将血清紫外-可见吸收光谱与神经网络理论结合用于血液中胆固醇含量的分析。 研究表明, 在350～600 nm波段范围内, 吸收光谱具有以下几个特征： (1)不论胆固醇含量如何, 在416 nm处均有一个较强的吸收峰； (2)在波段450～500 nm之间有一肩峰, 其中心波长位于460 nm处; (3)在578 nm处还有一个较弱的峰； (4)不同胆固醇含量的吸收光谱的形状是明显不同的。 血清吸收光谱是胆固醇等多种组分光谱叠加的结果, 416 nm处的吸光度与胆固醇含量之间无明显相关性, 呈现出一种随机的关系, 因此不能由416 nm处的吸光度来确定胆固醇的含量是否异常。 基于波段455～475 nm范围内血清的吸光度与胆固醇含量有明显的相关性, 文章构建了血清吸收光谱与胆固醇含量之间关系的神经网络模型。

准确重建被测目标的颜色信息对实现可靠的植物病虫害诊断具有十分重要的意义。 文章提出把多光谱成像技术应用于植物病虫害诊断, 所采集的多光谱图像可以从光谱维和图像维反映被测目标的特征信息。 在此基础上, 实验采用16个窄带滤色片、 单色面阵CCD、 积分球混合光源照明和标准观测环境建立了能进行适时、 无损检测的多光谱成像系统。 并利用该设备对Macbeth色卡中8个色卡进行光谱和颜色重建, 重建的结果与光谱辐射度计的测量结果进行了比较。 通过对光谱匹配角度和CIE标准色差分析, 证明这种多光谱成像系统能够准确、 稳定地重建出目标的光谱信息和颜色信息。

油液光谱分析是当前研究复杂传动装置磨合过程磨损规律的重要方法, 利用原子发射光谱分析技术可以在不改变原有配合状态的条件下方便及时地对综合传动磨合过程磨损量变化规律进行研究。 文章基于综合传动的结构特征和磨合机理, 进行了台架空载磨合对比试验。 根据磨合试验油液光谱分析数据, 得出了磨合期磨损量变化与油液初始浓度、 磨合转速的函数关系, 建立了综合传动磨合期磨损量计算模型。 经验证明, 基于初始浓度、 磨合转速、 磨合时间和换挡间隔时间等参数的综合传动磨损量计算模型能够较准确地对磨合期Cu元素磨损量进行计算。 磨合期磨损量模型为磨合质量评判和制定磨合试验规范提供了重要参考依据。

为了突出目标在多光谱遥感图像中的信息, 克服由阈值法所带来的人为误差, 提出了一种突出遥感目标信息的方法。 利用光谱能级匹配法提取目标在图像中的相似度, 并将其作为目标信息波段加入到原始数据中去, 进行波段归一化处理, 以减少不同波段数据的量纲或数量级的影响, 进行MNF变换并合成RGB假彩色图像。 以新疆哈图地区的重点成矿岩性——凝灰质粉砂岩为例, 进行重点目标突出的结果表明, 信息增强后的图像颜色更加丰富, 与原始假彩色合成图像相比, 可以识别出更多的岩石类型, 比原始图像的MNF变换划分出更多地物类型。

针对目前半干旱区存在的土壤盐渍化问题, 以典型半旱区封丘县为研究区, 将遥感与磁感应电导率仪(EM38)技术相结合对典型半干旱区土壤盐分空间变异性进行了研究。 结合田间采样对EM38测量数据进行解译, 并对解译后的数据进行经典数据统计特征分析, 建立了EM38解译后的土壤电导率与光谱指数(土壤指数、 植被指数)之间的回归模型。 利用该模型绘制了研究区土壤盐分的空间分布图。 结果表明, 受内在和外在因子的共同作用, 研究区各土层含盐量均具有中等的变异强度。 采用植被指数与土壤指数和EM38测量相结合的方法, 较好地绘制了研究区土壤盐分的空间变化图。 盐渍化土壤主要集中在研究区北部与南部, 具有明显的趋势效应, 并且在整个剖面盐分表现为表层最高, 随着深度增加盐分先减小后增大的趋势。

建立了利用毛细管电泳光二极管阵列检测器连续波长扫描分析滚珠水性笔墨水的方法。 首先考查了缓冲溶液的类型、 浓度、 pH值, 以及电泳分离电压对分析结果的影响, 同时研究了管径分别为50, 75和100 nm的熔融石英毛细管对光二极管阵列检测器检测结果的影响, 实验表明毛细管内径的大小与检测器的吸光强度成正比, 在保证分离效果的前提下, 采用管径为100 nm的毛细管可以提高吸光信号检测强度, 因此在紫外和可见光的波长范围内都可以检测到吸收峰。 实验确定浓度为20 mmol·L-1 、 pH值为8.5的四硼酸钠作为缓冲溶液, 熔融石英毛细管从进样口至检测窗口的有效长度为40 cm, 内径为100 μm, 电泳分离电压为15 kV。 利用光二极管阵列检测器在190～600 nm波长范围内进行连续扫描检测, 根据三维电泳图中紫外区和可见区电泳吸收峰的特征分析不同种类滚珠水性笔墨水。

麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning, PSP)是分布最广、 危害最大的赤潮毒素, 可阻断钠离子通道从而抑制动作电位的形成导致动物体中毒。 以膀胱癌移行细胞T24为实验材料, 采用电压敏感荧光染料bis-oxonol, 根据PSP毒素GTX2,3对藜芦定诱导细胞去极化的抑制作用, 建立了一种麻痹性贝毒电压敏感荧光染料检测法。 实验结果显示, 在2～100 ng·mL-1范围内, PSP毒素GTX2,3可显著改变培养体系的荧光强度, GTX浓度与荧光强度之间存在很好的线性关系。 市售贝类PSP毒素检测结果表明, 此方法测定结果与小鼠法基本一致, 但灵敏度更高, 说明根据GTX浓度与荧光强度之间的线性关系可实现对样品中PSP毒素的快速检测。 利用电压敏感荧光染料测定贝体中的麻痹性贝毒是一种非常有潜力的贝毒快速筛查方法。

过去几十年中差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy, DOAS)在大气污染物监测方面取得了成功应用。 文章提出了根据差分吸光度最大值(OD′m)设定阈值的思想, 将传统DOAS算法与基于卡尔曼滤波的DOAS算法相结合, 利用两种算法在相同信噪比下具有不同反演精度的特点, 在保证测量精度的前提下提高了DOAS系统的检测极限, 较好地解决了短光程下低浓度气体的测量精度问题。 在常温常压和流动状态下, 对烟气中的SO2浓度测量进行了理论和实验研究。 研究结果表明, 改进的DOAS算法在OD′m<0.048 1时, SO2浓度测量精度较高, 测量下限可低于28.6 mg·m-3, 零点漂移低于2.9 mg·m-3； 传统DOAS算法在0.048 10.927 2时的SO2浓度测量都存在较大的误差, 必须进行线性度校正。

采用荧光光谱滴定法研究了不同温度下及醋酸缓冲溶液中, 葫芦脲［7］(CB7)对亚甲基蓝(MB)的包结作用。 在一定的浓度范围内, 体系的荧光强度随着CB7浓度的增大而增强, 且荧光峰位有一定的蓝移, 结果显示二者形成了1∶1的包结配合物, 同时计算了它们的包结稳定常数以及相关热力学常数ΔＧ, ΔＨ和ΔＳ, 热力学常数数值说明反应是焓变驱动的。 此外, 利用1H NMR谱图, 结合葫芦脲［7］以及客体亚甲基蓝的结构特征, 对其包结机理及主客体作用模式进行了探讨。

神经节苷脂(gangliosides, Gls)是一类含有唾液酸的酸性鞘糖脂, 是神经细胞膜的重要组成成分, 在生物膜中起着非常重要的生理作用。 文章用红外光谱(IR)、 紫外光谱(UV)、 原子力显微镜(AFM)分别对以牛脑为原料, 采用Folch萃取法、 硅胶吸附柱层析和DEAE-SephadexA-25离子交换柱层析得到的神经节苷脂的分子官能团和多聚体结构进行了研究。 实验结果表明, 从100 g湿组织中获得产品为55.2 mg, 纯度达62.84%, 其紫外光谱吸收在195 nm处。 通过红外光谱研究证明在提纯的产品结构中含有唾液酸分子的结构片段。 利用原子力显微镜对其在水中的聚集体微观形貌进行了观察研究, 发现神经节苷脂在水中呈清晰的纳米级球状或椭球状结构, 经测定： 神经节苷脂多聚体的大小在55～380 nm之间, 平均大小为(148.9±66.7) nm； 高度在1.0～5.0 nm之间, 平均高度为(3.25±1.01) nm。 该实验结果为神经节苷脂的生物活性研究以及作为神经类药物的开发利用提供了理论和实验依据。

光谱反射率重建一般指采用标准色卡上的颜色样本, 对成像系统进行光谱表征(Spectral characterization), 进而从系统响应中精确地求出物体表面的光谱反射率。 由于标准色卡的颜色样本数量较大, 在实际成像系统中使用时有诸多不便。 考虑到颜色样本之间存在较大冗余, 可从中选出具代表性的少数样本用于光谱表征。 针对已有方法未考虑实际成像系统特性的不足, 文章提出了一种代表颜色的分步选取算法, 即首先通过假设一个虚拟成像系统, 根据全局误差最小的原则, 挑选出部分最具代表性的颜色, 估计出实际成像系统的光谱响应函数, 然后在此基础上继续选择其余的代表颜色。 实验表明, 对于窄带多光谱成像系统及宽带彩色扫描仪而言, 文章提出的方法在光谱精度及色度方面均明显优于先前方法。

