Моделирование процессов обработки аналитического сигнала в атомно-эмиссионном анализе твердых образцов

• Автор: Шабанова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 149 с.

Введение.

Глава 1. Обработка спектров в атомноэмиссионном анализе.

1.1. Фотографический и фотоэлектрический способы регистрации спектров

1.1.1. Измерения спектральной интенсивности и их погрешности

1.1.2. Автоматизация АЭА.

1.2. Описание аналитического сигнала в АЭА

1.2.1. Учет спектрального фона.

1.2.2. Способы расчета аналитического параметра.

1.2.3. Учет спектральных помех разделение спектральных полос

1.3. Модели процесса градуирования

1.3.1. Модели градуировочной зависимости в АЭА. Оценивание их параметров.

1.3.2. Способы оценивания адекватности градуировочных моделей.
1.4. Выводы.
Глава 2. Моделирование процессов обработки аналитических сигналов и градуирования.
2.1. Модель аналитического параметра спектральной линии.
2.2. Хемометрический способ выбора наилучшего аналитического параметра .
2.3. Процедура градуировки по группе линий определяемого элемента, аналогичная визуальной интерпретации по методу появленияусиления линий.
2.4. Градуировочные модели, используемые в прямом АЭА.
Метод наименьших квадратов.
Способы коррекции влияния макроэлементов
Регрессия на главных компонентах
Нейросеть.
2.5. Хемометрический способ выбора типа градуировочной зависимости
2.6. Выводы .
Глава 3. Экспериментальная проверка моделей процессов обработки спектральной информации и хемометрических способов выбора оптимального АП и типа градуировочной зависимости
3.1. Многоэлементный прямой АЭА геологических образцов с фотографической регистрацией спектров выбор наилучшего АП для линий молибдена.
3.2. Многоэлементный прямой АЭА геологических образцов и химикоатомноэмиссионный анализ с предварительным концентрированием Аи и Рг на кремнийорганическом сорбенте ПСТМЗТ модель градуировки по группе спектральных линий.
3.3. Прямой АЭА примесей в кристаллическом кремнии и кварце с фотографической регистрацией спектра выбор наилучшего АП и способа градуировки
3.4. Эмиссионное определение фтора по молекулярной полосе СаБ с фотоэлектрической регистрацией спектра выбор наилучшего АП и градуировочной зависимости.Г.77.7.
3.5. Итоги экспериментальной проверки разработанных моделей.
Глава 4. Автоматизация методик прямого АЭА на основе хемометрических способов выбора наилучшего аналитического параметра и типа градуировочной зависимости
4.1. Программный комплекс для выполнения многоэлементного АЭА .0
4.2. Прямой атомноэмиссионный анализ золота и платины в нерастворимом углеродистом веществе.7.
4.2.1. Выбор наилучших аналитических параметров спектральных линий
4.2.2. Выбор градуировочных зависимостей
4.3. Прямой АЭА примесей в кристаллическом кремнии и кварце с
фотоэлектрической регистрацией спектра СТП ИГХ5.
4.3.1. Выбор наилучших аналитических параметров спектральных линий .Л 5 4.3.2. Сравнение градуировочных зависимостей.
4.4. Выводы,.7,
Заключение
ЛИТЕРАТУРА


Так как проба не подвергается какойлибо обработке, в ее спектре наиболее ярко проявляются эффекты влияния процессов испарения и возбуждения на интенсивность фона и спектральных линий 9, , а также наложения линий мешающих элементов и молекулярных полос. Особенность визуальной интерпретации в том, что с помощью обучения и накопленного опыта проводится учет спектральных и неспектральных помех за счет обработки огромного объема информации об атомах всех элементов и молекул, линии которых зарегистрированы . Однако компьютерного аналога визуальной интерпретации атомноэмиссионных спектров в полном объеме принятия классификационных и вычислительных решений пока не существует. Ограничивающие условия определяет техника атомноэмиссионного анализа приборы или железо и программное обеспечение, базирующееся на логических и вычислительных моделях, описывающих физические и аналитические процессы. Дуговой электрический разряд является одним из наиболее широко используемых в атомноэмиссионной спектроскопии ИВС. Это связано с тем, что в дуге можно возбуждать спектры как проводящих, так и непроводящих материалов. Мощности дугового разряда достаточно для испарения пробы и возбуждения большинства атомов элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Кварцевые и дифракционные спектрофафы и спектрометры применяются для разложения излучения в спектр. Наиболее распространенными способами регистрации спектра попрежнему, как и многие десятилетия назад остаются визуальный, фотофафический и фотоэлектрический. Использование различных приемников излучения, характеризуемых специфическими свойствами, шумами и искажениями сигнала, приводит к применению соответствующих каждому из них способу представления энергетического распределения от длины волны. Фотофафическая регистрация атомных спектров в УФ, видимой и ИКобластях осуществляется на позитивные фотоэмульсии с помощью спектрофафов. После фотообработки пластинок или пленок проводится визуальная оценка интенсивностей вуали, сплошного фона в
спектре и линий определяемых элементов. Это вариант фотографической регистрации с визуальной обработкой спектральной информации. Фотографическая регистрация может сопровождаться инструментальным измерением почернений линий в спектре. Классические одно и двухлучевые микрофотометры позволяют проводить измерения почернений последовательно в нескольких точках зарегистрированного на фотоэмульсии спектрального диапазона, двигая вручную столик микрофотометра, на котором размещается фотопластинка или фотопленка. Измерение снимается с цифровой шкалы гальванометра. Микрофотометры регистрируют почернение, а не поток монохроматического излучения, поэтому необходимо выполнять преобразование почернения в интенсивность для обработки сигналов в областях недодержек и передержек. Появление ЭВМ позволило выполнять автоматическое считывание измерений почернения в спектре. Сканирующий микрофотометр обеспечивает многоканальную запись спектра в задаваемом спектральном диапазоне при равномерном движении столика микрофотометра, осуществляемого шаговым двигателем , . Шаг обычно может изменяться от одного до десяти микрон. Использование фотоумножителей позволяет регистрировать непосредственно интенсивность излучения в некотором диапазоне длин волн АХ, величина которого характеризуется размерами входной и выходной щелей, разрешающей способностью спектрометра, системой считывания и усиления электрических сигналов. Фотоэлектрическая регистрация с помощью фотоумножителей реализуется в двух типах приборов квантометрах и спектрометрах. В квантометрах несколько фотоумножителей устанавливаются на фокальной поверхности спектрального прибора в области максимума интенсивности спектральных линий определяемых элементов. Один из них может измерять спектральный фон. Фактически выполняемые измерения аналогичны классическим микрофотометрам, но не требуют пересчета почернений в интенсивности. Спектрометры характеризуются тем, что один фотоумножитель, двигаясь по фокальной поверхности, обеспечивает запись интенсивности в спектре.