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样品物理方法前处理提高猪肉中Pb元素的LIBS分析精度研究被引量：2: 2017年; 农产品基体复杂,为了减弱水分和有机质对其痕量重金属元素LIBS检测能力的影响,以期提高目标元素LIBS分析灵敏度和预测精度。以实验室含Pb溶液污染处理的新鲜猪肉样品为例,对猪肉样品进行烘干、粉碎、压片处理,比较样品简单的物理方法前处理提高目标元素LIBS探测效果的可行性。通过采集猪肉鲜样和干样的LIBS谱线信息发现,鲜样受水分、有机质成分影响致使其谱线信息背景和噪声信号干扰较大;对于10个浓度梯度的样品,目标元素特征谱线PbⅠ405.78的LIBS强度信息在鲜样中无明显的差异性,而在干样样品中差异明显并表现出一定的梯度关系。说明LIBS缺乏对鲜样样品低浓度Pb污染的探测能力,干燥处理削弱了水分的影响、浓缩了样品浓度范围,提高了LIBS的检测灵敏度。通过目标元素Pb的真实浓度与其特征谱线LIBS强度线性定量模型分析,干样样品的线性相关系数远大于鲜样样品,此时猪肉干样样品检测限为5.13mg·kg^(-1),说明干样样品具有一定的预测精度。整个工作证明猪肉等农产品在经过合适的、简单的物理方法前处理后,有望在LIBS分析灵敏度和检测精度方面发挥应有的潜力,且该物理方法前处理同样适用于其他肉类的LIBS检测分析。; 杨晖王彩虹刘木华陈添兵黄林姚明印; 关键词：激光诱导击穿光谱猪肉重金属

激光诱导击穿光谱结合移动窗口偏最小二乘对脐橙中重金属Cd的检测被引量：6: 2017年; 将移动窗口偏最小二乘(MWPLS)应用于脐橙中重金属Cd含量的激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析模型中,通过改变MWPLS窗口宽度并结合标准归一化处理、一阶导数、二阶导数、中心化处理和多元散射校正等5种数据前处理方法,优选与脐橙中Cd元素相关性高的光谱区间,并与传统偏最小二乘法进行对比分析。模型评价及验证结果显示,当优选移动窗口为61个波长宽度、优选区域为218.61~222.55nm时,结合一阶导数数据前处理方法所构建的模型效果最佳,验证集决定系数、预测均方根误差、主因子数、平均预测相对误差分别为0.9953,15.10×10^(-6),12,7.43%。MWPLS结合合适的数据前处理方法可以筛选出脐橙中Cd元素的LIBS光谱区域,提高定量分析模型的预测能力。; 杨晖黄林刘木华陈添兵饶刚福王彩虹姚明印; 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱脐橙镉

猪肉中铅的LIBS绿色检测可行性分析被引量：2: 2017年; 为了验证激光诱导击穿光谱(LIBS)分析猪肉中重金属铅(Pb)元素的可行性,选取经实验室Pb污染处理的猪肉样品为研究对象,将样品进行烘干、粉碎和压片物理前处理;利用LIBS获取压片样品的光谱信息,并采用原子吸收光谱(AAS)法对样品中Pb元素真实浓度进行检测。结果显示,LIBS能探测出Pb含量大于4.56 mg/kg的干样样品中Pb I405.78特征谱线信息,且样品中Pb特征线的LIBS强度与其浓度具有一定的梯度关系,但简单的线性关系不明显。采用一元二次多项式拟合结果表明,对于含量小于10 mg/kg的样品,预测准确度较高且线性分析灵敏度高,而高浓度样品预测准确度则显著降低。说明可能存在某个浓度界限决定采用不同定标模型的预测精度。本工作的研究为猪肉中Pb元素的LIBS分析提供了可行性证明,为进一步的研究提供了思路。; 饶刚福王彩虹黄林杨晖刘木华陈添兵姚明印; 关键词：猪肉重金属PB 激光诱导击穿光谱

