获取高分辨光谱图需要克服探测器空间分辨率低的问题。一个有效解决方案是融合多幅相互间在像面内有亚像元位移的低分辨光谱图为一幅高分辨光谱图。为此提出了平均带限递推亚像元算法。根据亚像元递推公式的双向性,分别沿首-末和末-首两个方向各自递推出一组亚像元值,并将它们的平均值作为最终亚像元值。基于高斯单、双峰的数值实验表明,该方法可有效提高重建亚像元光谱图的精度。

基于离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)的小型集成系统以工作在近红外1.531μm 附近的分布反馈式(DFB)二极管激光器为光源,测量了室温下各种低浓度NH₃与空气的混合气。首先利用标准浓度的CO₂气体校准得到腔镜的有效反射率R为0.9969,在此条件下,基长35.8cm的光学谐振腔作为吸收池可得到115.46m的吸收光程。NH₃在6528.764cm^-1位置的强吸收谱线被选择用于痕量探测,在100 torr的总压力下,实验测得NH₃的探测极限为2.66ppmv(S/N～3),之后结合波长调制技术,在信号检测通路中采用锁相放大技术来实现调制信号的二次谐波检测,这可以更好地抑制背景噪声而提高探测信号的信噪比,最终将NH₃的探测极限进一步提高到0.274ppmv(S/N～3)。

通过光谱仪测量火焰中K(766.5,769.9nm)原子发射谱线的相对强度比来获得火焰温度。介绍了测量原理、测量方法、实验系统。在黑体炉炉膛达到热力学平衡状态下,进行原子发射双谱线法和热电偶测温的对比实验,结果两种方法所测温度相关性较好,实验证明了该方法的可行性。用该方法测量煤粉和木材的火焰温度,结果和实际相符合。

中红外激光光源覆盖了大量气体的基频吸收带,尤其适合于痕量气体的高灵敏检测。其中具有高输出功率、宽调谐范围、能够在室温工作的量子级联激光器为高灵敏痕量气体检测技术的研究提供了理想的光源。基于脉冲量子级联激光器的脉内光谱技术提供了一种简单而又有效的测量痕量气体的方法。当一个长激发脉冲作用在激光器上时,激光器的频率随着脉冲持续时间的增加而线性减小,从而在单个脉冲上扫描出被测气体分子的特征吸收谱线,实现对目标气体的定性或者定量分析。介绍了基于分布式量子级联激光器的脉内光谱技术,并采用该技术对N₂O 进行了光谱测量。一个500ns的长激发脉冲应用在脉冲量子级联激光器上用于快速波长扫描,达到接近1cm^-1的线性调谐范围,得到了中心在1274cm^-1附近的N₂O的吸收谱线,与HITRAN数据库相应的N₂O 吸收谱线有着良好的一致性。

火焰碳黑是碳氢燃料不完全燃烧的重要固体产物,对于一些污染物的生成具有重要影响,其光学特性是光学燃烧诊断的基础。利用太赫兹时域光谱技术研究了0.2～1.6 THz火焰碳黑的光学特性,通过傅里叶变换得到了碳黑的频域光谱,利用定点迭代法获得了太赫兹波段火焰碳黑的复折射率,把太赫兹波段的复折射率与热辐射波段的复折射率进行了比较,此外还对比了两种光学参数提取方法所得到的结果,结果表明,碳黑在太赫兹波段的吸收性较强,其折射率在太赫兹波段与在热辐射波段的差别不是很大,而吸收率在热辐射波段变化更大一些,两种参数提取方法得到的复折射率差别不是很大,研究结果可为太赫兹波技术应用于光学燃烧诊断提供基础性数据,扩展了光学燃烧诊断应用的范围。

研究了经低频超声波和促渗剂处理后的猪皮组织在波长为400～860nm 范围内随时间变化反射光谱特性的变化及各组于580nm 处分别在0～15min和15～30min时间段各组反射光谱的改变程度。实验采用带积分球附件的AvaSpec-2048光纤光谱仪测量系统。结果表明:在波长为400～860nm 范围内,空白对照组在整个过程中组织的反射光谱变化比较少;经超声波处理后组织对光的反射率在0～15min内是增加的,而且变化相对明显,但随着距超声波停止处理的时间加长,组织对光的反射率又慢慢恢复原状;经80%甘油处理组相对于空白对照组反射率减少得比较快;经超声波和80%甘油处理后组织的反射率变化最明显,特别是在0～15min内下降速度最快,而且对于波长580nm 处在0～15min时间内第4组组织反射率的变化的速率与其他组在相同时间段内比较是:为第1组的约4.0倍和第3组的约2.3倍(在0～15min时间内),第1组组织反射率减少了1.896%;第3组组织反射率减少了3.316%;第4组组织反射率减少了7.551%。从上面的结果发现,超声波和促渗剂80%甘油对皮组织的光透明性不仅具有协同效应,而且可以使皮组织在短时间改善光透明性。

利用不同分辨率(1,2,4,8cm^-1)的红外光谱建立对多组分气体样本(一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮)的定量分析模型,研究了分辨率对气体定量测量精确性的影响。研究发现:对于样本中的各气体组分,在合适的分辨率下都有其最佳的测量精确性;而对于模型的整体精确性,在高分辨率1和2cm^-1以及低分辨率8cm^-1时模型都有较好的精确性,各组分相关系数(r)均值达到0.9995 以上,校正均方根误差(RMSEC)和验证均方根误差(RMSEP)的均值分别为18.36和15.43以下,而在分辨率为4cm^-1时,模型测量精确性陡然降低,r均值降到0.98966,RMSEC均值为90.37,RMSEP均值为64.33。实验结果表明:光谱分辨率对气体定量分析有明显的影响。为提高定量分析测量的精确性,需要针对不同的待测气体和应用场合采用合适的分辨率参数。

挥发性有机物(VOCs)是一类危害极为严重的大气污染物,其在线监测技术对于环境保护具有重要的意义。迄今为止,没有任何一种技术能够满足对所有VOCs进行监测的需求。分析了非色散红外方法、傅里叶变换红外光谱、光学差分吸收光谱、激光光谱等可以对VOCs进行在线监测的光谱学方法的特点和现状,并与VOCs的标准检测方法进行了比较,重点分析了调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的发展现状及趋势。

用稳态光谱和时间分辨光谱技术研究了空穴传输材料对CdSe/ZnSe与CdSe/ZnS核壳量子点的荧光影响。结果表明,空穴传输材料对量子点有较强的猝灭作用,随空穴传输材料分子浓度的增加,量子点的荧光强度明显地被猝灭,同时量子点的荧光寿命也被减短。两种不同空穴传输分子对CdSe/ZnSe量子点的荧光猝灭明显不同。在与相同空穴传输分子相互作用时,包覆ZnS壳层的CdSe核壳量子点荧光猝灭效率明显低于包覆ZnSe壳层的CdSe核壳量子点。量子点的荧光猝灭过程可以解释为静态猝灭和动态猝灭过程,其中静态猝灭来源于量子点表面与空穴传输材料间相互作用,而动态猝灭则主要来源于量子点到空穴传输材料的空穴转移过程。实验结果表明空穴传输材料的种类以及核壳量子点的壳层结构都对其荧光猝灭效应起关键作用。