在RS与GIS环境下, 用土地利用、 土壤图等获取遥感监督分类的感兴趣区, 基于MODIS反射率产品、 运用光谱角度匹配等方法进行黑土边界提取研究。 结果表明： 基于MODIS反射率数据的土壤遥感分类方法, 可以提取黑龙江省黑土边界, 光谱角度匹配方法分类结果最好, 黑龙江省黑土带北部分类精度高于南部； 由于植被覆盖、 光谱特征相似等原因, 其他土壤分类结果相对较差； 由于东北地区裸土时间相对较长, MODIS的高时间分辨率特性有利于提高土壤遥感分类精度； 在GIS的支持下, 充分利用辅助信息选择遥感分类的感兴趣区, 可以提高土壤遥感分类精度； 引入地形、 气候等信息, 分类精度得到显著提高、 提取的黑土边界信息更准确。

用荧光猝灭光谱、 同步荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了染料木素与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。 结果表明染料木素对HSA的荧光猝灭作用属于二者形成复合物所引起的静态猝灭； 利用Stern-Volmer方程处理实验数据, 得到染料木素与HSA之间的结合常数KA为1.00 106(27 ℃), 1.66 106(37 ℃)和5.25 106(47 ℃)。 根据Frster非辐射能量转移理论, 求出了染料木素与HSA之间的结合距离为2.59 nm(27 ℃), 2.65 nm(37 ℃)和2.90 nm(47 ℃)。 通过计算热力学参数, 可知该药物与人血清白蛋白的相互作用是一个吉布斯自由能降低的自发过程, 且二者之间的主要作用力类型为静电引力, 同时用同步荧光光谱探讨了染料木素对HSA构象的影响。

测定了水稻叶片的高光谱反射率, 以及相应的叶绿素、 类胡萝卜素含量, 采用一种将350～2 500 nm范围内所有光谱波段两两组合的方法, 构建所有可能的归一化比值色素指数, 并建立这些指数与叶绿素、 类胡萝卜素含量的统计模型, 然后将构成最佳模型的指数确定为最适合相应色素估算的指数, 并进行验证以及与已知归一化色素指数进行了比较。 结果表明, 本研究所给出基于叶片水平的色素指数(R1 729－R707)/(R1 729＋R707), (R1 554－R572)/(R1 554＋R572), (R1 729－R706)/(R1 729＋R706), (R1 536－R707)/(R1 536＋R707)可以较好地估算叶绿素、 类胡萝卜素含量。 构成这些色素指数的指数波段主要位于700 nm附近, 其次为绿光长波区域； 构成指数的参照波段主要位于短波红外区域。 这说明短波红外区域在色素指数的构建中也有重要作用。 这些色素指数对叶绿素、 类胡萝卜素含量的估算效果一般要好于各已知的归一化比值色素指数, 或者与最好的已知色素指数估算效果相当。

利用紫外-可见(UV-Vis)光谱和荧光光谱研究了超声波照射激活纳米二氧化硅(SiO2)粒子对牛血清白蛋白(BSA)分子的损伤, 并考查了超声波照射时间、 纳米SiO2粉末加入量、 溶液酸度和超声波照射功率等因素对BSA分子损伤程度的影响。 结果表明, 对于体系温度为(37.0±0.2)℃和浓度为1.0 10－5 mol·L-1的BSA溶液, UV-Vis光谱显示, 随着超声波照射时间, 纳米SiO2粉末加入量, 溶液pH值和照射功率的增大呈现出越来越明显的增色效应。 然而, BSA溶液的荧光光谱却随着上述因素的增大呈现出越来越明显的猝灭现象。 此外, 还初步探讨了超声波照射激活纳米SiO2粒子对BSA分子损伤的机理, 认为是声致发光或高热激发使纳米SiO2粒子产生·OH自由基, 进而损伤溶液中的BSA分子。 这一研究结果对声催化方法应用于临床治疗肿瘤以及纳米药物的开发具有一定的指导意义。

