期刊基本信息
创刊:
1981年 • 月刊
名称:
光谱学与光谱分析
英文:
Spectroscopy and Spectral Analysis
主管单位:
中国科学技术协会
主办单位:
中国光学学会
出版单位:
北京大学出版社
主编:
黄本立
ISSN:
1000-0593
刊号:
CN 11-2200/O4
电话:
010-62181070,62182998
邮箱:
地址:
北京市海淀区学院南路76号,光谱学与光谱分析期刊社
邮编:
100081
定价:
65元/期

本期栏目 2009, 29(9)

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光谱学与光谱分析 第29卷 第9期

作者单位
摘要
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 1
作者单位
摘要
1 西安交通大学理学院, 陕西 西安710049
2 新疆大学物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐830046
3 新疆大学物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐830046
激光双光子激发K原子至6S或4D态, 测量了K(6S,4D)与H2的碰撞转移截面。 池温在413K, H2气压在4~40 Pa范围内, K(6S,4D)-K的碰撞效应可略去。 在激发6S态的情况下, 记录6S→4P时间分辨荧光信号, 从荧光强度的对数描绘出的直线斜率得到6S态的有效寿命, 而4D态的布居随H2的增加而增加, 因此引起4D→4P跃迁谱线的增强。 在激发4D态的情况下, 采用类似方法得到4D态的有效寿命, 由Stern Volmer方程, 测得6S和4D态的辐射寿命分别为(97±15)ns和(300±45)ns。 激发态K原子总的碰撞去布居截面为(1.6±0.3)×10-14cm2(对6S态)和(40±6)×10-16cm2(对4D态)。 该总截面中包含向K原子激发态的非反应碰撞转移截面以及与H2反应生成KH的反应截面。 激发6S态, 测量4D→4P的时间积分荧光强度随H2气压的变化, 得到6S→4D的碰撞转移截面为(1.4±0.3)×10-14cm2。 由此得到结论: K(6S)态主要是通过物理猝灭到K(4D)态, 虽然在K(6S)+H2的碰撞中, 观察到了由于化学反应生成的KH的存在。
能量转移 时间分辨光谱 截面 K激发态 Energy transfer Time-resolved fluorescence Cross section Excited K atoms H2 H2 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2305
作者单位
摘要
1 新疆大学物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐830046
2 西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西 杨凌712100
在9×1014~2.1×1015 cm-3 Cs密度范围内, 利用脉冲激光双光子激发Cs(6S1/2)到Cs(6D5/2)态, 使用原子荧光光谱方法, 通过三能级模型的速率方程分析, 由对直接荧光和转移荧光的时间积分强度的测量, 得到6D5/2→6D3/2精细结构转移截面为(2.1±0.4)×10-14 cm2, 而6D3/2态向6D以外态的转移截面为(1.6±0.4)×10-14 cm2, 它应是过程Cs(6D3/2)+Cs(6S)→Cs(6P)+Cs(6P), 6D3/2→7P3/2和6D3/2→7P1/2碰撞转移截面之和。 第二个实验可以得到6D3/2→7P3/2和6D3/2→7P1/2的碰撞转移截面。 在1×1012~6×1012 cm-3的低密度Cs蒸气中, 激光双光子激发6S至6D3/2或6D5/2态, 测量6DJ→6PJ′与7PJ″→6S1/2的时间积分荧光强度比, 得到6D3/2→7P1/2与6D5/2→7P3/2的碰撞转移截面分别为(7.6±2.4)×10-16 cm2与(1.6±0.5)×10-15 cm2。 由此得到碰撞能量合并的逆过程即[Cs(6D3/2)+Cs(6S1/2)→Cs(6P)+Cs(6P)]的转移截面为(1.3±0.4)×10-14 cm2。
激光光谱 碰撞转移 荧光 截面 Laser spectroscopy Collisional energy transfer Fluorescence Cross section Cesium Cs 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2309
作者单位
摘要
1 浙江大学材料与化工学院无机材料研究所, 浙江 杭州300200
2 嘉兴学院先进材料研究所, 浙江 嘉兴314001
3 云南师范大学可再生能源先进技术与制备教育部重点实验室, 云南 昆明650092
利用改进的晶体生长设备和工艺提高了PbWO4闪烁晶体的光产额。 通过对生长获得的PbWO4、 退火PbWO4和BaF2∶PbWO4晶体的透过光谱, 衰减时间和光产额等闪烁性质的研究, 发现晶体退火和掺杂技术特别是阴离子掺杂技术能够显著提高晶体的闪烁发光性能。 其中晶体掺杂全面提高了晶体的透过光谱强度, 但是退火的影响较复杂。 高温退火改善了PbWO4晶体在360 nm以上波段的透过光谱的透过率, 但是在320~360 nm波段其透过率反而降低。 这些现象与晶体中缺陷在可见光波段产生的特征吸收有关。 晶体的良好退火和掺杂提高了晶体的光产额, 其中BaF2∶PbWO4掺杂晶体室温闪烁发光强度达到65 p.e.·(MeV)-1, 接近PET的使用要求。 这种提高与晶体F-离子掺杂引发晶体[WO4]2-四面体基团畸变有关, F-离子进入该四面体产生了新的发光中心。
闪烁晶体 温度梯度法 透过光谱 衰减时间 光产额 Scintillation crystal Temperature grads technique Transmittance spectrum Decay time Light yield 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2313
作者单位
摘要
北京工商大学化工学院, 北京100037
合成了Eu3+, Tm3+和Yb3+掺杂的NaYF4材料。360 nm光激发呈蓝色发光, 峰值位于452 nm, 对应Tm3+的1D2→3F4跃迁; 395 nm光激发呈橙色发光, 峰值位于591 nm, 对应Eu3+的5D0→7F1跃迁; 409 nm光激发呈红色发光, 峰值位于613 nm, 对应Eu3+的5D0→7F2跃迁; 980 nm光激发呈蓝色和红色发光, 发光峰位于474和646 nm。蓝光来源Tm3+的1G4 →3H6跃迁, 红光来源Tm3+的1G4→3F4跃迁。在双对数曲线中, 蓝光474 nm和红光646 nm的斜率分别为2.1和2.4, 在980 nm光激发下, 蓝光和红光发射都是双光子过程。还研究了材料的吸收光谱, 并利用X射线衍射, 扫描电镜测试了材料的物相结构和微观形貌。结果表明: NaYF4∶Eu3+, Tm3+, Yb3+材料具有较规则的六方相结构, 结晶良好。
共沉淀法 Stokes和反Stokes发光 稀土离子 Co-precipitation method NaYF4: Eu3+ Product of NaYF4∶Eu3+ Tm3+ Tm3+ Yb3+ Yb3+ Stokes and anti-Stokes luminescence Rare earth ion 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2317
作者单位
摘要
1 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所, 北京100044
2 北京京东方科技集团股份有限公司, 北京100016
激子形成区域随电场变化的移动会使得有机电致发光器件(OLEDs)的效率和色度发生改变, 从而影响器件的性能。 文章首先制备了两种OLED器件, 器件1为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)3∶DCJTB (100∶2∶1 wt)/BCP(10 nm)/Alq3(15 nm)/Al, 器件2为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)3(100∶2 wt)/BCP(10 nm)/Alq3(15 nm)/Al, 研究了电场强度对单层多掺杂结构器件激子形成的影响。 实验发现在多掺杂发光层中, 随着电压的增加, Ir(ppy)3, PVK和DCJTB的发光均增强, PVK和DCJTB发光增强更快。 对其发光机制进行分析, 认为较高电场下, 载流子获得较高能量, 更容易形成高能量激子, 产生宽禁带材料PVK的发光; 另一方面, 从能级结构分析DCJTB的带隙较窄, 俘获更多的载流子发光更强。 同时, 在器件的电致发光(EL)光谱发现在460 nm处一新的发射峰, 发光随着电压的增大相对减弱。 为了研究460 nm发光的来源, 制备了器件: ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶BCP∶Ir(ppy)3(x∶y∶2 wt)/Alq3(15 nm)/Al, 改变x, y的比值研究发现, 460 nm处的发光依然存在, 推测此发光峰应与PVK及BCP之间有关。
磷光 电场 激子 形成区域 Phosphorescence Electric field Exciton Generation region 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2321
作者单位
摘要
1 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京交通大学光电子技术研究所, 北京100044
2 北京京东方科技集团股份有限公司, 北京100016
分别以SiO2和PMMA为绝缘层材料制备了底栅顶接触结构的OTFT器件, 得到以PMMA为绝缘层的器件具有更好的性能, 其场效应迁移率为0.207 cm2·Vs-1, 开关电流比为4.93×103, 阈值电压为-4.3 V; 而以SiO2为绝缘层的器件, 其场效应迁移率仅为0.039 cm2·Vs-1, 开关电流比为5.98×102, 阈值电压为-5.4 V。 为分析器件性能差异的原因, 测得了SiO2和PMMA薄膜表面的AFM图谱及其上沉积并五苯薄膜后的AFM和XRD图谱。 通过AFM图谱发现PMMA表面较SiO2表面粗糙度小, 其表面粗糙度的均方根值为0.216 nm, 而二氧化硅薄膜表面粗糙度的均方根值为1.579 nm; 且发现在PMMA上生长的并五苯薄膜的成膜质量优于在SiO2, 具有较大的晶粒尺寸和较少的晶粒间界。 通过XRD图谱发现在PMMA上生长的并五苯薄膜具有明显的衍射峰, 进一步证明了在PMMA上生长的并五苯薄膜具有更好的结晶状况, 将更有利于载流子的传输。
并五苯 二氧化硅 有机薄膜晶体管 Pentacene PMMA PMMA Oxidized silicon OTFT 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2325
作者单位
摘要
1 福建师范大学, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州350007
2 华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉430074
3 福建师范大学生命科学学院, 福建 福州350007
采用激光共聚焦扫描显微技术, 针对亚心形扁藻开展了研究。 从获得的488 nm Ar+激光单光子激发的亚心形扁藻自体荧光光谱与图像, 可知细胞内有一杯状叶绿体物质, 其荧光峰值为682 nm, 对应叶绿体发出的红色荧光。 在单通道模式下, 获得800 nm fs激光双光子激发的扁藻自体荧光光谱与图像, 可知每个杯状叶绿体的内部有一个自体荧光更强的圆形物质。 在双通道模式下, 可分别获得小圆形物质的自体荧光图像, 杯状叶绿体自体荧光图像, 以及两个通道图像的叠加。 进一步获得了双光子藻细胞荧光图的6个主要的荧光峰。 采用单光子激光激发可获得亚心形扁藻叶绿体自体荧光图像及其荧光光谱, 而双光子激光激发荧光光谱的多通道以及Lambda模式下采集光谱信号与图像, 不仅可观察到亚心形扁藻的内部形态结构, 还可能从双光子激发荧光图中研究分析亚心形扁藻生化物质的存在, 灵敏度较单光子激发高。 激光扫描共聚焦显微技术, 特别是双光子荧光与图像技术可为海藻的检测与研究提供一种快速、 实时、 有效、 简便的方法。