分别采用Holtsmark,Neutral Point,Nearest-Neighbor和Mayer模型微场分布函数对Stark线型进行了研究,进而得到相应微场函数下的Stark加宽和频移,研究了4种不同的微场分布函数对Stark加宽和频移的影响。研究结果表明,在电子加宽参数不变时,4种微场分布函数对Stark加宽和频移的影响随离子加宽参数的增加而增加;在离子加宽参数不变时,4种微场分布函数对Stark加宽和频移的影响随电子加宽参数的增加而增加;特别是,当离子加宽参数较大时,Mayer模型微场分布函数对Stark加宽和频移的影响异常明显。这说明,微场分布函数对谱线的加宽和频移的影响在离子与离子碰撞剧烈的等离子体环境中尤其显著,在这样的等离子体环境中,进行等离子体诊断时,选择合适的微场分布函数非常重要。结果对等离子体诊断有一定参考价值。

研究了Er³⁺掺杂的高氟浓度的透明氟氧化物玻璃陶瓷的微观结构和光谱性质。采用不同条件制备了两组初始组分为50SiO₂-45PbF₂-5PbO-1ErF₃的样品,利用氟离子电极对实验样品的最终氟含量进行测定,表明了烧结过程中坩埚加盖可以有效地增加最终生成样品的氟含量。对样品进行了X射线衍射、透射电镜、吸收光谱以及上转换光谱的测试,结果显示,与低氟含量的先驱样品为非晶态不同,高氟含量的先驱样品中出现了β-PbF₂ 结晶,高分辨透射电镜像表明该结晶为球形且颗粒尺寸大约在10～15nm。吸收光谱、J—O参数和上转换光谱进一步证明了高氟含量的先驱样品中Er³⁺在于玻璃基质和β-PbF₂ 微晶中。退火后,玻璃基质中的Er³⁺进入了PbF₂ 微晶中,显示了比退火前强的上转换发光强度。

自行研制的多功能阿达玛变换光谱成像显微系统具有获取微小组织样品的高分辨荧光光谱和荧光图像的能力。由于量子点具有激发区域宽、可以一元激发多元发射、荧光峰形狭窄、亮度高、抗光漂白能力强等特点,非常适合作为荧光标记物应用于光谱显微成像分析领域。采用荧光发射波长为610nm 的量子点荧光探针分别免疫标记乳腺癌标志物人表皮生长因子受体2(HER2)和雌激素受体(ER),通过激光诱导荧光法和荧光原位光谱成像法分析癌组织中HER2和ER的光谱特征和定量信息,采用阿达玛变换光谱显微成像系统对阳性乳腺癌组织与阴性正常乳腺组织进行对比分析,其结果表明该仪器可有效用于肿瘤标志物在癌组织内的定量研究,是定量检测乳腺癌HER2和ER分布的新技术。该技术建立的针对肿瘤标志物的半定量和定量分析方法,所得结果优于常规的定性分析方法。

用溶胶-凝胶自燃烧法和高温固相法分别制备了纳米和体相SrAl2O4∶Eu,Dy长余辉磷光体。用X射线衍射对晶体结构进行了表征,用Keithley2410对材料在有无光照条件下的电流灢电压特性进行了分析,同时还测量了样品的真空紫外激发光谱。光照使材料的电流增强,说明至少有部分电子经光照后被激发到导带;纳米材料真空紫外激发光谱发生蓝移,说明纳米材料的禁带宽度要大于体材料的禁带宽度,相同电压下纳米材料的电流小于体材料的电流。

在薄膜电致发光中采用有机聚合物MEH-PPV和无机半导体SiO₂复合制成异质结发光器件,利用SiO₂的加速、倍增和离化的二次特性,实现了固态阴极射线发光。结构为ITO/SiO₂/MEH-PPV/SiO₂/Al的发光器件,其电致发光光谱的显著特征是有两个发光谱带。光谱中除了波长较长(峰值为583nm)的MEH-PPV的激子发光谱外,还观察到了波长较短(峰值为403nm)的蓝色发光谱,并且长短波的发光强度随着电压的不同而变化。电压较低时,只有长波光发射。当电压较高时,只有短波光存在。这种有两个谱带的发光是固态阴极射线发光的独特标志,它是一种全新的激发方式,引发出发光学中一些新而重要的问题。固态阴极射线发光理论的重要方面之一就是SiO2₂是下的二次特性。文章研究了固态阴极射线发光动力学问题,高电场下SiO₂二次特性及厚度对二次特性的影响。

合成了一种新型的稀土配合物Eu(TTA)∶(2NH₂-Phen)₃,将其作为掺杂物与基质聚乙烯基咔唑(PVK)按照不同质量比混合共溶,旋涂成膜。测量了混合薄膜的光致发光光谱,确认了所合成的Eu(TTA)(2NH₂-Phen)₃具有发射荧光的能力,进而将其应用于电致发光器件中。还制备了以PVK∶Eu(TTA)(2NH₂-Phen)₂为发光层,器件结构为ITO/PVK∶Eu(TTA)(2NH₂-Phen)3/2,9-dimethyl-4,-diphenyl-1,10-phenan throline(BCP)/8-hydroxyquinoline aluminum(Alq3)/Al的多层器件,得到了Eu³⁺ 的红色电致发光。研究不同掺杂浓度时器件发光光谱的变化及PVK的发射光谱与Eu(TTA)(2NH2-Phen)3 的吸收光谱的交叠情况,证明了混合薄膜中Eu³⁺电致发光机理主要是载流子的直接俘获。

报道了一种具有交互穿插界面结构的有机电致发光器件(OELD:organicel ectroluminescent devices),器件以双层结构ITO/NPB/Alq₃/Al为基础,通过改变NPB与Alq₃、Alq₃与Al的界面接触形状,在这两个界面处构造了交互穿插层,从而改变了界面处的电荷分布和有机层中的电场分布,提高了阴极电子注入,平衡了空穴和电子在界面处的数量,增加了激子的形成和复合概率,减小了漏电流。与传统双层结构器件相比,交互穿插界面结构有效地降低了启亮电压,提高了发光效率,而且随着凸凹穿插数量的增加,呈现启亮电压降低,发光效率提高的趋势,同时随着电流密度的增加,交互穿插界面结构器件表现出更稳定的光电性能。利用三缝模板制备的器件e,启亮电压为3V,在电流密度为54mA·cm^-2下,流明效率达到最大值,较传统结构器件a提高34%。

