Система компьютерной интерпретации дуговых атомно-эмиссионных спектров в анализе твердых природных и техногенных образцов

Система компьютерной интерпретации дуговых атомно-эмиссионных спектров в анализе твердых природных и техногенных образцов

Автор: Васильева, Ирина Евгеньевна

Шифр специальности: 02.00.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Иркутск

Количество страниц: 328 с. ил.

Артикул: 3306004

Автор: Васильева, Ирина Евгеньевна

Стоимость: 250 руб.

Система компьютерной интерпретации дуговых атомно-эмиссионных спектров в анализе твердых природных и техногенных образцов  Система компьютерной интерпретации дуговых атомно-эмиссионных спектров в анализе твердых природных и техногенных образцов 

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ ДУГОВОГО АТОМНОЭМИССИОННОГО АНАЛИЗА ТВЕРДЫХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗЦОВ
1.1. Роль дугового атомноэмиссионного анализа твердых геологических образцов и их технологических переделов
1.2. Схема атомноэмиссионного анализа твердых образцов с дуговым возбуждением спектра.
1.2.1. Дуговые источники возбуждения спектра и способы введения порошков в разряд
1.2.2. Спектральные приборы с фотографической и фотоэлектрической регистрацией спектров
1.2.3. Способы измерения спектральной интенсивности и их погрешности
1.3. Автоматизация и компьютеризация обработки спектральной информации .
1.3.1. Описание аналитического сигнала в АЭА.
1.3.2. Градуировочные зависимости в АЭА и оценка их адекватности.
1.4. Направление исследований, постановка цели и задач
Глава 2. СТРУКТУРИРОВАНИЕ МНОГОМЕРНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ВИЗУАЛЬНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СПЕКТРОВ
ПО СПОСОБУ ПОЯВЛЕНИЯ ЛИНИЙ В ПРЯМОМ
АТОМНОЭМИССИОННОМ АНАЛИЗЕ
2.1. Спектральное оборудование, режимы получения и регистрации спектра
2.2. Визуальная интерпретация спектров по способу появленияусиления группы линий определяемого элемента
2.2.1. Предел обнаружения элемента и концентрация появления линии
2.2.2. Формирование группы аналитических линий каждого элемента для расширения диапазона определяемых содержаний и повышения точности результатов за счет учета спектральных помех и влияния основы
2.2.3. Эффективный потенциал ионизации как характеристика
влияния основы.
2.3. Составление группы аналитических линий и наборов градуировочных образцов для обучения и тестирования.
2.4. Оценка достоверности результатов АЭА с визуальной интерпретацией спектров, управление качеством анализа.
Выводы.
Глава 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДУГОВЫХ АТОМНОЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ
ТВЕРДЫХ ОБРАЗЦОВ
3.1. Спектральное оборудование для методик АЭА с автоматизированной регистрацией и компьютерной обработкой спектров.
3.2. Вычисление предела обнаружения при многоканальной записи спектра
3.3. Сходство и принципиальные отличия методик прямого
и количественного АЭА.
3.4. Основные классификационные и вычислительные задачи прямого АЭА
3.5. Обоснование экспертного подхода к разработке системы компьютерной расшифровки спектров.
3.5.1. Экспертные системы применимость к предметной области АЭА
3.5.2. Настройка системы для выполнения прямого АЭА
с использованием метода обратного распространения ошибки
3.6. Концептуальная модель системы компьютерной расшифровки спектров
в дуговом АЭА твердых образцов.
Глава 4. СТРУКТУРИРОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РЕГИСТРАЦИИ СПЕКТРОВ
4.1. Обучающая и тестирующая выборки, их моделирование.
4.2. База данных СО составление наборов градуировочных образцов для обучения и тестирования.
4.3. База данных экспериментально полученных спектров СО и проб
4.4. База данных нормативов КХА для оценки качества результатов
4.5. Схема составления группы аналитических линий при автоматизированной регистрации спектра.
4.5.1. Форма табличной записи спектральных данных для пмерной градуировки по группе линий аналита
4.5.2. Форма табличной записи спектральных данных для пмерной градуировки с учетом спектральных помех и влияния основы.
1 лава 5. МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБО1 КИ СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ, ХЕМОМЕТРИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА
5.1. Оптимизация алгоритма поиска и идентификация положения пиков аналитических линий.
5.2. Модель аналитического параметра спектральной линии
5.2.1. Структура модели анализ ичсского параметра.
