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基于小波变换的便携式X射线荧光光谱仪检测模型的建立与改进

文献类型： 中文期刊

作者： 李芳 1 ; 王纪华 1 ; 陆安祥 2 ; 韩平 2 ;

作者机构： 1.吉林大学生物与农业工程学院

2.北京农业质量标准与检测技术研究中心

关键词： X射线荧光光谱仪;重金属;小波阈值滤噪

期刊名称： 光谱学与光谱分析

ISSN： 1000-0593

年卷期： 2015 年 35 卷 04 期

页码： 1111-1115

收录情况： EI ; SCI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 应用便携式X射线荧光光谱仪对土壤中Cr,Cu,Zn,As,Pb等重金属含量进行检测,每个样品扫描检测3次,利用小波阈值滤噪的方法对所测谱线进行光滑去噪处理后,根据土壤重金属的标准值和相应的计数率(取三次处理后检测谱线的平均值)建立各重金属的标准曲线。运用小波阈值滤噪方法时,为确定最佳的小波基和小波分解层数,以信噪比(SNR),均方根误差(MSE)和信息熵(H)作为评估指标评价降噪效果。为验证仪器的稳定性,根据土壤样品中重金属浓度的不同挑选部分样品并同时选用H3BO3(空白对照)进行重测。结果表明:运用小波变换方法时,选取coif3小波基对谱线进行三层分解,取得了最佳的去噪效果;建立好模型后,仪器的决定系数R2范围是0.990~0.996,表明在0~1 500mg·kg-1范围内,土壤样品中各重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强度之间的线性关系良好;经过重复检测和计算得知仪器的检出限均低于国家一级土壤标准。将小波变换的方法实际运用到X射线荧光光谱仪检测模型的建立与改进中,有效的提高了模型的准确性,同时经验证,仪器具有良好的精密度,可运用于实际土壤重金属污染的现场快速筛查。

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