贾晨阳1,2, 林根仙3,4, 金 伟1,2, 于丙文1,2
JIA Chenyang1,2, LIN Genxian3,4, JIN Wei1,2*, YU Bingwen1,2*
摘要: 针对溶液体系中硼同位素比例的快速分析需求,本研究建立了一种微波等离子体炬分子同位素光谱法(Microwave Plasma Torch Molecular Isotopic Spectrometry,MPT-MIS),用于溶液中硼同位素比例的定量分析。该方法利用微波等离子体炬(MPT)激发BO2分子发射光谱,并结合偏最小二乘回归(PLSR)从全谱形状信息中提取硼同位素丰度信息,实现了硼同位素比例的快速测定。通过使用石英内管有效降低了硼的记忆效应,并基于“留一法”交互验证(Leave-one-out Cross Validation,LOOCV)系统优化了光谱预处理方式和波长区间。在最优预处理组合(一阶导数 + 面积归一化 + 25点平滑)和最优波长区间(464–589 nm)下,仅需2个潜变量(latent variables, LVs)即可充分提取与同位素丰度相关的光谱信息。在验证集的三个样品上模型预测11B/10B的相对偏差(Relative bias)最大为2.04%,预测精密度为1-2%(2σ)。此外,实验还发现BO2分子光谱强度与总硼浓度在5–3000 μg·mL-1范围内呈良好线性关系(R2> 0.999),表明该方法具备同步测定总硼浓度的潜力,为核工业等场景中硼同位素比和总硼浓度的在线同步分析提供了一种操作简便、成本较低的新方案。
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