亚心形扁藻 激光扫描显微术 荧光光谱 双光子荧光图像 Platymonas subcordiformis LSCM Fluorescence spectra Two-photon fluorescence imaging 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2330
作者单位
摘要
首都师范大学物理系, 北京市太赫兹波谱与成像重点实验室,太赫兹光电子学省部共建教育部重点实验室, 北京100048
研究了室温条件下结构相似的烟酸和烟酰胺以及烟碱的太赫兹光谱。 测量了它们的时间分辨光谱, 通过傅里叶变换获得了它们的频谱, 从而得到了频谱响应和折射率色散关系。 实验结果表明, 烟碱在太赫兹波段无明显的特征频谱响应, 而烟酸和烟酰胺在太赫兹波段存在明显的特征频谱响应。 用密度泛函理论(DFT)计算了烟酸和烟酰胺的太赫兹频谱, 对它们的吸收峰产生的原因做了初步分析, 认为烟酸吸收峰的产生是由于分子内部的扭转和摇摆所造成的, 而烟酰胺的吸收峰(除1.93 THz以外)是由于分子间的相互作用和光声子模式而造成的。 结果表明, 数值模拟和实验结果相结合, 可以用来分析烟酸和烟酰胺的分子结构和分子振动模式。
太赫兹 光谱 烟酸 烟酰胺 密度泛函理论 THz spectra Nicotinic acid Nicotinamide DFT 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2334
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京100191
2 首都师范大学北京市太赫兹波谱与成像重点实验室, 北京100037
蒿甲醚是目前治疗疟疾非常有效的药物。 由于其独特的药效, 在临床医学中的应用比较广泛。 采用太赫兹时域光谱技术测量了蒿甲醚在太赫兹波段的吸收特性, 得到它在0.2~3.0 THz频率范围的特征吸收谱。 应用密度泛函理论和6-31G基组计算了蒿甲醚分子的结构及其在太赫兹波段的振动频率, 并据此对实验光谱吸收峰进行了指认。 理论计算表明, 在1.26和2.73 THz处的吸收峰与实验上在1.24和2.73 THz处得到的吸收峰位置相对应, 理论计算与实验数据吻合的较好。 同时对蒿甲醚的远红外振动模式进行了识别, 振动模式以分子基团的骨架振动和扭转为主要特征。 对蒿甲醚太赫兹光谱特性的研究结果表明太赫兹技术是一种检测中药的有效方法, 这为进一步研究蒿甲醚的药效提供了理论依据。
太赫兹 密度泛函 蒿甲醚 振动分析 Terahertz (THz) DFT Haojiami Vibration analysis 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2338
作者单位
摘要
1 电子科技大学物理电子学院, 四川 成都610054
2 四川大学材料科学学院, 四川 成都61006
利用THz时域光谱技术(THz-TDS)探测了制作在SiO2/Si衬底上的(Pb,La)TiO3铁电薄膜的频谱响应, 获得了三种不同烧结温度的掺镧钛酸铅(PLT)薄膜的THz频谱。 根据实验数据计算得到了PLT薄膜在0.2~3 THz频段内的吸收系数、 折射率和复介电常数, 并对比了三种不同烧结温度的PLT薄膜的实验计算结果。 实验结果表明, 三种PLT薄膜在所测频段内均有较强吸收, 且都在1.5 THz处有一个明显的吸收峰, 在2.25 THz处有一个相对较弱的吸收峰。
太赫兹时域光谱 PLT薄膜 烧结温度 吸收谱 折射率 介电常数 Terahertz time domain spectroscopy PLT thin film Sintering temperature Absorption spectra Refraction index Complex dielectric constant 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2342
作者单位
摘要
首都师范大学物理系, 北京100048
文章将支持向量机用于中药材太赫兹光谱识别。 利用太赫兹光谱系统测得三组相似中药炙甘草和生甘草、 南柴胡和北柴胡、 山豆根和北豆根的太赫兹光谱, 傅里叶变换后得到它们的吸收系数作为分类鉴别的特征数据。 用线内积函数、 多项式内积函数和径向基内积函数分别构建三种不同的支持向量机, 并建立误差反传神经网络(BP神经网络), 分别用支持向量机和BP神经网络对中药的特征数据进行鉴别。 识别结果比较表明, 支持向量机在小样本情况下对中药两分类识别的效果明显超过BP神经网络。
太赫兹光谱识别 光谱学 支持向量机 Terahertz spectrum Spectroscopy SVM 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2346
作者单位
摘要
1 广西工学院生物与化学工程系, 广西 柳州545006
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海201800
3 柳州市圣诺化工有限责任公司, 广西 柳州545006
太赫兹是指频率从0.1到2.0 THz之间的远红外波。 与傅里叶红外相比, 太赫兹时域光谱能量低, 信躁比高, 并且无辐射损伤。 氨基酸分子的低频振动模式(扭转, 集体振动模式和氢键)处在 THz波段。 氨基酸是一类重要的生物分子, 是组成蛋白质最基本的物质。 氨基酸分子以分子间氢键相互连接构成晶体。 氨基酸在 THz波段比在红外波段体现更多独特吸收特征。 到目前为止, 已经获得了20种氨基酸分子的太赫兹吸收谱, 包括利用太赫兹技术对部分氨基酸的定量分析。 氨基酸的太赫兹光谱研究, 有利于深层次理解蛋白质/ DNA的低频振动模式及相关生物反应和活性。 文章综述了20种氨基酸分子的太赫兹吸收光谱并建立了吸收光谱数据库。 总结了太赫兹技术在氨基酸应用方面存在的问题, 并对未来发展方向进行展望。
太赫兹 氨基酸 氢键 振动模式 定量分析 Terahertz Amino acids Hydrogen bond Vibrational modes Quantitative analysis 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2351
作者单位
摘要
1 清华大学深圳研究生院, 广东 深圳518055
2 清华大学生物医学工程系, 北京100084
疲劳综合症目前已经越来越多地影响着人们的正常生活和工作。 可以通过组织血氧饱和度、 心率等参数来评价疲劳程度, 并采用某种抗疲劳胶囊和咖啡作为调节疲劳程度的一种手段。 基于空间分辨的近红外光谱(NIRS)技术可实现人体组织氧饱和度(rSO2)的无损、 实时检测。 针对长时间在办公室工作的脑力劳动者人群, 设计了两组静态实验来分别评价服用与未服用抗疲劳胶囊或咖啡的疲劳程度。 通过对实验组和对照组受试者分别进行脑组织氧饱和度、 心率等参数进行了测试, 并侧重分析了受试者的脑组织氧饱和度的变化情况。 结果表明, 实验组的受试者其脑组织氧饱和度在服用抗疲劳胶囊和咖啡后都有明显的上升趋势, 从而表明抗疲劳胶囊在一定程度上有缓解疲劳的作用。
疲劳综合症 组织血氧饱和度 心率 指端血氧饱和度 Chronic fatigue syndrome Tissue oxygenation saturation Heart rate Pulse oxygenation saturation 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2357
作者单位
摘要
1 中国科学院沈阳应用生态研究所, 辽宁 沈阳110016
2 中国科学院研究生院, 北京100049
包膜肥料是目前肥料研究领域中的热点。 相关的研究主要集中在包膜材料对包膜肥养分释放的作用机制上, 而膜材在包膜前后结构变化的可用信息则较少, 此信息是能否直接用膜材研究包膜肥养分控释机理的关键所在。 文章分别用以聚乳酸(PLA)、 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚碳酸酯(PC)为主要材料配制的膜材为对象, 研究他们在对尿素包膜前后红外吸收光谱的变化, 目的是为利用纯膜材深入研究包膜肥养分控释机理提供理论依据。 结果显示PLA和PC在对尿素包膜前后的红外吸收光谱变化较小, 而PBS较大。 这说明前两种包膜材料能够直接用于研究包膜肥养分释放情况, 但PBS不能。
红外光谱 包膜尿素 聚乳酸 聚丁二酸丁二醇酯 聚碳酸酯 IR spectra Coated urea Polylactic acid Poly (butylenes succinate) Polycarbonate 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2361
作者单位
摘要
1 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原030051
2 中北大学机电工程学院, 山西 太原030051
3 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 山西 太原030051
4 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原03005
基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的原理, 通过对甲烷气体红外吸收光谱的分析, 设计了一套检测甲烷气体浓度的多点光纤传感网络。 该系统采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源, 高灵敏度、 低噪声的InGaAs PIN作为光电探测器, 结合空分复用技术复用了16个甲烷气体传感器, 采用滤波、 前置放大等电路对微弱信号进行处理, 经PCI数据采集卡采集各路信号后, 再用软件编写程序对采集信号进行快速傅里叶变换等分析。 研究表明, 该网络各传感器的灵敏度均达到200 ppm(μg·mL-1), 长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求, 单个传感器的响应时间小于2 s, 系统巡检一周的时间小于32 s。 通过理论分析得出, 该系统各传感器可放置于离地面20公里以上的矿井中, 且该系统可在多场合进行多点的实时检测。
光纤传感网络 红外光谱吸收 空分复用 甲烷 Optic fiber sensor network Infrared spectrum absorption Space division multiplex Methane 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2365
作者单位
摘要
上海理工大学城建学院, 上海200093
文章研究了季铵型阳离子纤维素(QACC)的红外光谱和对持久性有机污染物的吸附及循环利用问题。 研究了吸附工艺参数对QACC吸附容量的影响。 研究了QACC对染料的吸附等温式, 测定了QACC吸附染料过程的热力学参数(ΔH, ΔS, ΔG)、 吸附速率常数和吸附活化能, 探讨了QACC吸附机理。 在近中性水溶液中, QACC对含磺酸基、 羧基、 羟基的水溶性芳香族有机污染物具有较大的饱和吸附容量, 常见共存离子对吸附不产生影响。 QACC对上述污染物的吸附既有化学吸附, 也有物理吸附, 而以化学吸附为主。 吸附符合Langmuir等温式和一级动力学方程, 吸附速率随温度升高而增大。 水溶性有机污染物用0.5 mol·L-1氢氧化钠水溶液洗脱, 再生后QACC可以循环利用。 QACC是一种性能优良的新型功能材料, 可应用于环境中持久性有机污染物的治理。
季铵型纤维素 持久性有机污染物 吸附 热力学 机理 Quarternary ammonium cellulose POPs Adsorption Thermodynamics Mechanism 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2370
作者单位
摘要
武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉430079
水污染监测中, 水中有机物含量是水质检测的重要指标。 目前广泛使用的基于光栅红外分光光度方法的测油仪存在速度慢、 灵敏度低、 分辨率和信噪比不高等问题。 应用傅里叶变换红外光谱检测技术, 可以有效克服传统仪器的不足。 文章研制了一种基于特伦结构的傅里叶变换红外光谱仪, 有效减小仪器的体积并降低成本、 提高抗环境干扰能力, 使之适用于车载野外监测要求。 基于干涉激光波长反馈和DSP控制的音圈电机控制系统实现直线电机运动速度误差低于5%。 采用标准油样对仪器性能进行测试, 实验结果表明, 仪器分辨率最高为2 cm-1, 信噪比达到2 000∶1。 该方法与传统光栅方法相比, 检测速度快, 有机物光谱图性能指标显著提高, 轻便易携带的特点对水质实时现场检测带来便利。
