太赫兹波是指频率介于0.1～10 THz之间的电磁辐射, 在电磁波谱上位于微波和远红外光之间。 大多数生物战剂爆炸物在此波段有特征吸收。 与在公共安全领域检测**、生物战剂等危险品的传统方法相比, 太赫兹辐射能量低, 不会产生电离辐射, 对物质可以做到高灵敏、 无损伤和远距离检测。 介绍了国内外太赫兹时域光谱技术在在生物战剂爆炸物检测方面的研究最新进展, 并设计了一种激光雷达光谱探测与实时测量装置, 以傅里叶光学与光信号处理为基础, 使用楔形标准具作为分光镜, 实现背景噪声去除、 激光探测和光谱测量。 测试结果表明, 可探测激光雷达脉冲宽度为10 ns, 并初步探讨了影响实验结果的几种因素, 提出将激光雷达光谱探测技术与太赫兹时域光谱技术相结合, 并采用现代模式识别、信号处理技术是生物化学战剂爆炸物实时光谱检测技术的发展趋势。Spectrum Detection and Terahertz Time Domain Spectroscopy

根据光谱学, 总的光谱线型是各种加宽机制的卷积结果。 考虑到等离子体中的离子碰撞, Stark加宽本质上是一种非对称的光谱线型, 其中微场分布函数对光谱线型起着非常关键的作用。 该文利用不同的微场分布函数研究了微场分布函数对总的光谱线型的影响。研究结果表明, 在电子加宽参数和离子加宽参数很小时, 不同微场分布函数对整个光谱线型的影响基本相似, 但随着离子加宽参数的增加, 3种不同的微场分布函数对Stark光谱线型的影响逐渐增加； 随着电子加宽参数的增加, 不同的微场分布函数对Stark光谱线型的影响也逐渐增加； 但总体上Holtsmark分布和Nearest-Neighbor场分布下的光谱线型差别较小, 但是Mayer模型对光谱线型影响较大。 特别是, 当离子加宽参数较大时, Mayer模型对光谱线型的影响异常明显, 这也正说明离子间碰撞剧烈时对光谱线型的影响很大。 该结果对等离子体参数诊断有一定参考价值。Distribution Functions

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化计算4种2,4-二甲基-7-氨基-1,8-萘啶衍生物分子结构, 探讨了其分子结构与前线分子轨道、 能量的关系。 运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了它们的气相和溶液相电子光谱, 研究了溶剂模型和计算方法对理论光谱的影响。 计算结果表明, 4种萘啶衍生物均含离域π键, HOMO与LUMO能级差ΔE较小, 且大小顺序与它们的最大吸收波长实验值变化趋势一致。 理论电子光谱证实, 1,8-萘啶衍生物的吸收光谱随共轭性增强逐渐红移, 最大吸收源自于HOMO→LUMO的π→π电子跃迁。 PCM-B3LYP/6-31+G(d)计算结果与实验值相比, 最大吸收波长分别相差2.6, 10.3, 5.3和6.9 nm,能量相差0.03, 0.09, 0.04和0.08 eV。 因此, 在考虑溶剂效应条件下, 采用B3LYP/6-31(d)方法优化分子构型和TD-DFT方法获得的电子光谱与实验光谱具有一致性。Naphthyridine Derivatives

利用射频磁控溅射方法, 在石英表面上制备了具有良好的c轴取向的纳米ZnO薄膜。 室温下, 在300 nm激发下, 在450 nm附近观测到ZnO薄膜的蓝光发射谱(430～460 nm)。分析了气氛中氧气与氩气比对薄膜质量及蓝光发射光谱的影响, 给出了纳米ZnO薄膜光致发光谱(PL)的积分强度和峰值强度与氧氩比关系。 探讨了纳米ZnO薄膜的蓝光光谱的发射机制,初步证实了ZnO蓝光发射(2.88～2.69 eV)来自氧空位(VO)形成的浅施主能级上的电子至价带顶的跃迁。Nanocrystalline ZnO Films

对于微小尺寸的N型宽禁带立方氮化硼(CBN)半导体晶体, 在施加恒稳电场的情况下, 观察到电致发光现象。 通过置CBN单晶样品于光栅单色仪抛物面反射镜焦点的方法, 对于CBN的蓝紫光辐射获得了测试系统的最大入射光通量和理想的信噪比。 在350～450 nm波长范围内, CBN加上4.7×106 V?cm-1恒稳电场条件下, 测量出立方氮化硼的蓝紫光发射光谱。同时, 结合基于第一性原理的GGA方法计算出的立方氮化硼能带结构和电子态密度, 以及测量得到的非线性j-E关系和电击穿特性, 讨论了发光机理。 提出了在雪崩击穿前的缺陷偶极子极化和击穿后, 产生大量的激发态电子, 电子在Γ能谷和X能谷间迁移的发光机制。Cubic Boron Nitride Crystal

磷光材料由于可以利用电致激发所形成的单重态和三重态激子, 因而可以得到接近100%的内量子效率。 文章对常温下基于磷光材料Ir(ppy)3及Ir(piq)3掺杂PVK薄膜为发光层的器件的光学和电学特性进行了研究。 光致发光的结果显示相同掺杂质量比下由PVK到Ir(piq)3的能量传递比到Ir(ppy)3更加困难。 通过研究两种掺杂体系不同质量比的电致发光特性, 可以认为这两种磷光器件的发光主要来自于磷光客体分子直接俘获载流子发光而非主体的能量传递。 Ir(piq)3掺杂体系对掺杂比例的依赖更为明显, 从能级结构分析, 认为是由于Ir(piq)3的更低的HOMO及高的LUMO能级, 而比Ir(ppy)3具有更好的载流子俘获和传输特性。Different Phosphorescent Materials

以无机稀土氧化物为原料、 2-甲氧基乙醇为溶剂、 PVP为胶粘剂、 PEG200为有机分散剂, 采用溶胶-凝胶工艺成功制备出Gd2O3∶Eu3+透明闪烁薄膜。 通过2次涂复,薄膜厚度达到了1.5 μm, 膜层均匀、 无散射颗粒、 无裂纹, 可见光区的透射率约为80%。 研究表明PVP在厚膜烧结过程中可以松弛膜的结构、 减小应力的出现, 避免厚膜开裂, 同时还可以提高溶胶的粘度, 在厚膜制备中起到了关键作用。 此外, 我们还研究了Gd2O3∶Eu3+闪烁薄膜的激发、 发射和发光衰减时间谱, 结果表明, 该薄膜发光性能优良, 可初步满足X射线成像用闪烁薄膜的要求。Gd₂O₃∶Eu Thick Film

采用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS∶Mn), 然后利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应对其进行了不同厚度的SiO2无机壳层包覆。 采用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)及荧光发射光谱(PL)对样品的结构及光学性质进行了表征和研究。 包覆SiO2壳层后, 粒子的粒径明显增大并且在ZnS∶Mn纳米粒子表面可以观察到明显的SiO2壳层。 XPS测试印证了ZnS∶Mn/SiO2的核壳结构。 随着SiO2壳层的增厚,ZnS∶Mn/SiO2的Mn离子的发光先增强后减弱, 这是因为SiO2壳层同时具有表面修饰和降低发光中心浓度这两种相反的作用。 当壳层厚度(壳与核的物质的量的比)达到5时, 发光效果达到最好, 其强度达到未包覆样品的7.5倍。Mn/SiO₂ Nanocrystals

合成了新的配合物EuL3phen, ［HL=4,4,4-三氟-1-(4’-间三联苯基)-1,3-丁二酮, phen=邻菲咯啉］。 采用元素分析, 红外光谱, 质谱对该配合物的结构进行了表征。 该化合物在半导体InGaN芯片发出的近紫外光激发下, 发出铕(Ⅲ)离子5D0—7FJ(J=0～4)跃迁特征红光, 最大发射峰位于613 nm, 发光量子效率为13%。 配合物寿命为 470 μs, 寿命曲线很好地和单指数衰减拟合曲线相吻合。 配合物热稳定性达到220 ℃, 满足制备LED器件的要求。 将配合物EuL3phen和半导体395 nm发射InGaN芯片组合, 成功地制备了红色发光二极管。发光二极管的色坐标、 发光效率、 配合物和硅胶质量比相关, 在配合物和硅胶质量比为1∶25时, 器件色坐标为x=0.64, y=0.35, 光效为 0.89 lm?W-1。 该配合物是充当制作白光LED用的潜在的红色发光组分。-1-(4’-m-Terphenyl)-1,3-Butanedione and 1,10-Phenanthroline

