|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Определение элементного состава лазерно-индуцированной плазмы с использованием многопараметрической оптимизации при моделировании эмиссионных спектровдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Зайцев Сергей Михайлович, Лабутин Т.А.
- Автор: Крылов Иван Николаевич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2018
- Аннотация: Лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия (ЛИЭС) - активно развивающийся метод экспрессного прямого атомно-эмиссионного анализа. Он основан на регистрации излучения лазерно-индуцированной плазмы, возникающей под воздействием мощного сфокусированного на образец излучения импульсного лазера. Оптическая схема возбуждения плазмы и регистрации сигнала позволяет реализовать высокопроизводительный дистанционный элементный анализ вещества, в том числе в агрессивных средах. Как отметил в своем пленарном докладе Арне Бенгстон на последней международной конференции по ЛИЭС, целесообразно использовать метод именно в таких приложениях, где он может раскрыть свой потенциал, поскольку матричные эффекты сильно снижают правильность измерений (при этом требуются стандартные образцы) и достигнуть метрологических показателей таких широко распространённых методов как атомная абсорбция или атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой не представляется возможным. В то же время уникальные возможности ЛИЭС используются для предварительной оценки состава поверхности Марса на месте (марсоход Curiosity) и океанского дна на глубинах до 3000 м, различных in-line промышленных системах, в том числе для анализа расплавленного металла или шлаков. Поскольку во всех вышеперечисленных приложениях (анализ космических тел, иссле-дование морского дна, контроль разнообразных изделий и высокотемпературных расплавов) изготовление стандартных образцов практически невозможно, остро встает необходимость исследований, направленных на создание способов определения состава без образцов срав-нения с помощью ЛИЭС. Существующие варианты анализа без построения градуировочной зависимости (calibration-free LIBS) либо требуют таких трудновыполнимых условий как от-сутствие самопоглощения в лазерной плазме, или полную диагностику (томографию) ла-зерного факела с помощью преобразования Абеля или Радона с высоким пространствен-ным разрешением, что требует значительного усложнения конструкции спектрального при-бора и большого числа измерений плазмы. При этом оба этих варианта безэталонного анали-за имеют невысокую правильность – погрешности зачастую достигают 50% даже для основ-ных компонентов. Были попытки определить состав объекта с помощью варьирования пара-метров лазерной плазмы и концентраций элементов в ней (многопараметрической оптимизации) с помощью гидродинамической модели расширяющейся лазерной плазмы. Однако данная модель не дает преимущества на практике, так как слишком сложна из-за большого числа параметров, связанных системой дифференциальных уравнений. Поэтому поставленная в данной работе цель по разработке способа определения элементного состава по эмиссионным спектрам лазерно-индуцированной плазмы с использованием фундаментальных параметров спектральных линий атомов и ионов, наблюдаемых в плазме, представляется весьма актуальной и важной.
- Добавил в систему: Лабутин Тимур Александрович