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文献检索:
  • 可在线校准的大气CO_2浓度光声光谱监测系统研究 免费阅读 下载全文
  • Fs光声光谱系统的谐振频率和池常数通常在实验室由标准气体标定得到,但在实际应用中,由于标准气体本身的不确定度以及与被测气体成分的不同、环境温湿度的变化,使得现场测量中谐振频率和池常数与实验室标定结果有偏差,从而导致测量结果不准确。为了解决以上问题,提出了基于大气中氧气的在线校准技术,并将该技术用于检测大气中二氧化碳浓度的光声光谱系统。大气中氧气浓度恒定为20.964%,通过探测氧气在763.73nm附近的扫频信号及峰值信号,实现共振频率和池常数的在线校准。该系统中光声池为直径6mm,长度100mm的一阶纵向共振模式结构。理论上分析了环境温湿度、气体成分对光声池性能的影响,同时给出了用标准气体、室内空气和室外空气标定的谐振频率和池常数,在标定结果的基础上,测量得到室内和室外的二氧化碳浓度值。实验结果显示,与校准过的气体分析仪的测量值相比,用被测大气中的氧气标定的谐振频率和池常数计算的二氧化碳浓度更准确,相对误差小于1%,远小于实验室标准气体标定计算的浓度相对误差。创新处在于,直接利用大气中的氧气对光声池的池常数和共振频率进行在线校准,有效的减小了标准气体标定带来的误差,以及环境变化带来系统漂移,提高光声系统在线监测的准确性和可靠性。
  • 关于《光谱学与光谱分析》收取审稿费的通知 免费阅读 下载全文
  • 尊敬的《光谱学与光谱分析》广大作者、读者同志们,本刊自2006年底采用由"北京玛格泰克科技发展有限公司"开发的投稿系统实现网络采编以来,进一步扩展了审稿专家队伍。本刊参考同类期刊的现行做法,决定自2010年12月1日以后登记的稿件向投稿作者收取审稿费100元/篇,在您投稿之前,为免受经济损失,请您必须考虑:1.没有创新的一般性稿件,请您不要投稿。2.没有国家级基金资助的稿件,请您不要投稿。3.不是光谱专业的稿件,请您不要投稿。4.与其他文章重合率超过10%的稿件,请您不要投稿。
  • 溶液相变对β胡萝卜素分子构型变化特征能的影响 免费阅读 下载全文
  • 由于β胡萝卜素分子具有光敏感的特性,同时也具有光采集、光防护功能,是重要的光电材料,所以在光器件和光控温方面有重要应用。线性多烯分子的共振拉曼光谱是π电子能隙对碳碳键振动调制的结果,这种调制作用与外场有关,研究其在外场下的分子结构和性能变化既有理论意义也有应用价值。测量了β胡萝卜素分子在环己醇中341~275K温度范围内的紫外-可见吸收光谱和共振拉曼光谱。实验结果表明随着温度的降低,黄琨因子和碳碳键的每个振动模的电子-声子耦合常数减小,紫外-可见吸收光谱红移,碳碳键拉曼散射截面增加。295K时溶液从液相转为固相,溶液相变后,β胡萝卜素分子的构型变化特征能ε变大,且使固相中的黄琨因子、紫外-可见吸收峰波长、电子-振动耦合系数、拉曼散射截面都随着温度的降低变化率增加。固相中的黄琨因子比液相中的黄琨因子大一个数量级。液相中的构型变化特征能为εa=0.2067eV,固相中的构型变化特征能为εb=0.559 6eV,构型变化特征能增加,使有效共轭长度n(T)=n0exp(ε/kT)随温度的降低而增加的速率变大;导致π电子能隙减小加快,电子能隙对β胡萝卜素分子碳碳键振动的调制作用增强,电子振动耦合系数增加,拉曼散射截面大幅增加。
  • 发射光谱法研究甲基环己烷燃烧时激发态自由基时间历程 免费阅读 下载全文
  • 采用三组单色仪探测系统,测量了甲基环己烷在高温反射激波作用下瞬态燃烧反应过程中三种激发态自由基OH*,CH*和C*_2的特征光辐射,得到了激发态自由基时间历程和光辐射相对强度随温度的变化规律。反射激波温度1 200~1 700K,激波压力1.5atm,甲基环己烷摩尔分数0.1%,当量比1.0。在点火燃烧初始阶段三种自由基几乎同时产生,自由基持续时间随着温度的升高而变短。相同温度下CH*和OH*自由基持续时间大于C*_2自由基,在1 400K以下C*_2自由基发光消失。OH*和CH*自由基发光强度在T〈1 400K时对温度变化不敏感,而在T〉1 400K时CH*自由基峰值随温度快速增长,C*_2和OH*峰值随温度增大比较平缓。将实验结果和化学反应机理模拟结果进行了对比,实验获得的OH*自由基时间历程在低温时和机理预测结果吻合较好,但在高温时有一定差异。CH*自由基时间历程在高温与机理结果吻合较好,在低温时机理预测结果 CH*自由基持续时间要长于实验结果。实验测得的结果为含激发态物种化学反应动力学机理的验证和优化提供了依据。
  • 保护条件变化的激光焊接等离子体光谱分析 免费阅读 下载全文
  • 保护气体在激光焊接过程中起重要的作用,保护条件的改变对焊接质量会有显著地影响。研究Nd∶YAG激光焊过程中保护条件的变化对激光等离子体的电子温度和电子密度等特征参数的影响,通过设计分步减小保护气流量的激光焊试验进行规律性研究,通过模拟实际可能发生的保护不良的激光焊试验进行验证性研究。在试验研究过程中,利用光谱仪采集激光焊接过程中产生的光致等离子体的光谱信息,通过相对光强法计算不同保护条件下等离子体的电子温度,通过斯塔克展宽机制计算不同保护条件下等离子体的电子密度。研究结果表明,保护条件的改变对Nd∶YAG激光焊接过程中产生的光致等离子体的电子温度和电子密度有重要影响,随着保护条件的变化,光致等离子体的电子温度和电子密度的平均值会发生变化,其波动幅度也会发生变化。在保护良好的条件下,等离子体的电子温度和电子密度均较小,且波动幅度也较小;在保护不良的条件下,等离子体的电子温度和电子密度都比较大,且波动幅度也比较大,这种变化的特征有助于对激光焊接过程进行质量监控。
  • 基于1654nm分布反馈激光器的甲烷检测系统 免费阅读 下载全文
  • 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术及波长调制技术,采用波长为1 654nm的分布反馈激光器,结合开放式光学探头以及高灵敏度的铟镓砷光电探测器,研制了近红外甲烷气体检测系统。自主设计研发了分布反馈激光器驱动电路,主要包括模拟PID温度控制电路与电流驱动电路。其中,温度控制电路具有较高的控制精度及稳定性,长时间工作时激光器温度波动小于±0.02℃,温度与激光器波长呈线性变化。温度不变时,改变驱动电流可以使激光器中心波长线性变化,同时还提供了5kHz正弦波和10 Hz锯齿波的调制信号,用于谐波检测。为了提取差分信号的一次谐波及二次谐波,研制了正交锁相放大器,一次谐波和二次谐波的提取误差分别为3.5%和5%。系统中采用的开放式光电探头通过一次反射,使有效吸收光程增加了一倍,达到了40cm。通过对1%~5%的甲烷气体进行检测,成功提取了一次及二次谐波,得到了气体浓度与谐波信号幅值的拟合关系曲线。在更换不同输出波长的激光器后,该系统还具有检测其他气体的能力。
  • 原子层沉积制备氧化锌纳米薄膜的光学性质研究 免费阅读 下载全文
  • 采用原子层沉积技术(ALD),以二乙基锌和水为前驱体,在衬底温度分别为110和190℃的条件下制备了致密的氧化锌纳米薄膜。采用X射线光电子能谱,荧光光谱和椭偏仪等表征手段对薄膜的成分和光学性质进行了研究。结果表明,随着沉积温度的增加,氧化锌薄膜内—OH含量降低,说明氧化锌薄膜生长过程中的化学反应更加完全;另外,沉积温度增加后,薄膜在365nm处的激子发射峰出现了明显的增强,同时可见光区的荧光发射峰消失,表明薄膜内的缺陷态减少。随着成膜质量的提高,氧化锌薄膜的电子迁移率从25提高至32cm^2·(V·S)^-1。椭偏测量的拟合结果表明,在375~800nm的波长范围内,氧化锌薄膜的折射率逐渐从2.33降至1.9,呈现出明显的色散现象;另外,不同温度下制备的氧化锌薄膜光学带隙均为3.27eV左右,这说明沉积温度对薄膜的带隙没有明显影响。
  • 光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量的影响 免费阅读 下载全文
  • 颗粒后向散射系数是水体主要的固有光学特性,也是海洋水色的决定因子和海洋水色卫星遥感反演的基础参数。当前,利用光学仪器现场原位测量是获取水体颗粒后向散射系数的主要方法。由于光源自身和仪器光路中镜面反射和折射,其出射光源可能存在一定的偏振,进而会影响水体后向散射系数测量的精度。目前,关于水体后向散射系数测量仪器的光源偏振性及其对颗粒后散射系数测量精度影响的研究尚为空白。针对该问题,以应用广泛的水体后向散射测量仪HydroScat6(HS-6)为例,对其出射光源的偏振特性进行了系统测量,并进一步开展了光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量精度影响的实验研究。结果表明,HS-6六个光学通道除590nm通道出射光源偏振度略低外(~15%),其他通道出射光源中心波长偏振度均在20%~30%。因此,HS-6出射光源具有显著的偏振特性。光源偏振对颗粒后向散射系数测量具有不可忽略的影响,且影响程度随着波段,线偏振角度及悬浮泥沙浓度而变化。不同悬浮泥沙浓度下,光源偏振引起的420,442,470,510,590和670nm六个波段的平均偏差可达15.49%,11.27%,12.79%,14.43%,13.76%,12.46%。因此,利用光学仪器现场测量颗粒后向散射系数需要考虑光源偏振的影响,并需尽可能降低出射光源的偏振度。
  • 图像光谱技术实现精确测温 免费阅读 下载全文
  • 建立了一种以灰体辐射为基础测量温度的新方法,它不仅可以测定辐射体的实时温度,而且可以实现无接触和高精度测量。首先,利用多通道CCD图像光谱仪精确测量辐射体在较宽波段内的辐射光谱,作为该辐射体的指纹光谱,将其定义为一个等效的灰体;其次,通过对所测光谱的拟合确定该辐射体的灰体辐射模型的系数,从而确定待测辐射体的灰体辐射模型;最后,通过光谱技术与灰体辐射模型的结合确定给定辐射体的任意温度。通过对无火焰和有火焰这两类热辐射体的实验检验,表明该测温方法具有实时、准确和无接触等优点。
  • 偏振光谱BRDF建模与仿真 免费阅读 下载全文
  • 在偏振光条件下,物体的表面反射受到折射率、表面粗糙度、入射角等多种因素的影响。针对粗糙物体表面在不同波段光照下表现出不同的偏振反射特性,提出一种基于Kirchhof理论的偏振光谱BRDF模型。利用已知材质在不同波长下的复折射率,对其折射率和消光系数部分分别反演出的对应光谱模型,进而得到复折射率的光谱模型;同借鉴经典的表面粗糙度测量方法,结合菲涅耳反射公式,推导出表面粗糙度的光谱模型,将得到的复折射率和粗糙度光谱模型与BRDF模型相结合,推导出偏振光谱BRDF建模。模型分别在折射率随波长变化、粗糙度为常量,折射率、粗糙度均随波长变化以及原模型三种情况下进行仿真对比实验,并将所得到的数据与其他资料进行对比。其结果表明,该模型能够较为准确的反映物体表面的偏振反射特性,并且能够描述偏振度随波长变化趋势的光谱特征,能够为偏振遥感、物质分类等方面的应用提供可靠依据。
