Calibration-free analysis of TC4 titanium alloy using high-repetition-rate fiber laser-induced breakdown spectroscopy

ZHU Fangyin ,  

LIN Ruitao ,  

WANG Bin ,  

JIANG Erlong ,  

ZHAO Nan ,  

ZHOU Wenwen ,  

ZHENG Shaofeng ,  

LI Jiaming ,  

ZHANG Qingmao ,  

摘要

伝統的なレーザ誘起ブレークダウン分光法(LIBS)は、低周波固体レーザーを使用するため、長時間の連続動作の安定性に不足があります。ファイバレーザ誘起ブレークダウン分光法(FL-LIBS)では長期安定性を提供できますが、その繰り返し周波数が高すぎるため、定量分析が制限されています。そのため、現在の研究者は、定量分析を行うために時間積分分光法と参照サンプルの線形カーブを組み合わせて使用しています。参照サンプルの制限を克服するために、本論文の著者らはFL-LIBSプラットフォーム上に高速・高周波トリガゲート制御システムを構築し、定量的なプラズマトランジェントスペクトルを収集し、キャリブレーションなしで定量分析アルゴリズムを開発し、スペクトルの自己吸収補正を改善することにより、キャリブレーションなしでの定量分析の精度をさらに向上させました。実験結果では、TC4チタン合金の総誤差(Distance Error、DE)が0.883%〜3.928%(質量分率)であり、未補正の自己吸収効果が16.879%〜26.597%(質量分率)減少しています。これは、高周波ファイバーレーザ焼結条件での補正なしの高精度な定量分析が可能であり、長時間連続動作を実現するLIBSシステムに解決策を提供していることを示しています。

关键词

laser induced breakdown spectroscopy;fiber laser;quantitative analysis;self-absorption effect;calibration-free method

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