孙兰香

p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " span style=" line-height: 1.5em " 　 strong 　 span style=" line-height: 1.5em font-size: 20px " 一、 中国科学院沈阳自动化研究所孙兰香团队风采 /span /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　中国科学院沈阳自动化研究所LIBS团队由孙兰香研究员领衔，初创于2007年，目前有研究员1名，副研究员3名，助理研究员5名，在读博士研究生2名，硕士研究生5名，已毕业博士2名，硕士4名。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7ca3c0e3-bae9-492c-a528-4f2108fb8e9a.jpg" title=" 微信图片_20181229105023.jpg" alt=" 微信图片_20181229105023.jpg" width=" 300" height=" 343" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 343px " / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　针对工业生产成分检测的需求，本团队致力于金属冶炼、选矿等行业的元素成分在线分析的研究，经过十多年的机理研究及研发产品迭代，攻克了冶金工业现场高温、多粉尘恶劣环境等多种问题，研发出多款适用于冶金、选矿、金属回收等多种领域的LIBS在线检测产品。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/92d4f39e-cb8b-45cd-a584-a73609326b2a.jpg" title=" 孙兰香团队.jpg" alt=" 孙兰香团队.jpg" width=" 600" height=" 276" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 276px " / /p p style=" text-align: center " 中国科学院沈阳自动化研究所LIBS团队 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 span style=" font-size: 20px " strong 二、 中国科学院沈阳自动化研究所孙兰香团队LIBS相关研究成果及研究最新进展 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " span style=" font-size: 20px " 　　 span style=" font-size: 20px color: rgb(255, 0, 0) " strong 钢铁行业 /strong /span span style=" font-size: 20px color: rgb(31, 73, 125) " strong /strong strong /strong /span /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　从东北老工业基地的特点及需求出发，团队首先以钢铁行业为切入点，从2007年立项研究，到2010年初代样机通过工厂试验，2014年二代样机成功实现工厂示范应用，已经研制成可适用于钢铁冶炼在线成分分析仪，并国际上首次实现了40吨级钢包的钢水成分在线测量。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/4321aa08-1dc2-4838-b093-aa0c0876da30.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 　　图1 钢铁冶炼LIBS分析仪一代(左)、二代(右) /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 span style=" font-size: 20px color: rgb(255, 0, 0) " strong 有色行业 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　为了拓展LIBS的应用领域，结合团队的研究方向，研发出可适用于有色行业冶炼生产的原型样机，并经过产品迭代，目前已经形成性能完备的适合铝合金、铜合金生产过程在线成分检测的LIBS在线成分分析仪(SIA-LIBSmelt)，为国内首款液态铝合金及铜合金成分在线分析设备。并在辽宁忠旺、天津立中合金、大连亚明、贵阳铝镁设计院等多家企业中得到应用验证。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/616a1dc9-f164-473f-a489-c66b61f2b16b.