  • NaOH溶液表面PARC18自组装手性的变化 免费阅读 下载全文
  • 具有共轭结构的非手性分子在界面通过自组装能够形成手性超分子,这种自发对称性破缺的过程为解释生命起源提供了线索,相关研究具有重要的科学意义。目前,尽管文献中对于界面手性自组装的机理有了详细的探讨,但对于手性结构的动力学过程缺乏深入的研究。为了阐明界面自组装手性是否会随时间变化,利用二次谐波-线二色谱方法(SHG-LD)研究了偶氮苯衍生物PARC18在气/液界面的超分子自组装手性。结果表明,PARC18在纯水表面形成了手性状态稳定的宏观结构,而在亚相为NaOH溶液时,界面形成的手性结构状态随时间变化。此外,在纯水表面,谐波信号主要源于电偶极矩的贡献,而在NaOH溶液表面,磁偶极距对谐波信号,尤其是手性信号的贡献占主导。推测这是由于在碱性条件下,界面的PARC18分子发生构型异构化,分子中的两个发色团相互耦合,导致手性结构发生变化,同时增强了磁偶极的贡献。
  • 《光谱学与光谱分析》期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统 免费阅读 下载全文
  • 《光谱学与光谱分析》期刊社与汤森路透集团签约,自2010年12月1日起《光谱学与光谱分析》决定采用Thomson Reuters旗下的ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统。·ScholarOne Manuscripts,该系统不仅能轻松处理稿件,而且能提速科技交流。·全球已有360多家学会和出版社的3 800多种期刊选用了ScholarOne Manuscripts系统作为在线投稿、审稿平台,全球拥有超过1 350万的注册用户,代表着全球学术期刊在线投审稿的一流水平。
  • 基于Adaboost及谱回归判别分析的近红外光谱固态发酵过程状态识别 免费阅读 下载全文
  • 为了实现固态发酵过程状态的快速监测,以饲料蛋白固态发酵为实验对象,开展了基于近红外光谱分析技术的饲料蛋白固态发酵过程状态定性识别研究。首先利用AntarisⅡ型傅里叶变换近红外光谱仪采集140个固态发酵物样本的近红外光谱,并采用标准正态变换(SNV)光谱预处理方法对获得的原始光谱进行预处理;其次,采用谱回归判别分析(SRDA)法对预处理后的近红外光谱进行特征提取;最后,采用最近邻(NN)分类算法作为弱分类器建立固态发酵过程状态识别模型,并对测试集样本进行识别。结果显示,与利用主成分分析(PCA)法和线性判别分析(LDA)法提取的光谱特征建立的识别模型结果相比较,SRDA-NN识别模型获得的结果最佳,在测试集中的正确识别率达到94.28%;为了进一步提高识别模型的准确率,将自适应提升法(Adaboost)与SRDA-NN方法结合,提出了Adaboost-SRDA-NN集成学习算法来建立饲料蛋白固态发酵过程状态的在线监测模型。通过Adaboost算法提升后的SRDA-NN模型预测性能得到了进一步增强,Adaboost-SRDA-NN模型在测试集中的正确识别率达到100%。试验结果表明:在近红外光谱定性分析模型校正过程中,SRDA方法能有效地对近红外光谱数据进行特征提取,以实现维数约简;另外,Adaboost算法能很好地提升最终分类模型的预测精度。
  • 红外光谱结合偏最小二乘法定量分析毛竹/聚丙烯复合材料的主成分 免费阅读 下载全文
  • 木塑复合材料(wood plastic composites,WPC)中生物质和塑料的比例影响其物理力学性能和价格。建立一种快速、准确的方法预测WPC中生物质和塑料的含量对于WPC市场的进一步发展具有重要作用。现有的检测方法主要为热分析法,然而,热分析法固有的缺陷(包括检检测时间长、测精度低、操作复杂等)严重限制了其应用范围。为此,本研究采用红外光谱(FTIR)结合偏最小二乘法(PLS)对毛竹/聚丙烯(PP)复合材料样品中毛竹及PP的含量进行了快速测定。以毛竹为生物质填料、PP为基体材料,同时加入一定量的添加剂,采用挤出成型法制备了42个不同毛竹/PP比例的WPC样品。采用KBr压片法收集42个WPC样品的红外光谱数据,利用PLS-2和完全交互验证方式建立样品中毛竹及PP含量和光谱数据间的相关性模型。内部交互验证结果表明,对原始光谱进行一阶导数和SNV预处理后,选择1 800~800cm^-1波段建立的模型性能最佳。毛竹和PP含量的校正模型决定系数R^2均为0.955,校正标准偏差SEC分别为1.827和1.848。毛竹和PP含量的预测模型决定系数R^2均为0.950,交互验证标准偏差SECV分别为1.927和1.950,RPD值均为4.45。外部验证结果表明,毛竹和PP含量相对预测偏差均低于6%,FTIR结合PLS法可以同时快速、准确地预测毛竹/PP复合材料中毛竹及PP含量。
  • 7-羟基香豆素红外光谱的密度泛函理论研究 免费阅读 下载全文
  • 红外光谱是化合物结构鉴定的重要信息来源,对天然有机药物的分子结构及其生物活性研究意义重大。而随着理论计算方法更加合理、计算精度不断提高,理论计算在红外光谱模拟、振动模式归属指认等方面优势更加明显,对红外光谱解析等实验研究具有重要参考价值。本研究利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)/B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平对7-羟基香豆素进行了几何结构优化和红外光谱计算,得到稳定结构及全部振动模式。计算结果显示7-羟基香豆素红外光谱吸收峰主要分布于波数3 700~3 500,3 150~3 000,1 750~1 400,1 400~1 000,1 000~50cm^-1几个区域。除波数3 700~3 500,3 150~3 000cm^-1范围内振动相对独立,分别归属为O—H伸缩振动和芳环C—H伸缩振动外,其他几个区域均较为复杂,谱峰不同程度由多个振动模式叠加而成。最后,根据振动模式理论及振动图像分析,对所有振动模式进行了详细指认。并通过线性回归方法,利用相关系数值r研究了7-羟基香豆素红外光谱主要吸收峰波数理论计算值和实验数据的相关性。结果表明,计算值和实验值基本吻合,相关系数值等于0.998 5,相关性较好;采用密度泛函理论在该基组水平对7-羟基香豆素红外光谱的理论计算较为可靠。
  • 纤维素类芒属草本能源植物品质近红外光谱快速检测技术研究 免费阅读 下载全文
  • 我国生物质能源产业近年来得到快速发展,但对能源草的研究还处于初级阶段,如果能建立全面的能源植物木质素、纤维素、半纤维素的近红外预测模型数据库,将有助于优良品种的筛选、能源植物能用性能的评价及生物质能源产业在线控制。本研究采用傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)技术结合偏最小二乘法(PLSR)建立了荻、南荻、奇岗、芒四种芒属能源植物品质指标(纤维素,半纤维素,木质素和灰分)近红外预测模型,并在此基础上研究了样本粒度对模型的影响。研究结果表明:(1)四种芒属能源植物茎秆中纤维素,半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为1.35%(R^2=0.88),0.39%(R^2=0.91)和0.35%(R^2=0.80),叶片中纤维素,半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为0.72%(R^2=0.88),0.85%(R^2=0.85)和0.44(R^2=0.87),所建的纤维素,半纤维素和木质素的近红外校准模型在预测未知样品含量时效果较好,但灰分含量预测效果不理想;(2)2和0.5mm粒度样品所建近红外模型均满足样品检测精度要求,但考虑到时间和人工成本,建议在工厂对能源植物原料品质进行分析时,采用2mm样品建模。
  • 漫反射近红外光谱测定聚乙烯醇(PVA)的醇解度与挥发分含量 免费阅读 下载全文
  • 采用漫反射近红外光谱方法测定聚乙烯醇(简称PVA)的醇解度与挥发分含量。从PVA生产线选取120个样品,分别用容量法与恒重法测量样品的醇解度与挥发分含量。用光栅扫描近红外光谱仪采集样品光谱,光谱范围1 000~1 800nm。样品光谱用卷积平滑、卷积求导、均值中心化与正交信号校正方法进行预处理后,与样品的醇解度与挥发分含量,采用PLS1定量校正方法建立近红外分析模型。醇解度与挥发分含量模型的校正相关系数R_C分别为0.976和0.981,校正标准偏差SEC分别为0.176和0.197,验证相关系数R_P分别为0.967和0.969,验证标准偏差SEP分别为0.202和0.193。方法具有速度快,操作方便的特点,分析结果满足PVA生产过程醇解度与挥发分含量的检测要求。
  • 《光谱学与光谱分析》对来稿英文摘要的要求 免费阅读 下载全文
  • 来稿英文摘要不符合下列要求者,本刊要求作者重写,这可能要推迟论文发表的时间。1.请用符合语法的英文,要求言简意明、确切地论述文章的主要内容,突出创新之处。2.应拥有与论文同等量的主要信息,包括四个要素,即研究目的、方法、结果、结论。其中后两个要素最重要。有时一个句子即可包含前两个要素,例如"用某种改进的ICP-AES测量了鱼池水样的痕量铅"。但有些情况下,英文摘要可包括研究工作的主要对象和范围,以及具有情报价值的其他重要信息。在结果部分最好有定量数据,如检测限、相对标准偏差等;结论部分最好指出方法或结果的优点和意义。
  • 浸入式可见/近红外光谱技术的藻种鉴别研究 免费阅读 下载全文
  • 对藻类的识别分类及其生化分析已成为海洋生物学的研究热点之一。以普通小球藻、蛋白核小球藻、微绿球藻、莱茵衣藻为样品,通过便携式USB4000微型光纤光谱仪、Y形光纤和探针,卤素光源构建的光谱采集系统对不同浓度梯度的120个微藻样本进行浸入式可见/近红外透射光谱的原位采集,比较去基线、卷积平滑等光谱预处理方法的效果,并基于连续投影算法(SPA)筛选特征波长,通过偏最小二乘法(PLS)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)和极限学习机(ELM)进行建模,探讨采用透射光谱原位快速鉴别四种不同藻种的可行性。结果表明:卷积平滑的处理效果较为理想,有效波长可用于代替原始光谱建立微藻种类判别分析模型。SPA-LV-SVM和SPA-ELM的预测效果显著高于SPA-PLS,三者的平均预测正确率分别是80%,85%,65%。浸入式可见/近红外光谱技术和便携式光纤探针结合的藻种鉴别方法,有效实现了对四种微藻的鉴别,为藻种鉴别和藻种分类研究领域提供了一种新思路。