通过简单温和水热法, 制备了系列Tm3+/Yb3+共掺GdF3粉末。 用X射线衍射仪和场发射扫描电镜对样品进行了结构和形貌表征。 在980 nm半导体连续激光二极管激发下, 用荧光光谱仪对氩气保护下退火后的粉末样品进行了上转换发射光谱表征。 粉末上转换发光动力学过程是在脉冲(脉宽10 ns, 重复频率10 Hz)YAG∶Nd激光器激发光参量振荡器至980 nm 激发下研究的, 发光信号由单色仪和示波器记录。 文章主要讨论了Gd3+的311.6 nm(6P7/2→8S7/2)的发光动力学行为。 发光动力学分析结果表明： 在980 nm激发下, Gd3+, 作为一种基质离子, 其发光是由Yb3+作为一级敏化离子通过多步能量传递把能量传递给Tm3+使其布居至3P2能级； 然后Tm3+作为二级敏化离子通过能量传递过程3P2→3H6(Tm3+)： 8S7/2→6IJ(Gd3+)把能量传给Gd3+； 进一步, Gd3+与Yb3+或Tm3+之间通过能量传递过程布居至高激发多重态6DJ能级； 最后, 可观察到Gd3+的激发态6D9/2, 6IJ, 6P5/2及6P7/2至基态8S7/2的发射。 同时, Tm3+在其自身发光过程中也充当激活剂, 除了3P2及1I6至3H6的发射外, 其他发射不作研究。 文章还研究了基质Gd3+依赖于Yb3+浓度、 Tm3+浓度、 退火温度及激发功率密度的紫外上转换发光性质。under 980 nm Excitation

利用U型管圆锥泡声致发光装置, 测量到了丙三醇溶液中圆锥泡声致发光的光谱和光脉冲。 结果表明, 测量得到的发光光谱为光滑的连续谱, 且与理论模拟得到的黑体辐射谱相吻合, 拟合温度分布于2 600～3 500 K范围内。 文章从空间和时间两方面分析了圆锥泡空化发光中存在黑体辐射的原因： 较大的气泡体积(气泡塌缩半径为1.4 cm)与较长的发光时间(几十微秒)。 另外, 实验研究表明随着发光波长的增长, 光脉冲宽度变宽, 从而进一步证明了圆锥泡声致发光中的黑体辐射机制。 最后, 利用测量得到的发光光谱和脉冲计算得到了发光光强为0.18 J, 远远高于其他方式得到的声致发光光强。

针对新型芴类小分子材料6,6′-(9H-fluoren-9,9-diyl)bis(2,3-bis (9,9-dihexyl-9H-fluoren-2-yl) quinoxaline) (BFLBBFLYQ)和空穴传输材料N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1, 1′-biphenyl-4,4′-diamine(TPD)及二者混合体系的荧光光谱和吸收光谱进行了测试表征, 制备了结构为indium-tin oxide (ITO)/BFLBBFLYQ∶TPD/Alq/Mg∶Ag的双层有机电致发光器件。 研究发现, BFLBBFLYQ∶TPD混合薄膜存在一个不同于单独分子薄膜的低能量发射光谱, 发光峰在530 nm处, 与tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(Alq)薄膜的荧光光谱相同, 亦与结构为BFLBBFLYQ∶TPD/Alq双层器件的电致发光光谱相同。 鉴于荧光染料4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran(DCJTB)的吸收光谱与Alq的荧光光谱有很好的重叠, 利用Forster能量传递理论, 将DCJTB红色染料引入双层器件, 通过调节掺杂位置, 考察器件的发光光谱情况, 进而对BFLBBFLYQ∶TPD/Alq双层器件的载流子复合区域进行了研究。结果表明, 双层器件的载流子复合区域位于BFLBBFLYQ∶TPD/Alq界面附近的Alq层内。for Organic Light-Emitting Device

采用FTIR表征了聚醚砜/微纳纤维素复合膜材料的官能团特征, 利用XRD分析了复合膜材料的结晶度变化情况。 研究了微纳纤维素质量分数的变化对膜亲水性能的影响。 通过SEM观察了复合膜支撑层的膜结构。 结果表明, 复合膜材料同时具有聚醚砜、 微纳纤维素红外特征峰, 且没有新峰出现, 说明复合膜中微纳纤维素与聚醚砜为氢键缔合作用, 无新官能团的产生, 达到分子水平的相容。 微纳纤维素的存在使得复合膜结晶性能增强, 结晶度从37.7%增大至47.9%。 随着微纳纤维素质量分数的增加, 复合膜对水的范德华力和氢键力增强, 亲水角从55.8°下降至45.8°, 表面能从113.7 mN?m-2增加到123.5 mN?m-2, 从而提高了复合膜材料的亲水性。 复合膜多孔支撑层表面孔数较多, 孔径有所增大, 膜孔分布较为均匀。Cellulose Composite Membrane Material

选用49份不同蛋白质和棉酚含量的陆地棉种质资源和188份陆地棉重组近交系为材料, 以多年份、 多地点种植收获的种子材料组成原始样品集, 分别对棉仁粉中蛋白质含量和棉酚含量进行化学测定, 采用改进的偏最小二乘法(Modified PLS)和(2, 4, 4, 1)的数学转换方法建立近红外反射光谱(NIRS)定标模型, 以寻找棉籽蛋白质含量和棉酚含量的快速测定方法。 结果表明, 蛋白质含量的定标决定系数(RSQ=0.933)和交叉检验决定系数(1-VR=0.929)较高, 定标标准误差(SEC=0.623)和交互校验标准误差(SECV=0.638)较小, 预测模型的建模效果较好, 可替代化学分析。 棉酚含量预测模型的RSQ, 1-VR, SEC和SECV分别为0.836, 0.811, 0.074和0.079, 模型预测效果略差于蛋白质模型, 但仍可用于棉仁粉中棉酚含量的测定。with Near Infrared Reflectance Spectroscopy

采用红外光谱法(FTIR)、 二阶导数红外光谱法和二维相关光谱分析技术(Two-dimensional correlation spectroscopy)研究不同配伍方式的大血藤、 牡丹皮、 赤芍水煎液的“宏观指纹特征”。 结果表明, 不同配伍方式的复方水煎液在3种谱图上均具有显著的变化规律。 君药大血藤的特征峰1 610, 1 518, 1 446 cm-1为芳香物的特征峰, 说明大血藤提取物中含有大量芳香类化合物, 说明君药在原配伍中具有很好的溶出度, 有效成分得以充分利用。 不同比例的水煎剂中1 614 cm-1的特征峰倾向于大血藤1 610 cm-1, 说明大血藤对水煎剂溶出物质影响较大。 根据对特征峰的指认和归属, 可揭示药物剂量的增减对复方整体配伍的影响。 所提方法为中药复方配伍整体研究提供了新的途径。by FTIR

对反射光谱数据进行去噪是提高光谱信息准确度的前提。 传统时域平滑和频域去噪方法存在诸多缺点, 本文首次将广义形态滤波方法用于可见近红外光谱的去噪处理, 并提出基于小波包变换和数学形态学结合的光谱去噪方法。 使用USGS光谱库中的植被光谱进行实验, 采用信噪比(SNR)、 均方误差根(RMSE)、 波形相似度(NCC)和平滑度(SR)四个指标来评估去噪效果。 结果表明, 小波包最佳基阈值法和广义形态滤波法都能较好地保持波形和平滑度, 广义形态滤波法能较好地消除幅值较大的随机噪声, 但其对连续随机噪声中幅值较小的噪声成分不能有效消除； 而小波包最佳基阈值法不能有效消除幅值较大的噪声成分； 二者结合的方法组合了这两者的优点, 使得幅值较大、 较小的噪声成分都能较好地消除, 同时还提高了相似度和平滑度指标, 充分表明小波包最佳基阈值与广义形态滤波结合的方法是一种更好的可见光近红外光谱去噪方法。Wavelet Package Transform and Mathematical Morphology

