蒸发，同时高压脉冲将电极2 与金属样品3之间的气体(空气或保护气体)电离，形成电阻较低的等离子区；激发装置 1向等离子区输出电流，等离子区中蒸发的金属样品原子在电流的作用下被激发，内部电子 跃迁，辐射出大量原子谱线；谱线的半宽仅为皮米量级；谱线波长与元素的种类有关，强度 与元素的含量有关。分光装置4将谱线按波长顺序分开，测量装置5探测谱线的强度得到谱线强度。数 据处理装置6根据谱线强度建立分析模型或计算样品的元素含量。元素含量与谱线数据之间的分析模型可近似表示为下式
权利要求
1.一种光谱分析方法，包括以下步骤A、建立分析模型激发标准样品，获得原子光谱信息；从所述光谱信息中选择分析元素的m条特征谱线，m^2；根据上述m条特征谱线对应的谱线数据及所述分析元素的元素含量/诱导含量，建立 分析模型；B、分析未知样品按照步骤A的方法获得未知样品相应分析元素的谱线数据，并代入上述分析模型，得 到未知样品相应分析元素的含量。
2.根据权利要求1所述的光谱分析方法，其特征在于所述分析模型为Ypxi= XFtxi,其中Y为元素含量/诱导含量矩阵，X为谱线数据矩阵，F为系数矩阵，ρ为样品个数，ρ彡2，t彡m。
3.根据权利要求2所述的光谱分析方法，其特征在于 al、取m条特征谱线的谱线强度组成行向量I ；将P块样品的行向量I组合，建立强度矩阵Apxtl, q = m；a2、利用矩阵Apxtl构建s次多项式矩阵Bpxt，t = sXq+1, s = 1,2,……；a3、将矩阵^jxt作为谱线数据矩阵)(pxt。
4.根据权利要求3所述的光谱分析方法，其特征在于由矩阵Apxtl构建矩阵^jxt的方 法为矩阵Bpxt第(sXi-j+Ι)列各矩阵元素为矩阵Apxtl第i列相应矩阵元素的j次方，i = 1,2,…，q ；j = 1,2,…，s ；矩阵^jxt第(sXq+Ι)列各矩阵元素均为常数。
5.根据权利要求4所述的光谱分析方法，其特征在于矩阵^jxt第(sXq+Ι)列各矩阵 元素均为1。
6.根据权利要求3所述的光谱分析方法，其特征在于在步骤A中，从所述光谱信息中再选择η条内标元素的特征谱线，n^l； 步骤al为将m条分析元素的特征谱线和η条内标元素的特征谱线交叉配对，并取配 对后相应特征谱线的谱线强度比值，组成行向量I ；将P块样品的行向量I组合，建立强度矩阵ΑρΧ ，q = mXn。
7.根据权利要求3所述的光谱分析方法，其特征在于步骤al中，特征谱线各波长点强度组成长度为r的谱线强度向量，m条特征谱线的谱 线强度向量组成行向量I，r>l;将P块样品的行向量I组合，建立强度矩阵ΑρΧ ，q = mXnXr。
8.根据权利要求7所述的光谱分析方法，其特征在于在步骤A中，从所述光谱信息中再选择η条内标元素的特征谱线，内标谱线特征谱线各 波长点强度组成长度为1的谱线强度向量，1^1;步骤al为将m条分析元素的特征谱线和η条内标元素的特征谱线交叉配对，并对配 对的谱线强度向量中的向量元素交叉配对，并取交叉配对后向量元素的比值，组成行向量将P块样品的行向量I组合，建立强度矩阵Apx ,，q = mXnXrXl。
9.根据权利要求3或6或7或8所述的光谱分析方法，其特征在于 不包括步骤a2 ；步骤a3为将矩阵Apxtl作为谱线数据矩阵)(pxt，q = t。
10.根据权利要求6或8所述的光谱分析方法，其特征在于内标元素为样品基体元ο
11.根据权利要求1所述的光谱分析方法，其特征在于采用偏最小二乘算法，建立分 析模型。全文摘要
本发明涉及一种光谱分析方法，包括以下步骤A、建立分析模型激发标准样品，获得原子光谱信息；从所述光谱信息中选择分析元素的m条特征谱线，m≥2；根据上述m条特征谱线对应的谱线数据及所述分析元素的元素含量/诱导含量，建立分析模型；B、分析未知样品按照步骤A的方法获得未知样品相应分析元素的谱线数据，并代入上述分析模型，得到未知样品相应分析元素的含量。本发明具有分析模型稳健、分析准确、重现性好等优点。
文档编号G01N21/63GK102103080SQ20101062242
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者吕全超, 吴继明, 张东明 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司