傅里叶变换 测油仪 车载 小型 FTIR Oil content analyzer Car borne Miniaturized 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2375
作者单位
摘要
内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院, 内蒙古 呼和浩特010018
利用傅里叶变换图像处理技术测量阔叶材纤维细胞尺寸。 把每一个纤维细胞都用其中心的一个长九个像素点, 宽两个像素点的线段点图(LCDM)来表示, 进行傅里叶变换(FFT), 其能量光谱图(PSP)在水平和垂直方向上的频率分布, 除零值以外的最大值, 即为细胞径向、 弦向直径。 实验结果表明, 该方法与光学显微镜、 图像处理软件的结果基本相同,说明该方法也适用于阔叶材纤维细胞尺寸的测定, 扩大了其应用领域, 为木材的微观分析提供新方法和新的研究方向。
傅里叶变换 图像处理 纤维尺寸 阔叶材 Fourier transform Image analysis Fiber size Hardwood 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2379
作者单位
摘要
1 郑州轻工业学院应用化学系, 河南 郑州450002
2 焦作大学怀药工程研究中心, 河南 焦作454003
梓醇是一种具有特殊药理活性的环烯醚萜苷类化合物。 采用密度泛函(DFT)B3LYP/6-311G**方法对梓醇分子的几何构型进行全优化, 得到其几何构型参数, 进一步计算得到梓醇的红外振动光谱, 振动频率校正因子为0.96。 对计算得到的振动频率进行归属和解析并与实验测定得到的梓醇IR光谱特征峰比较, 发现理论计算出的IR光谱与实验测定IR特征峰位具有很好的一致性, 说明所采用的DFT方法能够用于梓醇分子几何构型的优化, 预测难以得到标准对照品的环烯醚萜苷类化合物的IR光谱数据。
梓醇 红外光谱(IR) 密度泛函 Catalpol IR spectrum Density-functional theory (DFT) 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2383
作者单位
摘要
中国农业大学动物科技学院, 北京100193
白三叶营养丰富, 蛋白质含量高, 是最重要的牧草之一。 文章对SPAD及FT-NIR光谱法筛选白三叶种质蛋白质性状进行了探讨。 采用Chlorophyll Meter SPAD-502, 测定白三叶叶片SPAD值, 从而评估其蛋白质含量。 在营养生长期内, 叶片蛋白质含量与SPAD值呈正相关(y=0.422x+4.984, R2=0.737); 在开花期内, 两者之间呈负相关(y=-0.345x+37.50, R2=0.711)。 应用傅里叶变换近红外(FT-NIR)光谱技术, 用偏最小二乘法建立了白三叶蛋白质的预测模型, 并对模型进行了交叉验证和外部验证。 结果表明, 用NIRS 法得到的预测值与用凯氏定氮法得到的测定值间的交叉验证决定系数R2cv为0.904, 交叉检验标准误差RMSECV为0.988(%DM), 外部验证的相关系数为0.987。 所建立的近红外模型具有良好的准确性和预测能力。 FT-NIR法较SPAD法能更准确的评估白三叶蛋白质状况。 NIRS作为一种白三叶粗蛋白质快速分析的技术是可行的, 在白三叶蛋白质品质育种中, 可快速进行种质资源筛选, 提高育种效率。
傅里叶变换近红外 白三叶 蛋白质 SPAD SPAD Fourier transform near infrared reflectance spectr White clover Protein 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2388
作者单位
摘要
1 中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京100091
2 青岛伯荣祥木业有限公司, 山东 青岛266108
采用近红外光谱分析技术, 对粗皮桉木材弹性模量进行了快速预测研究。 使用快速傅里叶变换(FFT)分析法和常规力学测试方法测定了粗皮桉木材无疵小试样的弹性模量, 并用近红外光谱仪采集试样径切面和弦切面的近红外漫反射光谱, 对原始光谱进行二阶导数预处理, 并选择410~2 480 nm光谱段建立回归模型。 以2/3的试样作为校正集建立弹性模量的偏最小二乘法校正模型, 以1/3/的试样作为预测集对模型进行验证。 结果表明, 粗皮桉木材的弹性模量与近红外光谱之间有较好的相关性, 纵向弹性模量和抗弯弹性模量的预测模型的相关系数分别为0.93和0.81, 相对分析误差分别为2.70和1.71。 利用近红外光谱分析方法可以实现对粗皮桉木材无疵小试样弹性模量的快速预测。
近红外光谱 粗皮桉木材 弹性模量 Near infrared (NIR) spectroscopy Wood of Eucalyptus pellita Modulus of elasticity 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2392
作者单位
摘要
1 韶关学院化学与环境工程学院, 广东 韶关512005
2 清华大学化学系, 北京100084
3 广东工业大学轻工化工学院, 广东 广州510009
采用红外光谱的三级鉴定法分析鉴别了黄芪及其伪品刺果甘草。 在一维红外光谱中, 刺果甘草的1 737 cm-1CO伸缩振动峰, 明显高于黄芪的1 737 cm-1特征峰, 说明刺果甘草含有机酯类化合物的量相对高于黄芪。 在高分辨的二阶导数谱中, 刺果甘草有明显的1 620, 1 317, 782和516 cm-1的草酸钙特征峰, 而黄芪没有。 此外, 两者都存在1 463, 1 511和1 596 cm-1的芳香类化合物的特征峰, 不同的是刺果甘草的1 468 cm-1峰的右侧还有一个1 453 cm-1的小肩峰。 在二维相关红外光谱中, 两者都存在1 070, 1 095和1 140 cm-1的糖苷类化合物的自动峰, 不同的是黄芪的1 140 cm-1的自动峰强度最大, 但刺果甘草的1 090 cm-1自动峰强度最大。 谱图的三级鉴定验证了黄芪及其伪品刺果甘草在糖苷类化合物、 芳香类化合物和有机酯类化合物的相对含量上都是不一致的。 该方法不仅可以快速有效地鉴别黄芪及其伪品刺果甘草, 还提供了两者的有机酯类化合物以及芳香类和糖苷类化合物具有很大差别的一些有用的结构信息。 因此, 运用红外光谱法可以快速有效地分析和鉴定黄芪及其伪品刺果甘草。
二维相关红外光谱法 黄芪 刺果甘草 真伪鉴别 2D-IR correlation infrared spectroscopy Huangqi (Astragalus membranaceus (Fisch) Bge.Var. Ciguogancao (Glychrrhiza pallidiflora Maxim.) Identification 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2396
作者单位
摘要
浙江大学中药科学与工程学系, 浙江 杭州310058
提出了一种基于近红外(NIR)光谱的黄酮类提取物抗氧化活性计算预测新方法。 采用1,1-二苯-2-苦肼基(DPPH)法测定28种黄酮类中药材提取物的抗氧化活性, 并在4 000~10 000 cm-1范围扫描样品的红外光谱, 采用偏最小二乘(PLS)算法建立了黄酮类组分近红外光谱与抗氧化活性之间的校正模型。 建模过程中, 以交叉验证相关系数(R2), 交叉验证误差均方根(RMSECV)为指标, 确定了用于建模的最优近红外波段和光谱预处理方法。 校正模型的RSECV为9.50%, R2为 0.901 7, 预测误差均方根(RMSEP)为14.8%。 该方法快速无损、 操作简便, 可用于中药及天然产物提取物抗氧化活性的快速评价。
近红外漫反射光谱 偏最小二乘 中药 Near infrared spectroscopy PLS Traditional Chinese medicine 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2401
作者单位
摘要
1 山东大学环境科学与工程学院, 山东 济南250100
2 山东大学微生物技术国家重点实验室, 山东 济南250100
3 中国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室, 上海200136
利用酒精沉淀结合氯仿和丁醇脱蛋白法, 从南极海冰细菌Pseudoalteromonas sp. Bsi20310发酵液中制备得到该菌株所产的胞外多糖(Exopolysaccharide, Bsi20310 EPS)粗品。 以Bsi20310 EPS为助凝剂, 可以明显改善铁盐对模拟水溶性染料活性艳红X-3B废水的混凝效果, 在pH 10左右, Fe(Ⅲ)浓度0.98 mmol·L-1条件下加入150 mg·L-1 Bsi20310 EPS, 脱色率由16%提高到84%。 利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析比较Bsi20310 EPS、 Fe(Ⅲ)混凝剂-Bsi20310 EPS絮体及Fe(Ⅲ)混凝剂-Bsi20310 EPS-活性艳红X-3B絮体的官能团, 图谱显示, Bsi20310 EPS含有丰富的—OH、 —COOH及糖苷键等活性基团; 当Bsi20310 EPS与Fe(Ⅲ)混凝剂作用后, 3 429 cm-1处尖峰变成宽峰, 2 921 cm-1处峰形减弱或消失, 1 650 cm-1处锐峰变成钝峰, 1 242 cm-1处峰出现轻微红移, 1 151~1 038 cm-1范围内杂多峰变成单一尖峰, 表明—OH、 —COOH及糖苷键是发生反应的主要官能团。 研究结果预示着Bsi20310 EPS可以作为一种安全有效的微生物助凝剂。
胞外多糖 红外光谱 助凝 Exopolysaccharide FTIR Coagulation enhancement 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2405
作者单位
摘要
郑州大学物理工程学院, 河南 郑州450052
利用离子注入机所产生的低能N+模仿宇宙中低能离子作用于人宫颈癌细胞(HeLa cell), 探索其对人类细胞的影响及作用机制。 因实验中的低能离子产生和加速要在真空中进行, 细胞在离子注入同时将受到真空的影响, 为此研究人员利用石蜡油保护细胞以防止注入时的水份蒸发。 注入处理完毕后收集细胞, 采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析真空和低能N+束注入后细胞中大分子的相对含量、 构型及其构象变化等方面的信息。 结果表明: (1)不同处理后的样品在3 300 cm-1附近吸收谱带存在明显差异。 对照样品的特征峰位为3 300 cm-1, 而其他样品中除了注入5×1014 N+·cm-2外, 红外吸收峰均向长波数方向移动, 真空2×1015 N+·cm-2样品的频移尤为明显至3 420 cm-1处。 (2)与对照样品相比较, 各处理样品的1 378 cm-1处吸收峰峰位均向长波数方向频移。 (3)处理样品相对于对照样品而言, 2 360 cm-1处吸收峰均向长波数方向移动。 该结果说明低能离子注入处理可以引起细胞中核酸、 蛋白的含量和构象变化。
低能离子注入 宫颈癌细胞 红外光谱 Low-energy ions implantation HeLa cell FTIR spectroscopic analysis 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2409
作者单位
摘要
1 中国农业大学信息与电气工程学院, 北京100083
2 中国农业大学国家玉米改良中心, 北京100094
文章提出了一种采用近红外光谱快速鉴别玉米品种的新方法, 并对不同品种的玉米种子建立了相应的鉴别模型。 对7个玉米品种共140个样本, 通过近红外光谱仪扫描获得4 000~12 000 cm-1波段范围内的光谱数据。 为了消除噪声、 提高数据处理效率, 对原始数据进行了归一化预处理, 采用固定尺寸移动窗口渐进因子法(fix-sized moving window evolving factor analysis)寻找特征波段, 使用主成分分析(PCA)方法得到能反映玉米种子99.96%光谱信息的5个主成分, 进而利用仿生模式识别(biomimetic pattern recognition)方法建立玉米品种的鉴别模型。 对于每个品种中的20个样本, 随机挑选10个样本作为训练样本, 其余10个样本作为第一测试集, 其他品种共120个样本作为第二测试集。 在对第二测试集平均正确拒识率达到99.1%的情况下, 对第一测试集中的样本取得了94.3%的平均正确识别率。 该方法具有较高的鉴别准确度, 可以作为一种快速无损的玉米品种鉴别方法。