采用光纤漫反射光谱采集模式, 采集未经预处理皮棉的近红外光谱, 对比不同的光谱预处理方式, 应用偏最小二乘回归建立皮棉杂质含量预测模型, 判别分析法分类皮棉和杂质含量级别。 采用一阶微分光谱预处理, 使用3个主成分建立的杂质含量PLS模型预测相关系数r为0.906, RMSEC为0.440, RMSEP为0.823； 采用判别分析, 分类含有植物性杂质皮棉和纯皮棉, 使用15个主成分准确度达到95.4％； 判别含有多类杂质皮棉, 分类准确率仅能达到80.9％。 而杂质含量级别分类效果不佳。 研究表明, 皮棉近红外光谱可以预测皮棉中杂质含量等指标, 但受到杂质含量、 类型和均匀度的影响, 后续研究应通过透射采集模式等方法, 改善光谱质量, 提高预测精度。Cotton by Using NIR Spectroscopy Technique

橡胶产品中橡胶助剂的分析有重要现实意义。 由于橡胶产品中添加的助剂种类较多, 添加量差别较大, 部分助剂又已发生反应, 因此进行橡胶助剂的全分析是一项有较高难度的工作。 通过中压色谱分离, 红外光谱定性的方法, 鉴定了乙丙橡胶助剂中的矿物油、邻苯二甲酸酯、 植物油等3种软化剂, 以及残余的硫化促进剂M和防老化剂苯乙烯化苯酚；采用固相萃取去除助剂中主量成分矿物油, 以减少对其他少量助剂成分的干扰, 通过气质联用法, 推测出橡胶助剂中的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚防老剂、 残余的秋兰姆类硫化促进剂,同时利用气质联用仪, 直接测定乙丙橡胶抽提液, 鉴定了残余的活泼性物质过氧化苯甲酰类硫化剂。 文章研究结果可供其他橡胶体系有机助剂全分析的借鉴。

应用红外热像技术, 对锚杆与围岩加载变化破坏过程中的红外辐射现象进行了实验研究, 结果表明： 应力峰值前, 随着荷载的增加, 红外辐射温度呈现整体、 均匀性升温变化, 应力峰值后, 在锚杆周围形成一个由多条不同等温线组成的区域,其形状是以锚杆为中心的近似圆形区域, 由内向外, 温度逐步降低； 锚固体破坏时, 存在红外辐射温度-时间曲线型和红外热像型２种形式的红外前兆特征, 分别反映红外前兆的时间信息和空间信息； 红外辐射温度-时间曲线的破裂前兆为降温型, 而红外热像特征包括高温条带和低温条带两种类型。Loading

海洋溢油是主要环境灾害之一, 而且近年来其发生频率呈上升趋势。 快速地对油品进行种类鉴别、 来源评估有利于及时采取应急措施, 因此具有重要意义。 采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)对25种不同来源的油品进行了检测, 用不同数据预处理方法对原始光谱进行了预处理, 继而用主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)方法对光谱进行了分类鉴别。 结果表明用多元散射校正(MSC)和连续小波变换(CWT)方法进行数据预处理可以提高分类的准确性, 使分类结果与油样的实际来源一致。 该方法对正构烷烃差异较大的油品进行了很好的区分, 但对差异较小的油品其分辨能力仍有一定局限性。 因此提供了一种快速的油品鉴别方法, 可用于溢油事件的初步鉴定, 从而为油品的进一步鉴定提供有用信息。Transform Infrared Spectrometry Combined with Pattern Recognition Techniques

提出一种基于窄带气体吸收光谱扫描技术的气体定量测量系统。 利用可调谐光纤滤波器(TOF)输出的窄带光作为探测光, 结合波长调制技术, 克服不同气体间的交叉敏感, 提高了对环境中待测气体测量的选择性。 为克服TOF非线性特性对测量结果的影响, 提高系统运行稳定性, 系统以光纤光栅反射光谱作为参考波长, 实现了TOF透射光波长调制范围以及调制中心的稳定控制。 为提高系统测试灵敏度, 开发了以同步累积器为核心的微弱信号检测电路, 实现了系统微弱响应信号的高灵敏度提取。 以乙炔气体为实验气体, 通过实验证明系统响应与输入乙炔气体浓度之间具有良好的线性关系。 当信噪比为3时, 系统最低检测限为5×10-6。Gas Quantitative Measurement

CuO-CeO2系列催化剂是高效的CO选择性氧化反应的催化剂, 通过原位漫反射红外光谱对掺杂碱金属和碱土金属氧化物的CuO-CeO2催化剂表面的吸附物种进行了研究。 结果表明CuO-CeO2系列催化剂上, 2 106 cm-1处出现CO的红外吸附峰。 在反应气氛中, 此峰的强度随着温度先升高后降低, 说明Cu+是CO主要的活性吸附中心。 低温下催化剂表面吸附的CO主要以可逆形式脱附出来, 而高温下CO则以不可逆的形式脱附出来。 催化剂表面在3 660 cm-1处出现尖锐的红外峰, 归属于CeO2经还原产生的Ce-(OH)2偕式基团。 在1 568, 2 838和2948 cm-1附近处出现甲酸根的红外谱峰, 以及1 257和1 633 cm-1处出现碳酸根物种的红外峰。 甲酸根物种是气相的CO与表面的羟基反应生成的产物, 该物种的C—H键断裂生成碳酸根物种, 这两物种均会降低催化剂的高温活性。 Cu1Li1Ce9Oδ催化剂出现较强的CO2和甲酸根的红外峰, 温度高于180 ℃时, 该催化剂上还能看到微弱的CO红外峰, 说明锂离子的给电子性质有利于提高Cu1Li1Ce9Oδ催化剂上CO的不可逆脱附, 抑制氢的活化吸附, 同时促进了甲酸根物种的生成。 低温下Cu1Mg1Ce9Oδ和Cu1Ba1Ce9Oδ催化剂上CO的吸附量较多, 但主要以可逆脱附形式脱附出来, 对CO选择性氧化没有贡献。Earth Metal Oxides by In-Situ DRIFTS

目前, 堆肥化是解决畜禽粪便污染环境和造成社会经济问题、 实现其无害化和资源化利用的简便易行的重要途径。 鸡粪中含有大量的氮磷钾等营养成分。 文章以鸡粪和菊花渣工厂化高温堆肥发酵过程氮、 磷和钾主要营养成分为研究对象, 探讨利用近红外光谱法进行无损速测分析的可行性。 在鸡粪工厂化堆肥不同发酵阶段进行多点取样, 利用美国Nicolet公司生产的傅里叶变换型近红外光谱仪采集在10 000～4 000 cm-1范围内原始样品光谱, 并结合多种光谱数据处理方法和偏最小二乘回归法建立了总氮、 总磷和总钾的近红外模型并进行了验证分析。 根据环境类样品近红外模型评价标准, 近红外光谱法测定鸡粪堆肥过程主要营养成分含量具有较好的可行性。 其中, 所建总氮含量模型验证决定系数(R2)大于0.80, 验证相对分析误差(RPD)大于2.0； 所建总磷和总钾模型的R2和RPD值分别大于0.90和3.0。Composting Using Near-Infrared Reflectance Spectroscopy

pH值是猪肉关键品质之一, 实施在线检测对优化肉品加工工艺、 保证产品质量、提高肉及肉制品的经济价值有重要意义。 研究应用可见近红外光谱对新鲜猪肉pH值进行在线检测, 实验时样品以0.25 m?s-1的速度运动, 采集其可见近红外漫反射光谱(350～1 000nm), 进行反射距离校正后应用偏最小二乘回归法建立猪肉pH值在线检测模型。 研究通过Kennard-stone算法划分样品校正集与预测集, 对比了不同的光谱预处理方法(多元散射校正,微分等)对预测结果的影响, 并对建模所用光谱变量进行优化。 研究发现经过多元散射校正结合一阶微分预处理的模型效果最好, 模型预测相关系数为0.905, 预测均方根误差为0.051,经过优化的模型建模所用波长变量数减少一半, 模型的预测相关系数提高到0.926, 预测均方根误差下降至0.045。 结果表明可见近红外光谱可用于新鲜猪肉pH值的在线检测。Spectroscopy