激光诱导击穿光谱技术/多元二次非线性回归分析土壤中的铬元素被引量：14: 2016年; 利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对土壤中铬元素的含量进行了定量分析研究。由于土壤成分复杂r光谱谱线存在较严重的重叠干扰若采用一元回归方法分析常得不到理想结果。为了更充分有效地利用光谱中信息,以土壤中Cr I 425.43 nm和Fe I 425.07 nm谱线的积分强度为自变量,Cr元素浓度为因变量,建立交又降维近似多元非线性回归、多元二次非线性回归和平方降维近似多元非线性回归模型。对比分析表明,当添加Cr和Fe元素特征谱线强度交又项影响时,所建立的多元二次非线性回归模型效果最佳,预测浓度与实际参考浓度之间线性关系达到0.9943,预测4个验证样品的相对误差分别为3.57%,0.76%,7.66%和2.24%。; 何秀文陈添兵姚明印周华茂胡慧琴王彩虹刘木华; 关键词：激光诱导击穿光谱

水田污染区稻壳与糙米中铬元素的LIBS分析可行性被引量：9: 2017年; 为验证激光诱导击穿光谱(LIBS)对江西省环鄱阳湖水田污染区稻谷中铬元素的分析可行性,本试验以在该区收集的稻壳、糙米和白米作为研究对象,分别对所有样品进行LIBS测试,并利用火焰原子吸收法(AAS)对铬元素进行真实浓度检测。LIBS图谱显示稻壳中明显地检测到了铬元素的特征谱线,而糙米和白米则检测不到。AAS结果显示稻壳中Cr浓度远高于糙米,而白米中Cr未超标,同时,稻壳与糙米Cr浓度比率具有一定的梯度关系。结果说明,Cr在稻壳中的富集量高于糙米和白米,利用LIBS技术对稻壳中Cr进行检测具有一定的可行性,最终有望实现通过采集稻壳LIBS光谱信号,预测出糙米中重金属元素的分布规律,进而采用类似的方法获取大米中重金属元素含量。; 王彩虹黄林陈添兵刘木华杨晖胡慧琴姚明印; 关键词：激光诱导击穿光谱稻壳糙米

激光诱导击穿光谱结合间隔偏最小二乘法检测土壤中的Pb被引量：7: 2015年; 为了提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术检测自然土壤中Pb的检测精度,提出采用间隔偏最小二乘法（IPLS）定量预测模型。对土壤在400~417nm波段的特征光谱进行平滑预处理后,建立偏最小二乘法（PLS）定量模型,得到训练集的相关系数为0.974 2,且斜率为0.983。建立IPLS模型时,把所选波段均分成了25个子区间,得到第八个子区间包含了Pb的特征光谱405.78nm,且交叉验证均方根误差最小,选择该区间建立模型得到训练集相关系数为0.985 3,斜率为1.121。预测集中,土壤样品Pb的真实浓度与预测浓度之间的相对误差在13%以内,平均相对误差为7.00%。研究表明IPLS法应用于LIBS定量检测土壤中的Pb是可行的,且该定量模型预测效果优于PLS法。; 胡慧琴黄林涂建平徐雪红姚明印陈添兵刘木华杨平王彩虹; 关键词：LIBS 重金属土壤

不同光谱预处理对激光诱导击穿光谱检测猪肉中铅含量的影响被引量：17: 2016年; 为了研究适合激光诱导击穿光谱(LIBS)检测猪肉中重金属铅(Pb)元素含量的光谱预处理方法,将配制的84个猪肉腿肌样品分为校正集和预测集,以相关系数(R)、内部交叉验证均方差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)作为评价指标,比较了5种光谱预处理方法对偏最小二乘法(PLS)建模预测效果的影响。结果表明,多元散射校正(MSC)预处理效果最好,定标模型预测值与实验室分析元素检测值的相关系数(R)达到0.9908,RMSECV为0.302,RMSEP为0.282,主成分数为16,18个预测集样品的验证结果的平均相对预测误差(ARPE)为7.8%。说明MSC是LIBS检测猪肉Pb含量的有效光谱预处理方法,该研究为进一步实现食品中重金属快速定量分析提供了方法和数据参考。; 陈添兵刘木华黄林周华茂王彩虹杨晖胡慧琴姚明印; 关键词：激光诱导击穿光谱光谱预处理偏最小二乘法