将分布式并行计算引入光谱学信号处理领域。 用傅里叶红外光谱仪FTIR-4100获得白砂糖、 木糖醇、 麦芽糖和葡萄糖4类糖各39个样本的光谱曲线作为测试数据。 在两台软硬件配置相同的计算机平台上运行分布式并行算法。 先运用分布式并行方法读取FTIR-4100生成的文本文件中的原始数据, 然后进行分布式并行数据预处理, 包括最大峰值标准化校正, Savitzky-Golay平滑降噪算法等, 再运用分布式并行遗传算法抽取糖特征波数共24个, 最后将提取到的24个特征波数作为用BP神经网络输入, 建立3层人工神经网络。 实验结果表明, 分布式并行计算运行结果与单机顺序计算结果比对一致, 在两台计算机并行工作模式下的计算效率比传统的单机顺序计算处理效率高33.6%, 为光谱学信号处理研究领域进行复杂科学计算和提高计算效率提供了新的方法。

基于原子发射光谱油液分析是大型机械设备磨损状态监测与故障诊断的重要技术, 由于灰预测理论在趋势预测方面具有明显的优势, 文章利用油液原子发射光谱分析结果, 结合灰预测理论, 建立了某综合传动油液中金属元素Fe趋势变化的灰预测模型。 在模型参数辨识求解上首次引入了改进欧拉算法, 解决了避免原灰预测模型在实际应用过程中出现的预测结果主要依赖于第一个实测值的问题, 使得预测结果更准确。 将该算法结合原子发射光谱分析Fe元素浓度的阈值制定, 有效地捕捉到综合传动发生故障的征兆信息, 及时采取措施防止综合传动的故障, 具有很好的推广应用价值。

以低档绿茶为原料采用煎煮法提制得茶叶粗多糖CTPS-Ⅰ, 用复合酶法提制得CTPS-Ⅱ, 采用复合酶法从茶树鲜叶中提制得茶叶粗多糖CTPS-Ⅲ。 测定了各茶叶粗多糖的糖含量和蛋白质含量。 用HPGPC-ELSD法分析了各茶叶粗多糖中均一性组分分布及其质量比例, CTPS-Ⅰ, CTPS-Ⅱ和CTPS-Ⅲ各含有5, 4和7种均一性组分； GC-MS法测得三种茶叶粗多糖均由鼠李糖、 阿拉伯糖、 木糖、 甘露糖、 葡萄糖和半乳糖六种单糖组成, 并分析了其摩尔比例； 紫外-可见吸收光谱显示CTPS-Ⅰ在257 nm处有吸收峰, CTPS-Ⅱ在240～270 nm区段有一吸收肩峰, CTPS-Ⅲ在250～360 nm区段有微弱的“双波浪状”特征吸收, 并分析了其游离蛋白质和核酸的含量关系, 红外光谱研究了茶叶粗多糖的糖类复合物的特征； 圆二色谱分析表明三种茶叶粗多糖在水溶液中呈现不同的构象。

邻苯二酚和对苯二酚是有毒物质, 酪氨酸和色氨酸是天然氨基酸中仅有的会发光的组分, 由于四组分光谱重叠, 很难用常规方法直接定量检测。 实验中采用三维荧光光谱结合平行因子和自加权交替三线性分解算法, 邻苯二酚、 对苯二酚、 酪氨酸和色氨酸进行直接定量测定； 同时, 比较两种算法在定性测定和定量测定上的差别。 当测量体系的成分数预估计值为4时, 两种方法分辨后的回收率分别为(101.2±2.7)%, (99.3±3.0)%, (98.7±4.5)%, (101.6±4.7)%和(109.0±8.0)%, (91.3±11)%, (99.7±13)%, (98.1±11)%。 试验结果表明, 两种方法可用于四组分直接快速定量测定； 通过对两种算法的比较, PARAFAC算法更具优势。

活细胞在必需的新陈代谢过程中会产生自由基, 越来越多的研究证据表明, 这些自由基涉及到许多体内调控系统, 然而一旦有过多的自由基生成便会氧化细胞脂膜、 蛋白质、 DNA和酶, 进而对细胞造成致命性的损伤。 此外, 研究还表明许多疾病与自由基密切相关, 例如, 有研究报道海氏默症病人脑中生物分子的氧化损伤程度明显高于正常值, 另外癌症可能也是DNA受到氧化损伤的结果。 因此, 测定自由基的方法就显得十分必需和重要。 文章重点对羟基和超氧自由基检测技术的发展情况进行了讨论, 涉及的自由基检测技术主要有分光光度法、 荧光法、 化学发光法和电子自旋共振技术, 并评价了各种方法的优缺点。

应用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)法测定了内蒙古饮茶型氟中毒病区锡林浩特市有长期饮砖茶习惯的蒙古族牧民以及对照组(不饮砖茶的汉族居民)的发和尿中Ca, Mg, K, Al, P, Cu, Zn, Fe等八种生命元素的含量。 标准物质测定结果满意, 方法精密度介于2.32%到8.03%之间。 通过人发和人尿样品的测定, 发现长期饮砖茶人群的发铝、 发镁、 发钾明显高于对照组(P<0.05), 尿铝、 尿钙也显著高于对照组, 而尿钾低于对照组(P<0.05)。 表明长期饮用砖茶会影响体内Al和Ca等生命元素的代谢, 其机理需进一步深入研究。