应用近红外反射光谱技术(NIRS), 采用偏最小二乘法(PLS), 建立了牛肉理化特性的近红外预测模型。 从屠宰加工厂选取经48 h排酸后的里脊、 眼肉、 腿肉、 臀肉、 外脊等部位的牛肉样品114份, 采用多元散射校正(MSC)、 一阶导数、 标准正态变量(SNV)预处理方法, 谱区为950～1 650 nm, 建立牛肉水分、 脂肪、 蛋白质3个化学参数以及pH、 肉色(CEI L*, a*, b*)和剪切力(WBSF)3个物理参数的校正模型。 其校正相关系数(R2)分别为0.947 2(水分), 0.924 5(脂肪), 0.934 6(蛋白质), 0.620 2(pH), 0.820 3(L*), 0.864 6(a*), 0.753 0(b*), 0.475 9(WBSF)。 校正标准差(RMSEC)分别为0.313 3(水分), 0.221 0(脂肪), 1.243 2(蛋白), 0.744 6(pH), 1.778 3(L*), 1.394 2(a*), 1.763 9(b*), 1.0743(WBSF)。 应用所建立的模型对30个实际牛肉样品的理化参数进行预测, 并对预测值与实测值进行t检验, 检验结果显示预测值与实测值差异不显著, 说明模型适合于快速评价牛肉的品质。 从预测的准确度看, 化学指标预测的精确度明显高于物理指标。

在二硫化碳(CS2)和苯(C6H6)的二元溶液中, 随着相对体积浓度而变化, C6H6的基频ν１(992 cm-1) 的拉曼散射系数随浓度减小而增加, 而CS2的基频ν１(656 cm-1)的拉曼散射系数则随浓度增加而增加。 文章测量了这二元溶液相对不同体积浓度的拉曼光谱。 结果表明, 尽管CS2和C6H6的基频ν１的强度都随着浓度变化而发生较大变化, 但C6H6的基频ν１对其参与的ν１＋ν６～ν８费米共振几乎没有影响, 而CS2的基频ν１强度的变化不仅对ν１～２ν２费米共振产生较大影响, 还使基频ν２发生变化。 文章给出了实验结果, 并用Bertran费米共振理论和群论给予了解释。the Concentration on Fermi Resonance in Binary Solution

利用共聚焦显微拉曼光谱系统, 检测了结直肠癌组织及邻近正常组织的拉曼光谱234例, 从分子水平探讨结直肠癌变的原因。 实验结果表明： 在900～2 100 cm-1频移范围内, 与正常组织比较, 归属于结直肠癌组织中脂类伸缩振动的1 067和1 133 cm-1 拉曼峰强度相对较弱, 扭转振动的1 299 cm-1与CH面内变形振动的1 264 cm-1拉曼峰的强度比值减少,应用SPSS16.0统计学软件进行平均值计算与比较, 正常组织中的1 299和1 264 cm-1的强度比值平均值为3.17, 癌变组织的为1.33； 二者的分界值为1.96, 以此判别结直肠癌组织和正常组织符合率为94%。 研究表明, 结直肠癌组织中脂类的链内纵向有序性下降, 不饱和度增加。 可推测结直肠癌组织中脂类的能量储存增加是引起这些变化的原因, 而这些变化将导致细胞膜的流动性增强, 从而改变细胞膜的物质运输、 能量传递和信号传导, 终将引起DNA 结构的变化。 因此, 脂类的能量分布变化可能是导致细胞癌变的原因之一。

通过在低温下进行大量的最优生成条件的实验探索, 得到了NaCl-H2O体系和MgCl2-H2O体系水合物生成的最优实验条件——迅速降温至－180 ℃然后缓慢升温至观察到水合物生成过程结束(即视野突然变暗), 最后快速降温至－180℃。 对NaCl-MgCl2-H2O体系进行了定性和半定量尝试, 并得到结论: 3 537 cm-1可以指示NaCl的存在, 3 514 cm-1可以指示MgCl2的存在； 3 537和3 514 cm-1峰的相对高低可以大致判断出NaCl和MgCl2的相对多少。 这一发现为天然包裹体液相成分拉曼光谱原位定性、 定量分析奠定了良好的基础。 对于历史上亚稳低共熔混合物形成过程的模式的争议, 实验结果初步赞同了Samson等的观点, 即冰在最初的冷却中形成, 在冰之间的空隙中剩余过饱和的盐溶液, 再次升温时, 盐的水合物从这个液体中结晶出来。MgCl₂-H₂O

由于在研究SiC晶体缺陷对器件性能的影响的过程中, 表征材料缺陷的常用的方法是破坏性的, 因此寻找一种无损的测试方法对缺陷进行有效的表征显得尤为重要。 基于阴极荧光(CL)的工作原理对4H-SiC同质外延材料的晶体缺陷进行了无损测试研究。 结果发现利用阴极荧光可以观测到晶体内部的堆垛层错、 刃位错和螺位错以及基面位错, 其阴极荧光图中的形貌分别为直角三角形、 点状和短棒状。 因此该方法成为SiC晶体缺陷的无损表征时的一种有效的测试方法。 如果利用该方法对材料的衬底和外延层缺陷分别进行观测就能建立起衬底和外延层缺陷之间的某种联系, 另外对器件工作前后的缺陷进行表征, 建立器件工作前后缺陷之间的联系, 就可以进一步地研究材料缺陷对器件性能影响的问题。Cathodoluminescence

以合成食品色素胭脂红、 苋菜红溶液为例, 提出了应用荧光光谱结合径向基函数神经网络对合成食品色素溶液进行浓度测定和种类鉴别的方法。 应用SP-2558多功能光谱测量系统, 测得胭脂红和苋菜红溶液分别在波长为300和400 nm的光激发下产生的荧光光谱。对每个胭脂红溶液样本选取15个发射波长值所对应的荧光强度作为网络特征参数, 训练、 建立用于浓度预测的径向基函数神经网络。 据此, 对3种胭脂红溶液样本的浓度进行预测, 预测结果相对误差分别为1.42%, 1.44%和3.93%。 另外, 以胭脂红和苋菜红溶液荧光波长值所对应的荧光强度作为特征参数, 训练、 建立了用于种类鉴别的径向基函数神经网络, 进行合成食品色素溶液种类识别, 准确率达100%。 这些结果表明, 该方法方便、 快捷、 准确度较高, 可应用于合成食品色素检测及食品安全监管。Fluorescence Spectroscopy and Radial Basis Function Neural Networks

对植被病害的精确识别是采取植保措施的前提, 同时对喷施农药也具有积极的指导作用。 比较了受稻干尖线虫胁迫水稻叶片和健康叶片色素含量、 光谱反射率、 高光谱特征参数, 受害水稻叶片与健康叶片相比, 叶绿素和类胡萝卜素含量分别降低18%和22%； 光谱反射率在蓝紫光、 绿光和红光谱段分别增加1.5, 1和2.3倍, 在近红外和短波红外区域分别降低约28.9%和26.3%, 红边和蓝边分别蓝移约8和10 nm, 绿峰和红谷分别红移约8.5和6 nm。以红边面积和红边位置作为C-SVC(非线性软间隔分类机)的输入向量, 对受害和健康叶片进行识别, 精度为100%。 研究表明, 水稻叶片光谱对病害胁迫具有显著的响应特征, 利用C-SVC对受害和健康叶片进行辨别的方法是可行的。Infected by Rice Aphelenchoides besseyi Christie

