光谱检测技术在环境污染物测量研究中的应用PDF电子书下载

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上篇 近红外光谱气体检测技术 3

第1章 绪论 3

1.1 研究背景及意义 3

1.2 气体检测技术概述 3

1.3 光谱气体检测技术及其研究现状 5

1.4 本章小结 9

第2章 气体检测理论及近红外光谱气体传感系统 10

2.1 近红外光谱吸收原理 10

2.2 Lambert-Beer定律 11

2.3 波长调制理论分析 14

2.4 超连续谱激光工作原理 15

2.5 基于近红外光谱的气体传感系统 15

2.6 本章小结 19

第3章 光谱信号的降噪方法及评价 20

3.1 系统噪声分析及降噪性能评价指标 20

3.2 S-G平滑滤波算法原理与实现 21

3.3 小波变换算法原理与实现 24

3.4 最优降噪方法的选取 28

3.5 本章小结 29

第4章 基于TDLAS技术的CO2浓度测量研究 30

4.1 基于Simulink仿真工具的TDLAS气体检测系统仿真 30

4.2 基于TDLAS技术的气体传感系统CO2浓度在线测量 36

4.3 系统性能分析 42

4.4 本章小结 46

第5章 基于多波段加权组合模型的气体浓度测量研究 47

5.1 多波段加权组合预测方法 47

5.2 气体谱线的选择及分析 49

5.3 基于多波段加权组合模型的CO2浓度测量研究 50

5.4 基于双波段加权组合模型的CH4浓度测量研究 55

5.5 本章小结 59

第6章 基于偏最小二乘法的加权组合测量研究 60

6.1 基于偏最小二乘法的CO2加权组合测量研究 60

6.2 基于偏最小二乘法的CH4加权组合测量研究 68

6.3 本章小结 74

第7章 基于SCLAS技术的多组分气体测量研究 75

7.1 多组分气体最佳波长选择 75

7.2 气体谱线的选择与分析 80

7.3 CO2和CH4混合气体测量研究 80

7.4 C2H2和CH4混合气体测量研究 84

7.5 多组分气体测量研究 90

7.6 本章小结 93

下篇 激光诱导击穿光谱技术 97

第8章 激光诱导击穿光谱技术的介绍 97

8.1 激光诱导击穿光谱原理 97

8.2 激光诱导击穿光谱信号预处理及发展现状 102

8.3 激光诱导击穿光谱信号增强机制及发展现状 103

8.4 激光诱导击穿光谱技术在土壤及中药材检测方面的研究现状 105

8.5 激光诱导击穿光谱技术在底泥及植物检测方面的研究现状 106

第9章 LIBS系统的搭建及优化 108

9.1 LIBS检测系统的组成 108

9.2 磁场约束下的激光诱导等离子体光谱实验系统 110

9.3 基于三维支架台的能量实时监测LIBS系统 112

9.4 空间约束和温度控制双重增强的LIBS系统 119

9.5 实验参数优化 120

9.6 样品的采集及制备 122

第10章 实验数据预处理 124

10.1 S-G平滑滤波 124

10.2 剔除异常光谱 125

10.3 基线校正 126

10.4 小波降噪 128

10.5 多种数据预处理方法结合 129

第11章 激光诱导击穿光谱信号增强机制研究 131

11.1 磁场约束对LIBS信号的影响 131

11.2 磁场约束下激光诱导等离子体特性研究 133

11.3 磁场约束下等离子体光谱特性的时间演化 136

11.4 温度对LIBS信号的影响 138

11.5 温度对金属板等离子体特性的影响 140

11.6 温度对土壤等离子体特性的影响 142

第12章 激光诱导光谱信号的双重增强机制研究 146

12.1 空间约束和温度控制双重增强机制对光谱信号增强机制理论研究 146

12.2 空间约束和温度控制双重增强机制对LIBS信号的影响 148

12.3 空间约束和温度控制双重增强机制对土壤等离子体特性的影响 153

12.4 温度控制结合低沸点钾盐添加剂对光谱信号增强机制理论研究 156

12.5 温度控制结合低沸点钾盐添加剂对LIBS信号的影响 159

12.6 温度控制结合低沸点钾盐添加剂对土壤等离子体特性的影响 161

第13章 基于LIBS增强机制的中药材及土壤检测研究 165

13.1 牛膝重金属元素定量分析 165

13.2 牛膝及土壤重金属元素的相关性分析 168

13.3 中药材微量元素的定性分析 170

13.4 基于CF-LIBS的中药材微量元素的定量分析 171

13.5 中药材不同部位微量元素的富集规律研究 174

13.6 中药材产地鉴别研究 176

第14章 基于LIBS增强机制的湿地底泥及产物检测研究 179

14.1 湿地底泥重金属元素的定量分析 179

14.2 湿地产物重金属元素的定量分析 183

14.3 基于谱线积分面积的双谱线内标法的湿地重金属定量分析 185

14.4 基于多元统计分析的湿地底泥和水产品重金属元素分析 190

14.5 湿地底泥重金属分布及污染评价 201

参考文献 203

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