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LIBS和NIRS數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)方法的流程圖。學分：徐卓品

在塔蘭大發(fā)表的一項研究中，由中國科學院合肥物理科學研究所吳躍進教授領(lǐng)導的研究團隊制定了基于近紅外光譜（NIRS）和激光誘導擊穿光譜（LIBS）的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)策略，用于快速準確地檢測復合肥料的主要成分。

復合肥在我國肥料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中起著主要作用，氮、磷、鉀含量是影響復合肥效率和價格的關(guān)鍵指標。LIBS和NIRS是在線監(jiān)測復合肥料這些主要成分的兩種理想技術(shù)。然而，LIBS和NIRS的應用存在基質(zhì)效應、環(huán)境因素的干擾以及直接測定無機成分的局限性。

在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，通過結(jié)合LIBS和NIRS的光譜數(shù)據(jù)，以及結(jié)合分析方法，可以克服這些限制，實現(xiàn)更快的檢測和更高的準確性。

他們以168個復合肥樣品為測試對象，分析了不同優(yōu)化條件和方法下的LIBS-NIRS數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)基于競爭性自適應重加權(quán)采樣結(jié)合外積協(xié)調(diào)（CARS-OPF）和競爭性自適應重加權(quán)采樣結(jié)合等權(quán)協(xié)調(diào)（CARS-EWF）的LIBS-NIRS數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)模型比單一光譜方法具有更好的定量分析性能。

基于CARS-OPF和CARS-EWF的LIBS-NIRS方法的組合有望快速準確地檢測復合肥料中的關(guān)鍵元素含量。預測的決定系數(shù)（R2）使用提出的LIBS-NIRS模型的復合肥料中三種元素的含量范圍為89.5%至96.2%。與NIRS方法相比，模型的結(jié)果提高了0.25%至5.62%，與LIBS方法相比提高了10.6%至33.5%。

“基于這項研究，我們可以進一步結(jié)合多臺光譜儀來開發(fā)高精度的檢測設備，”該研究的通訊作者王博士說，“它在復合肥質(zhì)量在線準確監(jiān)測的應用方面具有良好的前景。