通过田间试验研究了玉米不同生长期冠层光谱反射率的变化特征, 分析了不同施氮水平下可见光区冠层光谱反射率的差异。 研究结果表明： 受作物群体光和能力的影响,玉米可见光区冠层反射光谱在拔节期达最高点, 随后持续降低； 近红外区, 苗期反射率最低, 在拔节期达最高点, 喇叭口期有所降低而在开花吐丝期得到回升, 进入灌浆期后又下降。不同施氮水平下, 拔节期随施氮水平的增加, 叶绿素的强吸收带(430～450和640～660 nm)玉米冠层反射曲线呈下降排列, 但在550 nm附近反射率R正常>R偏低>R偏高； 喇叭口期偏低施氮区的冠层反射率在可见光区明显高于其它施氮水平, 且偏高和正常施氮区域内光谱反射强度基本相同, 显示过量施肥并不会促进作物生长。 分析玉米生长期间不同施氮水平下光谱反射率的差异, 对监测玉米生长状况, 指导田间施肥具有重要的现实意义。

采用简便的胶体水相法制备了高荧光强度且稳定性良好的ZnSe量子点(ZnSe QDs),克服了以往水相合成法稳定性差、 量子产率低等缺陷。 优化后的最佳合成条件为： 以还原型L-谷胱甘肽作为稳定剂, L-谷胱甘肽∶Se2-∶Zn2+摩尔比为5∶1∶5, 介质pH 10.5, 反应温度在90～100 ℃之间。 且合成后不需要采取任何光照后处理, ZnSe QDs的量子产率(QYs)即可高达50.1%, 放置３个月后荧光强度基本不变, 水溶性优良。 用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、 荧光分光光度法(FL)、 透射电子显微镜(TEM)等分析检测手段, 对得到的ZnSeQDs的性能进行表征。 合成的量子点在300 nm激发下发蓝紫色荧光(370 nm), 其优良的光化学特性将有利于其在光热器件的制造及化学生物领域的应用。Quantum Dots with High Fluorescence and Stability Characterization

以水杨醛为原料, 通过与混酸作用制备了5-硝基水杨醛, 将其与盐酸氨基脲缩合制备出一种Schiff碱配体, 用Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)分别与配体在70 ℃左右的恒温水浴中反应1.5h, 合成出了新型Schiff碱配合物。 用元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 差热热重、 摩尔电导率、 核磁共振等分析方法对化合物进行表征和测试, 采用蛋氨酸光照法测定了配合物对超氧离子的催化歧化作用。 结果表明, 该Schiff碱配体及其配合物, 组成确定, 热力学稳定性高, 在核黄素光照产生-2的体系中, 配合物都表现出良好的生物活性, 对超氧离子有很强的催化歧化作用, 尤其是双配体铜配合物活性最强, 对人红细胞内血红蛋白具有一定的保护作用。Dismutation to O-2 Free Radical

通过比较测量方法测量得到绿漆涂层木板探测目标在400～720 nm的光谱偏振二向反射分布函数值, 从获得的户外试验测量数据入手, 分析与探测角、 波长之间的关系, 通过有限探测条件得到的光谱偏振二向反射分布函数值(BRDF)建立光谱偏振BRDF模型, 来描述探测目标的偏振二向反射特性。 其中利用基于小面元的模型建立光谱偏振BRDF模型, 利用遗传算法和Levenberg-Marquardt(LM)算法相结合的优化算法来获得非线性模型参数。 仿真实验结果表明采用的遗传LM优化算法具有较好的性能, 能较快较准确得到非线性的模型参数。 真实实验数据证明了基于小面元模型的正确性, 表明光谱偏振二向反射分布函数建模方法结果的可靠性。 最后与绿漆涂层铁板目标的模型反演参数进行比较得出： 2种不同材质、 相同颜色涂层的目标, 具有较为接近的折射率, 其较小差别可以理解为由涂层的厚度、 均匀程度的不同导致, 而非不同的材质所引起。on GA-LM Method

研究了Ce3+在碱金属-碱土金属硼酸盐体系LiCaBO3, LiSrBO3和LiBaBO3中的光谱特性, 发现Ce3+在该体系中均呈现非对称的宽谱发射, 对应的发射光谱主峰分别为428, 436和440 nm； 分别监测三个主发射峰, 所得激发光谱主峰分别为364、 369和370 nm。 研究了电荷补偿剂Li+, Na+, K+对3种材料发射强度的影响, 结果显示, 材料的发射强度明显提高,其中以掺入Li+时效果最明显。Borate System

海洋溢油是一种破坏性极大的海洋污染物, 对它的监测一直是海洋遥感的重要内容之一, 通过反射率强弱来区分溢油区域和未污染海面即为常用的方法。 文章针对海洋溢油的紫外反射特性展开研究, 并建立了相应的光谱测量实验系统, 选择合适的实验条件和环境后对海洋溢油的4种模拟目标(汽油、 煤油、 柴油、 润滑油)的紫外波段反射光谱进行了测试。 通过对实验数据的处理和分析, 得到这4种模拟目标在紫外波段的反射特性, 并和同样实验环境下测得的水反射特性进行了对比。 实验结果表明, 油膜在紫外波段的反射率和水存在较为明显的差异, 差异值主要由油种和油膜厚度所决定。 该实验方法同样适用于真实溢油目标, 这为今后利用紫外波段对海洋溢油进行遥感监测积累了一定的理论和实验基础。Targets of Oil Spill on the Ocean

光谱端元选择是高光谱数据解混分析的重要前提。 在各种端元选择算法中, N-FINDR算法因其自动性和高效性受到广泛欢迎。 然而, 该算法需要进行数据降维预处理, 且包含大量的体积计算导致该算法的运算速度较慢, 限制了该算法的应用。 为此提出基于线性最小二乘支持向量机的N-FINDR改进算法, 该算法无需降维预处理, 且采用低复杂度的距离尺度代替复杂的体积尺度来加速算法。 此外还提出对野值点施加有效控制以赋予算法鲁棒性,以及利用像素预排序方法来降低算法的迭代次数。 实验结果表明, 基于线性最小二乘支持向量机的改进N-FINDR算法在保证选择效果的前提下复杂度大大降低, 鲁棒性方法和像素预排序方法则进一步提高了算法的选择效果和选择速度。Vector Machines

采用浊度滴定、 激光光散射谱、 透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱等方法研究了甘氨脱氧胆酸钠(NaGDC)胶束对Ca2+的“缓冲”作用及其机理。 结果表明, NaGDC浓度在CMC以上时, 将延缓甘氨脱氧胆酸钙盐的沉淀, 浓度越高“缓冲”能力越大。 可能的作用机理是当NaGDC浓度小于CMC时, Ca2+直接与GDC－离子作用, 形成甘氨脱氧胆酸钙沉淀； 当NaGDC浓度大于CMC时, 首先, Ca2+与NaGDC胶束亲水面上的羧基作用, 使NaGDC小胶束通过Ca2+桥连接形成纤维状的大胶束。 而后, 随着Ca2+浓度的增加, 纤维状胶束中与Ca2+作用的COO－逐渐增多, 当胶束中Ca2+/Na+比增大到一定值时, 最终形成NanCam(GDC)n＋2m沉淀, 从而延缓了甘氨脱氧胆酸钙盐的生成。 为研究胆汁中表面活性与金属离子的复杂相互作用给出了新思路。Glycodeoxycholate Micelles

对近空间蒸发系统制备的同一CdTe薄膜进行分割并在不同条件下进行退火, 通过XRD、 SEM、 电导温度关系以及XPS等研究退火后薄膜结构, 各元素含量分布以及价态变化。结果表明： 刚沉积的CdTe薄膜呈立方相, 沿(111)明显的择优取向, 退火后(111)(220)(311)等峰的强度有不同程度的增强。 晶粒长大, 晶界减小, 降低通过晶界载流子复合概率, 降低暗电导激活能, 改善电池的并联电阻和漏电流。 XPS测试表明样品中存在碲的氧化物, 而且随着刻蚀深度的增加氧化物明显减少。 通过分析, 认为样品中可能存在TeClO2的结构单元,导致薄膜性能的改变。 样品表面氧元素含量较多, 随着刻蚀深度的增加, 氯氧２种元素的含量明显减少, 而且氯元素在样品中达到了稳定的分布。Film

