LIBS技术提升钢液锰元素在线监测精度

本文主要探讨了基于激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)技术在钢液中在线监测锰元素的应用。激光诱导击穿光谱是一种非接触、无损的分析方法，特别适用于高温、高压环境下物质成分的快速测定，如钢铁生产过程中的金属元素监控。 研究者提出了一种关键的改进策略，即通过选取基体元素FeI433.705和FeII400.676作为内标元素的谱线，以及分析元素MnI441.188和MnII423.514的谱线进行监测。内标元素的选择是为了校准分析过程中可能受到的干扰，确保测量结果的可靠性。通过将原子线与离子线配成不同的线对，分别构建原子线对、离子线对的定标曲线，这种方法旨在减少测量误差，提高分析精度。 定标曲线的构建是关键技术之一，通过比较不同线对的拟合度和结果的稳定性，优化了定量分析过程。实验结果显示，选择合适的分析线对能显著提升定标曲线的拟合度，达到约92%，并且降低了测量结果的相对标准偏差，仅为1%。这表明该方法具有较高的准确性和重现性。 该研究对于提高钢铁生产过程中的在线质量控制有着重要意义，因为它可以实时监测钢液中锰元素的含量，及时调整工艺参数，从而降低成本，提高产品质量。此外，文章还被归类在《光电技术与系统》期刊，并获得了国家自然科学基金(61271402)的资助，显示出其在学术领域的前沿性和实用性。 这篇研究论文提供了一种有效的方法来优化钢液中锰元素的在线监测，对于推动冶金工业的现代化进程和提升产品质量控制具有重要的科学价值。