激光诱导击穿光谱结合CARS变量选择方法定量检测倍硫磷含量

作者：刘津; 甘兰萍; 孙通; 刘木华

来源：分析测试学报, 2017, 36(09): 1099-1103.

• 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)
• 偏最小二乘法(PLS)
• 竞争性自适应重加权算法(CARS)
• 倍硫磷

利用双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对溶液中的倍硫磷含量进行定量检测。采用二通道高精度光谱仪采集不同浓度倍硫磷样品在206.28481.77 nm波段的LIBS光谱,并对光谱进行多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)及3点平滑预处理,根据偏最小二乘(PLS)建模确定最优的预处理方法。在此基础上,利用竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选与倍硫磷相关的重要变量,然后应用PLS回归建立溶液中倍硫磷含量的定量分析模型,并与单变量定量分析模型及未变量选择的PLS定量分析模型进行比较。结果表明,相比单变量定量分析模型及原始光谱PLS定量分析模型,CARS-PLS定量分析模型的性能更优,其模型的校正集和预测集的决定系数及平均相对误差分别为0.969 4、15.537%和0.995 9、5.016%。此外,与原始光谱PLS模型相比,CARS-PLS模型仅使用其中1.9%的波长变量,但预测集平均误差却由9.829%下降为5.016%。由此可见,LIBS技术检测溶液中的倍硫磷含量具有一定的可行性,且CARS方法能简化定量分析模型,提高模型的预测精度。

• 单位
  江西省高校生物光电技术及应用重点实验室; 江西农业大学; 江西省果蔬采后处理关键技术及质量安全协同创新中心