测定了在不同温度下经过不同时间贮存后的蜂王浆的FTIR 光谱,以新采收蜂王浆的红外谱图为参考标准谱,利用光谱比对软件进行了一系列的相关分析。结果表明:不同贮存条件下的蜂王浆红外光谱图中酰胺栺带(1700～1600cm^-1)波段的相关系数和相对峰强度I₁₆₄₇/I₁₅₄₁,I₁₆₄₇/I₁₄₀₉,I₁₆₄₇/I₁₂₄₇和I₁₆₄₇/I₁₀₅₄都随着蜂王浆贮存时间延长和温度升高而降低,且与贮存时间存在着良好的线性关系,变化幅度顺序为28>16>4>-18℃。因此,初步选定红外光谱图中酰胺栺带的相关系数和4个相对峰强度(I₁₆₄₇/I₁₅₄₁,I₁₆₄₇/I₁₄₀₉、I₁₆₄₇/I₁₂₄₇和I₁₆₄₇/I₁₀₅₄)作为新鲜度的评价指标,相关系数的阈值设定为0.9100,4个相对峰强度的阈值分别设定为1.744,2.430,3.345和1.412。只要有1个或多个指标低于相应的阈值,可初步判定此蜂王浆是不新鲜的。该方法利用FTIR光谱法并结合计算机辅助解析技术能从宏观上、整体和快速地评价蜂王浆的新鲜度。

该研究探讨了运用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对胆管癌进行术中原位、无创和快速诊断的可行性。联合应用傅里叶变换红外光谱仪和衰减全反射(ATR)探头,测定了26例胆管癌和43例良性胆管疾病新鲜离体组织的红外吸收光谱,发现每条光谱在3800～1000cm^-1之间循序出现了12个谱带。测量各个谱带的峰位、峰强和峰面积值,然后计算出各谱带的相对峰强和相对峰面积比值,最后进行标准统计学分析。比较胆管癌与良性胆管组织的光谱发现有以下特征:(1)2925cm^-1谱带明显地向低波数移位(P=0.033);(2)峰强比I₁₀₈₃/I₁₄₆₀(P=0.005)和峰面积比S₁₀₈₃/S₁₄₆₀(P=0.001),S₁₂₄₀/S₁₄₆₀(P=0.025)明显升高,说明癌组织中核酸相对脂类含量明显增加;(3)峰强比I₁₅₅₀/I₁₀₈₃(P=0.000)和峰面积比S₁₅₅₀/S₁₀₈₃(P=0.000)明显下降,提示蛋白质相对核酸的含量下降。研究结果表明,FTIR有望成为一种术中原位、在体和快速诊断胆管癌的新方法。

针对近红外光谱经常受到噪声干扰的特点,提出了利用小波阈值降噪方法进行光谱数据的降噪处理,以山羊绒表面油脂的近红外光谱检测为例,对比分析了三种小波阈值降噪模型(Penalty阈值降噪模型、Brige-Massart阈值降噪模型、缺省阈值降噪模型)的降噪性能。对降噪后的光谱数据采用偏最小二乘和支持向量机回归相结合建立了校正和预测模型,通过对比校验参数R²,RMSEC,RMSEP,分析评价了三种小波阈值降噪模型的降噪效果。结果表明:三种降噪模型都能在一定程度上降低光谱信号的噪声,提高信噪比,改善光谱预测模型的精度,其中,Brige-Massart阈值降噪模型和缺省阈值降噪模型的降噪效果明显优于Penalty阈值降噪模型,与原始光谱信号建模的预测精度(R²=0.793,RMSEC=0.233,RMSEP=0.225)相比较,经过Brige-Massart阈值降噪模型降噪后的光谱信号建模的预测精度(R²=0.882,RMSEC=0.144,RMSEP=0.136)和经过缺省阈值降噪模型降噪后的光谱信号建模的预测精度(R² =0.876,RMSEC=0.151,RMSEP=0.142)均有较大程度的改善和提高,说明提出的小波阈值降噪方法能有效地降低原始光谱噪声作用,使光谱数据多变量分析模型更具有代表性和稳健性,从而可以提高模型的预测精度。

用近红外漫反射光谱技术,结合偏最小二乘法(PLS),以152个来源不同的紫花苜蓿样品建立了粗蛋白和粗纤维含量的近红外定量分析校正模型。在近红外光谱范围内(950～1650nm)对紫花苜蓿样品采集光谱数据时,分别设置了粗磨样、细磨样两种样品的状态和1,2,5nm 三种光谱扫描间隔,对建立的模型进行准确性和重复性的验证,比较其优劣。结果显示:光谱扫描时样品为细磨样,光谱扫描间隔为2nm 时所建立的粗蛋白和粗纤维含量的校正模型最佳,其相关系数(R)分别是0.97和0.94,最佳因素数时的定标标准差(SECV)分别是0.42和0.78。所建近红外定量分析模型对独立检验集样品粗蛋白和粗纤维含量的预测值与化学值的相关系数(R)分别为0.96和0.92,预测标准差(SEP)分别为0.43和0.79。该研究结果表明:利用近红外漫反射光谱法测定紫花苜蓿内在主要品质性状是可行的,为紫花苜蓿粗蛋白和粗纤维含量的检验提供了新的方法模式。

通过近红外光谱技术对创伤性脑水肿治疗效果进行了评估。首先采用Feeney’s 自由落体撞击法建立SD大鼠创伤性脑水肿模型。然后利用两种不同剂量的甘露醇进行脱水治疗,同时应用自制的近红外(near infrared spectroscopy: NIRs)微创探头对脑组织进行在体实时监测,作为对比同时采用干湿比重法测量各监测时间点的脑水含量。最后根据近红外光谱技术实时监测的数据分析给药前后脑组织皮质优化散射系数(Reduced Scattering Coefficient: μ′s)的变化规律,并结合脑水含量的变化情况,评估了不同剂量的甘露醇治疗创伤性脑水肿的疗效。根据实验结果得到结论:大脑皮层局部优化散射系数可以作为甘露醇疗效的实时评估参考指标参数,并且这种方法可以在体实时监测而不需处死动物,为将来颅脑损伤的实时疗效评估提出了一种方法。

了快速无损无污染得测定猪眼肌的系水力,提出了用近红外漫反射光谱检测真空包装猪肉的系水力的新方法。采用常规的滴水损失法和压力法标定猪肉的系水力。利用光谱专用分析软件Unscramb-ler9.6,对采集的光谱进行平滑,二阶微分预处理,用偏最小二乘法(PLS)建立其定量检测模型。该实验的样本总数为106,将样品分为校正集和检验集。用校正集建立定标方程,用检验集检验定标方程的预测精度。常规方法与近红外光谱漫反射法的预测植的相关系数为0.73～0.79,结果明显要好于近红外透射法和反射光谱法。该研究验证了近红外光谱漫反射法对真空包装后鲜猪肉的系水力的无损检测的可行性。

