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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國海洋大學(xué)申請的專利面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119901727B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510066035.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N21/71；該發(fā)明授權(quán)面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)是由盧淵;曲政曉;郭金家設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-01-15向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，采集不同條件下的稀土樣品LIBS光譜，結(jié)合光譜強度與CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值函數(shù)，將光譜映射到CIEL*a*b*顏色空間，實現(xiàn)對等離子體顏色的表征。對不同條件下的LIBS光譜進行定量分析，以定量效果最優(yōu)的條件為標(biāo)準(zhǔn)，劃定此時光譜映射點的中心區(qū)域，利用該標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域約束其他條件下的光譜映射點，實現(xiàn)基于等離子體發(fā)光特性的光譜篩選，提升其他條件下光譜定標(biāo)曲線的線性擬合度。該方法無需復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理手段，只需要結(jié)合數(shù)學(xué)公式進行運算就可以實現(xiàn)光譜向顏色空間的映射，運行時間短，所需的數(shù)據(jù)量少，適用性強，且結(jié)果有實際物理含義，具備解釋性。

本發(fā)明授權(quán)面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種面向深海稀土元素LIBS定量探測的光譜篩選方法，其特征在于，包括以下過程： 步驟1，基于搭建的LIBS探測系統(tǒng)，獲取光譜儀不同探測延時下的具有目標(biāo)元素濃度梯度的多組稀土樣品的LIBS光譜數(shù)據(jù)，每個延時條件下包括多組稀土樣品的共K條LIBS光譜數(shù)據(jù)； 所述搭建的LIBS探測系統(tǒng)包括脈沖激光器、樣品平臺、光譜信號接收系統(tǒng)、光譜探測系統(tǒng)、時序控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)； 所述脈沖激光器出光口安裝反射鏡，將脈沖激光引入后續(xù)光路中； 所述樣品平臺為三維移動平臺，上面放置壓制成片的樣品，激光透過二向色鏡后，經(jīng)顯微物鏡聚焦于樣品表面； 所述光譜信號接收系統(tǒng)包括透鏡和光纖探頭，光譜信號接收系統(tǒng)采用后向收集，等離子體發(fā)出的光被二向色鏡反射，透鏡將LIBS光譜信號會聚到光纖探頭中，通過一根光纖連接光譜探測系統(tǒng)，光譜探測系統(tǒng)受控于時序控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)； 所述光譜探測系統(tǒng)通過光譜儀實現(xiàn)； 所述時序控制系統(tǒng)通過PIN管實現(xiàn)；一小部分激光透過反射鏡到達PIN管，PIN管響應(yīng)后觸發(fā)光譜儀進行采集； 所述計算機控制系統(tǒng)連接光譜探測系統(tǒng)，用于設(shè)置光譜儀參數(shù)，并顯示所采集樣品的LIBS光譜； 步驟2，針對獲取的LIBS光譜數(shù)據(jù)，建立元素定標(biāo)曲線，找到定量效果最優(yōu)的探測延時條件下的多組稀土樣品的共K條LIBS光譜數(shù)據(jù)； 步驟3，基于定量效果最優(yōu)的探測延時條件下的K條LIBS光譜數(shù)據(jù)，計算每條光譜數(shù)據(jù)對應(yīng)的CIEL*a*b*值，從而得到光譜映射點的坐標(biāo)集；具體過程為： 將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到CIEL*a*b*顏色空間，計算公式如下： 式中，X、Y、Z為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)的三刺激值，Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上，然后反射到觀察者眼中的三刺激值，Iλ為光源輻射的相對光譜功率分布，k為歸化系數(shù)， 為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值，Δλ為波長間隔；“L*”表示明度，表示顏色從黑到白；“a*”表示綠-紅顏色飽和度，“+a*”表示紅色，“-a*”表示綠色；“b*”表示藍(lán)-黃顏色飽和度，“+b*”表示黃色，“-b*”表示藍(lán)色； 根據(jù)計算公式，選取LIBS光譜的380-780nm可見光波段，并利用MATLAB進行插值，得到一定波長間隔的譜線強度值，結(jié)合光譜三刺激值，求解XYZ三刺激值，得到CIEL*a*b*顏色空間中L*a*b*值，實現(xiàn)LIBS光譜數(shù)據(jù)到CIEL*a*b*顏色空間的映射，使高維光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維顏色特征，得到光譜數(shù)據(jù)映射點的坐標(biāo)集； 步驟4，根據(jù)步驟3得到的光譜映射點坐標(biāo)集，按照點集中心劃定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域； 步驟5，按照標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，將其他延時條件下的LIBS光譜數(shù)據(jù)根據(jù)步驟3轉(zhuǎn)換到CIEL*a*b*顏色空間，得到其他延時條件下光譜數(shù)據(jù)映射點的坐標(biāo)，落在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域之外的光譜數(shù)據(jù)被篩選剔除。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人中國海洋大學(xué)，其通訊地址為：266000 山東省青島市嶗山區(qū)松嶺路238號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。