近红外光谱 仿生模式识别 玉米 品种鉴别 Near infrared spectra Biomimetic pattern recognition Corn Discrimination 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2413
作者单位
摘要
华中农业大学工程技术学院, 湖北 武汉430070
分别采集了茉莉花茶、 苦丁茶、 龙井和铁观音4个种类茶叶共120个样本, 利用NIRSystems6500型近红外光谱分析仪对样本进行光谱测量, 应用近红外光谱分析技术对茶叶进行定性和定量分析。 采用主成分分析法, 结合聚类分析法, 对4种类别的茶叶进行定性鉴别, 通过对不同光谱数据预处理方式和不确定因子系数进行比较, 确立了最优定性判别定标模型。 同时, 采用修正的偏最小二乘法, 比较不同光谱预处理方法对定标模型的影响, 建立了茶叶中水分、 茶多酚和咖啡碱含量的定量分析模型, 并对未知样本进行预测。 定性分析模型的种类识别准确率达到100%, 定量分析模型的决定系数均大于0.91, 相对分析误差RPD均大于3。 结果表明, 利用NIRS分析技术可以快速定性和定量分析鉴别茶叶的类别和成分含量。
近红外光谱 定性分析 定量分析 茶叶 Near infrared spectroscopy Qualitative analysis Quantitative analysis Tea 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2417
作者单位
摘要
浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州310029
采用近红外光谱分析法直接用于痕量农药辛硫磷的定量检测。 通过引入一种样品预处理方法, 将待测样品与硅胶混合, 硅胶作为吸附剂, 用来富集待测农药化合物, 然后直接采集其漫反射光谱。 用偏最小二乘(PLS)回归方法建立模型、 留一交互验证法来对模型进行评价。 通过两批次实验, 浓度梯度为0.5 mg·L-1的21个样品的交互验证相关系数为0.958, RMSECV为 0.872 mg·L-1; 浓度梯度为0.25 mg·L-1的41个样品的交互验证相关系数为0.924, RMSECV为1.15 mg·L-1。 随着浓度梯度的降低, 模型的预测能力有所下降, 但模型的相关系数仍然较高。 结果表明利用硅胶作为待测样品吸附剂的预处理方法, 可以有效降低近红外光谱分析技术的检测限, 在农药残留等低含量样品检测中有实际应用价值。
近红外光谱 辛硫磷 农药残留 样品预处理 NIRS Phoxim Pesticide residues Sample pretreatment 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2421
作者单位
摘要
1 中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所, 北京100193
2 8布鲁克光谱仪器公司,北京10001
3 中国农业大学理学院, 北京100193
文章建立了近红外漫反射光谱技术快速测定中药黄芩中主要活性成分黄芩苷和总黄酮含量的方法。 对黄芩苷含量在12.24%~21.34%, 总黄酮含量在16.08%~26.52%范围内的61个不同产地的黄芩, 选择在8 000~4 000 cm-1 范围内的近红外吸收光谱, 采用偏最小二乘算法(PLS)比较不同光谱预处理方法建立的校正模型, 结果表明一阶导数和最小最大归一化的数据预处理方法分别为黄芩苷和总黄酮最优预处理建模方法。 黄芩苷校正集相关系数(r)为0.902 4, 校正集标准偏差(SEC)为1.01, 预测集标准偏差(SEP)为0.876 4; 总黄酮校正集相关系数(r)为0.952 7, 校正集标准偏差(SEC)为0.785, 预测集标准偏差(SEP)为0.521 1, 该方法快速简便, 适合于黄芩中主要活性成分的快速分析。
近红外漫反射光谱 黄芩 黄芩苷 总黄酮 Near infrared diffuse reflectance spectroscopy Scutellaria baicalensis Baicalin Total flavonoids PLS PLS 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2425
作者单位
摘要
1 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所, 北京100193
2 清华大学化学系, 北京100084
文章采用红外光谱法(FTIR)并结合二维相关光谱分析技术分析鉴定了药用玫瑰(药材对照品)及其混淆品月季和蔷薇。 在一维红外光谱中三者的谱图较为一致, 但药用玫瑰在1 318 cm-1波数处的峰不明显 , 而月季和蔷薇的1 318 cm-1峰明显, 且较尖。 在高分辨的二阶导数谱中药用玫瑰和月季分别在1 617和1 618 cm-1处具有芳香类指纹特征峰, 而蔷薇的峰则在1 612 cm-1波数处, 相差了5~6 cm-1。 在1 044 cm-1处的峰, 蔷薇糖类化合物的指纹特征峰较明显, 月季和药用玫瑰不明显。 观测二维相关红外谱, 三者都存在1 620, 1 560和1 460 cm-1的芳香类化合物的自动峰, 不同的是月季和蔷薇还存在一个较明显的1 660 cm-1的肩膀峰。 药用玫瑰、 月季和蔷薇在850~1 250 cm-1范围内的二维相关红外光谱差别很大, 药用玫瑰1 050 cm-1的糖类化合物自动峰强度最大, 而月季的峰较弱, 而蔷薇没有此峰。 谱图的三级鉴定验证了药用玫瑰、 月季和蔷薇在糖苷类化合物和芳香类化合物的相对含量上都是不一致的。 结果表明, 运用红外光谱法可以快速有效地分析和鉴定药用玫瑰及其混淆品。
二维相关红外光谱法 药用玫瑰 月季 蔷薇 鉴别 2D-IR correlation infrared spectroscopy analysis Flos Rosae Rugosae Flos rosae chinensis Flos Rosa multiflora Identification 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2429
作者单位
摘要
苏州大学化学化工学院, 江苏 苏州215123
采用自组装技术在硅基底上进行金银纳米粒子的复合组装, 通过控制组装溶液中金溶胶和银溶胶的体积比进而控制基底上金银纳米粒子的密度。 采用紫外-可见漫反射和SEM对复合基底进行了表征, 结果显示硅基底上金银同时存在且呈亚单层均匀分布。 以硫氰根为探针分子研究了纯金、 纯银以及混合组装时复合基底的SERS效应。 通过一系列的校正表明, 在金银同时存在的复合基底上, 硫氰根的三键伸缩振动频率和特征峰的形状相对于单组分基底而言都接近于在银基底上的特征谱峰。 对实验结果进行分析后认为, 当金银同时组装在基底上时, 金和银之间有一定的耦合作用, 这种耦合作用最终导致金的SERS效应逐渐趋向于银。
金银复合基底 自组装 表面增强拉曼光谱 耦合作用 Au/Ag complex substrate Self-assembly Surface enhanced Raman spectroscopy Coupling effect SCN- SCN- 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2434
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所, 黑龙江 哈尔滨150080
2 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院, 黑龙江 哈尔滨150025
3 北京航空制造工程研究所高能束流加工重点实验室, 北京100024
采用基于第一性原理的赝势平面波方法, 对3个不同密度(2.6, 2.9和3.2 g·cm-3)非晶碳结构的振动态密度和振动拉曼光谱进行了研究。 结构模型由快速“液体-淬火”方法模拟得到, 振动频率和本征模由线性响应理论决定, 拉曼耦合张量由有限电场方法计算。 计算结果表明: 当密度从2.6增加到3.2 g·cm-3时, sp3碳含量从50%增加到84.4%, G峰向高频区偏移, D峰和G峰的强度之比ID/IG减小, T峰向低频区偏移且T峰和G峰的强度之比IT/IG增大。 该结果与实验结果显示出很好的一致性。 依据原子振动的分析结果证实: 拉曼光谱的G峰和D峰均来自于sp2碳原子的振动贡献, 且G峰是由任何成对的sp2碳原子的伸缩振动产生的, T峰来自于sp3杂化碳原子的振动贡献, G峰和T峰峰位随结构的色散是由键长变化导致的。
第一性原理 非晶碳薄膜 拉曼光谱 振动态密度 First principles Amorphous carbon (a-C) Raman spectra Vibrational density of states (VDOS) 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2438
作者单位
摘要
1 广西科学院生物物理实验室, 广西 南宁530003
2 东卡罗莱纳大学物理系, 美国 东卡罗莱纳27858-4353
利用激光拉曼光谱对顺铂诱导的胃癌细胞凋亡进行分析, 胃癌细胞SGC7901经10 μg·mL-1顺铂处理24, 48, 72 h后, 一部分用于荧光染色, 另一部分用扫描方式收集细胞的拉曼光谱。 光谱结果依次经背景扣除、 平滑、 归一化、 基线校正、 峰拟合等方法预处理。 荧光染色结果显示对照组细胞核染色均匀, 而药物处理72 h后, 核碎裂, 呈致密浓染。 拉曼光谱结果显示顺铂处理24, 48, 72 h后, 与核酸及蛋白质相关的峰均有降低, 其中783, 1 002, 1 343 cm-1峰72 h后依次降低为初始值的52%, 64%, 76%, 表明顺铂能够诱导胃癌细胞凋亡, 凋亡细胞内核酸和蛋白质含量降低。 以上结果说明, 拉曼光谱能提供生物细胞内物质变化的丰富信息, 是实时检测细胞凋亡过程的有效手段。
拉曼光谱 凋亡 胃癌细胞 顺铂 Raman spectroscopy Apoptosis Gastric cancer cells Cisplatin 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2442
作者单位
摘要
太原理工大学煤科学与技术教育部及山西省重点实验室, 地球科学与工程系, 山西 太原030024
11种Cdaf在57.58%~94.01%的不同变质程度煤的拉曼光谱实验表明不同变质程度煤的拉曼光谱一级模都存在两个明显的振动峰, 分别为较为宽缓的D峰(1 340~1 380 cm-1)和相对较为尖锐的G峰(1 580~1 600 cm-1)。 将800~1 800 cm-1范围的谱图拟合为两个洛仑兹峰, 每个峰的峰位置, 峰强度以及半峰宽等拉曼参数与碳含量的相关关系分析结果显示: D峰位置和G峰位置随碳含量的增加分别向低波数和高波数区域移动; 两峰的峰位差随碳含量的增加而增加; 两峰的半峰宽FWHM-D, FWHM-G及两峰强度比ID/IG在碳含量75%~94%范围内与碳含量线性相关。 发现XRD分析获得的d002和Lc与拉曼谱中的G峰位置及半峰宽存在着良好的相关性。 与X射线衍射得到的晶粒尺寸La值相关性分析表明用Cancado公式和KW公式对La进行估算均是不合理的。
拉曼光谱 煤结构参数 Raman spectra XRD XRD ID/IG ID/IG Coal structural parameter 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2446
陈伟炜 1,2,*冯尚源 1林文硕 1,3陈荣 1[ ... ]黄瑞香 1
作者单位
摘要
1 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州350007
2 福建中医学院中西医结合系, 福建 福州350108
3 福建工程学院数理系, 福建 福州350108
测试分析了白术煎剂及其在银胶中的拉曼光谱, 并对其进行初步谱峰归属。 白术煎剂表面增强拉曼光谱在396, 548, 617, 730, 955和1 327 cm-1处, 出现6个明显的拉曼信号。 测试了白术煎剂和白术煎剂-银胶混合体系的紫外-可见吸收光谱, 该吸收光谱在长波区出现新共振吸收峰(999 nm处), 进而研究了白术煎剂在银溶胶上的吸附特性及其表面增强机理。 结果表明, 表面增强拉曼光谱可能为白术煎剂或其他中药煎剂提供一种准确、 直接、 快速的检测方法。
