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利用激光诱导击穿光谱对铂钯矿石中的铂族元素进行超快元素绘图及矿物鉴定
摘要： 本文展示了利用激光诱导击穿光谱（LIBS）对铂/钯矿采集的岩芯进行超快速化学绘图的能力。使用商用LIBS分析仪，以1000赫兹的扫描速度和50微米的空间分辨率，在约8分钟内对岩芯平坦表面进行了40毫米×30毫米的扫描。随后利用集成在LIBS分析仪中的专有软件，生成了七个化学元素（铂、钯、镍、铜、铁、硅和镁）的扫描区域图谱，以及一个包含这七个元素的综合图谱?；诤笳叩耐枷?，通过主成分分析（PCA）及与元素图谱的关联，识别出了七种矿物。
关键词： 激光诱导击穿光谱（LIBS）、矿物识别、铂族元素（PGE）、主成分分析（PCA）、1000赫兹扫描速度
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于树形方法的有效拉曼光谱识别
摘要： 光谱信息处理是研究各类文化遗产材料的重要工具。拉曼光谱因其非侵入性已成为化合物鉴定的常规手段，但操作往往较为复杂。目前借助现有光谱数据库和光谱匹配算法，可对艺术材料进行光谱识别与分析。我们证明通过名为"极端随机树"的机器学习方法，能以监督学习方式建立模型，实现全谱范围与对应矿物的精准匹配。经测试，该方法在修正后的RRUFF数据集上超越现有技术水平，同时保持低计算复杂度并天然支持并行化。
关键词： 随机树，随机森林，矿物识别，拉曼光谱，机器学习，分类，拉曼光谱识别
更新于2025-09-10 09:29:36
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微型焦耳级便携式激光诱导击穿光谱系统的开发及其矿物识别初步结果
摘要： 激光诱导击穿光谱（LIBS）因其具备实时、多相态和多元素分析能力而被广泛应用?；谡庑┯攀?，便携式LIBS正快速发展，在现场测量领域具有巨大潜力。本研究采用50微焦耳级激光激发系统配合物镜聚焦/成像装置，成功研发了一台便携式LIBS设备。该装置不仅能实现元素检测，还具备350倍放大率的显微观察能力。我们利用这台自主研发的便携式LIBS开展了矿物识别的初步研究，结果表明：元素检测与显微观察相结合是识别矿物的有效方法，尤其适用于相似矿物的鉴定与区分。研究表明，这种毫焦级激光器可替代商用便携式LIBS系统，而现场矿物/岩石识别是极具应用前景的发展方向。
关键词： LIBS、微焦耳激光、微观观测、矿物识别、便携式
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于稀疏聚类的长波红外高光谱图像矿物识别
摘要： 本文介绍了在实验室条件下应用高光谱红外成像进行矿物鉴定的评估研究，旨在识别九种不同矿物（黑云母、透辉石、绿帘石、针铁矿、蓝晶石、白钨矿、菱锌矿、电气石、石英）。实验采用长波红外（LWIR，7.7-11.8微米）高光谱相机搭配LW宏观镜头、infragold板及加热源作为仪器设备。通过基于稀疏主成分分析（Sparse PCA）的K均值聚类算法对所有像素光谱进行自动分组，随后选取各聚类最佳代表光谱（采用光谱平均法），运用光谱比较技术将其与JPL/NASA的ASTER光谱库进行比对。本研究采用光谱角制图（SAM）和归一化互相关（NCC）两种技术测量光谱差异。为评估矿物光谱聚类结果的稳健性，我们在输入光谱中添加了0%、2%和4%三个等级的高斯噪声与椒盐噪声，使准确率从无噪声时的84.73%以上降至2%混合噪声平均值的44.57%，以及4%噪声时的22.21%。结果表明该方法具有良好性能但存在噪声敏感特性。
关键词： 矿物识别、高光谱影像、稀疏主成分分析、聚类
更新于2025-09-04 15:30:14