编辑网讯 www.bianji.com 近日，中国科学院沈阳自动化研究所（以下简称“沈阳自动化所”）在光谱测量领域传来喜讯，其激光诱导击穿光谱技术（LIBS）科研团队成功解决了长期困扰业界的难题，有效提升了LIBS测量的长期稳定性。这一重要研究成果已发表于国际知名期刊《原子光谱分析》，标志着我国在光谱检测技术方面迈出了坚实的一步。
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在光谱类科学仪器领域，长期稳定性一直是衡量仪器性能的关键指标，它直接关系到高精度测量和选矿数字化等应用的实现。LIBS技术以其独特的优势——检测速度快、无需样品预处理及实时原位检测，在光谱检测领域展现出了巨大的应用潜力。然而，在实际应用中，特别是在复杂的工业环境下，环境干扰导致的信号漂移问题一直是制约LIBS技术广泛应用的主要瓶颈。
为了攻克这一难题，沈阳自动化所的LIBS科研团队经过长期不懈的努力，创新性地提出了ID-PLS方法。该方法首先引入了强度比漂移值的概念，即检测值与理想值之间的偏差，通过这一指标实现了光谱在长时间检测过程中波动情况的精准表征。随后，团队利用机器学习中的偏最小二乘算法（PLS算法），将光谱检测值校准到理想值附近，确保了校准效果的下限不低于传统的平均内标法，从而显著提升了光谱测量的长期稳定性。
实验结果显示，ID-PLS方法在实际应用中展现出了卓越的性能。该成果被成功应用于沈阳自动化所自主研发的LIBS钢水成分传感器上，并在不同低合金钢样品上进行了广泛测试。测试结果表明，与传统的漂移校正方法相比，ID-PLS方法在对碳、硅、钼、镍、铜和锰等多种元素的综合校准中性能更为优异，有效提升了光谱传感器的长期稳定性。
近年来，沈阳自动化所LIBS科研团队在核心技术攻关和仪器研制两方面均取得了显著进展。在铁矿原料、金属分析、选矿工业、深海探测等多个领域，团队不断探索攻关，取得了一系列重要成果。其中，LIBS技术在炼钢厂的成功示范应用尤为引人注目。该技术首次在国际上实现了40吨级钢包的钢水成分在线测量，为炼钢行业的智能化、数字化发展提供了有力支持。此外，团队还开发了基于LIBS的系列化高端在线分析仪器，使我国贫铁矿、磷矿等选矿生产过程实现了矿浆品位的高精度在线测量，极大地提升了生产效率和产品质量。
此次ID-PLS方法的提出和应用，不仅为LIBS技术的广泛应用提供了有力支撑，也为光谱类科学仪器的发展注入了新的活力。随着研究的深入和技术的不断完善，相信LIBS技术将在更多领域发挥重要作用，为我国乃至全球的科技进步和产业发展贡献更多力量。