盏花和多舌飞蓬为菊科飞蓬属植物,由于其形态上非常相似,因此在藏医药均被叫着“美多罗米暠用于清热解毒、瘟病时疫。然而,它们在现代临床应用方面存在明显的差异。为了能简便快速的鉴别灯盏花和多舌飞蓬,借助于傅里叶变换红外光谱分析,采用主成分分析法(PCA)对来自13个不同产地的灯盏花和多舌飞蓬样品在植化组成上的相似性进行了聚类分析。比较了灯盏花和多舌飞蓬之间的差异程度,结果表明FTIR结合主成分分析在反映同属不同种及不同产地的同种植物化学组成差异程度上具有重要意义。所建立的方法可以快速、简便、直观地对灯盏花和多舌飞蓬进行聚类分析和质量鉴别,也可以为其他中药材和民族药材的鉴别研究提供参考。

采用傅里叶变换显微红外手段研究了在信号肽缺失的情况下,C-末端酸性蛋白的存在对小麦α-硫素原核表达过程中蛋白质二级结构的影响。SDS-PAGE表明带有酸性蛋白(Sc样品)的重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中以包涵体形式高效表达;而酸性蛋白缺失(S样品)可以极大提高外源蛋白的可溶性。通过对含有S及Sc的全细胞在诱导前及诱导后2h的酰胺栺带区域图谱求差谱及二阶导数谱,发现诱导前在1630cm^-1处吸收较弱,而在诱导2h左右,在1630cm^-1处检测到明显的吸收峰,该位置的吸收主要来自于聚集体的贡献。进一步对酰胺栺带区域进行傅里叶去卷积处理,结合高斯曲线拟合,发现在Sc样品中随着诱导时间的增加,聚集体含量逐渐增加,这与SDS-PAGE结果一致。此外,伴随着聚集体的形成,α-螺旋的含量逐渐增加;而β-折叠和无规卷曲的含量却逐渐减少。在S样品中观察到无规卷曲的含量随诱导时间的增加逐渐提高,而β-转角及(1629±1)cm^-1处对应的β-折叠的含量却逐渐减少。上述现象表明:C-末端酸性蛋白的引入导致表达过程中β-折叠和无规卷曲逐渐向聚集体和α-螺旋转化<英文标题>Study on the Effect of C-Terminal Acidic Protein on the Prokary-otic Expression of α-Thioninby FTIR by FTIR Microspectroscopy

稳定同位素比值的测量在地质学、气象学和地球科学的研究中具有重要的应用价值。水汽同位素丰度的测量对理解与干旱相关的同温层大气科学具有重要的意义。水汽分子在2.7μm 附近具有较强的吸收,适宜于高灵敏度光谱的测量。文章报道了利用差频技术(Difference frequency generation)和准相位匹配技术(Quasi-phasematching),将调谐范围在750～840nm 之间的连续可调谐钛宝石激光器和单频连续的Nd∶YAG激光器,耦合到周期性极化铌酸锂非线性光学晶体中,产生2.5～4μm 波段的中红外可调谐激光。选择周期为20μm 的PPLN晶体,产生2.7μm 附近的中红外差频激光,利用差频产生的中红外激光光源,具有窄线宽、宽调谐等优点。结合光程为100m 的Herriott型多通吸收池,采用直接吸收光谱方法测量了实验室大气中的水汽分子同位素,得到了同位素比值R及¹⁷O,¹⁸O,D的丰度值毮,实验所测R值与国际标准具有很好的一致性。

叶绿素含量是植物营养胁迫、光合作用能力和生长状况的良好指示剂。实时、可靠的作物营养诊断是进行科学施肥管理的基础,也是实施精细农业的关键技术之一。文章提出了一种应用可见灢近红外光谱技术检测植物叶绿素含量的方法。采用透反射测样方式获取了植物叶片的可见灢近红外光谱,并对获得的500～900nm 光谱数据进行平滑、一阶微分以及小波变换等预处理,然后采用偏最小二乘法(PLS)建立了植物叶片叶绿素含量与叶片吸收光谱的定量分析模型,最后利用该模型对预测集样本进行预测。预测集中样本的预测值与标准值之间的相关系数为0.93,预测均方根误差为1.1SPAD。实验结果表明,利用可见灢近红外光谱检测叶片叶绿素含量是可行的,这对今后实现快速无损检测植物叶绿素含量具有重要的指导意义。

为实现红外光谱对遥感地物准确的识别,消除高频噪声是光谱特征分析和提取的重要环节。利用光谱连续统处理方法,结合信号时域分析领域快速傅里叶变换提出了一种新的红外光谱滤波方法。该方法首先对红外光谱进行光谱连续统去除,利用快速傅里叶变换将去连续统后光谱转换到频域,设计低通滤波器滤除高频噪声,然后通过快速傅里叶反变换将频域信号转换到时域,最后对信号进行光谱连续统恢复,得到滤除噪声后的红外光谱信号。对比实验表明,连续统快速傅里叶滤波方法比常规的时域滤波方法有更好、更快的滤波效果,解决了传统快速傅里叶红外光谱滤波的吉布斯现象。该方法操作简便、运行速度快捷、滤波效果好,满足了红外光谱地物识别对光谱高质量的要求。

橄榄油兼有食用和保健的作用,价值与价格远远高于其他食用油,所以橄榄油中以劣充好的现象十分普遍。可采用近红外光谱法测定初榨橄榄油中掺杂芝麻油、大豆油和葵花籽油的光谱数据,运用改进的BP算法———Levenberg-Marquardt方法,建立PCA-BP人工神经网络方法对其进行定性判别。同时采用偏最小二乘法(PLS)建立了初榨橄榄油中芝麻油、大豆油、葵花籽油含量的近红外光谱定标模型,用交互验证法进行验证。结果表明,BP人工神经网络有很好的定性鉴别能力,PLS建立的芝麻油、大豆油、葵花籽油定标模型的相关系数分别为98.77,99.37,99.44,交叉验证的均方根误差分别为1.3,1.1,1.04。该方法无损、快速、简便,为橄榄油掺杂的检测提供了一种新的途径。

基于近红外(near infrared,NIR)漫反射光谱分析技术对库尔勒香梨中的脱萼果和宿萼果进行了自动化判别试验研究。用对不同波段范围、不同光谱预处理方法(MSC、SNV、微分光谱)和不同主成分因子数对香梨类别判别结果的影响进行了对比分析,建立了香梨类别的定性判别模型。研究结果表明:用判别分析(discrimant analysis,DA)方法在9091～4000cm^-1范围结合原始光谱建立的DA判别模型最优,该方法对校正集正确分类率达100%,预测集正确分类率为95%。