水质可见光近红外遥感监测是通过研究水体反射光谱特征与水质参数之间的关系,建立水质参数反演算法进行的。 与传统水质监测方法相比, 遥感技术监测水质可以快速反映区域水质在空间和时间上的分布情况和变化。 文章以汉石桥湿地水体水质为研究对象, 通过在可见光近红外波段分析光谱仪和ASTER遥感影像的水质参数特征光谱, 建立了水质参数与最佳波段及其组合的多元线性回归方程。 研究结果表明, 基于地面光谱仪的光谱特征分析可为航天遥感特征波段的选择提供依据, 但估算模型不能通用。 基于ASTER遥感的水质参数特征光谱其波段比值相对向长波方向移动, 研究最终在分析ASTER遥感特征波段基础上, 构建水质参数估算模型, 并通过该模型得到目标水质参数空间分布图, 实现了对湿地水质时空变异的遥感监测。Quality Parameters in Han Shiqiao Wetland

自制了紫外-可见分光光度计的微柱电泳高效分离附件, 介绍了X射线衍射法在电泳微柱制备中的应用以及微柱电泳与紫外-可见分光光度法的在线联用。 使用水热法合成均匀石英微米晶粒, 采用X射线衍射法表征和控制产物的晶相, 并用扫描电子显微镜观察产物形貌。 将合成的石英微米晶粒均匀填充在2 mm i.d.石英管中, 制成电泳微柱。 通过微柱电泳与紫外-可见分光光度法在线联用, 对非衍生的色氨酸、 苯丙氨酸和酪氨酸进行了分离检测。 检出限分别为0.037, 0.20和0.20 μmol?L-1, 色氨酸的分离效率为每米4.5×104, 电泳微柱的样品容量达到35 μL。 实验结果表明, 填充石英微米晶粒的微柱电泳可抑制大柱径电泳热效应, 增大样品容量, 提高检测灵敏度。 微柱电泳与常规紫外-可见分光光度法联用可简便地对混合物进行在线分离和测定, 进一步拓宽了紫外-可见分光光度计在光谱重叠组分痕量分析中的应用。Spectrophotometry

以Ti(SO4)2水溶液为原料, 在水热条件下直接水解合成了锐钛型纳米TiO2颗粒。利用透射电镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 BET低温吸附和紫外-可见光谱(UV-Vis)等方法对产物进行了表征, 并研究了样品光催化降解甲基橙(MO)的性能。 结果表明所制得纳米TiO2颗粒为锐钛矿型, 晶型良好, 平均粒径为24 nm, BET比表面积约为56.20 m2?g-1。 光催化活性与商品纳米TiO2(P25)相近, 具有良好的工业应用前景。(SO₄)₂ Solution under Hydrothermal Conditions and ItsPhotocatalytic Performance

将光谱技术与导航技术有机结合是光谱分析技术的一个新颖且重要的应用方向。果实表面的反射光谱特征是果实物质的一种固有特征, 果实与树叶、 树枝的反射光谱在多个波段都有明显差异, 根据果实表面反射光谱的不同, 进行导航定位是一项具有实用意义的研究课题。 文章提出了一种光谱导航技术, 将果实、 树叶、 树枝的反射光谱作为一个重要的导航参数, 利用其差异进行导航。 研究结果表明, 果树叶光谱在可见-红外区具有明显的“平坦效应”； 果树枝光谱则是在很宽的波长范围内具有平稳的上升趋势； 而果实的反射率具有波动性变化。 在850 nm处果实和叶子之间的反射率有较大差别, 在这个波段附近设计阈值, 则很容易识别果实与树叶。 所提出的方法不仅可以快速区分果实、 树叶和树枝, 还可以有效消除外界环境的干扰。 与传统的计算机视觉导航方法相比, 光谱导航技术在果树果实定位方面具有一定的特色。Fruits of Fruit Trees

针对混合气体建模过程中最小二乘支持向量机参数难以确定及红外光谱数据计算量过大的问题, 提出一种粒子群优化的最小二乘支持向量机方法, 用于建立基于主成分分析特征提取的红外光谱多组分气体定量分析模型。 首先对主吸收峰区域的550个红外光谱数据利用主成分分析技术进行了特征提取, 将降维得到的7个特征值作为模型的输入变量从而有效地降低了计算量。 混合气体主要由浓度范围分别是0.1%～1%的甲烷、 乙烷及0.1%～1.5%的丙烷三种组分气体组成。 采用最小二乘支持向量机技术分别建立了各组分气体的定量分析模型, 利用粒子群优化算法对最小二乘支持向量机算法中的参数进行了优化选取, 取代了传统的遍历优化方法, 然后利用取得的最优参数重建定量分析模型。 实验结果表明, 采用此方法离线建模所用时间比采用遍历优化方法节省40倍以上, 预测结果误差水平相当, 满足实测要求。 粒子群优化算法在全局优化及收敛速度方面具有较大优势。 粒子群优化算法与最小二乘支持向量机技术相结合用于混合气体定量分析是切实可行的, 具有一定的实际意义和应用价值。Swarm Optimization in Quantitative Analysis of Gas Mixture

通过改变气缸套和活塞间隙, 设计了6种工作状态, 获得了某型6缸柴油机在每种工作状态下不同负荷时的润滑油样本共计69个, 采用超谱M型原子发射光谱仪分析21种元素浓度。 应用主成分分析法, 分别以分析元素和润滑油样本为研究对象, 基于权系数和主成分得分, 对光谱数据进行了元素分类和样本分类。 发现应用主成分分析法分析油液光谱数据能比较理想地对元素进行分类, 该分类的3种主成分反映了5种类型的元素组合即磨损元素Fe, Cr,Cu, Al和Pb, 含量较高的添加剂元素Na, Zn, P, Ca和Mg, 含量较低的添加剂元素Ba和B, 润滑油主成分元素C和H和干扰元素Ni, Ti, Mo, V和Ag等。 不仅如此, 主成分分析法对样本的分类较好地区分了来自柴油机不同的气缸套—活塞设计间隙的油样。 研究表明应用主成分分析法分析润滑油光谱分析数据可揭示不同元素的来源、 监测工况和诊断磨损故障。

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)具有无需样品制备, 原位快速分析, 可进行实时控制的特点使其在钢铁冶炼控制中具有巨大的实际应用价值。 本文以波长为1 064 nm的Nd∶YAG调Q固体激光器为激发光源, CCD为探测器, 高合金钢GBW01605—01609系列为样品, 在建立的LIBS实验装置上研究激光与合金钢之间的相互作用。 系统地研究了观测距离、 激光能量对高合金钢样品中激光诱导击穿谱特性的影响, 并分析了LIBS信号的时间分辨特性, 确定了将LIBS用于合金钢微量元素定量分析时的最佳实验条件。Breakdown Spectroscopy

研究了非放射性碘标记-电感耦合等离子体质谱免疫分析体系, 该体系以兔抗大肠杆菌作为模型抗原, 羊抗兔IgG蛋白为抗体, 建立了一种新的免疫分析方法。 实验中采用溴代琥珀酰胺(NBS)为氧化剂, 实现非放射性127I标记羊抗兔IgG蛋白, 探索了标记的最佳条件,标记率为63.12％； 标记物在Sephadex G50柱上分离纯化后, 研究了I-羊抗兔蛋白的稳定性,结果表明, 标记物在4 ℃放置96 h后几乎没有碘脱落, 并保持一定的活性。 实验中采用聚苯乙烯96孔板作为固相载体进行免疫反应, 以电感耦合等离子体质谱为检测手段, 方法的检出限为0.12 mg?L-1, RSD(n=9)为3%； 该体系也可适用于其他活性蛋白、 核酸等的标记和分析。Mass Spectrometry for Immunoassa