表面增强拉曼光谱(SERS) 紫外-可见光吸收谱 银胶 白术煎剂 Surface-enhanced Raman spectra UV-Vis absorption spectra Silver colloid Largehead atractylodes rhizome decoction 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2450
作者单位
摘要
1 吉林大学物理学院, 吉林 长春130021
2 大连交通大学物理学院, 辽宁 大连116028
采用微弧氧化技术, 用处理电压为300, 350, 400, 450, 500 V在工业纯钛表面制备了5块氧化膜试样, 利用扫描电镜和拉曼光谱研究了处理电压对氧化膜结构的影响。 结果表明: 氧化膜表面布满了微孔, 其尺寸随处理电压的升高而增加, 而微孔密度则呈相反的变化趋势。 氧化膜主要由锐钛矿和金红石相组成, 其相含量与处理电压的大小密切相关。 当处理电压较低时, 氧化膜主要由锐钛矿相组成; 随着处理电压的升高, 氧化膜中金红石相的相对含量增加; 当处理电压在400~450 V时, 金红石相含量增加迅速, 并成为主晶相。
 微弧氧化 拉曼光谱 相结构 Titanium Microarc oxidation(MAO) Raman spectra Phase component 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2453
作者单位
摘要
1 重庆大学资源及环境科学学院, 重庆400030
2 黑龙江科技学院安全工程学院, 黑龙江 哈尔滨150027
介绍了甲烷在气相、 水合相中的拉曼光谱特征, 从水合物生成热力学、 生成动力学、 分解动力学和分解机理几方面对甲烷水合物实验室拉曼光谱分析和深海拉曼光谱检测的最新进展进行了综述。 生成热力学方面重点介绍了基于拉曼光谱技术的水合物生成条件的原位观测、 水合物结构的鉴定及水合物孔穴占有率和水合数的求算, 生成动力学方面主要介绍了水合物生成过程中孔穴形成随时间的变化关系及水合物形成后流体中甲烷浓度的变化规律等内容。 水合物分解方面着重介绍了水合物分解的微观机理、 孔穴占有率的变化规律及多孔介质中水合物分解速率表达式。 针对目前拉曼光谱法研究水合物存在的问题, 对未来的发展方向和重点提出了建议。
甲烷水合物 拉曼光谱 结构 孔穴占有率 水合数 饱和浓度 分解动力学 分解机理 Methane hydrate Raman spectroscopy Structure Cage occupancy Hydration number Saturated concentration Dissociation kinetics Dissociation mechanism 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2457
郭福全 1,2,*孙小捞 1熊飞 1郭斌 3[ ... ]张其锦 2
作者单位
摘要
1 洛阳理工学院材料科学与工程系, 河南 洛阳471023
2 中国科学技术大学高分子科学与工程系, 安徽 合肥230026
3 南京林业大学化学与材料系, 江苏 南京210037
4 惠州学院化学工程系, 广东 惠州516007
设计、 合成并用红外光谱、 1H NMR、 元素分析表征了三种用于双光子吸收材料的二苯乙烯衍生物, 4,4′-双(二苯氨基-反式-苯乙烯基)联苯(BPSBP), 4,4′-双(二乙氨基-反式-苯乙烯基)联苯(BESBP)和4,4′-双(9-咔唑基-反式-苯乙烯基)联苯(BCSBP)。 实验结果表明三者最强的单光子吸收出现在350~400 nm之间, 且单光子吸收和荧光光谱中表现出明显的溶剂化显色效应, 揭示了分子内对称电荷转移的本质, 双光子荧光光谱则揭示了单光子和双光子吸收具有相同的发射机理。 利用双光子上转换荧光法测试发现, 三种双光子吸收材料在800 nm飞秒激光的激发下具有较大的吸收截面, 分别为892, 617和483 GM, 这表明在双光子领域有潜在的应用价值。
二苯乙烯衍生物 双光子吸收 上转换荧光 吸收截面 Stilbene derivatives Two-photon absorption Upconvertion fluorescence Cross-section 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2462
作者单位
摘要
浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所, 浙江 杭州310029
当前, 磷素营养诊断的化学分析方法既费力又费时, 使诊断结果难以及时应用到田间生产, 而高光谱遥感技术是一种非破坏性、 快速和有潜力的作物营养诊断技术。 但是, 由于光谱分析技术的限制, 作物磷营养与光谱特性之间的关系研究进展一直较为缓慢。 文章通过室内实验获取了不同磷营养水平水稻典型生育期冠层光谱反射率及其对应的磷、 叶绿素含量等农学参数, 并对农学参数做了LSD多重比较。 利用互信息(MI)理论分析了水稻磷素含量的敏感波段, 结果表明水稻拔节期叶片磷素估测的敏感波段分别为536, 630, 1 040, 551和656 nm, 与其相对应的互信息值分别为1.057 5, 1.103 9, 1.135 3, 1.141 7和1.149 4; 比较了以此敏感波段为自变量构建的BP人工神经网络模型和多元线性回归模型, 结果显示BP人工神经网络模型更优, 其交叉验证均方根误差(RMSE-train)和相关系数(R2)分别为0.038 8和0.988 2, 而预测均方根误差(RMSE-test)和相关系数(R2)分别为0.050 5和0.989 2。 说明利用互信息-神经网络模型(MI-ANN)和高光谱遥感估测田间水稻磷含量是可能的。
互信息 人工神经网络 水稻 磷素营养 光谱 Mutual information Artificial neural network Rice Phosphorus nutrition Spectrum 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2467
朱向荣 1,2,*单杨 1李高阳 1范强 3[ ... ]张卓勇 2
作者单位
摘要
1 湖南省农产品加工研究所, 湖南 长沙410025
2 首都师范大学化学系, 北京100037
3 北京中医药大学中药学院, 北京100102
应用近红外光谱技术结合最小二乘支持向量机建立了国公酒中橙皮苷含量的模型。 利用Kernard-Stone法对训练集样本进行划分, 对光谱数据预处理方法进行了选择, 比较了平滑、 范围标度化、 自标度化、 一阶微分、 二阶微分以及这几种预处理相互结合的六种方法, 确定了以平滑、 一阶微分, 范围标度化作为国公酒近红外光谱的数据预处理方法, 采用组合的间隔偏最小二乘法筛选出有效波段8 211~8 312 cm-1及9 712~9 808 cm-1。 应用最小二乘支持向量机建立模型, 所建模型的交叉验证误差均方根为0.000 1, 预测误差均方根为0.004, 预测集的相对偏差小于5%。 与组合的间隔偏最小二乘法、 径向基-人工神经网络和支持向量机进行了比较。 该方法快速、 无损且可靠, 可作为国公酒中橙皮苷含量快速测定的手段。
国公酒 橙皮苷 近红外光谱 最小二乘法支持向量机 Guogongjiu medical wine Hesperidin Near-infrared spectroscopy Least squares support vector machines 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2471
席北斗 1,2,*何小松 1赵越 1魏丹 3[ ... ]杨天学 1
作者单位
摘要
1 东北农业大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨150030
2 中国环境科学研究院城市系统工程研究室, 北京100012
3 黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所, 黑龙江 哈尔滨150086
采用光谱分析技术, 对4个不同填埋年限垃圾提取出的水溶性有机物(DOM)进行了研究, 探讨DOM的荧光和紫外光谱变化特征在填埋场稳定度表征中应用的可能性。 荧光光谱显示: 填埋0年垃圾DOM以类蛋白物质为主, 而填埋1, 5, 10年垃圾DOM以类腐殖质物质为主, 并且随着填埋龄的延伸其紫外区和可见光区荧光峰强度的比值r(A, C)及荧光指数f450/500呈下降趋势; DOM的紫外吸收光谱也表明, 随着填埋年限的延伸填埋垃圾DOM的分子量增大, 腐殖化程度加强, 单位水溶性有机物浓度DOM的254 nm紫外吸收值SUVA随着填埋龄呈上升趋势, 但DOM在465及665 nm吸光度值的比E4/E6随填埋龄的变化规律不明显。 因此, 填埋垃圾DOM的r(A, C), f450/500及SUVA值可以有效地表征填埋场和填埋垃圾的稳定化进程。
填埋垃圾 水溶性有机物 光谱学特性 稳定化 Landfill Dissolved organic matter Spectroscopy characteristic Stabilization 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2475
作者单位
摘要
1 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室, 北京102249
2 中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心, 北京102249
3 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京100083
4 中国石油勘探开发研究院海外研究中心, 北京100083
前人研究多集中于碱性长石等其他长石系列, 对斜长石的研究较少。 在野外地质工作的基础上, 采用电子探针仪、 X光粉晶衍射仪、 红外光谱仪和拉曼光谱仪对周口店花岗闪长岩中自然产出的斜长石进行了谱学特征和化学成分分析。 电子探针分析获得该地斜长石的化学成分, 端元组分在Ab(85.21)Or(0.18)An(9.11)到Ab(90.06)Or(3.00)An(13.27)之间; 斜长石的X光粉晶衍射特征说明样品组成为较为纯净的钠长石, 根据粉晶衍射峰及其衍射强度计算得出了样品晶胞参数; 采用红外光谱和拉曼光谱分析了斜长石的谱学特征并对特征吸收谱带和特征峰进行了归属。 在OH-红外吸收区(3 000~3 800 cm-1)出现了由OH的伸缩振动导致的特征吸收谱带: 3 200, 3 310, 3 420和3 615 cm-1, 表明研究区的钠长石普遍含有结构水, 以OH-的形式存在。 在以上分析的基础上对此种长石的晶体化学和结构特征进行了归纳总结。
X光粉晶衍射 红外光谱 拉曼光谱 电子探针 斜长石 X-ray powder diffraction Infrared spectra Raman spectra EMPA Feldspar 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2480
董世蕊 1,*侯蓝田 1,2靳涛涛 1韩颖 1[ ... ]李蕊 1
作者单位
摘要
1 燕山大学红外光纤与传感研究所, 河北 秦皇岛066004
2 燕山大学亚稳材料制备技术与科学重点实验室, 河北 秦皇岛066004
采用高温熔融工艺制备了两块组分差别不大的掺镱(Yb3+)硅酸盐激光玻璃。 测试出两块玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱; 计算了Yb3+掺杂玻璃的积分吸收截面、 受激发射截面、 荧光线宽、 能级寿命、 最小粒子数、 饱和泵浦强度、 最小泵浦强度等参数, 比较发现样品的吸收截面图与倒易法计算所得的受激发射截面图线型相似, 而与F-L法计算所得的受激发射截面图差别较大, 这与理论分析相吻合。 两块玻璃样品的吸收光谱的线型基本一致, 吸收主峰位于975 nm, 次峰位于908 nm, 这就说明影响激光玻璃吸收光谱线型的主要因素是玻璃基质的组成。 两块玻璃样品的荧光光谱差别比较大, 样品1主峰位于993 nm, 次峰位于1 029 nm; 样品2主峰位于1 035 nm, 次峰位于994 nm, 差别原因主要在于Yb3+离子的掺杂浓度不同。