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 　　 span style=" font-size: 14px " 图2 液态金属分析仪应用现场(A 辽宁忠旺、 B 天津立中合金、 C 大连亚明、 D贵阳铝镁设计院) /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 20px " strong 选矿行业 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　进一步向金属冶炼的上游领域拓展应用，团队又研发出基于LIBS技术适用于选矿过程的在线元素成分分析仪(SIA-LIBSlurry)，仪器目前已经在云南磷化集团的选矿厂进行示范应用。该仪器通过更换外挂箱可同时满足液体、固体的分析需求，部分固体元素的检出限可达到1ppm。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7e115a1d-978f-49c1-912c-41449bc3125f.jpg" title=" 3_副本.png" alt=" 3_副本.png" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 　　图3 矿浆LIBS在线成分分析仪及现场应用 br/ /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 20px " strong 　金属分选及识别 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　为了节能、环保及节约成本，废旧金属的回收再利用会在未来金属生产过程中占据越来越多的比重，团队针对行业的未来发展趋势，研发出全自动废旧金属分拣系统(SIA-LIBSorting)，可以实现40件/秒的分拣速度，分拣准确率可以达到95%以上。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/113be7e6-bd3c-47e9-9a72-96fd190344ab.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 图4 LIBS废旧金属智能分选装备 /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 20px " strong 便携式LIBS分析仪 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　针对物体辨别等通用领域，团队研发出便携式LIBS分析仪(SIA-LIBSport)，可以适用于金属及其牌号的识别、岩石种类鉴别等多种应用领域。LIBSport包括手持测量探头和手提箱，手持部分重量小于1.5千克，方便人手长时间抓握。LIBSport内嵌多种金属牌号库，可定性判别钢、铜、铝、钨、钛、钴、铅等大类物质，可定量分析不锈钢、低合金钢、铝合金、铜合金等常见金属，并且可以根据客户需求添加。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　LIBSport分析仪相比单纯手持式LIBS系统具有更高的激光功率，可以适用于更广泛的分析样品。LIBSport对于碳钢中的碳也有较好的分析能力，不需要氩气便可实现0.1%以上碳含量的半定量分析，能判别大部分碳钢的牌号。LIBSport加载Win 10系统，提供部分科研级服务，方便用户拓展应用。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/68c94e2a-618c-41c0-a912-f5623ce8ae9d.jpg" style=" width: 300px height: 222px " title=" 5.jpg" width=" 300" height=" 222" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 5.jpg" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d3e7fc40-d446-4d8a-9f12-0a7722a1f2ce.jpg" title=" 6.png" width=" 176" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 6.png" style=" width: 176px height: 200px " / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 　　图5 便携式LIBS分析仪 br/ /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 span style=" font-size: 20px color: rgb(0, 0, 0) " strong 三、 中国科学院沈阳自动化研究所孙兰香团队代表性论文 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　1. Wei WANG, Lanxiang SUN, Peng ZHANG, Liming ZHENG, Lifeng QI, Wei DONG, A method of laser focusing control in micro-laser-induced breakdown spectroscopy, Plasma Sci. Technol. 