1 西安电子科技大学物理学院, 陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学物理学院, 陕西 西安 710071西安电子科技大学智能传感交叉研究中心, 陕西 西安 710071
拉曼光谱技术以其无损检测、 灵敏度高、 简便快速等独特的技术优势, 在食品安全等领域展现出良好的应用潜力。 白酒是一种非常受消费者喜欢的饮品, 在中国有着非常悠久的历史, 也是中华文化的重要组成部分, 其质量安全一直受到大家的高度重视。 市场上的一些企业为了降低成本总是会生产一些劣质的勾兑白酒来冒充品牌酒, 其品质严重的影响着大家的利益和健康, 而现行的国家检验标准中并没有明确的检测方法能够对其进行快速的辨别, 所以如果能发展一种新的方法将这些劣质的勾兑白酒快速的鉴别出来, 将会有效的保障大家的生命安全。 利用拉曼光谱技术测量了56种散装白酒和7种瓶装品牌白酒的拉曼光谱, 并以拉曼光谱中位于886 cm-1处乙醇的C-C-O伸缩振动峰为内标来对所有样品的拉曼光谱进行归一化, 从而得到所有样品的归一化拉曼光谱。 将归一化拉曼光谱不同位置的荧光背景强度和位于886 cm-1处乙醇的C-C-O伸缩振动峰强度相比较, 结果表明瓶装品牌白酒的荧光背景基本上都明显比散装白酒的要小, 可以清楚的将这两类白酒样品区分开来。 一般对于拉曼光谱的测量和分析认为荧光背景的存在不利于对实验结果的准确分析, 所以大家发展了各种方法来减小或扣除其荧光背景。 而我们的这个工作表明保留荧光背景可能会更加有利于白酒的质量检测。 这种检测方法操作和分析过程非常简单快捷。 若将该方法与便携式拉曼光谱仪相结合, 则可以为白酒质量安全提供一种有效、 快速的检测方法。
拉曼光谱 荧光背景 质量检测 白酒 Raman spectra Fluorescent background Quality inspection Chinese liquor 光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3770
华南师范大学, 华南先进光电子研究院光及电磁波研究中心, 广东 广州 510006
本文利用拉曼光谱和化学计量学方法, 建立快速分类模型对大米进行区分。在使用最小二乘法对离散拉曼光谱进行多项式拟合去除荧光背景的前提下, 利用在第一次迭代过程去除大型拉曼峰和计算噪声电平的方法, 并且保留数据维数在原来的50%以下。获取精确的拉曼信号。再用主成分分析法(Principal component Analysis, PCA)对3种大米全波段的拉曼光谱进行降维分析, 线性判别方法(Linear discrimination analysis, LDA)对样品进行分类, 结果显示采用前两个主成分能达到93.8%的正确分类, 采用前三个主成分能达到97.9%的正确分类。优化之后的模型对于大米的判别分析具有很好的效果。
拉曼光谱 去除荧光背景 主成分分析 线性判别分析 Raman spectra Fluorescence background remove PCA LDA
1 广西师范大学计算机科学与信息工程学院, 广西 桂林 541004
2 广西师范大学物理科学与信息工程学院, 广西 桂林 541004
3 广西科学院生物物理实验室, 广西 南宁 530003
4 玉林市第一中等职业技术学校, 广西 玉林 537000
拉曼光谱信号，尤其是生物活体的拉曼信号，由于受到荧光背景噪声的影响，光谱复杂，在很大程度上影响了分析效果。依据荧光背景特点提出了一种基于信号极小极大值自适应缩放的消除荧光背景方法，从峰强与质量分数关系、单光谱与混合光谱关系两个方面验证可行性，并与传统基于多项式拟合基线校正的荧光背景消除方法进行对比，结果表明该方法优于传统方法。为了显示血液在活体小鼠耳朵组织中的二维和三维分布，选用血红蛋白的特征峰1549 cm-1来做拉曼成像，与以往数据处理的方法所得到的图像进行对比，结果表明此方法能够获得较好的拉曼光谱数据，特别是对一些较弱的拉曼特征峰，成像结果更好。
拉曼光谱 荧光背景 信号处理 消噪 活体成像
1 南京工业大学自动化与电气工程学院, 江苏 南京210009
2 兰州自动化仪表有限责任公司, 甘肃 兰州730000
拉曼光谱测量速度快, 可以实现原位实时测量, 现已成为过程控制中物料检测的一种重要手段。 但由于环境的复杂性以及拉曼光谱信号特点, 目前在线检测时难免会出现一些重叠谱峰。 基于免疫算法特点, 将该方法用于芳烃重叠拉曼谱峰信号的解析中, 提取混合物质中单个组分拉曼谱峰信息进行分析, 结果表明该方法解析快速、 定量准确, 相对误差低于1%, 是解析重叠拉曼光谱信号的有效方法。 针对现场样品检测中出现的重叠谱峰伴随荧光背景信号, 提出了结合独立成分分析的自适应免疫算法, 有效地解析出荧光背景信号, 为复杂样品的拉曼光谱检测分析提供了新的手段。
重叠拉曼光谱谱峰 免疫算法 独立成分分析 荧光背景信号 光谱学与光谱分析
2012, 32(5): 1262
华东理工大学材料科学与工程学院, 上海 200237
选用天然黑色海水珍珠、活性超级黑染色黑珍珠、辐照处理黑珍珠和硝酸盐染色黑珍珠，对其进行拉曼光谱测试、紫外可见吸收光谱测试的研究。两项测试表明：拉曼光谱中天然黑色海水珍珠、硝酸银染色和辐照黑珍珠均出现1080 cm-1和699 cm-1文石的特征拉曼峰，辐照黑珍珠荧光背景较强，染料染色黑珍珠的出峰位置与所使用染料的类型有关；紫外可见吸收光谱中，天然黑色海珍珠出现284 nm和357 nm两个吸收峰，染料活性超级黑染色珍珠出现380 nm吸收峰，应为357 nm吸收峰发生红移所致，银盐染色黑珍珠和辐照处理黑珍珠紫外区吸收峰消失。根据拉曼和紫外可见光谱特征，可以快速、无损地鉴定天然黑色珍珠和各种着色黑珍珠。
光谱学 黑珍珠 拉曼光谱 紫外可见吸收光谱 荧光背景 激光与光电子学进展
2012, 49(6): 063002
1 暨南大学生物医学工程研究所, 广东 广州510632
2 华南理工大学计算机科学与工程学院, 广东 广州510640
针对拉曼光谱定量分析中的难点问题—对具有强荧光背景物质的定量分析, 文章分别对具有较强荧光背景的不同浓度下的纯甲醇溶液及不同浓度比例的甲醇和乙醇混合溶液的拉曼光谱数据采用新的归一化法结合基线校准技术进行拉曼光谱定量分析； 同时, 对由数据采集时的时空差异所引起的样品数据组间的波动性进行了研究。 模拟时空变化来采集定量分析中所需的谱数据, 并使用统计学方法评价样品的组间差异, 讨论了此方法对样品组间差异的消除效果。 研究证明, 此方法具有较好的分析精度和消除不同样品组数据的组间差异的能力, 对甲醇的定量分析, 其相对误差为4.7%, 组间数据的相对标准偏差为4.2%。 从而使对具有强荧光背景干扰的溶液进行简单、 快速、 精确的定量分析成为可能.
激光拉曼光谱 强荧光背景 归一化法 基线校准 定量分析 Laser Raman spectra Strong fluorescence background Normalization method Baseline correction 光谱学与光谱分析
2010, 30(7): 1798