  • 敬告读者——《光谱学与光谱分析》已全文上网 免费阅读 下载全文
  • 从2008年第7期开始在《光谱学与光谱分析》网站(www.gpxygpfx.com)"在线期刊"栏内发布《光谱学与光谱分析》期刊全文,读者可方便地免费下载摘要和PDF全文,欢迎浏览、检索本刊当期的全部内容;并陆续刊出自2004年以后出版的各期摘要和PDF全文内容。2009年起《光谱学与光谱分析》每期出版日期改为每月1日。
  • 近红外透射光谱的动物全血鉴别 免费阅读 下载全文
  • 在进出口检测检疫部门,血液制品的检验与分类是件重要且复杂的事情。对于全血样品,开放式的采集可能带来污染,且血样中的致病因子可能会对检测人员造成危害。因此急需非接触式的全血分类鉴别方法。常用流式细胞术中的光谱方法由于需要对血细胞进行采样,所以无法在非接触全血分类鉴定中采用。红外吸收光谱学是一种可用来分析样品分子结构和化学键的技术,可以在不直接接触样品的情况下对样品进行探测。为寻找一种可实现非接触式血液样品种属差异性状探测的可行光谱方法,采用近红外谱段(4 497.669~7 506.4cm^-1)对犬猫鸡三类常见动物全血样品进行了透射光谱测量。结果发现所测样品均在5 184~5 215cm^-1之间有个明显的吸收峰,在7 000cm^-1附近有个较平缓的吸收峰,且同种动物个体之间的透射光谱分布相似,只在整体透射率上有些差别。采用相关系数比较三类动物全血样品近红外透射光谱的区别,计算得出同种动物不同个体光谱曲线的相关系数均大于0.99,而不同种动物光谱曲线的相关系数在0.509 48~0.916 13之间。其中鸡与猫光谱曲线的相关系数在0.857 23~0.912 44之间;鸡与犬光谱曲线的相关系数在0.509 48~0.664 82之间;猫与犬光谱曲线的相关系数在0.872 75~0.916 13之间。犬猫同属哺乳纲,两者全血的近红外透射光谱相关系数比犬鸡或猫鸡非同纲动物的大,即光谱曲线的相似度更高。研究结果表明近红外透射光谱是一种非接触式动物全血鉴别的可行方法。
  • 近红外光谱波段优化在白酒酒醅成分分析中的应用 免费阅读 下载全文
  • 为了提高白酒酒醅主要成分的快速检测技术水平,利用近红外光谱法对白酒酒醅中的水份、淀粉、酸度和酒精度进行定量分析,通过PLS建立酒醅成分定量分析模型,同时采用CARS、间隔偏最小二乘变量选择法(iPLS)和无信息变量消除法(UVE),实现光谱特征波段选择,并利用多元散射校正(MSC)、导数以及标准正态变量变换(SNV)等预处理方法进行模型优化。用决定系数(R^2)、预测标准偏差(RMSEP)以及最佳主因子数对模型进行评价,确定最佳建模方法。结果表明:波段筛选能够对模型起到优化作用,并提高模型运算速度,其中CARS优化效果最为明显,酒醅水份、淀粉、酸度和酒精度的R^2分别达到0.885,0.915,0.951,0.954;RMSEP分别为0.630,0.519,0.228,0.234,有效地提高了模型的稳定性与准确度。经过优化,所建模型预测效果好,能够满足白酒酒醅主要成分的快速检测要求,在实际应用中有一定的参考价值。
  • 便携式短波近红外光谱仪器检测土壤总氮含量研究 免费阅读 下载全文
  • 基于便携式短波近红外光谱技术检测了土壤总氮含量。采集浙江省文城地区农田土壤样本243个,将土壤样本分为三组,一组未经过粉碎、过筛等处理,一组做过2mm筛处理,一组过0.5mm筛过处理,采用usb4000便携式光谱获取土壤光谱数据,结合(savitzky-golay,SG)平滑算法,波长压缩算法和小波变换对原始数据进行预处理,然后采用竞争性自适应重加权、随机青蛙和连续投影算法进行特征波长选择。基于全光谱建立了偏最小二乘回归和基于特征波长建立了极限学习机和LS-SVM模型。结果表明过筛处理后的样本模型结果优于未过筛的样本模型结果,过0.5mm筛处理的土壤样本模型预测结果略优于过2mm筛处理的土壤样本模型预测结果,最优预测集的决定系数为0.63,预测均方根误差为0.007 9,剩余预测偏差为1.58。表明便携式仪器检测土壤总氮含量,经过过筛处理的土壤样品检测结果优于未过筛土壤样品检测结果,建议土壤样品检测总氮含量时需经过过筛处理,这样得到的结果较为理想,在此基础上采用性能较好的光谱仪器采集数据,以减小原始光谱噪声。
  • 基于空芯光纤增强拉曼光谱气体探测方法研究 免费阅读 下载全文
  • 拉曼光谱技术具有多组分同时探测、分析周期短和非接触等特点,被应用于多个领域,但是由于较低的探测灵敏度,限制了拉曼光谱技术的发展。针对提高拉曼光谱技术对气体探测灵敏度问题,本文设计并搭建了一套基于空芯光纤气体拉曼光谱增强系统,开展了空芯光纤拉曼光谱系统和后向散射拉曼光谱实验系统对比实验研究。实验结果表明,空芯光纤对信号、背景和噪声都具有放大效果,以空气中氮气和氧气为探测物质,与后向拉曼光谱信号相比,在相同探测时间情况下,信号强度增强60倍以上,信噪比增强约6倍;在相同探测强度情况下,探测时间仅为后向散射的1/60,噪声为后向散射拉曼系统的1/2。
  • 不同粒径、超均匀球形金纳米粒子合成及其表面增强拉曼散射效应研究 免费阅读 下载全文
  • 以氯金酸为原料,抗坏血酸为还原剂,柠檬酸钠为保护剂,用化学还原(种子生长)法制备了不同粒径、超均匀的球形金纳米粒子溶胶,并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。结果表明,随着金纳米粒子粒径的增大,其UV-Vis光谱中的吸收峰发生红移并出现四极峰。为进一步研究金纳米粒子表面增强拉曼散射(SERS)效应的作用机理并优化其灵敏度,我们以罗丹明6G(R6G)为探针分子,对不同粒径的金纳米粒子进行SERS表征,发现R6G的SERS信号随着金纳米粒子的增大先增强后减弱。当金纳米粒子的平均粒径达到120nm时,产生最强SERS信号增强,增强因子约为1.1×10~7。三维时域有限差分法(3D-FDTD)理论模拟纳米粒子阵列电磁场分布结果与实验数据的趋势一致。
  • 《光谱学与光谱分析》投稿简则 免费阅读 下载全文
  • 《光谱学与光谱分析》是由中国科协主管,中国光学学会主办,钢铁研究总院、中国科学院物理研究所、北京大学、清华大学共同承办的专业学术期刊。国内外公开发行,从2004年起为月刊,大16开本,2016年仍为月刊,每期306页。《光谱学与光谱分析》主要报道我国光谱学与光谱分析领域内具有创新性科研成果,及时反映国内外光谱学与光谱分析的进展和动态;发现并培育人才;推动和促进光谱学与光谱分析的发展。为科教兴国服务。读者对象为从事光谱学与光谱分析的科研人员、教学人员、分析测试人员和科研管理干部。
  • 瓦斯浓度影响下水合物晶体结构Raman光谱特征 免费阅读 下载全文
  • 在初始温压2℃,5 MPa条件下开展了三种瓦斯混合气(CH_4—C_2H_6—N_2,G1=54∶36∶10,G2=67.5∶22.5∶10,G3=81∶9∶10)水合实验,利用可见显微拉曼光谱仪获取水合产物拉曼光谱,通过水合物相中C_2H_6 C—C键伸缩振动特征峰拉曼位移判断水合物晶体结构,利用谱图特征峰分峰拟合方法计算出瓦斯水合物孔穴占有率、水合指数等。研究发现:气样G1和G2水合产物为I型水合物、G3为Ⅱ型,气样中C_2H_6浓度改变导致水合物晶体结构转变;Ⅰ型结构水合物相中CH_4和C_2H_6含量受气样浓度影响较小,G1和G2体系中CH_4含量分别为34.4%和35.7%、C_2H_6含量分别为64.6%和63.9%,而G3体系中CH_4和C_2H_6含量分别为73.5%和22.8%,晶体结构对水合物相客体分子含量控制作用明显;G1~G3体系水合物相大孔穴的CH_4—C_2H_6占有率分别为98%,98%和92%,小孔穴的CH_4占有率分别为80%,60%和84%,N2由于分压较低且吸附能力较弱其小孔穴占有率不高于5%。
  • 部分临床药物的拉曼光谱研究 免费阅读 下载全文
  • 针对目前临床药物拉曼光谱的缺乏和药物检测领域的现状,利用拉曼光谱技术对抗生素、抗组织胺、血凝酶和止吐剂等几类常用临床药物进行了拉曼光谱的测量和研究。通过观测上述具有良好拉曼活性的药物样品拉曼光谱,不仅确定了样品拉曼峰的位移、强度和线宽,还探索了其包络的线形等光谱特性。通过分析和比较拉曼光谱图,找出各药物间的异同;对于那些由于拉曼活性低或拉曼光谱的复杂样品,虽然暂时无法识别,但也进行了尝试性的测量或提出了测量建议。研究表明:小分子药物的光谱特征很明显,拉曼峰分布较广,对其进行光谱识别简单易行;而大分子都表现出较弱的光谱特征峰,常常伴随复杂的包络,不仅导致了对其光谱识别的困难,也很难准确确定特征峰位置。对于不同药物,提出了用拉曼光谱测量和分析其药物成分的可行性,并通过分析其拉曼光谱的特性,为医学工作者识别和分析药物成分提供了实验证据。不仅为建立药物的拉曼光谱数据库奠定了基础。还使业界看到了快速识别和检测药物的前景,从而促进拉曼光谱技术在药物检测上的运用。
  • 聚对苯二甲酸乙二酯的拉曼光谱特性 免费阅读 下载全文
  • 为了研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子拉曼振动模式的特性,采用拉曼光谱法对PET纤维的拉曼光谱特性进行研究,并对PET纤维分别进行酸、碱、盐处理,获得酸、碱、盐处理前后纤维的拉曼光谱,分析与比较了处理前后拉曼光谱的特性;同时,采用原子力显微镜对其形貌结构进行观察。结果表明,在200~1 750cm^-1范围,NaOH处理的PET纤维的拉曼光谱强度高于未经处理的PET纤维,当拉曼频移大于1 750cm^-1时,经碱处理的PET拉曼峰强度低于未经处理的PET拉曼峰强度,且荧光背景减弱,H_2SO_4处理的PET纤维强度显著低于未经处理的PET纤维,CuSO_4处理的PET纤维强度较未经处理的PET纤维的强度明显增高。原子力显微镜测结果表明,碱和PET纤维分子的相互作用使化学键断裂,分子结构发生改变,经NaOH处理后的PET纤维表面较未经处理的PET纤维表面更为粗糙,H_2SO_4处理的PET表面相对未经处理的PET纤维表面粗糙度降低,经CuSO_4处理的PET纤维表面比未经处理的PET纤维粗糙度增加。PET纤维的拉曼光谱与原子力显微镜结果相一致,表明拉曼光谱与原子力显微镜的结合有望成为高聚物物性的表征技术。
  • 基于共聚焦显微拉曼的真菌菌丝中几丁质的原位检测研究 免费阅读 下载全文