以153个单植物源和混合植物源蜂蜜样品为研究对象,使用3种近红外光谱仪(FT型、CCD型、PDA型)采集蜂蜜的透反射和透射光谱,并应用近红外定量分析技术进行蜂蜜中主要成分(水分含量、果糖含量、葡萄糖含量)的检测研究。用偏最小二乘回归(partial leasts quare repression, PLSR)方法分别建立了蜂蜜水分含量、果糖含量、葡萄糖含量的近红外定量分析模型。结果表明,水分含量、果糖含量、葡萄糖含量的相关系数(r)分别达到0.9785,0.9311和0.8907,预测误差均方根(RMSEP)分别为0.4108(%),1.9144(%)和2.5319(%)。研究表明基于近红外光谱的蜂蜜主要成分快速无损检测准确度高,具有很高的实用价值。

采用Vis-NIR技术对水稻穗颈瘟染病程度分级方法进行了研究。分别基于原始光谱,变量标准化(SNV)预处理后和多元散射校正(MSC)预处理后的光谱,应用无信息变量消除法(UVE)结合连续投影算法(SPA)对Vis-NIR光谱区进行有效波长的选择。选择后的波长作为输入变量建立最小二乘-支持向量机(LS-SVM)模型。结果表明SNV-UVE-SPA建立的LS-SVM模型预测效果最好。通过SNV-UVE-SPA从全波段600个波长中选择了6个最能够反应光谱信息的波长(459,546,569,590,775和981nm)。SNV-UVE-SPA-LS-SVM 组合模型对预测集样本预测得到的确定系数(R),预测集的预测标准差(RMSEP)和剩余预测偏差(RPD)分别达到了0.979,0.507和6.580。结果表明,采用Vis-NIR光谱技术对水稻穗颈瘟染病程度进行分级是可行的。通过UVE-SPA得到的有效波长能够很好地代替全波长。

采用机械粗糙、电化学氧化还原、化学刻蚀等方法对纯钛电极表面进行粗糙,在钛基底上获得了表面增强拉曼光谱(SERS)信号。初步的实验结果表明,采用机械粗糙和电化学氧化还原方法能够获得具有一定粗糙度的电极表面,但是该表面并不具有SERS活性。而采用氢氟酸化学刻蚀方法能够获得具有SERS活性的表面,并且成功检测到吡啶分子的表面增强拉曼信号。实验尝试了在不同条件下进行刻蚀,对酸的刻蚀浓度、刻蚀时间、外接电位等影响因素作了研究,结果发现基底的SERS活性随氢氟酸浓度增大而出现最佳条件,即氢氟酸浓度0.33 Wt%,刻蚀时间为5min时的拉曼信号最好。实验以0.01 mol·L^-1吡啶为探针分子,0.1 mol·L^-1 KCl为电解质,在开路电位下成功地观察了钛电极上的表面增强拉曼光谱。

天然、Fe-C(H)系及Ni-C系高温高压合成金刚石的晶体形态、Raman光谱及PL谱研究结果表明:Fe-C(H)系高温高压合成金刚石多为类似于天然金刚石的八面体形态,Ni-C系高温高压合成金刚石的晶体形态多为六八面体;天然金刚石的品级最佳、所含缺陷最少,Fe-C(H)系高温高压合成金刚石次之,Ni-C系高温高压合成金刚石品级最差、所含缺陷最多;金刚石在形成过程中,除结晶生长过程外,还应该存在“排杂”过程;人们在分析天然与HPHT合成金刚石形成过程之间的关联时,除要考虑两者形成的物质体系差异外,还应该充分关注时间、空间因素在金刚石形成过程中的意义。

在室温条件下,以溴乙烷为单体、氢气为载气,用13.56 MHz射频等离子体化学气相淀积方法(RF-PECVD)在硅片衬底上生长了掺溴非晶碳氢薄膜(a-C∶Br∶H)。通过对其进行Raman光谱分析,研究了工作气压对薄膜结构的影响。结果显示:随着气体工作压力从20Pa下降至5Pa,样品D峰强度增强,I_D/IG_G值逐步由1.18增加至1.36,G峰的位置向高频轻微移动;与此同时,薄膜生长方式逐步转为低能态形式生长,薄膜中sp²C逐步由链式结构向环式结构转化。

应用水热金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了升温过程中苯甲酸在水中的变化及拉曼谱图。结果表明:低温升温过程中,苯甲酸的拉曼谱图中各个特征振动谱峰没有变化,苯甲酸没有与水反应。随着温度的继续升高,苯甲酸的拉曼谱图中的特征振动峰逐渐变弱。升至150℃时,羧基的拉曼特征谱峰消失,说明此过程中苯甲酸发生了脱羧反应。继续升温至170℃,苯甲酸溶解消失。随后将体系降至常温,发现有晶体析出。由其拉曼谱图可知,重结晶的晶体含有苯环的特征峰,说明有芳香烃析出。但是没有测到羧基的特征拉曼谱峰,说明重结晶的晶体不是苯甲酸。整个过程可以说明,芳香烃在溶解重结晶过程中是可逆的,羧基是不可逆的。

通过共聚焦拉曼原位光谱技术在分子水平上研究了沉积在聚四氟乙烯基底上的ZnSO₄微液滴的风化过程。根据获得的高信噪比的Raman光谱,详细探讨了湿度降低时ZnSO₄微液滴中Zn²⁺和SO离子的缔合行为,即经由单齿、双齿最终转化为复杂的链状或网状接触离子对。利用曲线拟合技术对其光谱的ν₁-SO峰进行分峰,获得了不同湿度下ZnSO₄微液滴中各组分的量化信息:高湿度时,液滴中主要包含自由的水合SO;随着湿度降低,自由SO逐渐向单齿、双齿接触离子对转化,并在湿度为66%和34%时分别达到其最大值;继续降低湿度,复杂的链状或网状接触离子对逐渐成为液滴中的主要成分。

运用傅里叶变换红外光谱、显微激光拉曼光谱以及紫外灢可见光谱仪等多种光谱学手段测定了纸张上蓝色签字笔墨水的光谱,并根据吸收峰的差异对收集到的28种不同品牌、系列的蓝色签字笔进行了分类。同时还结合热重灢质谱联用研究了人为老化过程中纸张上签字笔墨水成分的变化。讨论了上述谱学方法在分析鉴别纸张上蓝色签字笔墨水种类及成分的优劣,以及在研究相对书写时间和绝对书写时间中的潜在应用。

采用量子化学半经验方法AM1对6种香豆素类染料的荧光光谱进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS)计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。

以二乙三胺五乙酸(DTPA)为络合剂,采用共沉淀法合成了单分散的NaYF₄ : Yb, Er上转换荧光纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光(FL)光谱、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)对合成的样品进行了表征。所合成纳米颗粒的粒径均一,通过改变络合剂DTPA的用量可使颗粒的平均粒径在20～120 nm 范围内可调。纳米颗粒经煅烧后发生了由立方晶型向六方晶型的转变,并伴随着荧光强度的大幅提升。还探讨了络合剂DTPA的用量、煅烧温度对纳米颗粒粒径、晶型及荧光性能的影响。研究结果表明:络合剂DTPA的加入虽然在一定程度上阻碍纳米颗粒由立方晶型向六方晶型的转变,但可获得单分散的小粒径纳米颗粒,其荧光强度仍能满足生物标记的要求。