5.2.2. Хсмометрический способ выбора оптимального аналитического параметра спектральной линии.
5.3. Градуировки в многоэлементном атомноэмиссионном анализе
5.3.1. Многомерная градуировка по группе линий определяемого элемента для расширения диапазона определяемых содержаний при описании погрешности результатов анализа распределением Вейбулла
5.3.2. Многомерные 1радуировки на основе методов МСА и использовании фупп линий элементов для расширения диапазона определяемых содержаний, учеш матричных влияний и спекфальных наложений
5.4. Оценивание адекватности градуировочной модели.
5.4.1. Хемометрический способ выбора градуировочной модели
5.4.2. Экспертная система оценивания соответствия макросоставов пробы и градуировочных образцов
5.4.3. Способы коррекции влияния макроэлементов на результат анализа
Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ И ХЕМОМЕТРИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗА ПРИРОДНЫХ ОБРАЗЦОВ.
6.1. Экспериментальная проверка алгоритмов профилирования
и поиска пиков аналитических линий.
6.1.1. Обработка спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ АКС
6.1.2. Обработка спектров, зарегистрированных прибором Пульсар.
6.1.3. Оптимизация алгоритмов поиска кантов молекулярных полос при фотоэлектрической регисграции спектров прибором Пульсар
6.1.4. Поиск реперных и аналитических линий при определении рения в
I орных породах и рудах с использованием прибора Пульсар
6.1.5. Поиск реперных и аналитических линий в программах обработки спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ ИФО2.
6.2. Экспериментальная проверка моделей аналитического параметра спектральной линии, типов градуировки и хемометрических способов их выбора
6.2.1. Определение элеменюв в геологических образцах при обработке спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ АКС.
6.2.2. Мноюэлемснтиый прямой АЭА геологических образцов с фотоэлектрической регистрацией спектров прибором Пульсар .
6.2.3. Методика атомноэмиссионного определения фтора по молекулярной полосе СаЕ в горных породах, осадках и почвах
6.2.4. Прямой АЭА геологических образцов с фотографической регистрацией и оцифровкой спектров АМФ ИФО
Глава 7. АВТОМАТИЗАЦИЯ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРЯМОГО АТОМНОЭМИССИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ПРИРОДНЫХ КВАРЦИТАХ, КВАРЦЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ.
7.1. Исследование способов выбора АП и типа градуировочной зависимости по группе линий при фотографической регистрации и оцифровке спекгров АМФ ИФО2.
7.2. Выбор условий обработки спектров, зарегистрированных
прибором МАЭС
7.2.1. Выбор оптимальных аналитических параметров линий аналитов
7.2.2. Выбор модели градуировки.
7.3. Моделирование структуры данных при использовании многомерной градуировки.
7.3.1. Влияние спектральных помех.
7.3.2. Влияние макросостава образцов
Глава 8. АВТОМАТИЗАЦИЯ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПУТНИКОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦАХ
8.1. Прямое атомноэмиссионное определение серебра, золота и мышьяка в геологических образцах по способу испарения из канала электрода.
8.1.1. Выбор аналитических параметров спектральных линий и моделей градуировки.
8.1.2. Метрологические характеристики методики
8.1.3. Методика прямого определения БМ и элементовспутников в геологических образцах по способу вдуванияпросыпки.
8.2. Химикоат омиоэмиссионное определение золота в горных породах и рудах с использованием сорбента ПСТМЗТ.
8.2.1. Кремнийорганический сорбент ПСТМЗТ
8.2.2. Получение концентратов и их спектров.
8.2.3. Приготовление градуировочных образцов
8.2.4. Мегрологические характеристики методики
8.3. Химикоатомноэмиссионное определение платины и палладия в горных породах и рудах с использованием сорбента ПСТМЗТ.
8.3.1. Определение Аи и Р1 с использованием градуировки по группе спектральных линий при аппроксимации погрешности анализа распределением Вейбулла.
8.3.2. Оценка достоверности результатов анализа Ли, Р1 и Р
8.4. Прямое атомноэмиссионное определение благородных металлов в нерастворимом углеродистом веществе.
8.4.1. Выделение концентратов НУ В
8.4.2. Способы получения и регистрации спектров НУВ.
8.4.3. Образцы для градуировки и контроля правильности результатов обучающая и тестовая выборки
8.4.4. Выбор аналитических параметров спектральных линий Аи и Р1
8.4.5. Построение и выбор градуировочных зависимостей для определения Ли и Р1 в НУВ, метролог ичсские характеристики методики.