  • 几丁质是真菌细胞壁中一种重要的结构多糖,本文首次采用共聚焦显微拉曼技术对山茶刺盘孢菌的气生菌丝进行原位检测研究,首先确定了采集菌丝拉曼光谱的最优实验参数,并获得了菌丝,几丁质标准品和背景三种物质的典型拉曼光谱,对其中的特征峰进行归属分析,发现菌丝光谱中有明显的几丁质特征峰。然后对置于载玻片上菌丝的感兴趣区域进行拉曼光谱面扫描,通过主成分分析法发现面扫描区域中,菌丝和背景两种信号可以明显区分开来,结合主成分的载荷因子图得到了菌丝的两个主要的特征差异峰1 622和1 368cm^-1,1 622cm^-1属于菌丝中几丁质的特征峰,而1 368cm^-1是来源于菌丝中的果胶多糖。最后通过对几丁质在1 622cm^-1特征峰波段附近范围积分,绘制了几丁质在菌丝中二维和三维的化学成像图,直观且无损的再现了几丁质在菌丝中的空间分布。
  • 不同品种牛乳脂质的共聚焦拉曼光谱指纹图谱 免费阅读 下载全文
  • 不同品种的乳脂肪球的组成成分不同,从而导致脂肪在乳中的存在形式和最终的乳品品质存在差异。利用拉曼光谱测定黑白花牛乳、水牛乳及牦牛乳中脂质球的脂质和脂肪酸成分,比较不同品种牛乳的脂质组成差异。结果显示,牦牛乳的2 885/2 850cm^-1比值较高,表明牦牛乳脂质球趋于形成结晶态脂肪球膜包裹流动态内核的结构。与黑白花牛乳相比,牦牛和水牛乳的1 655/1 443cm^-1比值较高,表明黑白花牛乳的脂肪酸不饱和程度低于其他两种牛乳;水牛乳小脂肪球的脂肪酸不饱和度高于牦牛乳,大脂肪球的则低于牦牛乳。综上可知,用牦牛乳分离而得的稀奶油较其他牛乳难熔化,搅拌耗时更长,但形成的黄油更柔软;而水牛乳由于脂肪球较大,适用于奶油的加工和脂肪球膜的分离。
  • SrB_4O_7掺杂二价镧系离子的荧光光谱特性研究 免费阅读 下载全文
  • 采用高温固相法通过掺杂不同种类的镧系元素以及改变掺杂元素的浓度制备了系列SrB_4O_7∶Re^2+(Re代表Ce,Nd,Gd和Lu)荧光材料,利用实验室自建的非偏振显微共聚焦荧光/拉曼测量系统重点研究了其荧光光谱特性。研究发现,SrB_4O_7∶Re^2+和SrB_4O_7∶Sm^2+具有相似的荧光特性,最强单峰对应~5 D_0-~7 F_0电子跃迁所产生的荧光峰(0-0峰),峰位为685.41nm;在700和730nm附近还对应有~5 D_0-~7 F_1和~5 D_0-~7 F_2电子跃迁所产生的两条强度较弱的荧光带;在相同条件下,SrB_4O_7∶Re^2+的0-0峰强度较SrB_4O_7∶Sm^2+的0-0峰强度至少要弱一个量级。对SrB_4O_7∶Re^2+荧光光谱分析结果显示,掺杂元素种类和掺杂元素浓度是影响荧光光谱强度的关键因素,两者直接决定了能参与发光的Re^2+离子的总量。
  • 停流荧光法研究牛血清白蛋白和叶酸反应动力学 免费阅读 下载全文
  • 叶酸属于B族维生素,作为生物体内转移一碳单位酶系中的辅酶,与其他维生素相互作用,共同维持体内红细胞的稳定,对氨基酸之间的转化、细胞的分裂生长,蛋白质合成的反应都有重要意义。药物半衰期、峰浓度和反应速度常数是研究药代动力学的重要参数,实验运用荧光分光光度计和停流光谱分析仪研究了仿生环境下牛血清白蛋白和叶酸反应的动力学参数,为叶酸相关的药物代谢参数提供参考。结果表明:利用Stern-Volmer方程处理荧光猝灭实验数据,得到25,30和37℃下叶酸对牛血清白蛋白内源荧光的静态猝灭常数分别为2.455×10^10,4.900×10^10和6.427×10^10 L·mol^-1·s^-1;动力学反应速率常数的计算结果表明不同温度、pH值和缓冲介质下BSA和叶酸反应的速率常数都大于100mol·L^-1·s^-1,阐明了BSA与叶酸之间的猝灭机理是通过形成复合物的静态猝灭过程;生理温度下,牛血清白蛋白浓度与其初始浓度满足二级反应公式,相关系数为0.998 7,药代半衰期t_(1/2)为0.059s;反应的表观速率常数随着叶酸浓度的增加呈线性增加趋势,且叶酸催化牛血清白蛋白荧光猝灭的速率常数k_(cat)=3.174×10^5 mol·L^-1·s^-1。此外还测定了不同缓冲介质下牛血清白蛋白与叶酸相互作用的表观速率常数和反应速率常数,以此来探讨生理介质对于二者反应的影响,为确定临床用药方案、预测药物的疗效和毒性以及合理用药有着重要意义。
  • 银纳米颗粒对胆固醇荧光的增强效用研究 免费阅读 下载全文
  • 在传统荧光光谱技术的基础上,结合金属纳米颗粒的增强荧光技术,探索提高荧光光谱技术检测人全血溶液中胆固醇含量的精度和分辨率的方法。实验研究方面,采用波长为407nm的激光作为激发光,照射加入一定量银纳米颗粒作为荧光增强剂的人全血溶液,研究了银纳米颗粒对人全血溶液在可见光波段的荧光增强作用。结果表明,胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强低浓度的人全血溶液荧光光谱的强度,且不同位置荧光发射峰的荧光增强效率随银胶加入量的增加均呈现先增后减的趋势,但不同峰位置的最强增强效率对应的银胶加入量不同。理论分析方面,根据实验结果及胆固醇分子和银纳米颗粒在溶液中的分布情况,建立了分子间距模型,并根据模型计算得出胆固醇分子和银纳米粒子之间的最佳增强荧光效果间距在12.19~25nm范围内,这个结果和其他文献中的理论值吻合较好。综上所述,使用银纳米颗粒可实现全血溶液荧光的增强,研究结果为提高检测血液中多种物质的灵敏度和精度提供了有价值的参考作用。
  • 第19届全国分子光谱学学术会议 免费阅读 下载全文
  • (第一轮通知)由中国光学学会和中国化学会主办,福建物质结构研究所,福州大学和闽江学院承办的"第19届全国分子光谱学学术会议",将于2016年10月下旬在福州召开。本次会议是我国分子光谱科学工作者的又一次盛会。本着继往开来、与时俱进的精神,会议将全力展示我国在分子光谱及相关领域所取得的最新研究进展及成果,增进广大分子光谱科学工作者及其支持分子光谱事业的人们间的交流与合作,促进我国分子光谱事业的发展。
  • Ca_(1-x)Al_2Si_2O_8∶Eu_x表面结构与荧光强度相互关系的研究 免费阅读 下载全文
  • 采用固相法分别在1 150,1 250,1 350,1 450℃下制备了Ca_(1-x)Al_2Si_2O_8∶Eu_x(x=0,0.01,0.05,0.15)系列微晶材料。通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、光致发光光谱仪(PL)和X射线荧光光谱仪(XRF)研究了CaAl_2Si_2O_8表面结构与荧光强度之间的相互关系。XRD和Raman结果表明:在制备CaAl_2Si_2O_8材料的过程中,随着温度不断升高,原材料逐渐结晶形成结构较为完整的CaAl_2Si_2O_8相;并且从拉曼光谱可以清晰看出,当Eu掺杂量相同时,随着烧结温度的升高,Si—O非晶相逐渐减少,硅氧四面体逐步形成,其振动峰位置逐渐向低波数移动,但当温度过高时硅氧四面体破坏形成宽化的的非晶峰;Eu的掺杂阻碍了Al取代Si位置的过程,因此在1 620波数处振动峰先增强后减弱。这种材料表面结构的变化与Eu的掺杂密切相关,影响着材料表面Eu原子数量分布。PL和XRF结果表明:相同Eu掺杂量时,温度越高越有利于Eu原子扩散到样品表面,从而使样品的荧光强度更强。因此样品的荧光强度和样品单位表面积Eu原子数量存在正比关系。
  • 同步荧光光谱技术研究胶原基表面活性剂溶液中分子的聚集行为 免费阅读 下载全文
  • 基于胶原基表面活性剂(collagen-based surfactant,CBS)中酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的荧光特性,应用恒波长差(Δλ)为15nm的同步荧光光谱技术研究CBS浓度、溶液pH值、NaCl浓度和温度对其在水溶液中分子的聚集行为的影响,并以温度为外扰,利用二维同步荧光相关分析研究CBS分子中Tyr残基和Phe残基随温度变化的响应顺序。结果表明,CBS分子在261和282nm处出现了分别归属于Phe和Tyr的特征吸收峰。随着CBS浓度的升高,CBS分子中Phe残基和Tyr残基数量逐渐增多使CBS分子聚集程度增加,并导致荧光强度增强;CBS溶液pH值(pH 5.0)在等电点附近时,由于CBS分子的疏水作用和氢键形成能力加强,导致CBS分子聚集程度增强;CBS溶液中NaCl浓度的升高,则使CBS分子间排斥力减弱,从而导致CBS分子的聚集;然而温度升高,CBS由聚集状态逐渐变为单分子状态,因猝灭、变性以及氢键形成能力降低,荧光强度逐渐降低。以温度为外扰的二维同步荧光相关光谱分析可知:低温下(10^40℃),CBS聚集体随温度升高逐渐松散,位于聚集体内部的Phe残基比Tyr残基优先响应;而在45~70℃时,CBS由单分子状态逐步水解为无规卷曲构造,Tyr残基的间距变大,氢键形成能力大大降低,Tyr残基比Phe残基优先响应。
  • 硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究 免费阅读 下载全文
  • 以硫杂杯[4]芳烃为母体,在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以三氮唑为连接基,将苄基引入硫杂杯[4]芳烃的下沿,得到硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。探针s1发射强烈荧光,在CH_3CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。在DMF/H_2O介质中,以310nm为激发波长,Fe^3+能选择性猝灭探针s1在390nm处的荧光;在CH_3CN介质中,以245nm为激发波长,I^-能选择性猝灭探针s1在310nm处的荧光,光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe^3+或与I^-形成1∶1配合物,结合常数均达105。结合自由能表明配合为自发过程。荧光猝灭检测Fe^3+和I^-的浓度线性范围分别为1.0×10^-7~1.6×10^-4 mol·L^-1和1.0×10^-7~8.5×10^-5 mol·L^-1,检测限分别为2.30×10^-8 mol·L^-1和1.17×10^-8 mol·L^-1。同时,利用识别和竞争配合作用,控制Fe^3+和F^-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭,构建了分子水平上的逻辑电路。红外光谱推测探针s1分子中三氮唑基的氮原子参与了识别Fe^3+的配位,而探针s1分子中三氮唑环上的芳氢与I^-形成氢键而实现识别。
  • 复合纳米颗粒中白藜芦醇-大麦醇溶蛋白相互作用研究 免费阅读 下载全文
