Determination of minor metal elements in steel using laser-induced breakdown spectroscopy combined with machine learning algorithms

单变量 多元统计 校准 激光诱导击穿光谱 人工神经网络 近似误差 特征选择 线性回归 计算机科学 算法 人工智能 材料科学 光谱学 机器学习 分析化学(期刊) 数学 统计 化学 物理 量子力学 色谱法
作者
Yuqing Zhang,Chen Sun,Liang Gao,Zengqi Yue,Sahar Shabbir,Weijie Xu,Mengting Wu,Jin Yu
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:166: 105802-105802 被引量:58
标识
DOI:10.1016/j.sab.2020.105802
摘要

Abstract The properties of a steel are crucially influenced by the contained minor elements, including metals, such as Mn, Cr and Ni. The determination of their concentrations using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) represents a great help in many application scenarios, especially with in situ and online measurement requirements. Such determination can be significantly perturbed by spectral interferences with Fe I and Fe II lines which is particularly dense in the VIS and near UV ranges. Univariate regression can sometimes, lead to calibration models with modest analytical performances. In this work, multivariate calibration models are developed using a machine learning approach. We first show the regression results with univariate models. The development of multivariate models is then briefly presented, in successive steps of data pretreatment, feature selection with SelectKBest algorithm and regression model training with back-propagation neural network (BPNN). The analytical performances obtained with the developed multivariate models are compared with those obtained with the univariate models. We demonstrate in such way, the efficiency of the machine learning approach in the development of multivariate models for calibration and prediction with LIBS spectra acquired from steel samples. In particular, the prediction trueness (relative error of prediction) and precision (relative standard deviation) for the determination of the above mentioned metal elements in steel reach the respective values of 1.13%, 2.85%, 7.20% (for Mn, Cr, Ni) and 6.68%, 3.96%, 6.52% (for Mn, Cr, Ni) with the used experimental condition and measurement protocol.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
笨笨完成签到 ,获得积分10
6秒前
plz94完成签到 ,获得积分10
13秒前
sdjjis完成签到 ,获得积分10
13秒前
开心果完成签到,获得积分10
15秒前
jsinm-thyroid完成签到 ,获得积分0
15秒前
Jack_20708124完成签到 ,获得积分10
24秒前
小乙猪完成签到 ,获得积分0
27秒前
大方的笑萍完成签到 ,获得积分10
27秒前
xiaojinyu131完成签到,获得积分10
29秒前
YZY完成签到 ,获得积分10
31秒前
活泼的冬瓜完成签到,获得积分10
32秒前
zhangxasq完成签到,获得积分10
32秒前
chem完成签到,获得积分10
33秒前
xiaojinyu完成签到,获得积分10
34秒前
苏胜男完成签到 ,获得积分10
35秒前
此时此刻完成签到 ,获得积分10
36秒前
自信犀牛完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
科研通AI6.2应助WYCheng1采纳,获得10
41秒前
小巧白竹发布了新的文献求助10
45秒前
49秒前
fwstu发布了新的文献求助15
52秒前
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
53秒前
大湖玩家发布了新的文献求助10
55秒前
陈成完成签到,获得积分10
1分钟前
Queen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大湖玩家完成签到,获得积分10
1分钟前
binghe411完成签到,获得积分10
1分钟前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fwstu完成签到,获得积分20
1分钟前
温暖的家伙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哥哥发布了新的文献求助10
1分钟前
斯文元正完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xkkk完成签到,获得积分10
1分钟前
上善若水呦完成签到 ,获得积分0
1分钟前
呆橘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水water完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柯彦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Nene完成签到 ,获得积分10
2分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7612928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188238
关于积分的说明 19683680
捐赠科研通 7186155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270770
关于科研通互助平台的介绍 2434302
邀请新用户注册赠送积分活动 2265667