矿质营养, 尤其是微量元素Fe和Zn对于人体健康的影响已经受到广泛的关注。 了解我国小麦籽粒矿质养分状况对于通过育种途径改善作物品质以及人体健康有重大意义。 该研究采用微波消解, ICP-AES分析方法对262份我国小麦微核心种质库的籽粒微量元素(Fe, Mn, Zn, Cu)和其他矿质养分(Mg, Ca, K, P)含量进行了分析测定, 结果表明我国小麦籽粒中八种矿质营养元素浓度都存在显著的基因型差异； 小麦籽粒中Fe, Mn, Zn, Cu四种微量元素浓度间均存在明显的正相关关系, Fe和Mn相关系数为0.395**, Fe和Zn 为0.424**, Fe和Cu为0.574**, Mn和Cu为0.474**。 春性和冬性小麦间籽粒八种矿质养分含量基本没有差异。 这些研究结果为进行籽粒富含矿质营养小麦品种的选育提供了重要依据。

通过分析治疗胆囊炎、 胆石症的蒙药苏斯—12中微量元素含量, 探讨蒙药苏斯—12的药效与微量元素含量的关系。 应用高压密封微波消解、 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对蒙药苏斯—12进行微量元素含量分析。 在蒙药的配制及整体研究工作中发现它们含有多种氨基酸和丰富的微量元素, 实验结果表明： 苏斯—12中含有丰富的微量元素, 尤其Ca, Al, Mg, Fe, Sr, Mn, Zn, Cu等元素的含量比较高, 而Pb, Cd, As等元素含量相对低, 都低于国家限定值。 加标回收率在94.63%～106.40% 之间, 相对标准偏差RSD≤3.35 %, 检出限在≤0.009 μg·L-1。 蒙药苏斯—12有效控制和治疗胆囊炎、 胆石症, 总有效率达91.2%和100%, 蒙药苏斯—12中的微量元素与药效之间有密切的关系。

采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES) 分析广西中药白花丹根、 茎、 叶3个部位的20种常量及微量元素。 结果显示, 白花丹中除了含人体必需的常量元素K, Ca, Na, Mg外, 还有Zn, Fe, Mn, Cr, Co等必需的微量元素和其他元素Mo, Sb, Bi, Cd, Sr, Pb, Cd, As等。 各元素的含量在白花丹的根, 茎, 叶中分布不同, 在叶和根中的含量比较丰富, 与白花丹的抗菌, 抗肿瘤及抗氧化活性的药用有效部位在根部和叶部的结果一致, 如Na, K, Ca, Zn, Fe, Mn, Sr, Cu, Co等含量在叶中含量最高, 根次之。 在许多抗癌中药中, Zn, Mn, Fe的含量通常比较高, Cr, Sr, Cu的含量也至关重要, 作为传统抗癌中药的白花丹中就含有丰富的Zn, Mn, Fe和一定量的Sr, Cr, Cu元素, 测定结果为探讨中草药中常量、 微量元素与生物活性之间的相互协同关系提供了有用的数据, 也为更好地开发和利用白花丹药用资源提供理论依据。

建立了微波消解-ICP-MS测定人体血浆中30种痕量元素的方法。 血浆样品经过微波消解, 在优化ICP-MS仪器工作参数后, 以双内标铑(Rh)和铼(Re)进行校正。 测定的结果表明, 30种痕量元素的检出限为0.01～0.68 ng·mL-1, 回收率为85%～119%, 相对标准偏差(RSD)为1.7%～10.2%。 用该方法对国家标准物质牛血清成分(GBW 09131)进行测定, 其元素浓度均在标准值范围内。 因此微波消解-ICP-MS方法快速、 简便、 准确, 适于人血浆等生物样品中多种痕量元素的测定。

应用ICP-MS系统检测了甲哌鎓处理对转Bt基因抗虫棉棉籽中各种无机元素含量的影响, 结果表明： ICP-MS可以迅速、 有效地检测出棉籽中54种无机元素的含量。 其中K, P, Mg, Ca, Na五种人体必需宏量元素, 含量范围为138.3～13 835.1 μg·g-1； 14种人体必需微量元素含量范围为14.2 ng·g-1～81.7 μg·g-1, 从高到低依次为Si, B, Mn, Sr, Zn, Ni, Cu, Mo, Fe, Co, Se, V, I, Sn； 五种重金属元素含量范围为0.1～455.3 ng·g-1, 从高到低依次为Pb, Cd, Cr, As, Hg； 甲哌鎓处理显著降低了人体必需宏量元素Ca、 微量元素Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu, I含量； 重金属Pb, Cd和Cr含量分别降低68%, 67%和54%, 均达显著水平, 对其他宏量、 微量元素无显著影响。 对于棉籽中的其他30种元素, 甲哌鎓处理显著提高了La等八种元素、 降低了W等七种元素含量。 这些结果表明, 甲哌鎓处理一定程度上增加了棉籽作为食油用的安全性。