  • 为阐明大麦醇溶蛋白包覆白藜芦醇形成纳米颗粒的分子机制,采用荧光光谱、紫外吸收光谱以及傅里叶红外光谱和差示扫描量热技术等研究了白藜芦醇与大麦醇溶蛋白分子间的相互作用。结果表明:白藜芦醇与大麦醇溶蛋白分子的相互作用,对其内源性荧光具有猝灭作用,结合差示扫描量热的结果,推测二者通过静态猝灭过程形成了新的复合物;计算出两者之间的结合常数与结合位点数分别为K_(A(298K))=2.21×10^5 L·mol^-1,K_(A(310K))=1.53×10^4 L·mol^-1和n_(298K)=1.23,n_(310K)=0.94;依据热力学参数和傅里叶红外光谱判断白藜芦醇与大麦醇溶蛋白之间的作用力为范德华力和氢键相互作用;根据Frster非辐射能量转移原理,计算出白藜芦醇与大麦醇溶蛋白的结合距离为3.25nm,能量转移效率为0.227;同步荧光检测结果表明白藜芦醇结合大麦醇溶蛋白分子后对其构象产生了明显影响,且该影响是由色氨酸残基所处环境的疏水性变化所致。
  • 植被叶片叶绿素含量反演的光谱尺度效应研究 免费阅读 下载全文
  • 目前光谱指数方法已被广泛地应用于植被叶绿素含量的反演中,考虑到不同传感器的光谱响应存在差异,研究了光谱尺度效应对光谱指数反演植被叶片叶绿素含量的影响。基于PROSPECT模型模拟了不同叶绿素含量(5~80μg·cm^-2)下的5nm叶片光谱反射率数据,并利用高斯光谱响应函数将其分别模拟成10~35nm六种波段宽的光谱数据,再分析评价5~35nm波段宽下光谱指数与叶片叶绿素含量的相关性、对叶片叶绿素含量变化及对波段宽变化的敏感性。最后,利用波段宽为40~65nm的反射率数据对光谱指数反演植被叶绿素含量的光谱尺度效应进行验证。结果表明,通用光谱指数(vegetation index based on universal pattern decomposition method,VIUPD)反演叶绿素含量的精度最高,反演值与真实值拟合程度最好;归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和简单比值指数(simple ratio index,SRI)其次,虽然其决定系数R^2高达0.89以上,但反演的叶绿素含量值小于真实值;其他光谱指数的反演结果较差。VIUPD对叶绿素含量具有较好的相关性和敏感性,受光谱尺度效应影响较小,具有较好的反演能力,这一结论恰好验证了其"独立于传感器"的特性,同时证明了VIUPD在多源遥感数据反演植被理化参量的研究中具有更好的应用前景。
  • 基于UV-Vis检测养殖水体中化学需氧量含量研究 免费阅读 下载全文
  • 采用紫外可见光谱(UV-Vis)与极限学习机算法检测水体化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)含量研究。采集135份水样进行紫外可见波段全光谱扫描,结合变量标准化(standard normal variate,SNV),多元散射校正(MSC)和一阶微分(1st D)对原始数据进行预处理,然后采用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、随机青蛙(Random frog)算法和遗传算法进行特征波长选择。基于全光谱建立了偏最小二乘回归(partial least squares,PLS)和基于特征波长建立了极限学习机算法(extreme learning machine,ELM)模型。结果表明:使用CARS提取的9个特征波长建立的ELM模型的预测效果最优,决定系数R^2为0.82,预测均方根误差RMSEP为14.48mg·l^-1,RPD值为2.34。说明使用CARS变量选择算法获取UV-Vis光谱特征波长,应用极限学习机建模,可以准确、快速的检测养殖水体中COD含量,为实现养殖水体COD的动态快速检测以及水体其他微量物质含量参数检测打下基础。
  • 高分辨率多光谱的芦山地震次生地质灾害遥感监测与评估 免费阅读 下载全文
  • 2013年4月20日芦山7.0级大地震发生后,产生大面积滑坡、崩塌、碎屑流等次生地质灾害,造成大量人员财产损失,并严重阻碍了应急救援和灾后重建工作的顺利开展。利用快速获取的震前和震后航空、航天等多源遥感数据、地形地貌和地质构造数据,首先结合次生地质灾害在高分辨率多光谱影像上的形态、结构和纹理特征,对地震重灾区次生地质灾害的数量和空间分布进行了有效监测。结果显示:芦山县、宝兴县和天全县次生地质灾害最为严重,各有164处、126处和71处大型次生地质灾害点。并结合GIS技术对这些次生地质灾害的空间分布规律,特别是同区域地质构造、烈度和地形地貌之间的关系进行了综合分析和评估。评估结果显示:在监测区存在四个次生地质灾害高发区,其中一个聚集在震中6公里范围内,其他三个沿本区域两个主要地质断层分布;超过97%的次生地质灾害位于烈度Ⅶ~Ⅳ度、坡度25°~50°且海拔800~2 000m之间的区域。最后结合震害遥感监测评估结果,对震后恢复重建规划及实施提出建议。
  • 基于GOSAT卫星数据的大气甲烷反演误差分析及校正 免费阅读 下载全文
  • 大气甲烷(CH_4)高精度反演受到多种因素的影响,其中地表特征和大气状态的不确定性是重要的影响因素,如地表反射率、温度、湿度和压力廓线。地表反射率受到诸多因素的影响,难以获得精确的数据,会给反演结果带来较大误差。温度、湿度和压力廓线的不确定性亦是反演误差的重要来源,由此产生的系统误差难以避免,单独利用CH_4吸收带进行反演难以消除此种误差。针对各种参数不确定性的影响,本文提出比值光谱法和CO_2吸收带校正法进行校正。比值光谱法通过将绝对辐亮度谱转化为比值光谱,抑制地表反射率在反演过程中的作用。CO_2吸收带校正法利用CO_21.61μm吸收带,将CH_4柱含量转化为CH_4体积混合比,校正温度、湿度和压力廓线不确定性引起的系统误差。通过将两种校正方法结合,可同时抑制地表反射率和温度、湿度、压力廓线不确定性产生的影响,减小反演误差。利用温室气体观测卫星(GOSAT)的观测数据进行大气CH_4反演,采用比值光谱法和CO_2吸收带校正上述误差,结果显示校正后的CH_4体积混合比与GOSAT-Level2产品相当接近,反演精度可达-0.24%,反演结果较为稳健可靠。研究表明,比值光谱法和CO_2吸收带校正法可有效校正地表特征和大气状态参数不确定性引起的误差,提高大气CH_4反演精度。
  • 人血清白蛋白微/纳米管的制备及影响因素 免费阅读 下载全文
  • 以聚碳酸酯(polycarbonate,PC)为模板,聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)为连接剂,采用静电层层自组装技术制备了人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)微米管和纳米管,讨论了溶液pH、离子强度、组装层数、沉淀清洗次数和模板孔径对组装效果的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线能谱仪(EDS)对蛋白质微/纳米管的结构和组成进行了表征。结果表明,溶液pH和离子强度是影响组装效果的关键因素,在HSA和PEI溶液pH分别为7.4和10.3,且PEI溶液不含NaCl的条件下组装得到的微/纳米管具有良好的中空开口管状结构;微/纳米管的外径由模板孔径决定;调节组装层数可控制管壁厚度,且组装层数越多,管壁越厚,由此可实现对微/纳米管内径大小的调控;为保证管状结构的完整性,避免较薄的管壁在模板溶解和真空干燥过程中造成破坏,PEI/HSA双分子层数应不少于3;采用极性胺基溶剂N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)可较好地溶解PC模板从而释放管状物。
  • 一种测量动脉血氧饱和度的新方法 免费阅读 下载全文
  • 在传统的血氧饱和度测量方法中,首先计算对数光电容积脉搏波交、真流成分的比值(R值),然后通过实验建立血氧饱和度值与R值的线性回归模型,旨在消除光程的影响,将个体差异的影响降至最小化,是一种基于Lambert-Beer定律的降维处理。当考虑散射时,这种以交、直流成分的比值作为自变量的降维处理方式损失了信息量,引入了系统误差,限制了测量的精度。为了减小这种影响,从透射光电脉搏波所含信息量的角度,提出了使用双波长对数光电容积脉搏波的峰值和谷值作为自变量与血氧饱和度值建立线性回归模型的新方法。从23名健康志愿者中获得133例光电脉搏波及血氧饱和度参考值样本,从中随机抽取90例作为建模集,另外43例作为预测集,对比了新方法和R值法的建模和预测结果。随机抽取建模集并预测10次,新方法和R值法的平均预测相关系数分别为0.890 6和0.846 8,平均预测均方根误差分别为0.889 6%和1.037 3%,结果表明新方法的预测效果优于传统R值法,使用四个特征量建立血氧饱和度预测模型,能够提高测量的稳定性和精度,对基于有限波长光谱数据建模测量人体血液生理参数有指导意义。
  • 基于迭代Tikhonov正规化的三刺激值重建光谱方法研究 免费阅读 下载全文
  • 光谱图像中的反射率光谱数据维数高,且与光源、设备均无关,能够比较全面、真实、客观地描述图像中物体的颜色信息。针对三色相机的光谱图像获取系统中三维色度数据重建多维光谱数据产生的光谱信息丢失、以及伴随而生的颜色信息丢失问题,提出了迭代Tikhonov正规化的光谱重建方法。首先依据色度学理论中色度值与反射率光谱之间的关系,构建反射率光谱重建方程建立起相机所获三维色度数据与高维反射率光谱数据的映射关系;然后,通过反射率光谱重建方程的病态分析,在Moore-Penrose伪逆矩阵求解思想的基础上构建迭代Tikhonov正规化方法求解反射率光谱,并利用训练样本数据通过L-曲线方法训练获取迭代Tikhonov正规化的最优正规化参数,以有效控制并改善反射率光谱重建方程求解的病态、减少重建光谱的光谱信息丢失。实验通过选取样本数据对光谱重建方法进行验证。验证实验的结果表明所提出的光谱重建方法改善了三色相机的光谱图像获取系统中重建光谱的光谱信息丢失程度,使得重建光谱的光谱误差和色度误差较其他光谱重建方法均有明显降低。
  • 河北洨河人工湿地水体溶解性有机物性质的演化过程研究 免费阅读 下载全文