含水量对LIBS检测土豆中Pb元素灵敏度的影响被引量：1: 2016年; 农产品重金属污染问题越来越严峻,急需发展一种快速检测新方法。激光诱导击穿光谱(LIBS)是近年来兴起的物质成分快速无污染的分析方法。但由于农产品成分复杂,受到含水量、有机质元素等复杂基体的影响,导致LIBS在农产品检测方面的研究还缺乏系统的分析。本工作以实验室配置的含铅(Pb)污染的土豆样品为例,通过LIBS技术对不同含水量土豆中的Pb元素进行了检测,探讨了含水量对土豆中铅元素灵敏度的影响。试验结果表明含水量对LIBS信号有明显的干扰,样品越干燥,灵敏度越高。对完全干燥的土豆样品进行了LIBS光谱采集和Pb含量原子吸收光谱(AAS)真实浓度检测,建立了Pb元素真实浓度与其LIBS强度关系模型,定标结果显示模型具有较好的相关系数。研究说明LIBS对Pb污染严重的土豆样品具有一定的检测可行性,对于低浓度的样品,检测能力仍有很大的提升空间。; 王彩虹黄林刘木华杨平陈添兵胡慧琴黎文兵姚明印; 关键词：激光诱导击穿光谱土豆铅含水量灵敏度

微波辅助激光诱导击穿光谱对大米元素分析的实验研究被引量：2: 2016年; 利用Nd：YAG纳秒脉冲激光器输出的1 064nm波长强光束击打在大米样品表面,用2.45GHz型磁控管同轴输出微波装置对激光诱导产生的等离子体进行微波加热,结合激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对大米中元素进行了初步检测研究。根据美国国家标准与技术研究院原子发射光谱数据库（NIST）,对大米中C、Mg、Ca、Si、Cd等元素在210~480nm波段内的特征谱线进行了标识和归属,通过对比传统LIBS和微波辅助LIBS（MA-LIBS）产生的等离子体信号光谱,发现MA-LIBS光谱强度增强效果明显,其最佳增强效果可达21倍多。这些结果对增强激光诱导等离子体的发光强度具有参考价值,也为提高LIBS技术探测灵敏度提供了一种全新的研究方法。; 陈添兵黄林姚明印周华茂胡慧琴王彩虹杨晖刘木华; 关键词：微波辅助等离子体大米

微波辅助激光诱导击穿光谱增强大米中Cd发射强度的研究被引量：6: 2016年; 食品安全问题已成为全世界关注的焦点,对食品中污染物的绿色检测方法有利于环境的可持续发展。以大米中重金属污染物Cd元素为研究对象,分别采用激光诱导击穿光谱(LIBS)和微波辅助激光诱导击穿光谱(MA-LIBS)对空白和实验室污染处理的大米样品进行检测,并选用CdⅠ228.802nm为分析线,探讨目标元素分析谱线等离子体发射强度的增强效果。同时,采用阳极溶出伏安法获取大米中Cd元素的真实含量。研究结果表明,对于实验室配制的浓度范围在2.16~13.69μg·g^(-1)的大米样品,LIBS仅能检测出其中大米Cd真实含量为13.69μg·g^(-1)的样品;而在同一实验条件下,MA-LIBS能检测出所有污染后样品中的Cd元素信号,并且与LIBS方法相比,Cd元素谱线发射强度增强了9~27倍,检测灵敏度提高了6.34倍。结果表明,采用MA-LIBS能有效地增强大米中Cd元素等离子体的发射强度并提高其检测灵敏度。; 胡慧琴徐雪红黄林姚明印陈添兵刘木华王彩虹; 关键词：激光诱导击穿光谱大米重金属

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