采用MIBK萃取/反相萃取分离富集的方法, 建立了氢化物无色散原子荧光法测定复杂地质样品中的痕量碲的新方法。 实验了HCl-NaBr-MIBK体系萃取Te(Ⅳ)的能力, 研究了Te(Ⅳ)在KMnO4-HCl-MIBK体系中的反相萃取行为。 当萃取条件为3.6 mol·L-1HCl-100 g·L-1NaBr时, Te(Ⅳ)可被MIBK完全萃取； 用HCl-KMnO4氧化MIBK相中的Te(Ⅳ), 水相反相萃取Te(Ⅵ), 成功分离了氢化物原子荧光法测定Te的Au, Ag, Pt, Pd, Cu, Pb, Co, Ni, Cd, As, Sb, Bi, Hg, Tl和Se等干扰元素, 方法检出限为1.14 10－4 μg·g－1, 相对标准偏差为6.84%, 对国家标准物质样品分析的结果与所给参考值吻合, 可用于复杂地质样品中痕量Te的测定。

石墨炉原子吸收光谱法是测定动物脑组织Fe含量的常用方法, 然而由于传统的液体进样方法中, 样品前处理阶段用硝酸消解周期长, 成本高耗时长, 限制了原子吸收光谱技术在测定动物组织中Fe含量的应用。 文章以SD大鼠脑部海马、 纹状体、 皮层为实验材料, 采用固体进样器进样, 利用石墨炉原子吸收光谱技术对各组织中的Fe含量进行了测定, 并与传统法方法——硝酸消解样品后, 液体进样的石墨炉原子吸收光谱测定结果做了比较, 结果表明这两种方法所测结果无显著性差异, 但应用固体进样法, 样品前处理阶段明显简单, 显著节省了样品准备时间, 降低了工作量, 使测定时间明显缩短, 成本明显降低, 并且能够有效避免外界因素对测定结果的影响, 为固体进样法的进一步应用奠定了基础。

恒星大气物理参量(有效温度、 表面重力、 化学丰度)是导致恒星光谱差异的主要因素。 恒星大气物理参量的自动测量是LAMOST等大规模巡天望远镜所产生的海量天体光谱数据自动处理中一个重要研究内容。 文章采用两种非线性核回归方法对低分辨率恒星光谱进行3个物理参量的自动估计： 核最小二乘回归(KLSR), 核PCA回归(KPCR)。 实验表明： (1)KLSR与KPCR可以实现光谱到表面有效温度和表面重力的回归, 但是KLSR对噪声敏感, KPCR鲁棒性好于前者； (2)对于温度参数估计, 两种算法具有相近的估计效果； 对于表面重力和化学丰度估计, KPCR优于KLSR和非参数回归方法； (3)KLSR与KPCR方法实现容易, 模型的训练速度快, 运算复杂度小, 适用于恒星光谱物理参量的自动测量。

在海量的天体光谱数据中利用无监督聚类学习方法将天体自动分类具有更加诱人的前景。 针对当前聚类方法存在的缺点, 提出一种高效的高维数据硬划分算法, 在此基础上提出了一种分阶段模糊聚类方法。 第一阶段, 利用硬划分算法对数据聚类, 克服了模糊聚类算法对初始值敏感的缺点。 第二阶段, 以第一阶段运算结果作为初始值, 进行模糊聚类的, 并将微粒群算法引入模糊聚类, 从而保证了聚类结果的全局最优性。 实验结果表明, 该方法用于天体光谱聚类是可行的、 有价值的。

傅里叶变换光谱仪(FTS)在光谱分析中的应用越来越广泛, 并且其微型化的趋势也愈加明显。 文章设计了一种新型空间调制微型傅里叶变换光谱仪。 在介绍其结构理论的基础上, 对其空间的光强分布进行了模拟, 通过对该结构下引起相位误差因素的详细分析, 采用改进的Mertz相位校正方法对小双边的采样数据进行了光谱复原, 其理论分辨率可达到3.43 nm@800 nm, 信噪比的理想分辨极限为6.8 dB。 该结构的微型FTS可以用微机械加工的方法来实现, 具有性能稳定, 误差容易校正等优点, 文章对空间调制微型傅里叶变换光谱仪的结构设计及仿真, 为微型FTS的微机械加工实验提供了理论支持, 还为微型傅里叶变换光谱仪的进一步应用提供了更广阔的空间。