  • 联合三维荧光光谱、紫外光谱和化学还原法,对洨河人工湿地水体DOC与COD的变化特征以及溶解性有机物(DOM)的来源、化学结构、腐殖化程度与氧化还原性质进行研究,以期为深入揭示DOM在人工湿地中的地球化学行为及其生态环境效应提供科学依据。结果显示,河流水体COD 60%以上来自DOC的贡献,而其经过人工湿地后含量的降低则主要是由有机物中的N,H,S,P元素更容易被去除所导致的,其贡献率可达65%。f_(470/520)与BIX两种指数共同指示了水体DOM主要由微生物贡献,表明水体DOM明显受到微生物的降解作用。三维荧光光谱PARAFAC模型分析显示,人工湿地水体DOM包含类蛋白和类腐殖质组分,其中类富里酸和类胡敏酸组分比类蛋白质组分更容易被降解,类富里酸与类胡敏酸组分具有相似的分解命运。有色溶解性有机物(CDOM)与荧光溶解有机物(FDOM)具有共源性,均主要由类腐殖质组成,二者进入人工湿地后没有产生选择性降解。水体进入人工湿地后E_2/E_3,A_(240~400),r_(A,C)与HIX指标没有发生显著变化,表明人工湿地对水体DOM的腐殖化程度不会产生显著影响。然而,人工湿地环境不仅有利于形成还原态的DOM,促进水体三价铁的还原,而且可以提高DOM作为电子穿梭体的能力,这可能与DOM的芳香性碳在人工湿地中能够得以更好保存有关。
  • 基于BPLT模型的小麦叶片背景扣除方法的研究 免费阅读 下载全文
  • 为准确且无损测定小麦叶片的反射光谱,研究了不同背景对叶片表面反射光谱的影响,在400~1 000nm波段范围测定了小麦叶片8种背景下的反射光谱以及叶绿素含量。以PLATE模型为基础,首次提出了BPLT(background plate)模型,扣除由不同背景导致的叶片反射光谱的变化。模型以背景下叶片的反射率R_0,不同背景反射率σ为输入,空气和致密叶片的界面反射比R_(12),致密叶片和空气的界面反射比R_(21),致密叶片的透射系数τ三参数中间变量,得到最终无背景时叶片反射率R值的2-3-1模型。采用方差分析法(analysis of variance,ANOVA)进行了BPLT模型验证,对比分析了背景扣除前后10种叶绿素指数值的变化。结果表明,当反演的确定系数DC(determination coefficients)〉0.90且残差平方和SSE〈1时,反演的灵敏度较高,对小麦叶片不同叶绿素浓度的背景扣除有着较好的效果;采用BPLT模型背景扣除后,背景因素所占的百分比低于5%;优选了NDI&MCARI的函数关系,NDI&MCARI的斜率和叶绿素浓度的R^2由背景扣除前的0.847 4提高到背景扣除后的0.977 8。为真实测定不同背景下小麦叶片的反射光谱提供了依据。
  • 西北灌漠土长期不同施肥改变土壤可溶性有机质的化学及光谱学特性 免费阅读 下载全文
  • 依托在河西走廊灌漠土上开始于1988年的长期定位试验,利用紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析等方法研究了不同施肥处理下土壤可溶性有机质(DOM)的变化。试验设施用有机肥、绿肥、化肥和不施肥对照4个处理。结果表明,施肥增加DOM的含量,相比对照处理,有机肥处理、绿肥处理、化肥处理的可溶性有机碳(DOC)分别增加37%,29%,16%,可溶性有机氮(DON)分别增加334%,257%,182%,总碳水化合碳(TCs)分别增加90%,25%,2%,总有机酸碳(TOAs)分别增加195%,116%,58%。有机肥处理各指标比对照处理均差异显著,除TCs外绿肥处理、化肥处理的其他指标也比对照处理差异显著。紫外-可见光谱结果,施肥提高了DOM的紫外吸收特征值SUVA_(254),SUVA_(260),SUVA_(272),SUVA_(280),表明施肥增加了DOM的芳香及疏水部分比例、腐殖化程度、平均分子量,使DOM更趋于稳定。不同施肥处理间表现出相当一致的规律,有机肥效果最为明显,其次是绿肥、化肥。红外光谱分析结果,有机肥处理相对于其他处理芳香族特征峰从1 625cm^-1处向近红外方向移动出现在1 649cm^-1处,接近土壤胡敏酸芳香族特征峰(1650cm^-1),说明有机肥处理土壤DOM的芳香性更高。绿肥处理在归属于糖、醇类及羧酸物质C—O伸缩振动的1 260~1 000cm^-1吸收峰高于其他处理,说明绿肥处理增加了土壤DOM的富氧基团类物质。化肥处理在归属于N—H振动的3 559,3 419和1 456cm^-1吸收峰高于其他处理,表明化肥增加了土壤DOM的胺类物质。元素分析结果显示有机肥、绿肥、化肥分别增加了C,O,N的相对含量。
  • 光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别 免费阅读 下载全文
  • 利用波长范围在833~2 500nm的傅里叶变换近红外光谱(Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIR)对不同霉变程度的玉米颗粒进行检测区分。首先,为避免光谱数据首尾噪声影响,对比四种常见的预处理方法,最终选择移动平均平滑法对原始光谱数据进行预处理;然后为选出合适的样本集划分方法以提高模型预测性能,对常见的四种方法进行对比,最终利用SPXY(sample set partitioning based on joint x-y distance)法进行样本集划分;进一步为减少数据量,降低维度,使用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取出7个特征波长,分别为833,927,1 208,1 337,1 454,1 861和2 280nm;最后,将七个特征波长数据作为输入,选取径向基函数(radial basis function,RBF)作为支持向量机(support vector machine,SVM)核函数,取参数C=7 760 469,γ=0.017 003建立判别模型。SVM模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到97.78%和93.33%。另取不同品种的玉米颗粒,以同样的标准挑选样品组成独立验证集,所建立的判别模型对独立验证集的预测准确率达到91.11%。结果表明基于SPA和SVM能有效地对玉米颗粒霉变程度进行判别,所选取的7个特征波长为实现在线霉变玉米颗粒近红外检测提供了理论依据。
  • 运用光谱参数冠层覆盖度建立作物长势及氮营养状态模型 免费阅读 下载全文
  • 为了探索运用数码照片中光谱(红、绿、蓝)的像素计算得到的冠层覆盖度(canopy cover,CC)对玉米长势及氮素营养状态进行非破坏性监测的技术。通过获取玉米冠层的数码照片图像,定量化数码照片色彩参数与作物叶面积指数(leaf area index,LAI)、冠层干重(shoot dry matter weight,DM)、叶片氮素含量(leaf nitrogen content percentage,N%)之间的关系。试验于2012年和2013年在中国农业科学院试验田进行,运用基于Visual Basic Version 6.0研发的玉米冠层图像分析系统,分析了玉米品种中单909在3个氮素水平条件下分别于9叶展时期、抽雄期和灌浆期的CC、11种色彩指数与植株LAI,DM,N%及产量之间的相关性,并对相关性显著的指标进行了拟合与建模。结果表明,CC与LAI(r=0.93,p〈0.01),DM(r=0.94,p〈0.01),N%(r=0.82,p〈0.01)之间均达到了极显著水平;用CC估算LAI,DM和N%的模型均为幂函数,方程式分别是y=3.281 2x^0.763 9,y=283.658 1x^0.553 6,y=3.064 5x^0.932 9;用与建模相独立的数据对模型验证,结果表明,CC估算LAI模型的实测值与模拟值基于1∶1直线的R^-2,RMSE和RE分别是0.996,0.035和1.46%;CC估算DM模型的R^2,RMSE和RE分别是0.978,5.408g和2.43%;CC估算N%模型的R^2,RMSE和RE分别是0.990,0.054和2.62%。综上所述,模型能够较准确的通过CC估算不同氮肥水平条件下玉米9叶展时期、抽雄期和灌浆期的LAI,DM与N%,表明应用数码相机的光谱信息可实现对玉米生长过程中的生长状况及氮素营养状态进行实时无损快速监测与预测。
  • 浙江古城墙传统灰浆材料的分析研究 免费阅读 下载全文
  • 灰浆材料一直是古代建筑类文化遗产研究的重要对象,文保工程中使用传统灰浆的诸多优点已广为人知,在认识传统灰浆的基础上开发新的石灰基粘结保护材料已然成为国际研究热点。随着中国的经济发展,很多古建筑的保护也开始提上日程,然而关于中国传统灰浆材料的研究颇为薄弱。实地调查浙江地区多座古代城墙遗址,采集灰浆样品,利用多功能密度仪、粉末X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重-差热分析仪(TG-DSC)和湿化学分析技术,对浙江地区7处古城墙灰浆样品进行了分析检测和研究。结果表明:这些古城墙使用的胶结材料是纯"白灰灰浆",主要成分是碳酸钙,含量在75%~90%之间,其原料主要是钙质生石灰,个别来自镁质生石灰;其中有4座城墙灰浆添加有糯米成分,说明该地区在明代向灰浆里添加糯米等有机材料是建筑城墙十分普遍的工艺技术;检测发现这些建筑灰浆的密度较低,且数值相差较大,在1.2~1.9g·cm^-3之间,应是环境长期侵蚀的结果。同时,也分析了这些砌筑灰浆的其他物化特征,为下一步古城墙本体保护和保护材料的研发,以及传统灰浆全国范围内的比较研究提供了科学依据。
  • LIF技术与SIMCA算法在煤矿突水水源识别中的研究 免费阅读 下载全文
  • 煤矿突水水源类型的快速识别对于煤矿水害预警防治意义重大。针对传统水化学方法水源识别耗时较长的问题,提出一种基于激光诱导荧光光谱(LIF)技术与簇类的独立软模式(SIMCA)算法的煤矿突水水源快速识别方法。激光诱导荧光光谱技术具有分析速度快、灵敏度高等特点,在激光器的辅助下,荧光光谱仪实时采集荧光光谱,根据水样的荧光光谱即可进行水源类型识别,在数据库完备的情况下,只需几秒即可进行煤矿水源判断,对于煤矿的水害预警以及灾后救援来说意义重大。实验利用405nm激光器发射激光,打入被测水体,得到五种常见突水水样的共100组荧光光谱,对各水样的荧光光谱进行光谱预处理。每种水样使用15组共75组荧光光谱作为预测集,剩余的25组水样的荧光光谱作为测试集。利用主成分分析(PCA)分别对五种水样进行建模,而后依据所建模型进行SIMCA分类。实验发现不同水样的荧光光谱差异明显,经过Gaussian-Filter预处理后的荧光光谱,在主成分数为2,显著性程度α=5%的情况下,利用SIMCA算法进行水样分类,预测集和测试集的正确率皆为100%。
  • 基于近地面多光谱的黄河三角洲典型地区土壤含盐量估算研究 免费阅读 下载全文