在氮气保护下,以无水乙醇为溶剂,制备了硝酸镧与4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛(L)配合物,单晶结构分析确定其组成为LaL₃(NO₃)₃·(H₂O)₂·(C₂H₅OH)₂,配合物中La₃₊ 分别与3个硝酸根、2个水分子和2个分子乙醇中的氧原子配位,配位数为10,并与4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛以氢键形式结合形成立体结构分子。通过元素分析、红外光谱、固体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,4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛是一种多晶粉末状的发光材料,固体荧光谱图显示荧光发射峰在451 nm 处,为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,而合成的配合物的荧光发射峰则红移至464 nm 左右,同时荧光强度显著增强近一倍。

研究了溶剂纯度对原油样品三维荧光光谱测试的影响,确定了溶剂使用前的纯化处理过程。在不引起样品荧光猝灭的浓度范围内,研究了原油浓度变化对特征峰位置、特征峰荧光强度F、特征峰荧光强度比值R等三维荧光图谱特征指标的影响。结果发现特征峰荧光强度F、特征峰荧光强度比值R受浓度影响较大,而相对峰强Rs受浓度影响较小,且其数值随原油种类不同而有明显变化。文章提出了以Rs值做为原油鉴别的新特征指标,并在5mg·L_-1的浓度条件下对大批不同产地的原油进行了鉴别实验。结果表明,该指标稳定、可靠,可应用于原油的快速鉴别。如与其他特征指标相结合,则可对原油作出进一步的准确鉴别。

白酒荧光光谱是由各种单体物质的荧光共同叠加而表征出来的。不同品牌的白酒中所含的单体物质种类基本相同,都包括水、酒精以及各种微量成分,然而其荧光光谱却差别很大。白酒中的各种单体物质成分究竟是如何对白酒的荧光光谱产生影响,至今未见相关报道。通过对白酒中的主要单体物质,包扩酒精、水及各种主要的微量成分(共10种)在不同激发波长下产生的荧光光谱进行测定,并将其与已测定的大量白酒三维荧光光谱进行对比发现,可以对白酒的荧光光谱产生影响的单体物质是乙醇和主要微量成分。白酒主要微量成分中醇类、酸类、酯类和醛类物质对其荧光光谱都有着一定的影响,但各自影响的程度及影响的光谱范围又各自有所不同。研究结果对白酒荧光光谱的进一步细化研究有着重要的意义。

(Fe)是藻类生长所必需的微量营养元素,在藻类对氮的吸收、固氮菌对氮的固定、叶绿素合成、卟啉生物合成、光合作用电子传输等生物过程中发挥着非常重要的作用。因此在水体富营养化治理过程中,除了要注意控制氮、磷的输入,还应考虑Fe的调控作用。遥感技术是监测水体富营养化的有效措施,应用遥感技术可以实时、大面积监测水体中藻类的生长分布情况。水体中Fe浓度的波动会使藻类细胞的代谢活动发生变化,进而反映在藻类反射光谱上,而地物特征与其光谱特征的关系是解译遥感影像的关键;研究Fe的藻类光谱效应,对于阐明湖泊中水华爆发与Fe的关系、分析水华爆发的动态过程以及建立湖泊富营养化遥感预警体系都具有重要的意义。文章基于“Fe假说”,综述了Fe对藻类生长的重要作用及藻类光谱研究进展,并对Fe的藻类光谱效应在水体富营养化遥感预警机制研究领域的应用进行了展望。

对棉花单叶黄萎病病情严重度与原始及一阶微分光谱反射率、高光谱特征参数进行相关分析,构建病情严重度反演模型。结果表明:可见光和短波红外波段光谱反射率随病情严重度增加而增大,且可见光波段光谱反射率差异比短波红外波段更为显著。以红边面积为自变量的线性模型(r=0.6696)及以波长694 nm 处原始光谱反射率为自变量的对数模型(r=0.6794)均能较好反演病情严重度。通过模型精度检验发现,以714 nm 处一阶微分光谱反射率为自变量的线性模型为病情严重度诊断的最佳模型,即y=-282.3x+3.8112,该模型具有最大相关系数(拟合r=0.6992,预测r=0.9410),最小均方根误差(0.2571)和相对误差(12.74%)。文章结果对深入研究棉花黄萎病遥感监测机理提供了理论依据,对利用高光谱遥感数据获取病害信息具有重要应用价值。

应用混合品种控制小麦条锈病在国内外日益受到重视,通过采集田间不同品种混合小麦条锈病各级病情梯度的高光谱遥感数据,将光谱数据与条锈病病情数据进行相关性分析,利用4个光谱参数构建其与病情指数的回归模型。结果表明,不同小麦品种组合在不同的病情指数情况下,其冠层光谱信息都表现了一致的变化规律;冠层反射率在可见光区与病情指数为正相关,而在近红外区则达到了显著的负相关;利用690与850 nm 处的反射率、SDr、NDVI以及RVI与病情指数构建的回归模型拟合效果较好。研究表明利用高光谱反演条锈病病情指数是可行的,并且小麦不同品种对反演效果影响不大。

高光谱遥感能够提高地物识别和分类,通过光谱比较和匹配达到分类识别目的。由于传感器空间分辨率以及地面复杂多样性的差异,混合像元在遥感图像中普遍存在。混合像元的分解问题是定量遥感应用中的一个突出问题,如何有效地解译混合像元是遥感应用的关键问题之一。研究了面积比始终为1:1的两种材料形成的混合像元在不同入射天顶角和不同拓扑位置分布时的高光谱反射比曲线的特征与差异,为混合像元分类精度的提高提供科学依据。

番茄中含有番茄红素和β-胡萝卜素两种重要的营养成分。两种成分的主要拉曼光谱基团相同,利用基频很难在体将两种成分区分开。应用激发波长为514.5 nm 的激发光恰好处在番茄红素和β-胡萝卜素主要吸收带的半高宽范围内,因此能够发生共振拉曼效应。利用共振拉曼光谱技术,通过在体测量番茄中的番茄红素和β-胡萝卜素 C≡C 碳碳共轭双键伸缩振动的二次谐波,用软件获得每种成分光谱的积分强度而得到番茄红素和β-胡萝卜素的含量,为在体检测同种基团成分含量提供一种方法。

以辽宁海州煤矿露天排土场为研究对象,分析了地表土壤光谱特征以及反射光谱与地表土壤参数的相关性。土壤反射光谱分析结果表明:不同排土年限光谱反射率随排土年限的增长而降低;不同土质中灰土和混合土的水分吸收谷表征不明显,红壤土、黄土和红砂土光谱反射率以红壤土为最高,以下依次为黄土和红砂土。土壤反射光谱与土壤参数相关性分析结果表明:有机质含量与反射光谱相关性最高处的相关系数为-0.76,其他参数与反射光谱相关系数较低。建立土壤有机质含量预测模型(建模R=0.7374,模型检验R=0.6824)满足检测要求。分析了1910和1943nm 处光谱反射率与土壤含水量之间的关系,结果表明由于排土场土壤的多样性和复杂性,土壤全样本光谱反射率与土壤含水量之间呈非线性相关,分别依年代、土质分组后,土壤光谱反射率与土壤含水量均呈线性相关。