21 (2019) 034004 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　2. Peng Zhang, Lanxiang Sun*, Haibin Yu, Peng Zeng, Lifeng Qi, and Yong Xin, An Image Auxiliary Method for Quantitative Analysis of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, Analytical Chemistry, 2018, 90(7): 4686-4694. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　3. Lanxiang Sun*, Haibin Yu, Zhibo Cong, Hui Lu, Bin Cao, Peng Zeng, Wei Dong, Yang Li. Applications of laser-induced breakdown spectroscopy in the aluminum electrolysis industry, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2018,142:29-36 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　4. 孙兰香, 汪为, 田雪咏, 张鹏, 齐立峰, 郑黎明, 激光诱导击穿光谱微区分析的研究应用进展, 分析化学, 2018, 46(10):1518-1527. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　5. 周中寒 田雪咏 孙兰香 张鹏 郭志卫 齐立峰. Fiber-LIBS技术结合SVM鉴定铝合金牌号, 激光与光电子学进展, 2018,55(6):1-7. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　6. 辛勇, 李洋, 李伟, 刘学, 李菁菁, 杨志家, 于海斌, 孙兰香. 基于LIBS技术在线监测熔融铝水中的元素成分, 光子学报, 2018, 47(8):1-8. (EI) /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　7. P. Zhang, L. X. Sun*, H. B. Yu, P. Zeng, L. F. Qi, and Y. Xin. An intensity correction method combined with plasma position information for Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2017, 32(12): 2371 - 2377 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　8. 孔海洋，孙兰香*，胡静涛，张鹏. 激光诱导击穿光谱定量化标定谱线自动选择方法, 光谱学与光谱分析, 2016, 36(5): 1451-1457 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　9. 辛勇, 孙兰香*, 杨志家, 李洋, 丛智博, 齐立峰, 张鹏, 曾鹏. 基于一种远程双脉冲激光诱导击穿光谱系统原位分析钢样成分, 光谱学与光谱分析, 2016, 36(7): 2255-2259 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　10. Yong Xin, Lan-Xiang Sun*, Zhi-Jia Yang, Peng Zeng, Zhi-Bo Cong, Li-Feng Qi. In Situ Analysis of Magnesium Alloy using a Standoff and Double-Pulse Laser-Induced Breakdown Spectroscopy System, Frontiers of Physics, 2016, 11(5): 115207 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　11. Lanxiang Sun*, Haibin Yu, Zhibo Cong, Yong Xin, Yang Li, Lifeng Qi. In situ analysis of steel melt by double-pulse laser-induced breakdown spectroscopy with a Cassegrain telescope, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2015,112:40-48 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　12. Bo Zhang, Lanxiang Sun*, Haibin Yu, et.al. A method for improving wavelet threshold denoising in Laser-induced breakdown