  • 选择山东省无棣县"渤海粮仓"项目核心示范区为研究区,利用ADC便携式多光谱相机和EC110便携式盐分计,采集该区近地多光谱相片和土壤表层含盐量数据,通过NDVI,SAVI,GNDVI三种植被指数分别与实测土壤含盐量构建线性、指数、对数、乘幂、二次和三次函数共18种模型,进而优选土壤盐分含量最佳估测模型,反演和分析研究区土壤盐分状况。结果显示,各模型均可有效估测土壤盐分含量,以SAVI为因变量构建的各模型估测效果较好,其中以SAVI的线性模型(Y=-0.524x+0.663,n=70)为最佳,显著检验水平下的F检验值最高,为141.347,估测R^2为0.797,精度达到93.36%;研究区的土壤盐分含量集中在2.5‰~3.5‰之间,呈现从西南向东北逐渐升高的明显分布规律。探索了基于近地面多光谱数据的土壤含盐量估测方法,为研究区乃至整个黄河三角洲滨海盐碱土的盐分含量估测提供了一种快速有效的技术方法。
  • 基于改进MCA的干涉高光谱图像分解 免费阅读 下载全文
  • 干涉高光谱图像特殊的成像原理,使其帧内存在着大幅值且位置固定的干涉条纹,而帧间存在着水平移位的背景图像,这种特点会严重的破坏原始图像的固有结构,从而导致新兴的压缩感知理论与传统压缩算法的直接应用无法得到理想的效果。由于干涉条纹信息与背景图像信息的特征不同,能够对干涉条纹与背景图像进行稀疏表示的正交基也是不同的。基于这种思想,使用MCA(morphological component analysis)算法对干涉高光谱图像中干涉条纹信息与背景图像信息进行分离处理。由于干涉高光谱图像数据量庞大,传统的MCA算法对干涉高光谱数据的图像分解,迭代收敛速度慢,运算效率较低,故而针对干涉高光谱数据特点对传统MCA算法进行改进,改变其迭代收敛条件,当分离后的图像信号与原始图像信号的误差已经基本保持不变时,即终止迭代;并根据对应正交基能且仅能稀疏表示对应信号的思想,对阈值采用自适应的方式进行更新,在新的阈值更新模式中,图像信号在不同正交基下的映射系数被计算与比较。大量实验结果表明,对于LASIS数据与LAMIS数据,MCA算法都能够较完美的将干涉高光谱图像分解,改进的MCA算法更能在保持完美分解输出结果的同时,相对于传统MCA方法显著的减小迭代次数,更快的达到迭代收敛条件,从而有效的提高了算法的运算效率与实时性需求,也为新兴的压缩感知理论在干涉高光谱图像中的进一步应用提供了一种很好的解决方案。
  • 2016年《中国无机分析化学》征稿征订启事 免费阅读 下载全文
  • 技术交流的平台无机分析的阵地企业联系的桥梁同行朋友的纽带《中国无机分析化学》是由北京矿冶研究总院主办的无机分析化学专业性学(技)术期刊。本刊包括岩矿分析、冶金分析、材料分析、环境分析、化工分析、生物医药分析、食品分析、仪器研制、综述评论、技术交流、信息之窗等栏目。读者对象为从事无机分析化学及相关技术的广大科研人员、工程技术人员、管理人员、大专院校师生、相关公司及企事业单位。
  • Na_2SO_4溶液激光拉曼/激光诱导击穿光谱联合探测 免费阅读 下载全文
  • 光谱技术应用于海底极端环境下多参数、多相态、无接触探测已成为深海化学传感器发展的一个重要方向,尤其是水下激光拉曼光谱技术和水下激光诱导击穿光谱技术正成为目前研究开发的热点。该工作旨在探索一项水下激光诱导击穿光谱与激光拉曼光谱(LIBS-LRS)联合探测技术,以实现LIBS和拉曼两种检测技术在检测系统上的整合,在信息获取上的互补。在实验室搭建了一套LIBS-LRS联合探测装置,该装置对于拉曼和LIBS采用同样的激发光源、光谱仪和探测器,前置光路分为两部分:拉曼光路和LIBS光路,分别收集Na_2SO_4溶液的拉曼信号和LIBS信号。前置光路收集的拉曼和LIBS信号由Y型光纤导入光谱仪,分别在面阵CCD不同区域进行探测。利用该装置对配置的Na_2SO_4溶液进行探测,同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号。另外,随着激光能量的提高,在532nm脉冲激光能量超过3.6mJ时,在拉曼光路同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号,这样采用同一光路即可实现两种光谱技术的联合,然而实验发现,随着激光能量的增加,激光在溶液中击穿产生的轫致辐射造成了光谱探测基线整体的抬升,对拉曼光谱弱信号的探测是不利的。实验结果初步证明了在拉曼和LIBS在水下联合探测的可行性。
  • ICP-MS用于云南南部四种特色蜂蜜的植物源鉴别分析 免费阅读 下载全文
  • 采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术结合化学计量学分析技术对采自云南南部的四种特色蜂蜜中的23种矿物元素进行了分析。结果表明:ICP-MS技术测定蜂蜜中多种矿物元素含量的稳定性、精确度较好,回收率较高;23种矿物元素中有21种元素(Na,Mg,K,Ca,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,As,Se,Sr,Mo,Cd,Sb,Ba,Tl,Pb)在不同蜂蜜品种间存在显著差异;主成分分析结果显示,前4个主成分的累积方差贡献率达到77.74%,第一主成分中的Mg,Ca,Mn,Co,Sr,Cd,Ba七种元素包含大部分蜂蜜信息;通过逐步判别分析,Mg,K,Ca,Cr,Mn,Sr,Pb共七种元素被筛选出来并用于建立判别函数模型,对所建模型进行回代检验和交叉检验,正确判别率分别为90%和86.7%,表明多元素指标对云南南部四种特色蜂蜜植物源的判别效果较好。鉴于所采蜂蜜样品都来自云南南部,气候和土壤等环境条件类似,四种蜂蜜中矿质元素的差异主要与对应的蜜源植物有关,因此,利用矿质元素差异鉴别蜂蜜植物源具有可行性。
  • 推扫误差对计算光谱成像数据重构的影响分析 免费阅读 下载全文
  • 计算光谱成像技术利用计算方法改变传统成像方式,在光路中引入编码模板实现正变换,最后通过逆变换获得目标光谱数据立方体。介绍了一种推扫式编码孔径计算光谱成像仪的成像原理,在实际应用中,其推扫速度与帧频的匹配误差会影响光谱数据重构的准确性。在建立了推扫模型的基础上,得到了重构数据的误差项,分析了匹配误差对光谱数据重构的影响,并引入光谱二次导数误差和strehl比分别作为复原光谱和空间图像的评价参数,进行了数据仿真分析,结果表明,当一组完整数据的累积误差超过一个像元时,明暗变化剧烈的区域恢复结果比较差,而对比较均匀的区域影响不大;累计误差不超过0.5个像元时,各通道的strehl比均在0.9以上,并且光谱能量越低的通道strehl比越小,因此编码模板的行列数越多平台的稳定性要求越高。
  • 小型高光谱分辨率光栅单色仪的研制 免费阅读 下载全文
  • 单色仪是成像光谱仪进行光谱连续定标的必备设备,为了对高光谱成像光谱仪进行连续光谱定标,设计了一种轻小型高光谱分辨率的光栅单色仪。采用水平式Czerny-Turner光路结构,以高光谱分辨率为出发点,通过推导计算,从光栅选型、焦距计算、狭缝尺寸的确定等方面详细论述了光栅单色仪的设计思路,给出仪器的重要必要结构参数,并论述了这些结构参数对仪器光谱分辨率和体积的影响。根据光栅单色仪的光路特点,对入射狭缝组件、准直物镜组件和成像物镜组件、扫描结构、机身等进行轻小型机械结构设计,并给出正弦杆扫描机构的结构参数与仪器输出波长和波长扫描精度的数学关系,完成了仪器的整体结构设计和装调。应用汞灯可见光光谱进行波长定标,采用最小二乘法得到定标曲线,并提出步进数极限误差与定标曲线相结合的方法,求得仪器的波长重复性和波长准确度;仪器在400~800nm波长范围内,光谱分辨率优于0.1nm,波长重复性达±0.096 6nm,波长准确度达±0.096 9nm。
  • 基于TDLAS-WMS的痕量甲烷气体检测仪 免费阅读 下载全文
  • 甲烷是一种无色、无味、易燃、易爆的气体,不仅造成煤矿作业的重大安全隐患,而且又是温室效应的重要气体之一,对于甲烷气体的监测具有极其重要的意义。采用混合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)与波长调制光谱(WMS)的检测技术,利用甲烷的2v3(第二泛频带)带R(3)支带吸收谱线,设计并研制出痕量甲烷气体检测仪。通过调谐系数-0.591cm^-1·K^-1,采用改变DFB激光器工作温度的方式来获得甲烷在1.654μm处的最佳吸收谱线。待DFB激光器激射中心谱线选择后,通过调节其注入电流幅值来获得合适的发光强度。同时,结合频率调制技术将待测信号频率移至高频区,减小1/f噪声。在光学结构方面,采用有效光程为76m的herriott气室,确保对痕量甲烷气体进行检测。利用该痕量甲烷气体检测仪,在被测气体浓度为50~5 000μmol·mol^-1的范围内,对二次谐波信号进行了提取,并利用最小均方误差准则分别对气体浓度、信噪比的关系、谐波峰值信号与气体浓度的关系进行了线性拟合,最低检测限达到了1.4μmol·mol^-1。实验表明,谐波波形对称性良好,未观察到强度调制现象,消除强度调制等因素对谐波检测的影响。
  • 改进型光纤布拉格光栅温度检测系统研究 免费阅读 下载全文
  • 传统的光纤布拉格光栅温度检测系统适用于大范围、多点位的实时温度检测领域,但其温度响应稳定性差,布拉格光栅中心波长偏移量随温度变化量的线性度差。为提高系统温度检测稳定性及其检测精度,设计了一种改进型光纤布拉格光栅温度检测系统。该系统采用双光纤并行采集同点位温度并进行差分处理的方法,实现对测温过程中随机误差的实时有效消除,进而达到提高测温稳定性及检测精度的目的。计算推导了该模式下光纤布拉格光栅中心波长偏移量关于温度变化量的函数关系,给出了新式光纤光栅探头的结构。实验将改进型光纤布拉格光栅温度检测系统与传统系统进行对比,结果显示,改进型系统的温度测量精度可达0.5℃,相比传统系统得到了提升,同时,其测温误差也明显优于传统系统,说明采用该设计可以提高系统测温的稳定性。
  • 基于光谱吸收法和荧光法的甲烷和二氧化硫检测系统的研究 免费阅读 下载全文
  • 根据污染气体的光谱吸收特性与荧光特性,设计了一套时分复用检测系统,既可以使用光谱吸收法检测甲烷和二氧化硫又可以使用荧光法检测二氧化硫。系统采用组合可切换光源、共用光路、气室及信号处理部分,首先进行光谱吸收和荧光的特性测量,然后进行光谱吸收法检测甲烷与二氧化硫浓度实验,以及紫外荧光法检测二氧化硫浓度实验。经过光谱吸收和荧光的特性测量得出吸收法测二氧化硫和甲烷的吸收峰处的激发波长分别为280nm和1.64μm,荧光法测二氧化硫最佳激发波长为220nm。经光谱吸收法实验可得甲烷浓度与相对强度的线性关系和二氧化硫浓度与输出电压的线性关系,线性度分别为98.7%,99.2%;经荧光法实验可得二氧化硫浓度与电压成线性关系,线性度达到了99.5%。研究表明,该系统能使用于污染气体的光谱吸收检测和紫外荧光检测。将两种测量方式组合在一起,降低了成本与体积,同时此系统也可用于其他气体的检测,有一定的应用价值。
