<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zhps</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Журнал прикладной спектроскопии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0514-7506</issn><publisher><publisher-name>B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.47612/0514-7506-2022-89-6-782-788</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zhps-1165</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Предобработка лазерно-искровых эмиссионных спектров низколегированных сталей и чугунов при анализе с использованием регрессии на латентные структуры</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Preprocessing of Laser-Induced Breakdown Spectra of Low Alloy Steels and Cast Irons in the Analysis Using Partial Least Squares Regression</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бельков</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Belkov</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кирис</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kiris</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><email xlink:type="simple">yavasya@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кацалап</surname><given-names>К. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Catsalap</surname><given-names>K. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт физики НАН Беларуси</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>11</month><year>2022</year></pub-date><volume>89</volume><issue>6</issue><fpage>782</fpage><lpage>788</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бельков М.В., Кирис В.В., Кацалап К.Ю., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бельков М.В., Кирис В.В., Кацалап К.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Belkov M.V., Kiris V.V., Catsalap K.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1165">https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1165</self-uri><abstract><p>На основе набора спектров лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии низколегированных сталей построены регрессионные модели для анализа содержания марганца, хрома, никеля, меди, кремния, ванадия, титана и алюминия с использованием проекции на латентные структуры. Спектры зарегистрированы в диапазоне 288—325 нм с разрешением ~0.04 нм. Возбуждение лазерной плазмы проводилось в коллинеарном двухимпульсном режиме на длине волны 1064 нм. Исследована эффективность различных методов предобработки спектров (нормирование на линию основы, локализация спектрального диапазона, добавка нелинейных компонент спектра), позволяющих повысить точность регрессионных моделей. Применение оптимальной из рассмотренных методик предобработки позволило улучшить среднеквадратичное отклонение результатов анализа по проверочной выборке в диапазоне от 1.8 раз для ванадия до 6.8 раз для кремния. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Based on a set of LIBS spectra of low-alloy steels, regression models were constructed for the analysis of manganese, chromium, nickel, copper, silicon, vanadium, titanium and aluminum using projection onto latent structures. The spectra were recorded in the spectral range of 288–325 nm with a resolution of ~0.04 nm. The laser plasma was excited in a collinear two-pulse excitation mode at a wavelength of 1064 nm. The efficiency of various methods of spectrum preprocessing (normalization to the base line, localization of the spectral range, addition of non-linear components of the spectrum), which allow improving the accuracy of regression models, was studied. The use of the optimal of the considered preprocessing methods made it possible to improve the standard deviation of the analysis results for the test sample in the range from 1.8 times for vanadium to 6.8 times for silicon. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия</kwd><kwd>сталь</kwd><kwd>регрессия на латентные структуры</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>laser induced breakdown spectroscopy</kwd><kwd>steel</kwd><kwd>partial least square regression</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена частично в рамках государственной программы научных исследований Республики Беларусь “Фотоника и электроника для инноваций”, задание 1.5.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D. A. Cremers, L. J. Radziemski. Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, 2nd ed., John Wiley &amp; Sons (2013)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D. A. Cremers, L. J. Radziemski. Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, 2nd ed., John Wiley &amp; Sons (2013)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чинь Нгок Хоанг. Лазерная атомно-эмиссионная спектрометрия локального распределения макроэлементов в образцах биологических жидкостей, высохших на твердой поверхности, дис. … канд. физ.-мат. наук, 01.04.05, Минск, БГУ (2013)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чинь Нгок Хоанг. Лазерная атомно-эмиссионная спектрометрия локального распределения макроэлементов в образцах биологических жидкостей, высохших на твердой поверхности, дис. … канд. физ.-мат. наук, 01.04.05, Минск, БГУ (2013)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. В. Кирис, К. Ю. Кацалап, М. В. Бельков. Квантовая электроника: материалы XIII междунар. науч.