spectroscopy, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2015, 107: 32-44 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　13. QI Lifeng, SUN Lanxiang*, XIN Yong, CONG Zhibo, LI Yang, YU Haibin. Application of Stand-off Double-Pulse Laser-Induced Breakdown Spectroscopy on Elemental Analysis of Magnesium Alloy, PLASMA SCIENCE & amp TECHNOLOGY, 2015 , 17(8): 676-681 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　14. KONG Haiyang, SUN Lanxiang*, HU Jingtao, XIN Yong, CONG Zhibo. A comparative study of two data reduction methods for steel classification based on LIBS, PLASMA SCIENCE & amp TECHNOLOGY, 2015, 17(11): 964-970 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　15. 孙兰香*,辛勇,丛智博,李洋,齐立峰. 通过二次回归正交设计对激光诱导击穿光谱实验参数优化建模, 光学学报, 2014, 34(5): 53003 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　16. 丛智博，孙兰香*，辛勇，李洋，齐立峰，杨志家. 基于激光诱导击穿光谱的合金钢组分偏最小二乘定量分析，光谱学与光谱分析，2014, 33(2): 1-6 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　17. Haiyang Kong, Lanxiang Sun*, Jingtao Hu, Yong Xin, Zhibo Cong. Quantitative Analysis of Steels Using PLS with Three Data Reduction Methods Based on LIBS. Advanced Materials Research, 2014, 997: 578-582. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　18. Bo Zhang, Lanxiang Sun*, Haibin Yu, Yong Xin and Zhibo Cong. Wavelet denoising method for Laser-induced breakdown spectroscopy, J. Anal. At. Spectrom. 2013,28, 1884-1893. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　19. Bo Zhang, Haibin Yu, Lanxiang Sun*, Yong Xin, and Zhibo Cong. A Method for Resolving Overlapped Peaks in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Applied Spectroscopy, 2013, 67(9): 1087-1097. /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　20. Lanxiang Sun*, Zhibo Cong, Yong Xin, et al. Reducing Quantitative Fluctuation of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy by Kalman Filtering, Applied Mechanics and Materials, 2013, 333-335: 243-247 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　21. 孙兰香, 于海斌等. 基于激光诱导击穿光谱的钢液成分在线监视, 中国激光, 2011, 38(9):0915002 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　22. 孙兰香, 于海斌等. 利用LIBS技术在线半定量分析液态钢成分, 仪器仪表学报, 2011, 32(11): 2602-2608 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　23. 孙兰香, 于海斌等. 激光诱导击穿光谱技术结合神经网络定量分析钢中的Mn和Si, 光学学报, 2010, 30(9): 2757-2765 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　24. 