  • 基于近红外漫反射与漫透射光谱的玉米单倍体鉴别比较研究(英文) 免费阅读 下载全文
  • 使用JDSU公司的MicroNIR1700型微型近红外光谱仪,研究了适合进行单籽粒玉米单倍体鉴别的光谱测量方法。基于近红外光谱定性分析技术,比较了漫反射和漫透射两种情况下玉米单倍体鉴别的效果。光谱数据经过预处理后,采用PLS+OLDA特征提取算法,应用SVM建立玉米单倍体鉴别模型,分别统计漫反射和漫透射实验条件下,鉴别模型的正确识别率。在微型光谱仪内置光源漫反射的光谱测量方式下,不分胚面朝向,玉米单倍体籽粒平均识别率低于60%,不能有效鉴别玉米单倍体和多倍体。而采用外置光源对籽粒进行漫透射光谱测量方式,获得了平均正确识别率为93.2%的鉴别效果,并且模型稳定性好。实验结果表明,漫反射光谱仅能获得玉米籽粒表层信息,因此玉米籽粒胚面朝向严重影响漫反射光谱鉴别单倍体种子的效果;而漫透射光谱可以实现分析光程纵深信息全累加,能够得到样品内部的信息,因此对胚面朝向不敏感,能够有效地对随机摆放的玉米单倍体和多倍体进行识别。近红外方法能快速、无损地鉴别单倍体,并且微型光谱仪采集速度快,成本低,为实现实用化的自动鉴别提供了条件。
  • 基于特征峰值积分法的调和油组分含量的测量(英文) 免费阅读 下载全文
  • 目前食用调和油市场混乱,存在混淆概念、随意冠名、以次充好等问题,特别是调和油成分和配比标准模糊不清。国家食用调和油标准历经八年仍未能如期出台,其根本原因在于缺乏对调和油中植物油定性及定量检测的有效方法。食用调和油是由不同的植物油按一定比例混合而成,含有丰富的营养成分,在日常生活中经常使用。不同的植物油含有特定的组成成分,将各种植物油进行混合可以充分利用其中的营养物质,使调和油中营养成分更加均衡,有利于人的身体健康。因此准确测定调和油中单一植物油的含量可以有效对调和油市场进行监管。同时由于调和油中植物油种类是确定的,仅需对其含量进行准确测定。利用三维荧光光谱对调和油中植物油含量进行测定,提出一种新的数据处理方法,采用拟蒙特卡洛原理对选定的特征区域进行特征峰积分,结合神经网络方法求解非线性方程组,得出调和油中各单一植物油含量。选用花生油,大豆油,葵花油为研究对象,用不同比例单一植物油调和成食用调和油,不考虑每种单一植物油的具体组分,仅将其作为整体研究。通过测定10组不同调和比例的调和油的回收率,验证特征峰积分法的有效性,为高灵敏度检测混合物复杂组分含量提供一种有效方法,与常用的解线性方程组测定混合物组分浓度的方法进行比较,回收率的准确度提高,可以用于食品质量检测人员对食用调和油中所用植物油种类及含量进行检测,为国家标准的出台提供一种有效参考。
  • 可在线校准的大气CO_2浓度光声光谱监测系统研究(张建锋;潘孙强;林晓露[1,2];胡朋兵;陈哲敏)
    关于《光谱学与光谱分析》收取审稿费的通知
    溶液相变对β胡萝卜素分子构型变化特征能的影响(申鹏飞;李硕;徐胜楠;孙美娇;孙成林[1,2];里佐威[1,2])
    发射光谱法研究甲基环己烷燃烧时激发态自由基时间历程(李有亮;何九宁;张昌华;李萍;李象远)
    保护条件变化的激光焊接等离子体光谱分析(杜笑;杨立军[1,2];刘桐;焦娇;王会超)
    基于1654nm分布反馈激光器的甲烷检测系统(李彬;刘慧芳;何启欣;翟冰;潘教青;郑传涛;王一丁)
    原子层沉积制备氧化锌纳米薄膜的光学性质研究(张春梅;王东栋;方明;张翱;汪筱雨;陈强;孟涛)
    光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量的影响(刘佳[1,2];龚芳;何贤强;朱乾坤;黄海清)
    图像光谱技术实现精确测温(李耀;戴长建)
    偏振光谱BRDF建模与仿真(凌晋江;李钢;张仁斌;汤倩;叶秋)
    NaOH溶液表面PARC18自组装手性的变化(王晓宇;李林;林路;张贞;陆洲;刘鸣华;郭源)
    《光谱学与光谱分析》期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统
    基于Adaboost及谱回归判别分析的近红外光谱固态发酵过程状态识别(于霜[1,2];刘国海;夏荣盛;江辉)
    红外光谱结合偏最小二乘法定量分析毛竹/聚丙烯复合材料的主成分(劳万里;何玉婵;李改云;周群)
    7-羟基香豆素红外光谱的密度泛函理论研究(贾飞云;苏宇;冉鸣;朱江;张波)
    纤维素类芒属草本能源植物品质近红外光谱快速检测技术研究(李晓娜;范希峰;武菊英;张国芳;刘尚义;武美军;程研博;张楠)
    漫反射近红外光谱测定聚乙烯醇(PVA)的醇解度与挥发分含量(谢锦春;袁洪福;闫香君;赵新亮;宋春风;王小明;李效玉)
    《光谱学与光谱分析》对来稿英文摘要的要求
    浸入式可见/近红外光谱技术的藻种鉴别研究(朱红艳;邵咏妮;蒋璐璐;郭安鹊;潘健;何勇)
    敬告读者——《光谱学与光谱分析》已全文上网
    近红外透射光谱的动物全血鉴别(万雄;王建;刘鹏希;章婷婷)
    近红外光谱波段优化在白酒酒醅成分分析中的应用(熊雅婷;李宗朋;王健;张英;王淑军;尹建军;宋全厚)
    便携式短波近红外光谱仪器检测土壤总氮含量研究(章海亮[1,2];何勇)
    基于空芯光纤增强拉曼光谱气体探测方法研究(郭金家;杨德旺;刘春昊)
    不同粒径、超均匀球形金纳米粒子合成及其表面增强拉曼散射效应研究(蒋思文;李霞;张月皎;朱根松;李剑锋)
    《光谱学与光谱分析》投稿简则
    瓦斯浓度影响下水合物晶体结构Raman光谱特征(张保勇[1,2];周泓吉[1,2];吴强[1,2];高霞)
    部分临床药物的拉曼光谱研究(董赫;刘传;戴长建)
    聚对苯二甲酸乙二酯的拉曼光谱特性(同娜;朱长军;宋立勋;张崇辉;张国青;张一心)
    基于共聚焦显微拉曼的真菌菌丝中几丁质的原位检测研究(李晓丽;罗榴彬;周斌雄;胡小倩;孙婵骏;何勇)
    不同品种牛乳脂质的共聚焦拉曼光谱指纹图谱(罗洁;王紫薇;宋君红;庞瑞鹏;任发政)
    SrB_4O_7掺杂二价镧系离子的荧光光谱特性研究(敬秋民;刘盛刚;刘永刚;毕延)
    停流荧光法研究牛血清白蛋白和叶酸反应动力学(叶三仙;罗云敬;乔树亮;李莉;刘彩虹;史建龙;安学静)
    银纳米颗粒对胆固醇荧光的增强效用研究(王静静;吴莹;刘莹;蔡廷栋;孙松)
    第19届全国分子光谱学学术会议
    Ca_(1-x)Al_2Si_2O_8∶Eu_x表面结构与荧光强度相互关系的研究(贺晓[1,3];张利胜;祖恩东;杨晓云;董鹍)
    同步荧光光谱技术研究胶原基表面活性剂溶液中分子的聚集行为(李从虎[1,2];田振华;刘文涛;李国英)
    硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究(吴福勇;余梅;牟兰;曾晞;王瑞晓;大和武彦)
    复合纳米颗粒中白藜芦醇-大麦醇溶蛋白相互作用研究(管骁;刘静;殷婷;李景军;廖丽丽)
    植被叶片叶绿素含量反演的光谱尺度效应研究(姜海玲[1,2];张立福;杨杭;陈小平;童庆禧[1,2])
    基于UV-Vis检测养殖水体中化学需氧量含量研究(王晓明;章海亮;罗微;刘雪梅)
    高分辨率多光谱的芦山地震次生地质灾害遥感监测与评估(王福涛[1,3];王世新;周艺;王丽涛;阎福礼;李文俊[1,2];刘雄飞[1,2])
    基于GOSAT卫星数据的大气甲烷反演误差分析及校正(卜婷婷;王先华;叶函函;江新华)
    人血清白蛋白微/纳米管的制备及影响因素(焦培培;郭艳丽;牛爱华;亢晓峰)
    一种测量动脉血氧饱和度的新方法(李刚[1,2];包磊[1,2];周梅;林凌[1,2];刘蕊;赵春杰)
    基于迭代Tikhonov正规化的三刺激值重建光谱方法研究(谢德红;李蕊;万晓霞;刘强;朱文凤)
    河北洨河人工湿地水体溶解性有机物性质的演化过程研究(马丽娜[1,2,3];张慧[2,3];檀文炳[2,3];虞敏达[2,3];黄智刚;高如泰[2,3];席北斗[2,3];何小松[2,3])
    基于BPLT模型的小麦叶片背景扣除方法的研究(张畅;杜朋朋;何勇;刘飞;方慧)
    西北灌漠土长期不同施肥改变土壤可溶性有机质的化学及光谱学特性(常单娜[1,2];曹卫东[1,3];包兴国;白金顺;张久东;卢秉林;高嵩涓[1,2];曾闹华;王雪翠[1,2];志水胜好)
    光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别(袁莹;王伟;褚璇;喜明杰)
    运用光谱参数冠层覆盖度建立作物长势及氮营养状态模型(陶志强 Shamim Ara Bagum 马玮 周宝元 付金东 崔日鲜 孙雪芳 赵明)
    浙江古城墙传统灰浆材料的分析研究(刘效彬;崔彪;张秉坚[1,3])
    LIF技术与SIMCA算法在煤矿突水水源识别中的研究(闫鹏程;周孟然;刘启蒙[2,3];张开远;何晨阳)
    基于近地面多光谱的黄河三角洲典型地区土壤含盐量估算研究(张同瑞;赵庚星;高明秀;王卓然;贾吉超;李萍;安德玉)
    基于改进MCA的干涉高光谱图像分解(温佳[1,2];赵军锁;王彩玲;夏玉立)
    2016年《中国无机分析化学》征稿征订启事
    Na_2SO_4溶液激光拉曼/激光诱导击穿光谱联合探测(郭金家;卢渊;刘春昊;郑荣儿)
    ICP-MS用于云南南部四种特色蜂蜜的植物源鉴别分析(魏月[1,2];陈芳[1,2];王勇[1,2];陈兰珍[1,2];张学文;王艳辉;吴黎明[1,2];周群)
    推扫误差对计算光谱成像数据重构的影响分析(王建威;裴琳琳;刘扬阳;吕群波)
    小型高光谱分辨率光栅单色仪的研制(杨增鹏[1,2];唐玉国;巴音贺希格;崔继承;杨晋)
    基于TDLAS-WMS的痕量甲烷气体检测仪(刘洋;吴佳楠;陈玫玫;杨欣华;陈晨)
    改进型光纤布拉格光栅温度检测系统研究(于丽霞[1,2];秦丽[1,3])
    基于光谱吸收法和荧光法的甲烷和二氧化硫检测系统的研究(王书涛;王志芳;刘铭华;魏蒙;陈东营;王兴龙)
    基于近红外漫反射与漫透射光谱的玉米单倍体鉴别比较研究(英文)(覃鸿;马竞一[1,2];陈绍江;严衍禄;李卫军;王平;刘金)
    基于特征峰值积分法的调和油组分含量的测量(英文)(徐婧;侯培国;王玉田;潘钊)
    《光谱学与光谱分析》封面

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