Yb3+掺杂激光玻璃 吸收光谱 荧光光谱 吸收截面 发射截面 Yb3+-doped laser glass Absorption spectrum Fluorescence spectrum Absorption cross section Emission cross section 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2485
作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都610064
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳621900
从非线性薛定谔方程出发, 利用分步傅里叶方法, 研究了时空耦合飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时, 传输距离、 入射激光脉冲峰值功率、 衍射、 色散和非线性等因素对超连续谱产生的影响。 结果表明, 飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时, 超连续谱的产生主要分为两阶段: 由材料的自聚焦等三阶非线性效应引起的脉冲压缩阶段及由自相位调制和材料群速度色散引起脉冲分裂阶段。 当高峰值功率的飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时, 材料的三阶非线性效应抑制衍射效应, 引起脉冲压缩, 从而产生子脉冲, 由此引入新的频率成分。 同时, 还研究了同一脉冲不同横向空间位置处的超连续谱的变化规律, 在中心频率两侧均有新频率产生。 最后, 通过实验证实了超连续谱的产生。
超连续谱产生 自相位调制 群速度色散 飞秒脉冲传输 Supercontinuum generation Self-phase modulation Group velocity dispersion Femtosecond pulse propagation 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2489
易时来 1,1,2,*邓烈 1,1,2何绍兰 1,1,2郑永强 1,1,2[ ... ]张璇 1,1,2
作者单位
摘要
1 西南大学柑桔研究所, 重庆400712
2 国家柑桔工程技术研究中心, 重庆400712
应用可见光-近红外光谱技术研究了三峡库区柑桔园紫色土的光谱特征及其与土壤氮素营养含量的相关性。 结果表明, 三峡库区柑桔园土壤光谱反射率在可见光区域随波长增加呈直线上升, 在近红外短波区域(780~1 750 nm)基本趋于平稳, 波动较小, 而在近红外长波区域(1 750~2 400 nm)上波动性和反射率均较大, 并且在近红外长波段区域的1 416, 1 913, 2 209 nm处出现了强的吸收峰。 土壤有效氮、 全氮含量均与光谱反射率呈正相关, 与倒数对数光谱成负相关。 在可见光541 nm处, 土壤有效氮含量与反射光谱一阶导数微分值达最大正相关, 相关系数为0.605**, 二者响应的最佳拟合方程为y=2E+09x2-3E+06x+890.49(R2=0.5, x为反射光谱一阶导数值)。 在近红外长波段1 909 nm处, 土壤全氮含量与反射光谱的倒数对数值的相关性最好, 相关系数为-0.612**, 二者响应的最佳拟合模型为y=1.372 12-2.107 5x+0.859 2(R2=0.4, x为反射光谱倒数对数值)。
三峡库区 土壤 光谱特征 土壤氮素 相关性 Three Gorges Reservoir Area Soil Spectral characteristic Soil nitrogen Correlation 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2494
作者单位
摘要
1 华南师范大学激光生命科学研究所, 暨激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州510631
2 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州350007
3 中山大学第一附属医院眼科, 广东 广州510080
4 广东药学院第一附属医院胃肠外科, 广东 广州510224
5 中山大学第一附属医院心胸外科, 广东 广州510080
采用DNA和蛋白质吸收带的Kubelka-Munk光谱函数对离体的人正常胃、 未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮组织进行鉴别诊断。 实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。 结果表明: 在250~650 nm, 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞)及其对数log[f(r∞)]的平均值在DNA吸收带(260 nm)处都有非常显著性的差异, 其差异分别为68.5%(p<0.05), 146.5%(p<0.05), 282.4%(p<0.05)和32.4%(p<0.05), 56.0%(p<0.05), 83.0%(p<0.05)。 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞)及其对数log[f(r∞)]的平均值在蛋白质的吸收带(280 nm)处也都有非常显著性的差异, 其差异分别为86.8%(p<0.05), 262.9%(p<0.05), 660.1%(p<0.05)和34%(p<0.05), 72.2%(p<0.05), 113.5%(p<0.05)。 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞)及其对数log[f(r∞)]的平均值在β-胡萝卜素吸收峰(480 nm)处也有着显著的差异性, 其差异分别为59.5%(p<0.05), 73%(p<0.05), 258.9%(p<0.05)和118.7%(p<0.05), 139.2%(p<0.05), 324.6%(p<0.05)。 可见, 人胃上皮组织的癌变导致其DNA、 蛋白质和β-胡萝卜的含量都发生了显著的变化。 这结论为快速、 低成本、 非入侵的胃癌的光活检及鉴别诊断胃癌提供有益参考。
胃癌诊断 Kubelka-Munk光谱函数 漫反射光谱 蛋白质 β-胡萝卜素 Gastric cancer diagnosis Kubelka-Munk spectral function Diffuse reflectance spectroscopy DNA DNA Protein β-carotene 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2499
作者单位
摘要
宁夏大学化学化工学院, 宁夏 银川750021
以4-氨基-1,2,4-三氮唑与对二甲氨基苯甲醛为原料, 在冰醋酸催化下合成了配体4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛(L)。 然后利用L与过渡金属硝酸盐[M(NO3)2·xH2O(M=Cu, Co, Zn, Cd; x=3~6)]在无水乙醇中反应, 制得固态配合物M3L6(NO3)6(H2O)2。 通过元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光光谱等手段对合成的配体及配合物进行了表征。 实验结果表明, 该物质是一种多晶粉末状的发光材料, 在紫外光的激发下, 在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在416 nm处, 为蓝色荧光, 色纯度高, 荧光量子效率高, 而配合物M3L6(NO3)6(H2O)2的荧光发射峰则红移至445 nm左右, 同时荧光强度显著增强。 M3L6(NO3)6(H2O)2中与M(Ⅱ)发生配位作用的基团是配体中三氮唑环上的氮原子。
过渡金属 固态配合物 红外光谱 紫外-可见光谱 荧光光谱 Transition metals Solid complexes Infrared spectroscopy UV-Vis spectrum Fluorescence spectrum 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2505
作者单位
摘要
1 福建师范大学化学与材料学院, 福建 福州350007
2 福建省高分子材料重点实验室, 福建 福州350007
以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)形成的反胶束为模板, 制备了一系列不同纳米TiO2含量的 PANI/TiO2纳米复合材料。 利用FTIR, UV-Vis, TG, TEM和荧光光谱等方法对产物进行了结构表征和性能研究。 探讨了反胶束体系中PANI/TiO2复合纳米棒形成的自组装机理。 结果表明: 复合材料主要为直径30~40 nm, 长约400 nm的PANI/TiO2复合纳米棒, 二氧化钛纳米粒子与聚苯胺大分子之间存在强的相互作用, 并对复合材料的热稳定性起到提高作用, PANI/TiO2纳米复合材料在紫外和可见光区域均有吸收, 并在416 nm处激发产生荧光, 荧光强度随着掺杂TiO2含量的提高得到了较大的增强。 通过PANI /TiO2纳米棒复合材料中的激子离化和电荷传输过程探讨了PANI/TiO2的荧光量子效率和荧光强度增加的机理。
反胶束软模板 聚苯胺 纳米TiO2 纳米复合材料 纳米棒 Reverse micelle template Polyaniline Nanometer TiO2 Nano-composite Nanorods 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2509
作者单位
摘要
首都师范大学化学系, 北京100037
在乙醇溶液中以邻菲咯啉(phen)、 2,2’-联吡啶(bipy)和对氨基马尿酸(PAH, HL)为配体与铽离子(Tb(Ⅲ))合成了二元和三元稀土配合物。 通过元素分析、 差热-热重分析、 紫外光谱、 红外光谱分析, 确定了配合物的组成为TbL3(1)、 TbL3·phen·H2O(2)和TbL3·bipy·H2O(3), 并讨论了配合物1~3的谱学性质和荧光性能。 推测出羧基中的氧原子以桥式双齿的形式与稀土离子配位。 由红外光谱和热分析测试确定的配合物1及配合物2中的水分子未参与配位。 研究表明, 铽配合物在489, 583和621 nm处出现发射峰, 它们分别归属于5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4和5D4→7F3的跃迁。 其中544 nm处5D4→7F5跃迁的强度最强, 配体的共平面性和共轭性越大, 配合物的荧光性能越高, 三元配合物TbL3·phen·H2O和TbL3·bipy·H2O的荧光强度优于二元配合物TbL3的荧光强度。
稀土配合物 对氨基马尿酸 邻菲咯啉 联吡啶 荧光性质 Rare-earth complex p-aminohippuric acid Phenanthroline Bipyridine Fluorescent property 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2514
作者单位
摘要
江南大学理学院, 江苏 无锡214122
分析合成食品色素的分子结构特点, 根据荧光与分子结构的关系, 理论上推断合成食品色素是荧光物质。 应用SP-2558多功能光谱测量系统, 测得胭脂红、 苋菜红、 柠檬黄、 日落黄、 亮蓝等五种最常用的合成食品色素标准溶液的三维荧光光谱。 结果表明, 胭脂红在波长330~430 nm的光激发下, 产生较强荧光, 荧光峰值波长为621 nm, 最佳激发波长为376 nm; 苋菜红在波长300~440 nm的光激发下, 产生较强荧光, 荧光峰值波长为643 nm, 最佳激发波长为370 nm; 柠檬黄在波长280~380 nm的光激发下, 产生很强荧光, 荧光峰值波长为565 nm, 最佳激发波长为315 nm; 日落黄在波长310~410 nm的光激发下, 产生较强荧光, 荧光峰值波长为592 nm, 最佳激发波长为348 nm; 亮蓝在波长320~390 nm的光激发下, 产生较强荧光, 荧光峰值波长为456 nm, 最佳激发波长为350 nm。 进而对这五种合成食品色素的荧光光谱进行了分析讨论。 结果可为食品色素检测和食品安全提供帮助。
合成食品色素 荧光光谱 分子结构 食品安全 Synthetic food colors Fluorescence spectra Molecular structure Food safety 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2518