8.4.6. Результаты применения разработанной методики анализа НУВ и оценка их достоверности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Однако модели функции отклика для декодирования аналитического сигнала существенно отличаются для дуги с фотографической регистрацией и ИСП с детектором ФЭУ или ТТД. Для твердого вещества при дуговом возбуждении, фотографической регистрации и визуальной интерпретации динамический диапазон достигает 8 порядков от 5 3 до масс Основной проблемой, сдерживающей компьютеризацию процесса обработки дуговых атомноэмиссионных спектров, является отсутствие математического описания градуировочной модели прямого АЭА с дуговым разрядом. АЭА твердых геологических образцов и объектов окружающей среды наиболее часто осуществляется в двух вариантах введения порошковых проб в дуговой разряд постоянного или переменного тока по способу полного испарения анализируемого вещества из канала графитового электрода или по способу введения порошка в плазму воздушной струей вдуваниспросыпка. Применением устройств для фотоэлектрического контроля межэлектродного промежнгка в течение горения дуги и регистрации спектра образца 4, 8. Однако ручная регулировка межэлектродного промежутка остается наиболее надежным и дешевым способом выполнения этой операции. УГЭ4 5 и ИВ С 0, 6, 1, также автоматизацией фазы гашения дуги и контроль амплитуды тока в дуге УДГ1А 5. Автоматизированная система управления процессом сжигания геологических проб в Центральной лаборатории ПГО Центрказгеологии 0 включала стабилизированный по току генератор переменного тока с диапазоном регулирования тока 3 А, стабилизацию тока до 5 при изменении мсжэлектродного промежутка от 2 до мм, контролируемый сдвиг фаз и высокий КПД около , программный переключатель токовых и временных диапазонов, автоматическое устройство для перемещения диафрагмы Гартмана и кассеты спектрографа. Высокостабильиый генератор переменного тока Резонанс 0, 9 в отсутствие балластной схемы гарантирует задаваемый ток от 1 до А с погрешностью не более 1 . Современные спектроаналитические генераторы Везувий 8, 7 и Шаровая молния 4, 5 обеспечивают стабильность тока дугового и искрового разрядов 0,1 и высокий КПД при малых габаритах. Компьютерное управление генераторами позволяет оперативно выбирать, точно устанавливать параметры и комбинировать режимы работы, синхронизировать и управлять внешними устройствами. Стабилизация источников возбуждения спектров по току позволяет уменьшить аппаратурную погрешность определений примерно в три раза как для источников с вертикальной 0, так и горизонтальной дугой 8,9. А.К. Русановым 6, 7, 4, 5. Для выполнения экспрессного атомноэмиссионного анализа по способу вдуванияпросыпки порошков в плазму дугового разряда было разработано большое количество различных полуавтоматических устройств 6 табл. Исследования физических и химических процессов, происходящих в канале электрода и в плазме вертикальной дуги, горящей в атмосфере воздуха, обобщены в работах , , , 0, 6, 7, 4, 9, 0 и др Для разделения в спектре линий элементов, отличающихся различной летучестью и другими физикохимическими константами, используется явление фракционного испарения с
применением токовременной развертки спектра , , , , , , , , , 6, 7, 3, 1, 4. В дуге постоянного тока фракционирование осуществляется при меньшем времени полного испарения анализируемой массы, чем для такого же образца в дуге переменного тока, интенсивность спектральных линий в дуге переменного тока растет за счет увеличения времени пребывания атомов в плазме и увеличения коэффициента использования паров 2, 4. Сходимость определений по способу полного испарения из канала электрода хуже, чем для способа вдуванияпросыпки 1, 6. Таблица 1. АВР2 А. УСА Ю. АИ3 В. Полюс2 О. Четырехполюсная дуга В. УСА6 В. Аппарат Туманова Т. Г. и А. В.В. Хохлова для способа полного испарения из канала угольного электрода 1, 1 и в аппарате В. Г. Теплякова УСА6 для способа вдуванияпросыпки 6. Одновременная регистрация спектров пробы и стандартного образца близкого состава при правильном подборе образца сравнения позволяет также учесть систематические погрешности результатов ПКАЭЛ, являющиеся следствием несоответствия валового химического состава проб и градуировочных образцов, что существенно улучшает правильность результатов анализа 1,8,0,1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.214, запросов: 121