基于拟合精度的迭代位移差分算法在溶液阴极辉光放电原子发射光谱(SCGD-AES)中的基线校正研究

本文提出了一种基于迭代位移差分(ISDF)的算法，用于解决溶液阴极辉光放电原子发射光谱(SCGD-AES)中连续背景和光谱干扰的校正难题。该方法通过波长位移和反卷积技术，显著提升了Zn、Fe、Mg、Cu、Ca等元素的校准曲线拟合精度(R2>0.995)，测量误差降至约5%，效果优于传统基体匹配校准和移动平均截角(MA-CC)法，为SCGD-AES在环境监测、食品安全等领域的精准定量分析提供了新方案。

　　

Highlight

溶液阴极辉光放电原子发射光谱(SCGD-AES)虽能高效检测痕量金属元素，但其定量分析精度常受光谱干扰和连续背景影响。本研究创新性地提出基于拟合精度的迭代位移差分算法(ISDF)，通过波长位移-反卷积联用技术，成功实现了对Zn、Fe、Mg、Cu、Ca等元素的多重干扰同步校正。

实验方法

采用分辨率0.07 nm的光谱仪，以±0.7 nm窗口分析目标峰。算法核心包括：

1. 光谱位移：通过波长平移生成差分信号

2. 自适应优化：基于校准曲线R²动态调整位移步长

3. 背景剥离：结合反卷积技术还原真实光谱轮廓

关键发现

• 突破性解决SCGD中OH/N₂分子谱带干扰

• 无需重复空白测量，单次扫描即可完成背景扣除

• 对非线性基线(如Sigmoidal型)校正效果显著

结论

ISDF算法将传统位移激发拉曼差分技术(SERDS)的创新应用扩展到SCGD-AES领域，为复杂基质样品的高通量检测提供了更可靠的解决方案。