提出了一种防伪光栅结构-双层交叉叠合式共振亚波长光栅, 其特点是可以展宽共振亚波长光栅的共振波长宽度, 使得当将其应用于防伪时能得到更佳的光变效果。 分析了半峰全宽展宽的原理, 指出共振宽度值的大小依赖于耦合到光栅波导层内一级衍射光的能量。 优化设计了此种光栅的结构参量。 用矢量衍射理论对该结构的共振特性和制作工艺误差进行了研究。 研究表明： 这种防伪光栅的共振光谱峰值并不随着入射角的改变而降低, 共振半峰全宽最大值约为同等条件下基本共振光栅结构的7倍, 该结构的共振性能对光栅制作误差不是很敏感, 是一种应用价值较高的防伪光栅结构。

利用二级轻气炮驱动铜飞片以2.21 km·s-1的速度撞击铝合金低温靶, 产生速度为18.76 km·s-1的一维冲击波作用于等比例冷凝的一氧化碳和氮均匀混合液体样品。 同时, 借助增强光电耦合传感器及瞬态摄谱技术捕获到冲击压力为33.5 GPa下样品完全离解成等离子体时的线状光谱。 分析这些数据可知, 文章所述的六通道光谱系统能可靠地测量和记录介质的冲击压缩-发光过程； 其中主要产物的发射谱线表明, 一氧化碳和氮均质体已经发生了化学反应和相变。 此外, 与中心波长较高的谱线强度相比, 488 nm通道的光谱强度明显较高的事实, 也证明高密度碳氢液体在冲击压力作用下确实存在从“光学薄”到“光学厚”的转变。

研究了不同能量的纳秒激光脉冲聚焦到单晶硅片上时, 激光等离子体的自由电子密度和温度以及损伤形貌随激光脉冲能量增加的变化规律。 研究结果表明： 激光脉冲击穿硅介质产生的激光等离子体的体积以及自由电子密度和温度大小, 决定了硅表面损伤的形貌特点和大小。 自由电子密度和温度的变化特点是： 随着激光脉冲能量的增加, 激光等离子体的体积不断增大, 自由电子温度缓慢增加而密度基本不变。 又由于激光等离子体的自由电子密度和温度呈现从中心到边缘由大到小的变化趋势, 所以损伤形貌总的特点是内部区域的熔化非常充分, 形成明显的周期性排列的规则条纹, 且条纹的排列趋势呈现环状； 中部区域熔化不充分, 形成条纹不很规则； 边缘区域处分界明显, 有时出现等离子体产生喷溅变色痕迹。

利用分步傅里叶变换法对飞秒激光脉冲在纳米光纤中产生超连续谱的过程进行了数值模拟, 分析了纳米光纤直径、 输入脉冲的峰值功率以及脉冲宽度等对纳米光纤中超连续谱产生的影响。 通过模拟分析发现： 输入脉冲脉宽越窄, 光谱展宽越为明显； 输入脉冲峰值功率越高, 超连续谱(SC)过程越明显； 当输入脉冲一定时, 纳米光纤的直径与超连续谱的产生有着至关重要的作用： 超连续谱的产生与光纤半径并不成线性关系, 当输入脉冲的中心波长与纳米光纤的直径相匹配时, 超连续谱产生最为明显。 以上结论对进一步研究和利用纳米光纤中的超连续谱有着非常重要的意义。

观测了氧气常压介质阻挡放电过程产生的发射光谱, 利用氧气大气谱带(ｂ１Σ＋ｇ→Ｘ３Σ-ｇ)转动结构的拟合光谱与实验光谱的比较和氧原子发射谱线测量了等离子体的气体温度和电子温度; 通过分析氧气常见激发态(ａ　１Δｇ, ｂ　１Σ＋ｇ和Ａ　３Σ＋ｇ)的产生和猝灭途径, 结合氧气激发、 解离过程的动力学数据, 探讨了在大气压介质阻挡放电条件下氧气大气谱带的产生原因。 结果表明： 在该实验条件下氧气常压介质阻挡放电时电子温度(11 800±400) K远高于气体温度(650±20) K, 由于ａ　１Δｇ的辐射跃迁概率太小, 且Ａ　３Σ＋ｇ在高气压下很容易被猝灭, 实验中没有观测到这两个激发态的辐射, 而测到了具有清晰转动结构的氧气大气谱带。