作者单位
摘要
1 海南大学热带生物资源教育部重点实验室/海南省精细化工重点实验室, 海南 海口570228
2 江苏大学化学化工学院, 江苏 镇江212013
在室温近似生理酸度条件下, 利用荧光光谱法, 对不同聚合度(DP)的窄分子量分布低聚壳聚糖(CTS)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用进行初步探讨。 结果表明: 向HSA溶液中加入六种不同DP窄分子量分布的CTS, HSA的相对荧光强度均发生了变化, 表明均与HSA存在相互作用。 进一步发现随着低聚窄分子量CTS的DP减小, 与HSA相互结合作用有规律的逐步加强; 然而, 当DP减小到8以下时其结合作用又开始减弱, 至氨基葡萄糖(CTS降解的最终产物单糖)时, 相互作用几乎消失。 这一结果表明链状壳聚糖分子与蛋白生物大分子之间的作用存在尺度效应, 且当CTS的DP为8左右时与HSA的结合能力最强, DP的增大或减小都会导致相互作用减弱。
壳聚糖 低聚合度 相互作用 荧光光谱法 Chitooligosaccharides Low polymerization degree HSA Human serum albumin Interaction Fluorescence spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2523
作者单位
摘要
1 重庆大学化学化工学院, 重庆400030
2 重庆大学生物工程学院, 重庆400030
采用微波辅助水热法制备介孔分子筛MCM-41, 并用浸渍法将左氧氟沙星(LVFX)组装在MCM-41均一的六方形孔道中, 制备出新型载药复合物LVFX/MCM-41。 用粉末X射线衍射(XRD)、 低温氮吸附、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及差热-热重(TGA-DTA)分析对MCM-41以及LVFX/ MCM-41复合物进行表征, 合成的介孔分子筛MCM-41的孔径为2.382 nm, 比表面积为1 015 m2·g-1。 对MCM-41、 LVFX/MCM-41、 LVFX(固态)及LVFX(溶液)的荧光光谱研究结果显示, LVFX/MCM-41的荧光光谱比组装前发生明显红移, 表明MCM-41孔道内表面的羟基和LVFX形成氢键, 羟基上的电子云向LVFX分子上的吸电子基团转移; 同时MCM-41和LVFX之间形成新环, 使电子云能在更大的环上移动, 药物分子的共轭体系扩大, 荧光光谱峰红移。 MCM-41与左氧氟沙星之间强的相互作用为研发以MCM-41为载体的新型释药系统提供了理论依据。
复合物 荧光光谱 红移 相互作用 MCM-41 MCM-41 Composite Fluorescence spectrum Red shifts Interaction 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2527
作者单位
摘要
河南师范大学化学与环境科学学院, 河南 新乡453007
基于5-甲基尿苷(5-Methyluridine)与血清白蛋白(HSA)相互作用, 导致血清白蛋白的同步荧光发生特异性变化, 且体系的同步荧光强度和溶液中HSA的浓度呈良好的线性关系, 建立了以5-甲基尿苷为分子探针, 运用固定波长同步荧光光谱法测定生物样品中蛋白质总含量的新方法。 文章考察了Δλ值、 反应介质、 试剂用量、 离子浓度、 试剂加入顺序、 反应时间、 反应温度等因素对体系同步荧光的影响。 在选定的最佳实验条件下, 体系的同步荧光强度与血清白蛋白在1.38~575.2 μg·mL-1范围内的线性相关系数为0.998 1, 方法的检测限可达0.12 μg·mL-1。 运用本方法对人血清、 唾液和尿液等生物样品进行测定并进行加标回收实验, 回收率在98.7%~103.8%之间。 对11份5-甲基尿苷空白溶液进行平行测定, 其相对标准差为1.56%。 还考察了一些常见离子和有机物存在时对蛋白质测定的影响。 结果显示, 本方法具有简单、 快速、 灵敏度较高、 线性范围宽、 体系稳定、 精密度高、 重现性好等优点。 该法可直接用于血清、 唾液和尿样等生物样品中蛋白质总量的快速测定, 结果令人满意。
5-甲基尿苷(5-Methyluridine) 人血清白蛋白(HSA) 同步荧光光谱 分子探针 5-methyluridine Human serum albumin Synchronous fluorescence spectra Molecular probe 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2531
作者单位
摘要
1 广西师范大学环境与资源学院, 广西 桂林541004
2 桂林工学院材料与化学工程系, 广西 桂林541004
在HAc-NaAc缓冲溶液中, 葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖与溶解氧反应生成H2O2; 辣根过氧化物酶(HRP)催化H2O2氧化过量的KI生成I-3, I-3分别与罗丹明S(RhS), 罗丹明6G(Rh6G), 丁基罗丹明B(b-RhB), 罗丹明B(RhB)结合形成缔合物微粒, 使得4体系分别在556, 556, 584和584 nm处的荧光峰强度线性降低。 在最佳条件下, 葡萄糖的浓度分别在0.083~9.99, 0.17~8.33, 0. 33~8.33, 0. 33~9.99 μmol·L-1范围内与RhS, Rh6G, b-RhB, RhB四体系的荧光猝灭强度呈良好的线性关系, 其回归方程、 相关系数、 检出限分别为ΔF=40.0c+ 3.0, ΔF=23.9c+8.1, ΔF=25.6c+4.2, ΔF=18.4c+ 0.8; 0.995 1, 0.997 3, 0.996 0, 0.996 5; 0.059, 0.17, 0.21, 0.16 μmol·L-1。 RhS催化体系最灵敏、 稳定, 将其用于人血清中葡萄糖的检测, 结果满意。
葡萄糖 罗丹明染料 酶催化 荧光猝灭 Glucose Rhodamine dye Enzymatic catalysis Fluorescence quenching 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2535
作者单位
摘要
1 四川大学原子与分子物理研究所, 四川 成都610065
2 四川大学轻纺与食品学院, 四川 成都610065
采用带有快门的增强型瞬态光谱探测系统ICCD, 实时拍摄了槲皮素在中性和酸性条件下与Cu2+反应形成配合物的紫外-可见吸收光谱。 光谱每幅曝光时间为0.1 ms, Cu2+与槲皮素的摩尔比分别为0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0和10.0。 实验结果表明不同摩尔比的反应物在其他条件相同时吸收光谱带的变化是相似的, 但摩尔比越大反应时间越短; 在中性和酸性条件下形成配合物的反应过程不一样, 在中性条件下有吸收峰值为428 nm的反应中间产物出现, 而在酸性条件下则直接反应生成最终产物, 但它们的最终产物都只有一个吸收峰值为296 nm的吸收带; 反应物暴露在空气中和隔离空气的反应过程没有差别。 文章首次观测到槲皮素与Cu2+反应形成配合物有中间产物出现, 且最终产物的吸收峰值为296 nm。 结果为研究槲皮素-Cu2+配合物的形成机理提供了实验依据。
槲皮素 配合物 紫外-可见吸收光谱 Quercetin Cu2+ Cu2+ Complex ICCD ICCD UV-Vis absorption spectra 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2539
作者单位
摘要
上海理工大学光学与电子信息工程学院, 上海200093
紫外探测技术是继激光和红外探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术, 在普通探测器件光敏面镀上将紫外波段的光转化为可见波段的光的变频薄膜是增强光电探测器紫外响应的主要技术。 文章用“旋涂法”制备成像器件紫外增强薄膜, 在对紫外增强薄膜的量子转化效率进行测量分析的实验过程中用SP1702紫外可见光栅光谱仪对薄膜的紫外变频效率进行分析, 在激发光源为260和280 nm时变频薄膜的发射光谱在520和560 nm附近有较明显的波峰。 结合光栅光谱仪的工作原理, 对该现象进行了理论分析, 得出520和560 nm附近的波峰并非变频薄膜受激发发出的光波, 而是光谱测量中产生的倍波现象。 从分离重级光谱的角度设计了光谱分级器, 以消除光谱测量中倍波现象的影响。
紫外 发射光谱 倍波 光谱分级器 Ultraviolet Emission spectrum Multi-wavelength Separator for overlaps 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2543
作者单位
摘要
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆400030
细胞周期是生命起源最基本也最重要的过程, 是细胞全部生理过程的综合体现, 文章从紫外吸收光谱随其细胞周期的变化入手, 以一种简单且能准确反映癌细胞的生长变化过程的方式建模。 通过人工诱导细胞同步化方法对子宫颈癌细胞进行处理, 获取了处于G1期、 S期、 G2期和M期的同步化细胞样品, 通过测量这些样品的紫外-可见光光谱, 对不同周期细胞紫外-可见光光谱的吸光度随细胞周期中芳香族氨基酸、 蛋白质及核酸等物质的变化规律进行了分析。 根据细胞周期中不同阶段样品对应紫外-可见光光谱在204和260 nm处的吸光度和时间点的关系, 利用分段线性回归法建立了子宫颈癌细胞紫外吸收光谱模型。 可对细胞周期进行判断, 为对细胞周期进行分析研究提供了新的依据, 也为细胞建模提供了新思路。
紫外-吸收光谱 细胞模型 细胞周期 子宫颈癌细胞 UV absorption spectrum Cervical cancer cell Cell spectral model Cell cycle 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2547
作者单位
摘要
1 太原理工大学水利科学与工程学院, 山西 太原030024
2 国农业大学农学与生物技术学院, 北京100094
为测定玉米不同部位籽粒早期发育的差异及氮素对籽粒发育的影响, 实验用紫外-可见分光光度法对不同施氮水平下(0, 120, 180, 240 kg·hm-2)玉米顶部和中下部籽粒在授粉后5~20 d的生理指标进行了检测。 结果表明, 施氮可明显促进籽粒可溶性总糖、 蔗糖、 淀粉含量的增加, 促进蔗糖分解转化及淀粉合成关键酶活性的增强。 当施氮量为180 kg·hm-2时, 顶部籽粒的体积、 干重及可溶性总糖、 蔗糖、 淀粉含量在授粉后20 d明显高于其他处理, 酸性蔗糖转化酶AI、 中性蔗糖转化酶NI、 蔗糖合成酶SS、 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶ADPGase及淀粉合成酶活性在授粉后5~20 d处于较高水平, 使顶部籽粒的蔗糖利用能力及淀粉合成能力得到一定程度的改善, 从而促进顶部籽粒发育, 减少败育, 提高产量。
玉米 籽粒发育 生理指标 紫外-可见分光光度法 Maize(Zea mays L.) Kernel development Physiological indices UV-Visible Spectrophotometry 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2551
作者单位
摘要
1 国家农业信息化工程技术研究中心, 北京100097
2 北京师范大学遥感科学国家重点实验室, 北京100875
传统的利用冠层反射光谱和光谱指数进行叶面积指数反演时, 株形(利用平均叶倾角ALA等指标来表征)对叶面积指数的反演精度存在较大的影响, 使得利用遥感手段进行作物长势监测和肥水调控决策时, 株形因素不容忽略, 以免造成遥感监测精度不高。 研究首先利用模拟作物冠层反射光谱的PROSAIL模型将影响作物冠层光谱的叶面积指数等其他参数保持不变的情况下, 分析了ALA对作物冠层反射光谱的影响; 并基于半经验的几何光学模型对作物株形对冠层光谱影响的不同波段受到ALA变化的敏感性进行了定量分析, 对于研究如何消除株形影响, 提高遥感反演作物长势和叶面积指数的精度和提高作物大面积、 快速遥感肥水调控决策水平具有重要意义。