以Cd(Ⅱ)离子为模板分子, 壳聚糖为功能单体, 3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)作为交联剂同时加入一定量的三钛酸钠晶须合成了新型的三钛酸钠晶须表面Cd(Ⅱ) 离子印迹聚合物吸附剂, 通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)研究了此离子印迹聚合物对Cd(Ⅱ)的吸附行为； 探讨了酸度、 吸附剂用量, 静置时间对吸附行为的影响,同时研究了印迹聚合物对Cd(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线, 得出此吸附属Langmuir吸附模型。 根据吸附效率系数(Kd)和选择性系数(K)的大小, 考察了离子印迹聚合物的吸附选择性。 试验结果表明： 在最佳优化条件下, 离子印迹聚合物对Cd(Ⅱ)的吸附率可达99%以上, 最大吸附容量为52.34 mg?g-1, 选择性优于空白印迹聚合物, 此方法的检出限为0.024 μg?mL-1, 相对标准偏差为1.74%(c=1.0 μg?mL-1, n=13)说明此离子印迹聚合物适用于环境中水样的Cd(Ⅱ)的选择性吸附。Imprinted Polymer by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry

中药材经过不同方法炮制后将改变其中物质的组成和含量, 从而影响药理活性。利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES), 原子吸收光谱法(AAS)和原子荧光光谱法(AFS)全面扫描并分析民族药小茴香生品及其9种不同炮制品中与人体健康和生命相关的常量元素,微量元素和重金属的种类及含量。 结果显示, 3种光谱分析方法均能快速准确地分析中药材中各种元素含量及其变化趋势, 从小茴香中共检测出32种元素, 与生品相比, 不同炮制方法使某些元素发生了明显不同的变化, 表明炮制方法与元素变化有较强的相关性, 说明辅料不仅能改变元素含量而且能与有效成分一道发挥协同治疗疾病, 并首次发现炮制将导致重金属Hg的含量急剧增高, 临床使用清炒小茴香时存在重大安全隐患。 实验拓宽了光谱法在中药安全性评价中的应用。Foeniculum vulgare

近年来对中药材中微量元素的研究, 以及微量元素在药效中的作用和对人体健康的影响越来越引起人们的重视。 文章借助ICP-MS/ICP-AES技术分析比较了4个产地丹参种质同地种植根中微量元素的含量。 结果发现, 实验的4个丹参种质中, 以山东白花丹参根中微量元素含量较高, 钙、 铁、 锌、 锰、 铜、 钡、 锂、 钴、 镍、 汞等10种微量元素含量是最高的, 且锌、 锰、 铜、 镍、 汞等微量元素含量显著高于其他3种紫花丹参； 相比紫花丹参和白花丹参根中微量元素含量的差异, 3种紫花丹参之间, 除了陕西商洛紫花丹参根中铷和钼的含量较低、 镍的含量较高外, 其他19种微量元素含量都较为接近。 4个产地种质丹参根中微量元素含量的测定, 为了解各自根中药效成分的含量及其疗效差异提供了重要参考。Original Danshen (Salvia Miltiorrhiza Bunge)

利用微波消解技术处理样品, 采用原子吸收光谱法测定了我国广东、 湖北、 湖南、 重庆、 广西、 江苏、 福建、 浙江、 安徽九个不同产区淡竹叶中Zn, Fe, Cu, Mn,K, Ca, Mg, Ni, Cd, Pb, Cr, Co, Al, Se, As 15种微量元素的含量。 该方法的相对标准偏差(RSD) 在1.23%～3.32%之间, 平均回收率在95.8％～104.2 ％之间。 研究表明, 该方法简便、 快速、 灵敏, 适合于淡竹叶中微量元素的测定。 试验分析结果表明, 不同产地淡竹叶中微量元素的含量呈现地域性差异。 各地区的淡竹叶中对人体有益的元素K, Mg, Ca, Fe,Mn含量普遍较丰富； 对人体有害的重金属元素, 除湖南产的淡竹叶中Pb的含量稍高, 广东、安徽产的淡竹叶中Cu的含量偏高外, 其他产区的淡竹叶中有害重金属元素Cd, Cu, Cr , Pb,As的含量均低于《中国药典》、 《药用植物及其制剂进出口绿色行业标准》及《国家标准食品卫生标准》的限量标准。 该测定结果为进一步探讨淡竹叶中微量元素的含量与其功效的相关性提供了科学依据。Different Habitat by Microwave Digestion-Atomic Absorption Spectroscopy

探讨了流动注射-氢化物发生-原子吸收光谱法测定硒时的最佳条件, 建立了禽蛋中微量硒的流动注射-氢化物发生-原子吸收光谱分析方法。 同时讨论了禽蛋中硒含量水平和富硒科学饲养提高禽蛋中硒含量在补硒食品中的发展前景。 在优化的工作条件下, 测定硒的检出限为0.25 μg?L-1, 线性范围0～60 μg?L-1, 相对标准偏差小于2.5%, 加标回收率为95%～108%。 此法克服了石墨炉法存在严重的基体干扰, 需要加入适当基体改进剂以提高硒的灰化温度及传统间断氢化物发生-原子吸收光谱法分析速度慢、 操作繁琐且手工进样带来的误差等缺点, 操作简便、 快速、 灵敏度和自动化程度高。Generation-Atomic Absorption Spectrometry

采用微波消解技术处理银杏叶样品, 用硝酸和双氧水(4∶1, φ)的混合消化液作为消解剂进行微波消解, 原子吸收光谱法测定了同一区域同一树龄6颗不同植株银杏叶中钙、镁、 钾、 钠、 铜和锌含量以及Zn/Cu值, 以研究同一区域不同植株中金属元素分布规律。方法加标回收率在95.2%～104.6%之间。 研究结果表明, 同一地区同一树龄不同植株银杏树叶金属含量分布有差异。 在6颗植株中钙含量为39 586～48 320 μg?g-1, 镁含量为10 076～12 918 μg?g-1, 钾含量为2 004～5 240 μg?g-1, 钠含量为9.05～35.30 μg?g-1,铜含量为1.50～3.05 μg?g-1, 锌含量为6.70～8.90 μg?g-1, Zn/Cu值为2.68～5.93。由此可见银杏叶中钙、 镁、 钾元素含量丰富, 钠含量和Zn/Cu值较低。 研究结果为探讨银杏叶中金属元素分布规律、 金属元素与治疗心脑血管疾病的关系等提供了有用的数据。Spectrometry with Microwave Digestion

血清中元素不同形态含量变化与人体营养和健康有着密切关系。 文章利用两步沉淀蛋白质-石墨炉原子吸收法测定了血清中非蛋白结合的铜和锌。 无水乙醇以2∶1与血清混合后, 再经70 ℃温度变性处理, 通过贝克曼离心机高速离心, 可将蛋白质完全沉降。 在血清中加入EDTA可将白蛋白结合的铜和锌脱落, 转化为非蛋白结合铜和锌, 从而可测得球蛋白和白蛋白分别结合的铜和锌含量。 用氘灯校正背景, 石墨炉原子吸收法进行测定, 方法检测限： Cu, 1.2 μg?L-1； Zn, 0.098 μg?L-1。 回收率： Cu, 92.3%～104%, Zn, 90%～107%。 利用此方法测定了健康人及肿瘤患者血清和肝豆状核性患者中球蛋白、 白蛋白及结合的铜与锌以及游离的铜和锌, 并与健康人作了对比。Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry with Ethanol-EDTA PrecipitationMethod

利用原子发射光谱和高效液相色谱系统地分析研究了内蒙沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus(Maxim.)Chengf.)和新疆沙冬青(A.nanus(M.Pop.)Chengf.)(韦思奇, 1998)发芽前和发芽后赤霉素(GA3)、 生长素(IAA)、 脱落酸(ABA)３种内源激素的变化和不同浓度Pb2+胁迫对沙冬青内源激素的影响。 研究发现: (1)发芽后比发芽前新疆沙冬青IAA含量降低率为77.80％, ABA含量降低率为98.90％； 蒙古沙冬青IAA含量降低率为75.80%, ABA含量降低率为66.20%； ２种沙冬青发芽前后GA3含量变化不大。 (2)随Pb2+浓度的提高(20～1 500 mg?L-1), IAA含量降低十分显著, 高浓度(大于1 000 mg?L-1)Pb2+胁迫对GA3含量才有影响,ABA含量没有规律性的变化； 在Pb2+胁迫下, 蒙古沙冬青中3种内源激素含量均高于新疆沙冬青。 (3)沙冬青幼苗中Pb2+分布特征均为根＞茎＞叶。 (4)高浓度Pb2+胁迫对沙冬青叶片细胞产生了不可逆的伤害。 研究结果为进一步研究荒漠地区特有的常绿阔叶灌木沙冬青的生长特征和抗逆机制提供了可参考的依据。Ammopiptanthus Seedlings around Germination and under Pb²⁺ Stress

