方正，王仁彬，陈思媛

(厦门大学 航空航天学院，福建 厦门 361101)

目前对废旧塑料的回收常常是很多种类混合在一起，而混合塑料难以满足再生产需求[1]。因此，对废旧塑料进行识别分类，有利于实现资源再利用，并解决废旧塑料污染问题[2-3]。

传统的塑料识别方法分为物理识别法和化学鉴别法。物理识别法准确度较差，化学鉴别法操作复杂，且易造成污染[4]。新兴的塑料识别方法为光谱分析法，包括近红外光谱、荧光光谱、激光诱导击穿光谱等[5-10]。 X射线吸收光谱由于其谱线简单、分析含量范围广、灵敏度及准确度高的特点，在环保、催化、医学和药学等领域均获得发展[11-12]。

本文采集了多种常见塑料及工程塑料样本的X射线吸收光谱，并结合主成分分析和基于遗传算法优化的误差反向传播(GA-BP)神经网络实现对塑料的自动分类识别。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

15种常见塑料和工程塑料，见表1。样本为直径30 mm、长度50 mm的圆柱体。

X射线光谱检测系统[13]，自建，主要组成为X射线管、CdTe探测器、高压电源等基本元件，其整体结构见图1；KYW800型X射线管(阳极靶材料为钨(74W))；X-123型CdTe探测器(能量分辨率为 850 eV(FWHM)@122 keV，57Co)；XRB 100 W高压电源(工控主机IPC-610机型)。实验相关的参数设置：X射线管电压60 kV，管电流10 μA，灯丝电流 1 000 mA，探测器通道数设置为512，采集时间60 s。

表1 15种常见塑料和工程塑料的编号与名称Table 1 The number and name of the 15 kinds ofcommon plastics and engineering plastics

图1 X射线吸收光谱仪示意图Fig.1 Schematic diagram of X-ray absorption spectrometer

1.2 实验方法

X射线吸收光谱(XAS)的产生原理是X射线穿过一定厚度的物质时，会发生散射和吸收现象，从而使得光谱的强度减弱，具体减弱的程度是由所含原子的种类和数目即物质的性质所决定。……