在模拟人体生理条件下(pH=7.4),利用荧光光谱和紫外分光光度法研究了染料木素7-乙酰阿魏酸酯(1)和染料木素7,4’-二-乙酰阿魏酸酯(2)两种新型染料木素酯化修饰物,与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验表明:两种染料木素阿魏酸酯均能有效猝灭BSA的内源荧光,低浓度时为静态猝灭过程。考察了不同温度下化合物与BSA的结合常数和结合位点数。根据反应热力学参数确定了BSA与1之间主要为静电力作用,与2之间主要为氢键和范德华力作用。根据Frster非辐射能量转移理论,BSA(给体)与化合物(受体)间的结合距离r分别为2.63和2.92nm。同步荧光光谱法研究表明,染料木素乙酰阿魏酸酯与BSA的结合不影响蛋白质的构象,结合位点更接近于色氨酸。

利用激光诱导击穿光谱定量分析了铝合金中多种元素的成分。采用Nd∶YAG脉冲激光器,在空气环境下烧蚀铝合金固体样品获得等离子体。利用多通道光栅光谱仪和CCD检测器对200～980 nm波长范围的光谱进行同时检测。研究了检测时延、激光脉冲能量、元素深度分布对光谱强度的影响,考虑这些因素之后对实验参数进行了优化。在优化的实验参数下对国家标准铝合金样品中的八种元素Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Sn及Ni进行了定标,并利用定标曲线对一种铝合金样品进行了定量分析。实验结果表明,测量结果的相对标准偏差(RSD)最大为5.89%,相对误差在-20.99%～15%范围内,说明对铝合金样品成分进行定量分析,激光诱导击穿光谱是一种有效的光谱分析工具,但是分析结果的准确度仍需要提高。

生物分析是微流控芯片分析最具进一步发展及商品化前景的分支领域之一。报道了基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片DNA分析系统的研制。采用简易热压法自制的PMMA芯片,以小型光纤式激光诱导荧光为检测器,以四触点可切换1800V高压电源为电驱动系统,以2%羟乙基纤维素(HEC)为筛分介质,通过用于DNA分析的TO-PRO-3荧光染料和激光诱导荧光检测器670 nm 截止滤光片的选择,构建了微流控芯片DNA分析系统。芯片凝胶电泳分离X174-Hae Ⅲ RF DNA片段,以603 bp 片段计算理论塔板数n为1.14×10⁶·m^-1,271/281 bp 的分离度R为1.2。建立的PMMA微流控芯片DNA分析系统具有制作和运行成本低,芯片可重复使用,分析重现性好等特点。该研究可用于制作微型化便携式DNA分析仪,应用于临床诊断、疾病筛查等领域。

理论分析激光诱导击穿光谱(LIBS)的特性,研究谱线信噪比随激光能量和样品属性变化的规律,对土壤样品中的微量Cu元素进行实验测量有重要意义。实验采用的烧蚀激光波长为1064 nm,脉冲宽度约10 ns,重复率为1 Hz。实验证实背景热辐射和元素特征辐射具有不同的空间变化规律,通过在空间上将两者分离获得较高的信噪比。当激光脉冲能量为40 mJ时,实验采用的土壤样品的最佳测量位置为距离火花中心0.75mm 处,选取Cu 324.75 nm 和Cu 327.39 nm 作为分析线,对含微量Cu元素土壤样品进行测量。采用内标法对测量结果进行定量分析,得到土壤中Cu元素的检测限可达到67 mg·kg^-1,满足国家土壤环境质量标准规定的二级土壤中Cu含量的要求。实验结果表明选择最佳光谱测量位置的方法能够有效提高信噪比,满足土壤中微量Cu污染检测的需求。

建立了冷冻干燥微波消解ICP-MS法测定肺癌患者肺组织中33种元素的方法。样品经真空冷冻干燥,采用纯化硝酸-过氧化氢体系微波消解,稀释定容后用ICP-MS对溶液进行元素的测定,在优化仪器工作参数后,以铑(Rh)和铼(Re)双内标进行校正。测定结果表明,元素检出限为0.01～0.45ng·mL^-1,测定了国家标准物质GBW(E)080193牛肝中的元素,测定值与标准值或参考值一致,元素精密度(RSD)为2.1%～14.3%,回收率为90.1%～117.5%。用该法测定了6例肺癌患者的肺癌、癌旁和正常组织中33种元素的含量。所建立的方法快速、简便、准确,适于肺组织等生物样品中多种元素的测定。

采用湿法消解对不同品质的怀地黄样品进行处理,利用ICP-MS测定不同品质生(干)怀地黄与相应水蒸法炮制熟地黄中多种金属元素含量。结果表明,不同品质地黄及其炮制加工的熟地黄之间金属元素含量无明显差异;熟地黄中含有Zn,Cu,Cr,Fe,Mn,Sn,Ni,Mo,Co等人体必需的多种微量元素,其中Ca,Fe,Al,Zn,Cu含量较高;不同品质生地黄中对人体健康有利的金属元素含量相对低于其相应品质炮制产物熟地黄。地黄中含有的Co,Ni,Cr,Mn等虽为人体所必需,但超过一定量对人体会产生毒害作用;而Pb等则是对人体有害的微量元素,应该在地黄炮制工艺中注意控制或降低消除此类元素。不同品质地黄中金属元素含量的测定可以为地黄及其炮制加工产物的综合评价提供有益参考。

采用微波消解技术,建立了一种测定头足类食药两用生物曼氏无针乌贼肉和海螵蛸中Cr,Mn,Cu,Zn,As,Cd,Hg和Pb等八种微量元素含量的ICP-MS法。测定元素校正曲线的相关系数都在0.9973以上,样品分析结果的相对标准偏差在2.4%～8.7%之间,加标回收率在96.5%～106.3%之间,最低检出限在0.002～0.032μg·L^-1之间。研究结果表明:曼氏无针乌贼肉和海螵蛸中含有丰富的元素Cu和Zn,但是重金属元素Cd和As含量也超过规定标准,因此曼氏无针乌贼进入市场时,需要对Cd和As含量进行严格的检查。研究结果不仅对曼氏无针乌贼质量控制具有指导意义,而且可为曼氏无针乌贼的养殖、资源利用及产品出口提供科学依据。

