激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技术是一种原子发射光谱分析技术，其基本原理是利用脉冲激光在待测样品表面激发产生等离子体，通过等离子体发射的光谱波长和强度信息，分别获得待测元素的种类及含量。LIBS技术因具有无需制样、分析速度快、远程非接触、可实现对任何物质的多元素同时分析等特点，被誉为分析领域的“未来超级巨星”，在航空航天、智能制造、生物医药、环境保护、能源、地质、深海探测等领域都极具应用前景，特别是2021年我国“祝融号”火星车搭载LIBS系统登陆火星开展地质勘探，使得该技术再次成为国内外的研究热点。LIBS系统主要由激光器、光谱仪、探测器和时序控制器等核心单元组成，典型的LIBS检测系统如图1（左）所示，光谱图如图1（右）所示。 图1典型的LIBS检测系统（左）与LIBS光谱图（右） 本团队对LIBS技术进行了长达15年的攻关，在一系列关键技术上取得了重大突破，成功研制了从台式、移动式到手持式的系列国产LIBS元素分析仪，实现了6种LIBS成分分析仪器的国产化，并成功推动其在金属材料、环境保护和生物安全等领域的应用。研究工作从基础研究、装备研发到工程应用全链条展开（如图2），取得的创新成果如下。 图2团队对于LIBS技术从基础研究-装备研发-工业应用的全链条攻关 （1）高灵敏度、高稳定性和高精度LIBS分析新方法 针对LIBS技术存在自吸收效应、基本效应和光谱波动性大等问题导致其探测极限低、灵敏度差和分析精度低的难题，团队提出了一系列新技术新方法。 1）提出采用OPO波长可调谐激光对等离子体中基态粒子进行能态选择性激发的新方法，从源头上阻止了LIBS自吸收效应产生，从而获得自吸收免疫的LIBS本征光谱。 2）提出采用微波对等离子体进行瞬时加热，获得温度场均匀分布的等离子体，实现宽光谱多元素的自吸收效应遏止。 3）提出一种基于等离子体图像-光谱融合的图像辅助LIBS技术，有效克服了基体效应对定标曲线建立的影响，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）针对工业现场物质的快速高精度定量分析需求，提出一种仅需一个标准样品就可完成定量的LIBS单标样法和一种可克服自吸收效应影响的LIBS无标样定量方法。 5）针对生物体、食品、中药等疏松含水组织基体复杂，导致光谱信号微弱且波动大的问题，提出了从光谱预处理-特征提取-机器学习模型的全链条定性定量分析算法，相比于传统分析方法，可将分析精度提高10%。 6）提出一种面向金属3D打印构件的激光谱-超声同时检测技术，可同时对金属3D打印构件的表面元素分布、内部缺陷、残余应力和晶粒度进行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析仪研制 针对LIBS的光机电系统难以集成的难题，团队通过构筑模块化“笼式”光路系统，研制了共聚焦显微光学系统、同轴信号采集、放大装置等新技术，成功将OPO共振激发和等离子体图像-光谱融合新技术集成到LIBS成分分析仪中，实现了10-7量级的LIBS探测极限，将LIBS探测灵敏度提高了2个数量级，探测稳定性优于2%。所研制的系列激光探针元素分析仪如图3所示。 图3台式到便携式系列LIBS分析仪

本发明提供基于丰度显著性分析的高光谱图像解混方法及系统，包括建立待处理的高光谱遥感图像 的端元光谱库；用基于稀疏回归的混合像元分解方法对每个像元进行初步混合像元分解并按照丰度值的 大小降序排列，对排序后的丰度序列进行显著性分析，得到显著性丰度的临界值，然后根据预设的显著 性丰度阈值进行判断组成该像元的稀疏表示端元子集；最后采用丰度约束的最小二乘法再次进行混合像 元分解，将结果作为最终的混合像元分解结果。本发明可以得到更为稀疏和准确的像元表示端元

功能特性  高质量成像光谱数据 适用于实验室环境，具备良好光源条件，辐射校正准确度高，并集成调焦功能的推扫式高光谱成像系统； 检测范围不低于220mm×300mm×100mm（样品高度）  全谱段光源 光源通常为碘钨灯，谱段范围为200-2500nm，可具有不同的形式：带反射片的灯管、线性聚焦光源、穹顶光源等。  专利高光谱数据时空校正 时间反射率及空间反射率双重校准，数据精度高。   应用领域 真伪鉴定：文物鉴定、艺术品鉴定等; 物质研究：烟草、药品、食品、矿石等; 刑侦文检：文件修改涂抹、笔迹鉴定等。 

本发明公开了一种基于激光诱导击穿光谱对水体元素定量分析的制样方法，包括步骤 S1 获取不含待测元素的金属衬底，并将其表面抛光，使得金属衬底的上、下表面平行；S2 对滤纸进行裁剪，使得裁剪后的滤纸面积小于金属衬底的表面面积；S3 将裁剪后的滤纸放置在抛光后的金属衬底表面上，并将待测液滴滴至金属衬底表面的滤纸上，·829·再对其进行加热处理；S4 待加热处理结束后，将滤纸去除，在金属衬底表面获得分布均匀、扩

研究团队拥有 12m2 的洁净室，经风淋室进入。洁净室由 14 台装有超高效过滤器的 FFU 送风，14 台 FFU 可独立开启和变频风量控制，洁净室可进行层流、乱流实验，层流时可实现 ISO4 级，具有可计量不同颗粒的发尘装置。净化空调系统由新风系统和回风道干盘管完成空气处理。研究团队有多项洁净室设计经验240和洁净室调试经验。 

中阶梯光栅的刻划： ICP光谱仪的分光核心部件主要是中阶梯光栅，中阶梯光栅的二维分光系统，具备更高的分辨能力，使光谱仪具有分析精准、多元素同时检测以及检测速度快等优点。 √ 分辨力高 √ 制作难度大

本发明公开了一种基于光谱特征重构的高光谱图像分类方法，属于高光谱图像处理技术领域，包括S1、采集原始高光谱图像块；S2、构建光谱空间特征重构可逆融合网络，包括FIR、SSIF、SP和TE；S3、将输入FIR，生成重构特征；S4、将重构特征输入SSIF，生成增强特征；S5、将增强特征输入SP，生成语义标记序列；S6、将语义标记序列输入TE，生成；本发明提供的一种基于光谱特征重构的高光谱图像分类方法，实现了困难样本特征的无损传递、增强了混合像元的区分性特征表达以及提升少样本类别的分类均衡性。

本发明公开了一种数控机床实验模态分析方法，包括 1)利用仿真软件生成随机值序列，并选择采样率以获得感兴趣的频带范围；2)加工凸台试件，使得试件表面生成的断续切削宽度符合上述随机值序列，从而得到对数控机床产生结构随机冲击的激励；3)在数控机床的各部件上布置传感器，以获取机床结构振动响应信号；4)切削凸台试件，完成结构模态激励；5)选定振动响应幅值较大的测点作为基准点，按基于多参考最小二乘复频域法(LSCF)辨识得到机床结构模态参数。本发明可以在无需外加激励条件下，通过加工特定试件完成对数控机床激振，完成模态测试，大大降低模态实验的激振成本和减小激振所造成的损失。