УМЕНЬШЕНИE ЭФФЕКТА МАТРИЦЫ В АНАЛИЗЕ МЕТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Предлагаемая процедура уменьшения эффекта матрицы позволяет улучшить точность и снизить неопределенность количественного анализа металлических сплавов с помощью лазерной спектроскопии пробоя. Эта процедура основана на применении ряда последовательных действий по коррекции флуктуации сигнала, обусловленной взаимодействием плазмы и эффектом матрицы. Первый шаг - выбор оптимальных параметров системы детектирования: мощности лазера, времени задержки и фокусного расстояния. Второй этап - внутренняя стандартная калибровка для оценки абсолютных или относительных величин, характеризующих примеси. Третий - анализ металлической основы сплава, используемого в качестве внутреннего стандарта, который требует усреднения спектра, нормировки полного интегрального спектра и коррекции самопоглощения. Для калибровки и тестирования использованы три набора эталонных стандартных сплавов на основе алюминия, стали и меди. При выполнении предлагаемой процедуры наблюдались последовательные улучшения неопределенности и качества калибровочных кривых.

количественный анализ методом лазерно-индуцированной спектроскопии пробоя, снижение эффекта матрицы, внутренняя стандартная калибровка, нормировка, коррекция самопоглощения, LIBS quantitative analysis, reduction of matrix effect, internal standard calibration, normalization, correction of self-absorption

1. D. A. Cremers, L. J. Radziemski, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, Copyright, John Wiley & Sons Ltd. (2006).

2. D. Hahn, Nicollo’ Omenetto, J. Appl. Spectrosc., 64, 335-366A (2010).

3. D. A. Cremers, R. C. Chinni, Appl. Spectrosc. Rev., 44, 457-506 (2009).

4. A. P. M. Michel, Spectrochim. Acta, B, 65, 185-191 (2010).

5. F. Anabitarte, A. Cobo, J. M. Lopez-Higuera, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Fundamentals, Applications, and Challenges, Int. Scholarly Res. Network, ISRN Spectroscopy (2012); ID 285240; doi: 10.5402/2012/285240.

6. R. Gaudiuso, M. Dell’Aglio, O. Pascale, G. S. Senesi, A. D. Giacomo, Sensors, 10, 7434-7468 (2010); doi: 10.3390/s100807434.

7. K. X. Li, W. D. Zhou, Q. M. Shen, J. Shao, H. G. Qian, Spectrochim. Acta, B, 65, 420-424 (2010).

8. A. Koujelev, S. L. Lui, Artificial Neural Networks for Material Identification, Mineralogy and Analytical Geochemistry Based on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, Canadian Space Agency (2011), ISBN: 978-953-307-220-3, InTech.

9. B. Salle, D. A. Cremers, S. Maurice, R. C. Wiens, Spectrochim. Acta, B, 60, 479-490 (2005).

10. I. Osticioli, N.F.C. Mendes, S. Porcinai, A. Cagnini, E. Castellucci, Bioanal. Chem., 394, 1033-1041 (2009); doi: 10.1007/s00216-009-2653-8.

11. A. Jurado-López, M. D. Luque de Castro, Talanta, 59, No. 2, 409-415 (2003); doi: 10.1016/S0039-9140(02)00527-1.

12. S. Y. Oh, F. Y. Yueh, J. P. Singh, C. C. Herman, K. Zeigler, Spectrochim. Acta, B, 64, 113-118 (2009).

13. T. Ctvrtnickova, L. Cabalin, J. Laserna, V. Kanicky, G. Nicolas, Appl. Surf. Sci., 255, 5329-5333 (2009).

14. S. Pandhija, A. K. Rai, J. Phys., 70, 553-563 (2008).

15. V. Lazic, F. Colao, R. Fantoni, V. Spizzichino, S. Jovicevic, Spectrochim. Acta, B, 62, 30-39 (2007).

16. J. Hermann, L. Mercadier, E. Mothe, G. Socol, P. Alloncle, Spectrochim. Acta, B, 65, 636-641 (2010).

17. B. C. Windom, D.W. Hahn, J. Anal. At. Spectrom., 24, 1665-1675 (2009).

18. C. Aragon, J. A. Aguilera, Spectrochim. Acta, B, 63, 893-916 (2008).

19. D. Hahn, Nicollo’ Omenetto, Appl. Spectrosc., 66, 337-419 (2012).

20. J. A. Aguilera, C. Arago´n, V. Madurga, J. Manrique, Spectrochim. Acta, B, 64, 993 (2009).

21. N. B. Zorov, A. A. Gorbatenko, T. A. Labutinand, A. M. Popov, Spectrochim. Acta, B, 65 (2010) 642-657.

22. J. Feng, Z. Wang, Z. Li, W. Ni, Spectrochim. Acta, B, 65, 549-556 (2010).

23. A. Hrdlicka, L. Zaorálková, M. Galiová, T. Ctvrtnícková, V. Kanický, V. Otruba, K. Novotný, P. Krásenský, J. Kaiser, R. Malina, K. Páleníková, Spectrochim. Acta, B, 64, 74-78 (2009).

24. Z. Wang, J. Feng, L. Li, W. Ni, Z. Li, J. Anal. At. Spectrom., 26 (11), 2175-2182 (2011).

25. A. Kadachiand, M. El-Eshaikh, Spectrosc. Lett., 48, 403-410 (2015).

26. L. Fornarini, F. Colao, R. Fantoni, V. Lazic, V. Spizzicchino, Spectrochim. Acta, B, 60, 1186-1201 (2005).

27. Spectrochim. Acta, B, 74-75, 38-45 (2012).

28. N. B. Zorov, A. A.Gorbatenko, T. A. Labutin, A. M. Popov, Spectrochim. Acta, B, 65, 642-657 (2010).

29. David Harvey, Standardizing Analytical Methods; http://www.saylor.org/site/wp-content/uploads/2012/07/Chapter511.pdf.

30. Ashraf Mohmoud El Sherbini, Abdulaziz Saad Al Aamer, J. Signal Inform. Process, 3, 502-515 (2012).

31. J. W. Robinson, E. S. Frame, G. M. Frame, II. Undergraduate Instrumental Analysis, 7th Ed., 2014 by CRC Press, Textbook-1264.