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硅酸盐岩石激光诱导击穿光谱分析中非线性多元校准的新方法

DOI：10.1016/j.sab.2020.105804 期刊：Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 本文提出了一种硅酸盐岩石定量激光诱导击穿光谱（LIBS）分析的新方法。该方法改编自Franzini和Leoni算法——该算法广泛应用于X射线荧光分析中，用于校正地质材料成分测定时的基体效应。为展示新方法的特性，通过建立线性单变量校准曲线、线性多变量校准曲面（PLS）及人工神经网络，对19种地质标准样品中的九种元素进行了定量分析，并将结果与采用本算法得出的预测值进行对比。研究发现：Franzini和Leoni方法比线性单/多变量方法精度更高，且与人工神经网络的应用结果相当。该方法的显著优势在于能利用线性优化算法构建多变量非线性校准曲面，这一特性使得Franzini和Leoni方法在LIBS分析中的应用比基于人工神经网络的算法更简便（且可控）。
作者： Stefano Pagnotta，Marco Lezzerini，Beatrice Campanella，Stefano Legnaioli，Francesco Poggialini，Vincenzo Palleschi
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研究目的

提出一种基于Franzini和Leoni算法改进的硅酸盐岩石定量激光诱导击穿光谱（LIBS）分析新方法，并将其有效性分别与线性单变量校准曲线、线性多变量校准曲面（PLS）及人工神经网络进行对比。

研究成果

弗兰齐尼和莱奥尼方法经改进适用于硅酸盐岩石的激光诱导击穿光谱分析，为非线性多元校准提供了一种更简单且可控的方法，其精度与人工神经网络相当。该方法能在非线性背景下运用线性优化算法，相比更复杂的人工神经网络方法具有显著优势。

研究不足

该研究聚焦于硅酸盐岩石，未探讨Franzini和Leoni方法对其他类型地质材料的适用性。该方法在强非均质性或复杂基质条件下的表现可能需要进一步研究。

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