[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱技术定量分析茶叶中铅元素的方法

摘要

本发明提供一种基于激光诱导击穿光谱技术定量分析茶叶中铅元素的方法，属于光谱分析领域。该方法通过LIBS设备对含不同铅浓度的茶叶进行初步分析，对照美国标准原子谱线库确定405.78nm处具有铅元素的谱线；然后将LIBS光谱信号数据置于随机共振双稳态系统中，建立随机共振系统方程；随后采用蚁群算法对参数进行优化，采用四阶龙格‑库塔算法对优化后的随机共振系统方程进行数值仿真，并使用Voigt函数对光谱进行拟合，获取随机共振放大后的信号谱线；最后构建茶叶中铅浓度与信号谱线之间的定标曲线，从而实现实际茶叶样品中铅元素的定量分析。本发明具有判别准确度高，简单快速等优点，为茶叶重金属含量分析提供一种参考方法。

主权项

1.一种基于激光诱导击穿光谱技术定量分析茶叶中铅元素的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)茶叶样品制备及光谱信号获取：将同品种、等质量茶叶分别放入不同浓度的硝酸铅溶液中，进行铅污染处理，将污染后的茶叶干燥、研磨成均匀粉末并制成不同铅浓度茶叶的压片状样品；采用激光诱导击穿光谱检测方法获取压片状样品的光谱信号，并对压片状样品的光谱信号数据以碳元素为参考进行数据归一化处理；(2)将归一化处理后的数据置于随机共振双稳态系统中，得到随机共振系统方程；使用蚁群算法对随机共振系统方程中的参数进行优化，并采用四阶龙格‑库塔算法对优化后的随机共振系统方程进行数值仿真，获取经过随机共振后的放大信号；(3)Voigt光谱修正：使用Voigt函数对放大的信号进行拟合，获取随机共振放大后的信号谱线；(4)建立定量分析模型：构建茶叶样品中铅浓度与信号谱线之间的定标曲线；并根据定标曲线定量分析实际茶叶样本中铅元素的含量。