Введение
Глава 1. Современное состояние автоматизации и компьютеризации дугового атомно-эмиссионного анализа твердых природных и техногенных образцов 19
1.1. Роль дугового атомно-эмиссионного анализа твердых геологических образцов и их технологических переделов 21
1.2. Схема атомно-эмиссионного анализа твердых образцов с дуговым возбуждением спектра 26
1.2.1. Дуговые источники возбуждения спектра и способы введения порошков в разряд 27
1.2.2. Спектральные приборы с фотографической и фотоэлектрической регистрацией спектров 31
1.2.3. Способы измерения спектральной интенсивности и их погрешности...41
1.3. Автоматизация и компьютеризация обработки спектральной информации .45
1.3.1. Описание аналитического сигнала в АЭА 47
1.3.2. Градуировочные зависимости в АЭА и опенка их адекватности 55
1.4. Направление исследований, постановка цели и задач ..67
Глава 2. Структурирование многомерной спектральной информации при визуальной интерпретации спектров по способу появления линий в прямом атомно-эмиссиопном анализе 70
2.1. Спектральное оборудование, режимы получения и регистрации спектра 71
2.2. Визуальная интерпретация спектров по способу появления-усиления группы линий определяемого элемента 74
2.2.1. Предел обнаружения элемента и концентрация появления линии 75
2.2.2. Формирование группы аналитических линий каждого элемента дія расширения диапазона определяемых содержаний и повышения точности результатов за счет учета спектральных помех и влияния основы 80
2.2.3. Эффективный потенциал ионизации как характеристика влияния основы 86
2.3. Составление группы аналитических линий и наборов градуировочных образцов для обучения и тестирования 90
2.4. Оценка достоверности результатов АЭА с визуальной интерпретацией спектров, управление качеством анализа 92
Выводы 97
Глава 3, Разработка системы компьютерной интерпретации дуговых атомно-эмиссионных спектров твердых образцов 99
3.1, Спектральное оборудование для методик АЭА с автоматизированной регистрацией и компьютерной обработкой епскіров.. 99
3.2. Вычисление предела обнаружения при многоканальной записи cnetcipa .. 103
3.3. Сходство и принципиальные отличия методик прямого и количественного АЭА 107
3.4. Основные классификационные и вычислительные задачи прямого ЛЭЛ,. 113
3.5. Обоснование зкеперіпого подхода к разработке системы компьютерной расшифровки спектров 115
3.5.1. Экспертные системы: применимость к предметной области АЭА 115
3.5.2. Настройка системы для выполнения прямого АЭА с использованием метода обратного распространения ошибки 120
3.6. Концептуальная модель системы компьютерной расшифровки спектров в дуговом АЭА твердых образцов 125
Глава 4. Структурирование спектральной информации для компьютерной обработки при автоматизигованной регистрации спектров 133
4.1. Обучающая и тестирующая выборки, их моделирование 134
4.2. База данных СО: составление наборов градуировочных образцов для обучения и тестирования 135
4,3. База данных экспериментально полученных спектров СО и проб 137
4.4. Паза данных нормативов КХА для оценки качества результатов 138
4.5. Схема составления группы аналитических линий при автоматизированной регистрации спектра 138
4.5.1, Форма табличной записи спектральных данных для п-мерной градуировки по группе линий аналита 140
4.5.2. Форма табличной записи спектральных данных для п-мерной градуировки с учетом спектральных помех и влияния основы 142
Выводы 146
Глава 5. Модели и алгоритмы компьютерной обрабоі ки спектральной информации, хемометрические способы выбора оптимального варианта 148
5.1. Оптимизация алгоритма поиска и идентификация положения пиков аналитических линий 149
5.2. Модель аналитического параметра спектральной линии 151
5,2,1. Структура модели аналтического параметра 152
5.2.2, Хемометрический способ выбора оптимального аналитического парамсіра спектральной линии 154
5-3- Градуировки в многоэлементном атомноомиссионном анализе 156
5-3.1- Многомерная градуировка по группе линий определяемого элемента для расширения диапазона определяемых содержаний при описании погрешности результатов анализа распределением Вейбулла 157
5,3-2. Многомерные градуировки на основе методов МСА и использовании групп линий элементов для расширения диапазона определяемых содержаний, учена матричных влияний и сиекгральных наложений 161
