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我国钢铁生产量和消费量均居世界首位，已经成为名副其实的钢铁大国，但是我国钢铁产业能耗高，资源利用率低，产品质量跟发达国家相比还有很大差距。钢液实时在线分析和动态控制冶金工艺已经成为制约我国冶金工业发展的一大瓶颈。因此，提高钢铁产品质量，降低冶金过程中的能耗，已经成为我国钢铁行业的重点发展方向。 激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，简写为LIBS）是一种新型的光谱分析技术，具有分析速度快、无需制样、原位分析和远距离分析等优势。论文以实现炉渣成分的在线分析为目标，开展了一系列理论和实验研究。论文的主要工作成果如下: 1)使用多元非线性定标分析手段对炉渣成分进行定量分析，综合对比分析了多元二次函数定标、BP神经网络定标以及RBF神经网络定标结果的差异，并且发现RBF神经网络定标分析结果优于多元二次函数与BP神经网络定标。 2)探究了等离子体温度与电子密度对谱线强度的影响，通过对等离子体温度与电子密度进行修正，在一定程度上减弱了基体效应对定量分析的影响。 3)研究了再加热双脉冲激光诱导击穿光谱不同脉冲间隔对光谱强度的影响，对比分析了单脉冲与再加热双脉冲激光诱导击穿光谱技术对TiⅠ、CrⅠ、AlⅠ、MnⅠ灵敏度与检测限的影响，发现采用再加热激光诱导击穿光谱之后，上述元素的灵敏度提高了2～5倍，检测限降低了2～5倍。 4)探究了采用小孔束缚等离子体的手段对等离子体光谱信号的影响，分析了采用不同孔径的小孔对等离子体谱线强度、电子密度、等离子体温度以及信号稳定性的影响。