铅锌矿区及附近土壤由于受铅锌矿开采和选冶影响, 受到普遍污染, Pb和Zn含量高, 浓度范围宽。 由于谱线重叠, 高含量Pb严重干扰As的测定。 同时高含量Pb和Zn的土壤标样缺乏。 针对以上3个问题, 该工作研究探讨了有效解决途径, 建立了铅锌矿区土壤重金属Pb, As, Cd, Cu和Zn等的EDXRF分析方法。 所建方法的可测量浓度, Pb为4.4～23 600 μg?g-1, Zn为7.0～39 400 μg?g-1, 方法检出限分别为1.1和0.9 μg?g-1, 平均相对误差分别为7.6%和6.2%。

以低压聚乙烯粉镶边垫底粉末压片法制样, 用X射线荧光光谱法测定盐湖粘土矿物中主次组分含量的定量分析曲线, 测量了粘土矿物中As, Mn, Co, Cu, Cr, Dy, Ga, Mo, P,Pb, Rb, S, Sr, Ba, Cs, Ta, Th, Ti, U, V, Y, Zn, Zr, MgO, K2O, Na2O , CaO, Fe2O3,Al2O3, SiO2含量。 研究了各元素的谱线干扰特别是谱线的间接干扰, 同时提出了元素周期表中各周期元素相互之间干扰的判别方法； 使用α经验系数法及康普顿内标法校正基体效应, 经对国家标准物及实际样品进行分析, 测量值与标准值结果吻合。 方法的检出限和准确度均满足分析要求, 除了Mo, Cs, Ta ３个元素RSD较高, 其他元素RSD 为0.01%～5.45%。Minerals by X-Ray Fluorescence Spectrometry

以6%的糯米淀粉溶液为原料, 并采用扫描电子显微镜(SEM), 紫外-可见(UV/Vis),偏光显微(PLM), X射线衍射(XRD)分析动态超高压微射流处理对糯米淀粉微观结构的影响。结果表明： 动态超高压微射流处理后, 扫描电镜显示不同压力处理下的糯米淀粉颗粒结构受到不同程度的破坏, 经过160 MPa处理后, 淀粉颗粒被冲击成片状； 紫外-可见分析中碘兰值变小, 支链淀粉含量减小, 表明超高压处理过程中支链淀粉的结构被破坏； 偏光显微显示糯米淀粉颗粒的偏光十字随着处理压力的增加逐渐模糊, 经160 MPa处理后, 多数淀粉颗粒偏光十字消失； X射线衍射分析表明在120 MPa处理后, 相对结晶度开始降低, 但降低幅度较小。Waxy Rice Starch

天文观测技术的迅速发展推动了大规模的星系光谱巡天计划如SDSS、 LAMOST等,面对这些巡天项目所观测到的海量光谱数据, 研究自动的光谱分析方法已成为必然的选择。研究了基于Bayes决策的光谱分类方法, 将光谱分为恒星, 星系和类星体三类。 首先采用主分量分析来进行特征提取, 将光谱投影到由三个主分量构成的特征空间中； 然后, 采用非参数密度估计Parzen窗法来估计类条件概率密度函数； 最后利用基于最小错误率的Bayes决策进行分类。 在Parzen窗法中, 核宽很大程度上影响着估计效果, 从而影响着分类效果。 通过详尽的实验分析了核宽和分类效果的关系, 发现当核宽接近某个阈值时, 识别率将会增加,但小于这个阈值时, 识别率反而下降。

发光二极管(light emitting diode, LED)芯片的光谱检测是LED芯片规模化制造中的一项关键技术。 根据光谱测量原理, 针对LED芯片光谱测量应用的要求, 文章研究了基于复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device, CPLD)的LED芯片光谱采集系统。 以CPLD为主芯片, 为线阵电荷耦合器件(charge coupled device, CCD)提供工作时序信号, 同时控制信号调理、 转换、 传输模块中的采样率和数据的存储与传输。 采用光栅单色仪作为分光器件, 线阵CCD作为光电转换器件, 检测LED芯片的相对光谱能量分布曲线, 同时计算LED芯片光学特性的光谱参数。 基于CPLD的LED芯片光谱采集系统简单、 快速, 同时能达到LED芯片光谱检测精度的要求。

基于微机电系统技术的近红外光谱探测系统已成为了近红外光谱仪研究的一个新方向。 文章提出了一种基于光栅光调制器的新型近红外光谱探测系统。 该系统采用微加工技术制造的光栅光调制器阵列与单点近红外探测器相结合使用的方法进行光谱探测。 设计了该光谱探测系统的光学结构, 论述了系统光谱探测原理, 并使用经表面微加工工艺得到的光栅光调制器器件进行了系统分辨本领、 波长准确性、 系统稳定性、 器件响应频率等特征参数测试实验。 结果表明, 该探测系统在1 320到1 400 nm波长范围内, 分辨本领小于10 nm,波长准确性小于1 nm, 系统稳定性小于0.5%, 光栅光调制器的响应频率为5kHz。 实验结果证明了该近红外光谱探测系统的可行性, 为研制基于微机电系统光栅光调制器的微型化近红外光谱仪提供了理论基础及实验指导。Light Modulators

根据长周期光纤光栅具有多个不同损耗峰的光谱特性提出了一种使用单个LPG对温度和应变两参数进行同时区分测量的新方案。 实验选用了具有不同温度和应变传感灵敏度的第一和第四损耗峰, 通过观测其相应的光谱图, 得到因测量参数变化而导致的谐振波长的偏移。 根据相应的参数求解矩阵方程, 当被测量变化较小时, 通过计算可知, 交叉敏感对参数的测量基本上不产生影响； 而当被测量变化较大时, 可通过适当补偿消除交叉敏感而带来的偏差。 实验测得的温度和应变误差分别是±0.92 ℃和±22 με, 该方案能较好地解决测量中存在的应变和温度之间的交叉敏感问题, 有效地提高了系统的测量精度。 实验结果表明,利用长周期光纤光栅的不同损耗峰同时测量温度和应变的方法是切实可行的, 且实验系统体积小, 成本较低, 简单实用, 具有较好的应用前景。on a Long Period Grating’s Spectrum

干涉型光谱成像技术是一种新型的光谱成像技术, 近些年来发展迅速。 干涉成像光谱仪获得的是间接数据干涉图, 不能被用户直接使用, 需要进行干涉数据反演处理, 包括数据预处理(干涉图修正)、 切趾、 相位修正、 傅里叶变换、 光谱辐射定标等一系列复杂的处理, 目前国内外尚未有文献对干涉数据处理技术进行全面的分析, 文章基于作者单位对此技术多年的研究, 针对空间调制型干涉光谱成像仪的数据处理方法, 结合环境与灾害卫星超光谱成像仪的数据, 提出了一套有效的数据反演方法和流程, 获得了很好的数据反演结果。Data Processing Method

在静态干涉系统中, 采用电光调制可变折射率晶体LiNbO3做静态傅里叶干涉具的材料, 两侧分别加载相位相反的调制信号, 从而在不改变静态傅里叶干涉具尺寸的条件下提高光谱分辨率。 通过推导光程差函数与折射率调制度的函数关系, 计算得在折射率调制度为0.030的条件下, 比同尺寸干涉具光谱分辨率提高了16.7倍, 达到2.836 cm-1。 仿真结果表明折射率调制度会因波长增大而减小, 光程差函数会随干涉位置的增大而产生偏大的现象。实际探测过程中, 由于光谱范围500～1 100 nm相对较窄, 波长变化造成的光谱探测失真不大, 可以通过标定补偿, 所以应用该方法可以有效地提高静态干涉系统的光谱分辨率。Fourier Transform Spectrometer