内标法在激光诱导击穿光谱测定煤粉碳含量中的应用

采用激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术测量煤粉的元素含量。将高能激光束聚焦在煤粉表面形成样品的高温等离子体,用光纤光谱仪探测等离子体冷却过程中的发射谱线以测定煤粉的元素种类和含量。应用内标法定量分析煤粉C含量,根据测量原理搭建了实验平台,选取化学纯试剂C6H7NO3S、C和SiO2配制的8个混合样品作为标准样,分别进行LIBS实验。依据内标法原理,以Si为内标元素,建立了C含量的定标曲线,并利用该曲线对烟煤煤粉样C进行了定量分析。结果显示,LIBS内标法测定煤粉C含量的相对误差为1.46%,验证了内标法应用于LIBS测定煤粉元素含量的可行性。     

激光诱导击穿光谱测量未燃碳的煤种适应性分析

将激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)应用于粉煤灰未燃碳的分析。通过快速灰化法制取不同含碳量的粉煤灰样品。利用脉冲激光在大气常压环境下激发样品,探测等离子体发射信号,得到未燃碳的光谱信息。由一种煤样制得的6组灰样构建未燃碳定标曲线,分析另外2种不同煤种的灰样未燃碳含量,以验证激光诱导击穿光谱技术分析粉煤灰未燃碳的煤种适应性能力。研究结果表明,通过采用适当的数据处理方法,由一种煤样制取的粉煤灰建立定标曲线,可分析不同煤种的粉煤灰样品,并能得到良好的定量分析结果。分析信号重复测量值的相对标准偏差小于8.08%,未燃碳定量分析的相对误差小于2.27%。证明了激光诱导击穿光谱技术适用于粉煤灰未燃碳的快速测量,并具有良好的煤种适应性能力。     

激光诱导击穿钢液等离子体有效信号提取研究

将激光诱导击穿光谱技术应用于高温熔融钢液的直接检测.搭建了适应高温辐射环境下的激光诱导击穿光谱实验系统,用电感熔炉模拟炼钢现场,得到了高温熔融钢液在175～1050nm波段范围内的光谱全图,合理选取了Si元素和Mn元素的分析谱线,通过计算,对比分析了Si元素和Mn元素谱线信噪比随延迟时间的演化曲线.实验结果表明,通过选取合适的分析谱线及延迟时间,可以减少强烈的高温辐射及丰富的Fe元素谱线的干扰,并有利于实现钢液中激光诱导击穿光谱方法的多元素同时检测.