孙兰香, 于海斌等. 采用激光诱导击穿光谱技术测定合金钢中锰和硅的含量, 光谱学与光谱分析, 2010, 30(12): 3186-3190 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　25. Sun lanxiang, YU haibin. Automatic Estimation of Varying Continuum Background Emission in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 2009,64(3):278-287 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　26. Sun lanxiang, YU haibin. Correction of self-absorption effect in calibration-free laser-induced breakdown spectroscopy by an internal reference method, Talanta,2009,79(2):388-395 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　27. 孙兰香, 于海斌等. 利用激光诱导击穿光谱对铝合金成分进行多元素同时定量分析, 光谱学与光谱分析, 2009, 29(12): 3375-3378 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: left " 　　28. 孙兰香, 于海斌等. 激光诱导击穿光谱在物质成分定量分析方面的实验研究进展, 仪器仪表学报, 2008, 29(10): 2235-2240 /p p br/ /p

日前，由中国科学院沈阳自动化研究所、北矿检测技术股份有限公司研制的“SIA-LIBSlurry 201矿浆品位LIBS在线分析仪”荣获了2023BCEIA金奖（整机）。这款仪器有何创新之处？研发过程中有哪些令人印象深刻的故事？仪器信息网特别采访了“BCEIA金奖”获奖单位中国科学院沈阳自动化研究所的孙兰香研究员，倾听了解她的获奖感受、研发过程以及今后的研究方向。获奖产品 “SIA-LIBSlurry 201矿浆品位LIBS在线分析仪”获奖证书仪器信息网：首先恭喜您团队获得“2023BCEIA金奖”，请您谈谈获奖感受，并介绍一下本次获奖仪器技术。孙兰香：谢谢！首先，感谢行业内专家的认可。由于激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，简称LIBS）类分析仪器相比质谱、荧光、红外、火花直读等类型仪器发展较晚，国内外成熟产品很少，因此在“BCEIA金奖”以往获奖仪器中，此类仪器获奖次数很少。此次我们获奖，这是对团队工作的肯定，也对我们继续努力做国产好仪器给予了很大的鼓励。此外，感谢团队的每一位成员，感谢他们工作热忱，心中有梦，齐心协力为此付出努力的汗水。再有，就是对曾经支持过我们，帮助过我们的人或单位表示一并感谢。本次获奖仪器是“十三五”国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、中国科学院科技服务网络计划区域重点项目等项目支持成果。面向战略矿产资源选矿过程矿浆品位信息在线获取困难的问题，SIA-LIBSlurry分析仪采用激光诱导击穿光谱技术，攻克了信号稳定激发与探测、复杂矿物质基体精准建模、恶劣工艺环境的适应性等方面难题，在战略性矿产资源铁矿、磷矿的选矿过程中得到成功应用。在应用中使选矿过程单通道品位测量时间从1小时以上降低到5分钟以内，将为选矿过程的数字化发展及资源利用率提高提供有力支撑。仪器信息网： 该成果经历了怎样的研制过程，取得了哪些里程碑式的进展，有哪些令您难忘的事件值得分享？孙兰香：我们从2015年开始开展该仪器研制工作，2016年获得了国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项支持，2018年做出来第一套样机，并与北矿检测技术股份有限公司、云南磷化集团合作，在年产450万吨的磷矿浮选过程开展了工业应用测试。第一次现场应用测试碰到很多实验室意想不到的困难，例如：环境湿度过大、矿浆强烈溅射、入矿或排矿管路堵塞、器件可靠性不够等等。在此基础上，我们不断优化调整，又经历了一年半的时间，仪器才可以长时间连续运作。此后，又经历了一段时间的模型优化，最后终于达到了用户的预期。在此过程中，我们再一次深刻体会到，在线分析仪器除了要攻克测量精度问题外，更要与工艺紧密结合，在环境适应性和可靠性上下功夫。工业应用测试、失败、迭代过程虽然艰辛，但却会积累大量经验。在磷矿应用基础上，我们关注到铁矿选矿工业同样有迫切的需求。我们国家的铁矿80%以上依赖进口，国内铁矿资源虽也丰富，但开发利用非常困难。我国铁矿的平均品位不到35%，相比世界平均水平低10%以上，贫矿、难选矿占98%。长久以来，铁矿选矿过程的品位监测也以化验室为主，虽也有一些在线分析仪器的应用，但由于铁矿来料复杂，很多用户反馈效果都不理想。2020年，我们开始与铁矿选矿厂合作，先以工业试验的方式进行工业应用验证。的确，铁矿的应用更难，恶劣的工况、复杂的光谱数据、频繁变化的来料，给在线应用的工艺适应性和测量准确性都带来更大的挑战。