在实测数据的基础上,分析大气活性氮对野生植物葎草(Humulus scandens)中微量元素含量的影响。采集华北平原北京周边6个地点的葎草,利用等离子体原子发射光谱技术(ICP-AES)分析植物叶中Ca,Mg,S,Fe,Mn,Cu,Zn,B 和Na的含量。结果表明,葎草叶中各元素的平均含量由高到低依次为Ca(41106)>S(8370)>Mg(6628)>Fe(476)>Na(92)>B(78)>Mn(49)>Zn(38)>Cu(15)mg·kg^-1干重;不同大气活性氮浓度下葎草叶中微量元素含量没有显著差异:说明大气活性氮施肥效应造成的葎草对这些元素需求量的增加,并未超过当地土壤营养元素的供应能力。该实验结果将为研究全球大气氮沉降增加背景下,陆生草本植物的中微量元素营养状况提供科学参考。

微波消解技术与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)相结合,通过对仪器工作条件的优化,建立了测定蒙药中Zn,Fe,Ca,Mn,K,Mg,Sr和Na等8种元素的微波消解-ICP-AES法。该方法采用一次溶样,多元素同时测定,平均回收率在92.2%～113.3%范围,RSD值在0.4%～3.2%范围。为验证方法的准确度,用该方法对国家标准物质杨树叶(GBW070602)进行了测试,测定值与标准值相符,说明该方法结果是可靠的。

在HCl介质中,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在氢化物发生过程中的化学反应效率不同,通过测定经还原剂还原后和还原前Sb的荧光强度,求解联立方程计算出Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的含量,据此建立了氢化物发生-原子荧光光谱法直接测定土壤水溶态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)方法,操作简便,实用性强。考察了HCl浓度和KBH₄浓度对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)测定灵敏度的影响以及共存元素的干扰情况,并比较了两种还原剂对Sb(Ⅴ)的还原效果。方法检出限为Sb(Ⅲ)1.11ng·g^-1-1,Sb(Ⅴ)1.57ng·g^-1。加标回收试验表明方法准确、可靠。

研究了火焰原子吸收光谱法测定汽车尾气净化催化剂中的贵金属Pd。对测试条件和共存元素的干扰进行了研究。采用H₂O₂+HCl溶解催化剂,在基体元素共存的条件下,直接测定催化剂中的Pd。方法线性范围为0.1～15μg·mL^-1,检测限为0.029μg·mL^-1,相对标准偏差(RSD)在0.8%～2.5%之间,加标回收率为99.6%～101.2%。方法简便,快速,准确,满足催化剂测试要求。

腺毛菊苣是新疆维吾尔族传统习用药材,但其药物中有效微量、常量元素成分尚未进行过分析研究。试验采用HNO₃ 作为消解液,利用微波消解的方法处理样品,原子吸收分光光度法测定维吾尔药材菊苣根中钾(K)、镍(Ni)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)和锌(Zn)八种微量、常量元素的含量,精密度和回收率较好,回收率控制在92.25%～110.5%之间,相对标准偏差RSD曑3.88%。结果显示新疆菊苣中Mg,Ca,Fe,K等人体所需的必须微量元素含量十分丰富,特别是Mg和Ca含量较高,分别达到278.17和65.84mg·g^-1。其他元素中Mg和Zn含量中等;而Cu含量则较低,仅有0.0165mg·g^-1,Ni含量为0.00438mg·g^-1,实验结果为维吾尔医利用菊苣治疗心脑血管、骨质疏松症等疾病从微量元素的角度提供了有用的数据。

照传统煎煮法对中药灯台叶中铜、锌、铁、镁、钙、铬、锰和镉8种元素进行提取;用微孔滤膜分离提取液中的可溶态与悬浮态,利用大孔吸附树脂柱对可溶态中的有机态与无机态进行分离;采用火焰原子吸收光谱法对各种形态中的8种元素进行测定。结果显示,灯台叶中8种元素的总提取率为9.84% ～89.07%,浸留比为10.96%～903.4%,悬浮态颗粒吸附率为3.44%～23.37%。该法对各元素的加标回收率为94.5%～111.6%;相对标准偏差在0.29%～2.47%之间,测定结果的精密度和准确度令人满意。

超新星是恒星世界中已知道的最剧烈的天文现象之一,但目前发现的超新星数量相比于已探测到的数百亿天体而言又是有限的,所以有必要寻找快速高效的超新星搜寻方法或辅助手段。拟在栺a型超新星统计特征描述的基础上提出了一种海量星系光谱下栺a型超新星候选体选择范围自动约减的方法。该方法首先对栺a型超新星模板PCA分析获得特征谱,并获得每条待检星系光谱的低维超新星特征描述,然后通过引入样本的局部孤立性因子进行离群搜索,最后获得总样本数的1%作为继续搜寻证认超新星候选体选择的初始范围。实验表明该方法有效可行,这一方法在海量光谱中自动去除大量不含超新星的星系光谱,为超新星的进一步搜寻证认和后续观测提供了较可靠的候选范围,从而成为直接利用光谱巡天的海量数据获得超新星的高效途径。

恒星光谱数据的自动识别与分类是现代巡天望远镜所产生的海量光谱数据处理的一项重要研究内容。针对流量未定标的低分辨率恒星光谱设计了一种有效的自动分类方案,实现恒星光谱的MK分类:光谱型及其次型分类,光度型分类。该方案由三部分实现:(1)连续谱归一化:基于小波技术提取低频信号逼近连续谱的方法;(2)七种光谱型及其次型的分类通过非参数回归方法实现。(3)光度型分类通过基于最近邻的χ² 方法实现。实验结果表明该方案能够有效实现恒星光谱的MK 分类,光谱型及其次型的分类精度为3.2个光谱次型,栺灢桋光度型的正确识别率为60%,次优统计率为78%。该方案训练速度快,方法实现容易,适用于海量恒星光谱自动分类处理系统。

提出一种双长周期光栅(LPFG)调制光纤Bragg光栅(FBG)传感器光谱的方法。双LPFG是由两个中心波长一致的LPFG构成,FBG反射光谱位于双LPFG透射光谱的线性范围内。在对FBG及双LPFG光谱分析的基础上,利用双LPFG的带阻滤波特性,获得FBG反射光经双LPFG调制后的出射光谱并进行分析。将FBG粘贴于钢梁表面,当钢梁产生弯曲应变时,FBG光谱的中心波长发生偏移,经双LPFG 调制的FBG光谱的峰值随之变化,引起双LPFG出射光强的变化。采用光电探测器监测经双LPFG调制后FBG的输出光强,得滤波后光强与FBG中心波长变化成线性关系,可探测的材料(钢梁)最小应变为1.05με。将该方案应用于光纤智能结构冲击监测中,采用摆锤冲击法对四边固支碳纤维板(CFP)试件进行冲击,利用FBG测量板结构的冲击响应信号,系统采集到的动态信号时域波形及频谱与电涡流位移计的测量结果吻合得很好,实验结果表明采用该调制、解调方案测量结构的冲击响应是可行的。研究结果为FBG 在光纤智能结构动态监测领域提供了实验参考。