几何光学模型 株形 敏感性 平均叶倾角 Bidirectional reflectance distribution function (B Crop geometry Sensitivity Analysis Average leaf angle (ALA) 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2555
作者单位
摘要
1 四川大学化学工程学院, 四川 成都610065
2 东北电力学院应用化学系, 吉林 吉林132012
提出了流动注射-微波等离子体炬-原子发射光谱法(FI-MPT-AES)的峰宽定量法。 考察了峰宽定量在不同发射强度下的灵敏度和线性, 测定了在多种基体元素下Zn2+, Cu2+和Ag+的峰宽回收率, 并与峰高定量法的测定结果进行了对比。 结果表明在FI-MPT-AES系统中采用峰宽定量可有效地消除基体干扰, 扩展线性测定范围。 本方法的优化条件是: 进样体积350 μL、 载流流速1.5 mL·min-1、 微波功率110 W、 载气流量1.4 L·min-1、 工作气(氩)流量0.4 L·min-1。 在所选实验条件下, 用FI-MPT-AES峰宽定量法和峰高定量两种方法, 对某水库水样中的K+, Ca2+, Zn2+, Cu2+, Ag+进行测定和回收率计算, 发现FI-MPT-AES峰高定量的标准添加回收率在61.3%~122%, 其峰宽定量的标准添加回收率在92%~107%, 峰宽定量明显优于常规的峰高定量。
峰宽定量 流动注射 等离子体炬 原子发射光谱 Peak-width quantitation Flow injection Microwave plasma torch Atomic emission spectrometry 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2560
作者单位
摘要
中国农业大学资源与环境学院, 教育部植物-土壤相互作用重点实验室, 农业部植物营养学重点开放实验室, 北京100193
锌镉超累积植物遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)是重要的重金属污染土壤修复植物, 但环境Zn浓度是否会影响该植物对其他元素的吸收, 进而影响土壤养分的平衡, 此前并不清楚。 研究采用可同时测量多种元素的ICP-AES技术, 分析高、 中、 低Zn浓度(5, 50和500 μmol·L-1)多元素营养液培养的遏蓝菜中Zn, Cd, K, P, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu等元素的计量变化特征。 结果显示, 随着Zn供给浓度的升高, 遏蓝菜根和茎叶的Zn含量都显著增加, 高Zn培养的遏蓝菜茎叶和根的Zn含量比低Zn培养条件分别增加12和19倍; 但植物茎叶中其他八种元素的含量均无显著变化, 即在应用遏蓝菜修复Zn污染的土壤时, 不会造成K, P, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu元素从土壤中被植物过量带走而出现养分失衡。
元素分析 重金属超累积植物 植物修复 元素计量 养分平衡 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2565
作者单位
摘要
1 广西师范大学化学化工学院, 药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室, 广西 桂林541004
2 西华师范大学化学化工学院, 四川 南充637002
采用湿法消解制样, 运用ICP-AES法对广西产中药广豆根和千斤拔中的常量及微量金属元素的含量进行了测定。 研究了仪器的工作条件, 各元素的分析线和检测限, 元素的含量平均值和标准差。 结果表明广豆根中含Cu, Zn, Fe, Mn, Cr等微量金属元素和Ca, Mg, Na, K常量金属元素; 千斤拔中含Cu, Zn, Fe, Ni, Mn, Cr等微量金属元素和Ca, Mg, Na, K常量金属元素; 两者都不含Sn, Pb, Cd等对人体有害的元素。 相对标准偏差值均小于5%。 研究中还发现广豆根和千斤拔中Zn/Cu值分别为6.4和5.7左右, 呈锌高铜低的现象, 与癌症患者血清中锌低铜高的现象相反, 而与抗癌中药中微量元素的含量锌高铜低的现象一致, 这对理解这些抗癌中药的药理作用有一定的启示作用。
金属元素 广豆根 千斤拔 Sophora tonkinensis Flemingiae philippinensis ICP-AES Metal Elements ICP-AES 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2568
作者单位
摘要
1 华中农业大学资源与环境学院, 湖北 武汉430070
2 国际植物营养研究所武汉办事处, 湖北 武汉430074
油菜籽中含有丰富的人体及动物必需的矿质元素, 但有关不同品种油菜籽矿质元素含量差异的研究较少。 选取我国长江流域冬油菜主产区正在种植的33个双低品种和12个传统双高品种, 借助ICP-MS对比分析了两类甘蓝型油菜籽的矿质元素含量。 检测结果表明, 油菜籽中富含P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn等矿质元素, 不同品种油菜籽矿质元素含量有一定差别。 双低油菜籽中P, K, Ca, Mg和S的平均含量分别为6.26, 10.17, 6.75, 4.82和4.52 mg·g-1, Fe, Mn, Cu, Zn和B含量为96.20, 37.10, 3.84, 41.61和12.16 μg·g-1; 双高油菜籽中P, K, Ca, Mg, S和微量元素Fe, Mn, Cu, Zn, B的平均含量分别为5.97, 10.14, 6.31, 4.50, 9.06 mg·g-1和77.03, 49.86, 3.72, 40.58, 11.79 μg ·g-1。 在测定的10种元素中双低品种有八种(P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn和B)高于双高品种, 其中Ca, Mg和Fe含量的差异达到显著水平。 油菜籽在矿质元素含量上的差异可作为推广应用双低品种的必要因素之一。
双低油菜籽 双高油菜籽 矿质元素 ICP-MS ICP-MS Double-low rapeseed Double-high rapeseed Mineral elements 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2571
作者单位
摘要
1 中国农业大学食品科学与营养工程学院, 北京100083
2 新疆农业大学食品科学学院, 新疆 乌鲁木齐830052
桑椹果实在成熟过程中各种成分不断发生变化, 但对期间矿物元素的变化了解甚少。 文章以桑椹果实为材料, 采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-OES)法对绿色期、 粉色期、 红色期、 黑色期四种不同成熟度桑椹果实的九种必需元素和五种重金属元素含量进行了测定。 结果发现, 随着果实成熟度的增加, Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn和Cu等元素的含量均出现明显的下降趋势, 绿色期桑椹果实中上述各种元素的含量分别为2.99, 2 957.49, 809.00, 559.95, 36.30, 10.07, 2.12和1.32 mg·kg-1, 而粉色期上述各种元素的含量下降了62.9%(Zn)至12.3%(Na), 红色期上述各种元素的含量分别降至1.63, 2 367.13, 489.30, 221.54, 19.01, 2.64, 0.40和0.59 mg·kg-1, 黑色期果实各种元素的含量保持继续下降的趋势, 但幅度大大减小。 Se元素的含量绿色期最高, 为1.24 mg·kg-1, 粉色期下降, 红色期上升至0.88 mg·kg-1, 而黑色期又下降为0.65 mg·kg-1。 重金属元素中Pb含量在前三个成熟时期变化不显著, 而黑色期大大下降, 绿色期最高为0.27 mg·kg-1, 未超出国家标准。 Cr含量随着果实成熟度的增加而增加, 但黑色期又降至粉色期的水平, 虽然红色期为54.07 mg·kg-1, 但仍未超出国家标准。 文章通过测定不同成熟时期桑椹果实的矿物元素含量, 为果实采收时期的确定提供理论依据, 也为桑椹果实的功能评价和安全评价提供参考数据。
电感耦合等离子体-原子发射光谱 桑椹 矿物元素 成熟度 食品安全 ICP-OES Mulberry Mineral elements Mature stage Food safety 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2574
作者单位
摘要
四川省农业科学院土壤肥料研究所, 四川 成都610066
利用传统高温干法灰化植株样品和石墨炉测定镉, 存在峰高计算法背景值高、 测定结果偏低的问题, 这对评估那些镉含量处于临界值附近的样品, 带来很大困难。 为了解决这一问题, 文章针对石墨炉测定镉的背景值, 对传统方法的前处理实验过程进行了部分改进, 并对基体改进剂的适宜浓度进行了比较筛选。 结果表明, 在样品灰化前加入基体改进剂硝酸镁, 不仅不会使灰化液产生沉淀, 而且可使背景吸光值降低一个数量级, 可大大减少干扰。 另外, 用浓度为3%的稀硝酸代替1 mol·L-1HCl作灰化液基体可以基本消除背景值。 改进方法的空白值接近0浓度, 从而使测定值重新得到校正, 结果更加准确。
石墨炉原子吸收  背景 Graphite furnace atomic absorption Cd Background 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2577
作者单位
摘要
西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室, 陕西 西安710072
研究了X射线CT射束硬化的形成机理, 分析了射束硬化校正的常用方法, 建立了以投影灰度为自变量的射束硬化校正模型, 从而降低了射束硬化校正的计算难度。 分析了采用多项式拟合射束硬化曲线的优缺点, 提出一种基于多项式的分段硬化曲线表达新方法。 该方法首先采用过原点的多项式曲线拟合硬化数据, 然后通过所得多项式曲线的曲率变化, 判断该曲线在拟合区间两端是否出现振荡, 并对振荡部分的多项式曲线采用幂函数曲线进行替换, 同时保证各段曲线在连接点处C1连续(曲线的C1连续定义为, 两条曲线交于一点且在交点处的一阶导数相等)。 计算机CT仿真实验结果表明, 该方法对理想CT图像和含噪CT图像的射束硬化校正, 均表现出良好的稳定性, 并可基本消除射束硬化造成的伪影。
射束硬化 X射线 硬化曲线 分段 Beam hardening X-ray CT CT Hardening curve Subsection 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2581
作者单位
摘要
1 昆明理工大学机电工程学院, 云南 昆明650093
2 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨150001
用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI52100轴承钢基体表面成功合成了硬而耐磨的氮化钛薄膜。 膜层表面的化学组成和相结构分别用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征; 膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出TiN膜结晶完整, 结构致密均匀。 XRD测试结果表明, TiN在(200)晶面衍射峰最强, 具有择优取向。 Ti(2p)的XPS谱峰泰勒拟合分析揭示出, Ti(2p1/2)峰和Ti2p3/2峰均有双峰出现, 表明氮化物中的Ti至少存在不同的化学状态; N(1s)的XPS谱峰在396.51, 397.22和399.01 eV附近出现了三个分峰, 分别对应于TiNxOy, TiN和N—N键中的氮原子。 结合O(1s)的XPS结果, 证实膜层中除生成有稳定的TiN相外, 还有少量钛的氧化物和未参与反应的单质氮。 整个膜层是由TiN, TiO2, Ti—O—N化合物和少量单质氮组成的复合体系。
XPS分析 等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID) 氮化钛薄膜 轴承钢 XPS analysis PIIID Titanium nitride (TiN) film Bearing steel 
光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2585