-техн. конф., Минск, 22—26 ноября 2021 г. (2021)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. В. Кирис, К. Ю. Кацалап, М. В. Бельков. Квантовая электроника: материалы XIII междунар. науч.-техн. конф., Минск, 22—26 ноября 2021 г. (2021)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">V. Lazic, R. Barbini, F. Colao, R. Fantoni, A. Palucci. Spectrochim. Acta B, 56 (2001) 807—820</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">V. Lazic, R. Barbini, F. Colao, R. Fantoni, A. Palucci. Spectrochim. Acta B, 56 (2001) 807—820</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jie Wu, Chuang-kai Li, Wen-jun Chen. J. Spectrosc. Spectr. Analysis, 42, N 3 (2022) 795—801</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jie Wu, Chuang-kai Li, Wen-jun Chen. J. Spectrosc. Spectr. Analysis, 42, N 3 (2022) 795—801</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">J. Wang, M. Shi, P. Zheng, S. Xue. Журн. прикл. спектр., 84, N 1 (2017) 171—177 [J. Wang, M. Shi, P. Zheng, S. Xue. J. Appl. Spectr., 84 (2017) 188—193]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">J. Wang, M. Shi, P. Zheng, S. Xue. Журн. прикл. спектр., 84, N 1 (2017) 171—177 [J. Wang, M. Shi, P. Zheng, S. Xue. J. Appl. Spectr., 84 (2017) 188—193]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Praveen Devangad, V. K. Unnikrishnan, M. M. Tamboli, K. M. Muhammed Shameem, Rajesh Nayak, K. S. Choudhari, C. Santhosh. Anal. Methods, 8 (2016) 7177—7184</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Praveen Devangad, V. K. Unnikrishnan, M. M. Tamboli, K. M. Muhammed Shameem, Rajesh Nayak, K. S. Choudhari, C. Santhosh. Anal. Methods, 8 (2016) 7177—7184</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chet R. Bhatt, Jinesh C. Jain, Christian L. Goueguel, Dustin L. McIntyre, Jagdish P. Singh. Appl. Spectrosc., 72 (2018) 114—121</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chet R. Bhatt, Jinesh C. Jain, Christian L. Goueguel, Dustin L. McIntyre, Jagdish P. Singh. Appl. Spectrosc., 72 (2018) 114—121</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhi-bo Cong, Lan-xiang Sun, Yong Xin, Yang Li, Li-feng Qi. J. Comp. Commun., 1 (2013) 14—18</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhi-bo Cong, Lan-xiang Sun, Yong Xin, Yang Li, Li-feng Qi. J. Comp. Commun., 1 (2013) 14—18</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">G. Bilge, K. E. Eseller, H. Berberoglu. J. Eur. Opt. Soc.-Rapid Publ., 17 (2021) 18</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">G. Bilge, K. E. Eseller, H. Berberoglu. J. Eur. Opt. Soc.-Rapid Publ., 17 (2021) 18</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tomoko Takahashi, Blair Thornton, Takumi Sato, Toshihiko Ohki, Koichi Ohki, Tetsuo Sakka. Appl. Opt., 57 (2018) 5872—5883</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tomoko Takahashi, Blair Thornton, Takumi Sato, Toshihiko Ohki, Koichi Ohki, Tetsuo Sakka. Appl. Opt., 57 (2018) 5872—5883</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">C. B. Stipe, B. D. Hensley, J. L. Boersema, S. G. Buckley. Appl. Spectrosc., 64, N 2 (2010) 154—160</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">C. B. Stipe, B. D. Hensley, J. L. Boersema, S. G. Buckley. Appl. Spectrosc., 64, N 2 (2010) 154—160</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">R. B. Anderson, S. M. Clegg, J. Frydenvang, R. C. Wiens, S. McLennan, R. V. Morris, B. Ehlmann, M. D. Dyar. Spectrochim. Acta B, 129 (2017) 49—57</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">R. B. Anderson, S. M. Clegg, J. Frydenvang, R. C. Wiens, S. McLennan, R. V. Morris, B. Ehlmann, M. D. Dyar. Spectrochim. Acta B, 129 (2017) 49—57</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">P. Pořízka, J. Klus, A. Hrdlička, J.Vrábel, P. Škarková, D. Prochazka, J. Novotný, K. Novotný, J. Kaiser. J. Anal. At. Spectrom., 32, N 2 (2017) 277—288</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">P. Pořízka, J. Klus, A. Hrdlička, J.Vrábel, P. Škarková, D. Prochazka, J. Novotný, K. Novotný, J. Kaiser. J. Anal. At. Spectrom., 32, N 2 (2017) 277—288</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">V. Karki, A. Sarkar, M. Singh. J. Phys., 86 (2016) 1313—1327</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">V. Karki, A. Sarkar, M. Singh. J. Phys., 86 (2016) 1313—1327</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">A. Hrdlička, L. Zaorálková, M. Galiová, T. Čtvrtníčková, V. Kanický, V. Otruba, K. Novotný, P. Krásenský, J. Kaiser, R. Malina, K. Páleníková. Spectrochim. Acta B, 64, N 1 (2009) 74—78</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A. Hrdlička, L. Zaorálková, M. Galiová, T. Čtvrtníčková, V. Kanický, V. Otruba, K. Novotný, P. Krásenský, J. Kaiser, R. Malina, K. Páleníková. Spectrochim. Acta B, 64, N 1 (2009) 74—78</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. Н. Зайдель, В. К. Прокофьев, С. М. Райский, Е. Я. Шрейдер. Таблицы спектральных линий, Москва, Наука (1977)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. Н. Зайдель, В. К. Прокофьев, С. М. Райский, Е. Я. Шрейдер. Таблицы спектральных линий, Москва, Наука (1977)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