为了解决这些困难，科研及工程技术人员长期驻守工业现场，一年内现场时间超过了8个月，可靠性和准确性在不断提高，最后终于获得用户的认可，并在2022年同时采购了3台。这一路上的点点滴滴有很多值得回忆，有遭受质疑时的徘徊，遇到失败时的沮丧，也有受到赞扬时的喜悦，攻克挑战时的骄傲。从仪器开发到逐渐成熟，历经了8年多的时间，这还是在我们已经有了很多年相关研究基础的条件下。当然，仪器要追求更卓越的目标，仍需要不断继续坚持前行。我相信，坚持不懈是突破挑战，获得顶尖成果的条件。仪器信息网：该成果解决了哪些以前没有解决的难题，最适合的应用场景有哪些？孙兰香：该仪器采用了多项创新的关键技术，例如：采用了同轴双脉冲对液流的稳定激发技术、图像与光谱融合的波动校正技术、多级风墙的液滴迸溅防护技术等。这些技术解决了LIBS激发矿浆固液混合物质时的信号弱、稳定性差、液滴迸溅等问题，对仪器工业应用的长期稳定性、可靠性是重要的支撑。仪器在主体结构上具有通用性，一般性流动的液态或混合物质都可以测量。当然，在应用模型上还需要针对应用对象开展有针对性的建模研究。仪器信息网：该成果当前的产业化情况如何，取得了怎样的经济效益或社会效益，未来的市场前景如何？孙兰香：该仪器已经开展了小批量销售，在磷矿、铁矿选矿过程都获得了很好的经济效益。目前，我们正在积极推进规模化应用工作，也有不少相关领域的企业在向我们咨询。目前，LIBS相关的商用化在线分析仪器并不多，国外发达国家相关的产品也少见，这给国产仪器市场提供了更大的空间。根据公开资料，SIA-LIBSlurry分析仪是在我国第一个实现了基于LIBS技术的矿浆品位工业在线分析的仪器，我相信这对于提高我国分析仪器在科研和产业界的影响力是有一定助力作用的，会带来很好的社会效益。仪器信息网： 围绕该成果及相关技术，后续您团队还将开展哪些创新工作?孙兰香：首先，该项成果我们会继续跟踪和完善。通过前期的工业应用反馈和经验积累，在获得了较好的结果的同时，我们也发现了更深层次的问题和规律。解决这些问题，就可以进一步减小测量不确定度，使仪器的指标进一步大幅提高。另外，我们还在开展基于LIBS的钢水成分传感器的研制，以及深海原位探矿传感器的研制等工作。目前这些工作都处于研发攻关的关键阶段，也取得了很好的阶段进展，近期将会开展现场的应用测试工作。仪器信息网： 多年来，您团队一直坚持LIBS分析技术的研究工作，请您谈谈有哪些体会、收获、经验？孙兰香：LIBS技术看起来简单，但“玩”起来却有很多问题和挑战。但我相信，很多技术都是这样，有些技术可能看起来也不简单，做起来更不容易。所以，当长期努力收获甚微的时候，我就会安慰自己“什么事情会容易呢？容易的早被人干完了，剩下的都是难啃的骨头”。当然，热爱是重要的，坚持不懈是一种信念，但坚持自己热爱的工作是件幸福的事情。还有，团队的建设是非常重要的；大家拥有共同的目标，且结构合理、互相协作，能够不断学习、提高能力，这样的团队是高效完成任务的条件。仪器信息网：请您谈谈，对于LIBS发展前景、发展思路等的看法。孙兰香：智能制造的大势所趋，必然对流程工业化学成分分析提出一种模式的变革。世界各国对化学成分在线分析都高度重视，很多研究报告都提到化学成分在线分析在提高产品质量、节能降耗方面的作用是非常巨大的，各大仪器公司也在此方面纷纷布局。纵然，LIBS这项技术还不成熟，但它在某些应用上目前仍然是一种被认可的最有前景的技术。LIBS技术对元素测量的非接触、远距离测量特性使得它在某些应用场合具有不可替代性。应用上的需求必然推动技术的不断发展进步，尤其在中国，能源、矿产、冶金等流程工业在节能降碳方面的潜力使得研究该方向的驱动力更强。另外，国家对科学仪器越来越重视，随着现场应用案例和数据的大量积累，以及当前快速发展的人工智能算法，必将成为LIBS技术发展壮大的重要加速器。2023BCEIA金奖 (分析测试仪器整机) 颁奖合影

仪器信息网讯 2017年3月25-26日，第五届中国激光诱导击穿光谱技术研讨会(CSLIBS 2017)在浙江师范大学举行。本次会议由中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专业委员会主办，浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室承办。来自国内60多所大学和科研院所180多位激光诱导击穿光谱技术领域的专家学者参加了此次会议。（更多精彩内容请见：中国LIBS技术与应用研究最新进展——第五届中国LIBS技术研讨会召开）　　部分精彩报告内容如下：中国科学技术大学 王秋平报告题目：中国科学技术大学 LIBS 研究进展　　在报告中，王秋平介绍了团队三个方面的研究工作。在 LIBS数据分析中，谱线干扰给光谱寻峰带来困难，王秋平团队为此搭建了用于 LIBS的极高光谱分辨率的光谱仪。该团队运用空间外差光谱技术实现极高光谱分辨(在515nn，光谱分辨达到15pm)水平，这为提高LIBS分析过程中谱线的准确选择奠定了基础。另外，由于LIBS光学系统效率的精确测量是光谱数据分析的基础，王秋平团队还进行了通过标准光源和 RF等离子体光源进行 LIBS系统的效率标定方法研究。报告的最后，王秋平还介绍了利用 LIBS同时完成熔融金属成分检测和温度测量的工作情况。北京理工大学 王茜蒨报告题目：基于LIBS的危险物探测技术研究　　王茜蒨的研究领域比较特别，是危险物探测技术的研究。由于炸药及生化危险物的特性，即需要在20-30米安全距离进行检测，这正好与LIBS能够实时、原位和远距离检测的优点相符合。