[发明专利]基于ICP技术的元素检测方法

说明书

本发明提供了基于ICP技术的元素检测方法，包括步骤：(A1)建立样本矩阵X；(A2)得到矩阵X中各元素之间的距离矩阵L；(A3)得到各样本点之间的全概率p；(A4)建立(r+1)行3列三维空间矩阵Z；(A5)利用步骤(A2)方式得到与矩阵Z对应的距离矩阵M；建立代价函数C；(A6)优化代价函数，得到更新后的矩阵Z；(A7)进入步骤(A5)‑(A6)并多次迭代，从而将矩阵X映射到空间矩阵Z，Z_t行对应待测样本，其它行对应已知样本；(A8)分别计算空间矩阵Z中已知样本点与待测样本点的距离，如小于阈值，将该已知样本点对应的行以及Z_t行放到矩阵Q；(A9)求解Y＝Qβ，Y为包含已知样本和待测样本的各种待测元素含量的矩阵。本发明具有精度高、抗干扰等优点。

技术领域

本发明涉及元素检测，特别涉及基于ICP技术的元素检测方法。

背景技术

ICP-OES因检出限低、动态范围广、检测波段宽、操作简单以及分析速度快等优点现已成为实验室分析仪器中的主要成员，在环境、半导体、医疗、食品、冶金以及核工业等领域得到了广泛应用。近年来，在常规定量性能发展的同时，半定量需求也逐渐成为大家关注的需求热点。

因ICP-OES会受温度、电源工作状态等因素的影响，在常规定量方法中，需预先知道待测样品元素，并对每个待测元素配置一定梯度范围的溶液进行校正，此方式精度准确，但配制溶液和建标准曲线等操作相对耗时。在某些突发情况中如水体污染物泄露等，往往污染物未知或含量未知，污染类型复杂，检测时效性要求高，因此定量检测无法满足需求，但此类情况含量准确度要求相对较低，半定量方法可快速满足需求。

目前传统的半定量算法，采用预设标准曲线并设定校正元素的方式进行半定量测定，此方式逻辑简单可行性强，但准确度相对较低，尤其是在高含量元素的半定量上，动态范围差。

在市面上新发布的ICP-OES中，部分厂家对预设曲线以及校正的算法进行了优化，半定量性能有一定的提高，但对复杂溶液和环境因素的鲁棒性依然较差。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于ICP技术的元素检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于ICP技术的元素检测方法，所述基于ICP技术的元素检测方法包括以下步骤：

(A1)建立(r+1)行m列的样本矩阵X，其中r行对应已知样本，X_t行对应待测样本，m为每一个训练样本的特征数，矩阵X的元素X_ij为样本的特征参数，i＝1,2···(r+1)，j＝1,2···m；

(A2)得到所述矩阵X中各元素之间的距离矩阵L，矩阵X中每一元素做平方，得到矩阵矩阵每行求和，并将该(r+1)阶列向量按(r+1)列扩张，得到(r+1)行(r+1)列矩阵

(A3)得到各样本点之间的全概率p，选择因子

(A4)建立(r+1)行3列三维空间矩阵Z；

(A5)利用步骤(A2)方式得到与矩阵Z对应的距离矩阵M；

建立代价函数

(A6)优化所述代价函数，得到更新后的矩阵Z；

(A7)进入步骤(A5)-(A6)多次迭代，从而将所述矩阵X一一映射到空间矩阵Z，Z_t行对应待测样本，其它r行对应已知样本；

(A8)分别计算空间矩阵Z中已知样本点与待测样本点的距离，如果距离小于阈值，将该已知样本点对应的行以及Z_t行放到矩阵Q；

(A9)求解Y＝Qβ，Y为包含已知样本和待测样本的各种待测元素含量的矩阵，从而得到待测样本的各待测元素的含量。