5.4. Оценивание адекватности градуировочной модели 162
5.4,1, Хемометрический способ выбора градуировочной модели 165
5.4,2, Экспертная сисгема оценивания соответствия макросоставов пробы и традуировочных образцов 167
5 4,3. Способы коррекции влияния макроэлементов на результат анализа., 172
Выводы 174
Глава 6. Экспериментальная проверка моделей и алгоритмов компьютерной обработки спектральной информации и хемометрических способов выбора оптимальных условий выполнения анализа природных образцов 175
6,1. Экспериментальная проверка алгоритмов профилирования и поиска пиков аналитических линий 175
6.1 1, Обработка спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ АКС...175
6.1.2. Обработка спектров» зарегистрированных прибором Пульсар-7000 .178
6.1.3. Оптимизация алгоритмов поиска кантов молекулярных полос при фотоэлектрической реї ие грации спектров прибором Пульсар-7000 180
6.1.4. Поиск реперных и аналитических линий при определении рения в торных породах и рудах с использованием прибора Пульсар-7000 187
6,1.5. Поиск реперных и аналитических линий в программах обработки спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ ИФО-462 188
6.2. Экспериментальная проверка моделей аналитического параметра спектральной линии, типов градуировки и хемометрических способов их выбора 189
6.2.1. Определение 20 элементов в геологических образцах при обработке спектров, оцифрованных с фотопластинки АМФ АКС 190
6.2.2. Мно] оэлементный прямой АЭА геологических образцов с фотоэлектрической регистрацией спектров прибором Пульсар-7000 196
6.2.3. Методика атомпо-эмиссиониого определения фтора по молекулярной полосе CaF в горных породах, осадках и почвах 210
6.2.4. Прямой АЭА геологических образцов с фотографической регистрацией и оцифровкой спектров АМФ ИФО-462 213
Глава 7. Автоматизация и компьютеризация методики прямого атомно-эмиссионного определения примесей в природных кварцитах, кварце и кристаллическом кремнии 221
7.1. Исследование способов выбора АП и типа градуировочной зависимости по группе линий при фотографической регистрации и оцифровке спектров АМФ ИФ0462 223
7.2. Выбор условий обработки спектров, зарегистрированных прибором МАЭС 228
7.2.1. Выбор оптимальных аналитических параметров линий аналитов 228
7.2.2. Выбор модели градуировки 233
7.3. Моделирование структуры данных при использовании многомерной градуировки 235
7.3.1. Влияние спектральных помех 237
7.3.2. Влияние макросостава образцов 238
Выводы 241
Глава 8. Автоматизация и компьютеризация методик 01іределения благородных металлов и их спутников в геологических образцах 243
8.1. Прямое атомноомиссионное определение серебра, золота и мышьяка в геологических образцах по способу испарения из канала электрода 243
8.1.1, Выбор аналитических параметров спектральных линий и моделей ірадуировки 247
8.1.2, Метрологические характеристики методики 249
8.1.3, Методика прямого определения БМ и элементов-спутников в геологических образцах по способу ндувания-просынки 253
8.2. Химико-аюмно-эмиссионное определение золота в горных породах и рудах с использованием сорбента ПСТМ-ЗТ 255
8.2.1. Кремнийорганический сорбент ПСТМ-ЗТ 256
8.2.2. Получение концентратов и их спектров 257
8.2.3. Приготовление градуировочных образцов 258
8.2.4. Мегрологические характеристики методики 262
8.3. Химико-атомно-эмиссионное определение платины и палладия в горных породах и рудах с использованием сорбента ПСТМ-ЗТ 262
8.3.1. Определение Au п Pt с использованием градуировки по группе спектральных линий при аппроксимации погрешности анализа распределением Вейбулла 263
8.3.2. Оценка достоверности результатов анализа Au, Pt и Pd 265
8.4. Прямое атомно-эмиссионное определение благородных мегаллов в нерастворимом углеродистом веществе 267
8.4.1. Выделение концентратов НУВ 268
8.4.2. Способы получения и регистрации спектров НУВ 269
8.4.3. Образцы для градуировки и контроля правильности результагов: обучающая и тестовая выборки 270
8.4.4. Выбор аналитических параметров спектральных линий Au и Pt 271
8.4.5. Построение и выбор градуировочных зависимостей для определения Au и Pt в НУВ, метролоінческне характеристики методики 272
8.4.6. Результаты применения разработанной методики анализа НУВ и оценка их достоверности 278
Выводы 284
Заключение 286
Приложения 289
Литература 298