王茜蒨在报告中介绍了北京理工大学在危险物LIBS检测技术研究方面的工作进展，包括监督学习、非监督学习以及半监督学习方法在在炸药的LIBS光谱识别分类方面的应用 以及利用LIBS进行细菌检测分类等方面的研究结果。清华大学 侯宗余报告题目：激光诱导击穿光谱定量化方法及应用　　在报告中，侯宗余介绍了其团队针对LIBS重复性和测量误差较大的两大瓶颈，通过研究等离子体的膨胀和演化规律、等离子体与环境的相互作用、信号采集系统特性等对 LIBS光谱的影响规律，确定了 LIBS信号不确定度的来源，并在此基础上提出了包括等离子体调制、光谱标准化等一系列降低 LIBS不确定度的方法 通过分析 LIBS测量过程中测量误差来源的机制，提出了基于主导因素的偏最小二乘(PLS)模型 提出了基于自适应数据库的光谱辨识方法。综合利用这一系列创新方法，侯宗余团队建立了一整套实现精确定量化的技术，并在煤质分析、金属分析、水泥分析和玉石原产地鉴定方面得到了应用。华南理工大学 李润华报告题目：正交LA-LIBS中的时间分辨信号检测技术研究　　报告中，李润华介绍了其团队为了提高正交 LA-LIBS的信号检测灵敏度自行研制的门控光电倍增管，以及基于 OPA 695 运算放大器制作的一种门控前置信号放大器，并将之与商业 放大器组合应用于 LA-LIBS 中信号检测工作的进展。研究表明，制作的门控信号放大器能够消除激光等离子体中强韧致电子辐射的背景干扰，选择放大了微弱的原子辐射信号，提高了光谱分析的灵敏度及其空间分辨率。中国科学院沈阳自动化研究所 孙兰香报告题目：LIBS在液态金属成分及金属分拣万面的应用研究　　基于LIBS的液态金属成分在线检测一直是LIBS的一个重要应用研究方向，是一种有希望改变冶金、金属加工工艺控制模式的一项技术。孙兰香在报告中介绍其团队十年来在LIBS方面的研究成果，如开发的LIBS液态金属成分在线分析仪，已经实现了40吨级钢包的C、Si、Mn三种元素的在线检测，并向铝合金、电解铝、液态 冰铜、磷矿浮选、以及废旧金属分拣等领域进行应用拓展，在参数优化、分析算法、工程化和应用推广方面取得阶段性进展。此外，面向再生金属行业，孙兰香团队开展了基于LIBS技术的废旧金属分类算法和关键技术研究，并开发了集视觉定位、检测、拣出、分析控制等功能为一体的LIBS废旧金属自动分拣装置。中国科学院安徽光学精密机械研究所 董凤忠报告题目：LIBS岩性识别在围岩强度等级划分中的应用　　在隧道掘进施工现场围岩强度的等级划分定量评估仍然是世界性的难题。在此次报告中，董凤忠介绍了根据近年来国内开挖隧道的施工现状需求，其团队利用己研制的LIBS快速识别岩性技术，结合激光超声诊断和图像识别等技术，对隧道施工现场的快速定量测量围岩硬度进行了初步的研究，并论证了其可行性，有望在不久的将来解决这一施工难题。大连理工大学 赵栋烨报告题目：面对聚变装置在线壁诊断的高空间分辨近无损伤 LIBS 技术挑战：fs, ps, ns 脉冲激光烧蚀质量及烧蚀深度对比研究　　托卡马克聚变过程边缘等离子体轰击到面壁材料(PFM)表面，会发生等离子体与壁材料相互作用(PWI)，而聚变能应用的实现取决于对托卡马克 PWI 过程导致的燃料滞留、杂质沉积、共沉积等关键问题的解决。LIBS技术作为一种原位、在线主动式的PWI诊断手段己经被应用于大型托卡马克装置EAST壁诊断研究。为更精准近无损伤、定量分析托卡马克装置第一壁表面成分、更高空间分辨3D成像第一壁不同区域表面成分，赵栋烨团队对飞秒、皮秒脉冲激光烧蚀第一壁材料特性与LIBS谱进行细致研究。北京大学 周小计报告题目：LIBS多功能快速煤质分析仪　　在报告中，周小计介绍了其团队以LIBS为原理基础，成功研制出的第一代 LIBS 多功能快速煤质分析仪样机。该仪器可以快速对煤炭样品的灰分以及发热量等进行定量测试，系统采用了旁轴收集模式，以三维电控平移台承载样品移动扫描，以可控的频率以及可控能量的单脉冲激光激发样品表面，并用多通道光谱仪收集荧光光谱，最后以多次测量的结果平均之后与模型比对来得到测量结果。目前项目组正在研制二代小型化样机。江西农业大学 姚明印报告题目：农产品安全品质 LIBS 检测存在的问题分析　　在报告中，姚明印将LIBS检测农产品安全品质时存在的一些问题与与会专家一起讨论。姚明印团队在多年来农产品/食品及其源头质量安全 LIBS分析方法研究个过程中发现，由于农产品基体效应、LIBS系统优化、数据处理及定量模型方法等对样品分析灵敏度、稳定性和精确度都有着直接的影响。为了提高 LIBS分析能力，姚明印团队尝试用微波辅助 LIBS、双光束 LIBS等谱线信号增强方法，在一定程度上提高了农产品目标元素分析灵敏度，但仍然难以达到国家标准规定的 ppm 级别以下的限制。基于样品、系统和方法融合的各种辅助谱线信号增强方法将是姚明印团队后探索的重点。山西大学 张雷报告题目：Time- and Space-Resolved Emission Spectroscopic Study of Laser-Induced Aluminum Plasmas　　在报告中，张雷介绍了其团队关于铝等离子体不同径向部分的自吸收(SA)，等离子体温度(T)和电子密度(Ne)的时间演变等的研究工作进展。　　在闭幕式上，中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专业委员会颁发了优秀墙报奖以及中国LIBS专委会青年科学家奖。优秀墙报奖获奖者合影中国LIBS专委会青年科学家奖获奖者合影