制备了高折射率Ho3+单掺和Ho3+/Yb3+共掺低声子能量重金属碲酸盐玻璃。 根据Judd-Ofelt理论对吸收光谱进行拟合, 求得Ho3+强度参数Ωｔ(t=2, 4, 6)分别为4.373 10-20, 1.906 10-20和1.451 10-20 cm2, 并进一步计算了Ho3+在红外区各能级跃迁的振子强度、 自发辐射跃迁概率、 辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。 982 nm激发下, 铋碲酸盐玻璃中Yb3+直接敏化Ho3+, 在红外区产生有效红外发射。 Ho3+吸收与发射截面在1.95和2.05 μm处分别高达5.63 10-21和6.24 10-21 cm2, 大于Ho3+掺杂磷酸盐和氟化物玻璃, 这有利于降低激光抽运阈值, 实现高效Ho3+激光输出。 较低的声子能量和较大的发射截面表明, Ho3+/Yb3+共掺杂铋碲酸盐玻璃有望成为良好的红外激光工作物质。

利用固相反应法制备了EuVO4样品, 利用X射线衍射, 傅里叶红外光谱, 激发光谱与发射光谱等测试手段对其粉末的晶型、 结构、 发光性质进行了研究。 XRD结果表明, 随着反应温度的升高, V2O5和Eu2O3在600 ℃左右开始反应, 700 ℃左右反应基本完成, 生成物属四方晶系, 与EuVO4标准图谱一致, 说明固相反应主产物是EuVO4； 红外光谱证明, VO键的伸缩振动变弱, 并向低波数移动, O—V—O的反对称伸缩振动明显增强； 激发光谱的主要变化是Eu—O电荷迁移带随着反应温度的升高而消失, 产生出强度很强的323 nm处的7F0—5H3跃迁； 发射光谱结果表明, 随着V2O5和Eu2O3向EuVO4转变, 最佳激发波长也由275 nm逐渐向323 nm移动, 同时出现了467, 592和616 nm处的发射峰。 它们分别归属于VO3-4的蓝色发射、 Eu3+的磁偶极跃迁和电偶极跃迁, 实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光, 而且VO3-4-对Eu3+的发光有较好的促进作用。

合成了一种新型的稀土配合物Eu0.5Tb0.5(TTA)3Phen, 并采用原位乳液聚合法进一步制备了Eu0.5Tb0.5(TTA)3Phen/PMMA稀土聚合物。 利用红外光谱仪(IR)、 电子探针X射线能谱仪等对其结构进行了表征, 利用扫描隧道电子显微镜(SEM)、 荧光光谱仪(FS)等研究了其微观形貌, 并探讨了其发光性能。 结果表明, 聚合物中PMMA与稀土部分Eu0.5Tb0.5(TTA)3Phen通过键合的方式结合, 仍保持Eu0.5Tb0.5(TTA)3Phen原有的发光特性； 在365 nm紫外光的激发下, 产生发光峰在611.8 nm附近、 谱线带宽为10.4 nm的红光发射, 发光亮度高, 色纯度高； Eu0.5Tb0.5(TTA)3Phen/PMMA具有良好的发光性能, 其发光强度与MMA加入的含量有关。

采用碳还原法合成了掺杂两种稀土金属离子的碱土金属硫化物光激励发光材料, 并对光激励发光材料的辐射剂量特性进行了研究。 将材料做成PMMA剂量片在60Coγ源下接受辐照, 然后用自己搭建的在线实时测试系统对剂量片发出的荧光信号进行测量。 实验发现碱土金属硫化物光激励发光材料在0.01～1 000 Gy内, 有很好的辐射剂量响应范围(5个剂量级), 荧光信号峰值强度与辐照剂量线性关系良好, 说明碱土金属硫化物光激励发光材料在辐射剂量测量中有着很好的应用前景。 文章主要探讨了碱土金属硫化物光激励发光材料在辐射剂量测量中的应用。

MgxZn1-xO材料是一种新型的光电功能材料, 近年来受到人们的广泛关注。 文章采用Sol-Gel法制备了MgxZn1-xO粉体, 研究Mg含量对MgxZn1-xO结构和发光性能的影响, 结果表明在x从0到1的整个区间中MgxZn1-xO样品存在六方纤锌矿与面心立方两种结构, 当x<0.2时为六方纤锌矿结构, x>0.8时为面心立方结构, 在两者之间为其混合结构； 光谱分析表明不同组分的MgxZn1-xO样品均具有紫外和可见发射特性, 紫外发射峰位于370～384 nm, 可见发射峰位于468 nm附近； 粉体的平均粒径在100 nm左右。

采用共蒸发法在不同条件下制备了ZnTe和ZnTe∶Cu多晶薄膜, 通过XRD和XPS研究了它们的结构和各元素的浓度分布。 结果表明, 不同衬底温度下沉积的薄膜, 结构无明显变化, 利用XPS溅射剖析获得了薄膜中各成分浓度随溅射时间变化的分布图, 发现不同条件下制备的薄膜, 溅射速率不同, 各成分随溅射时间的变化也不相同。 薄膜中Cu的浓度随溅射时间增加而快速增加, 并达到一极大值, 然后快速下降。 根据Cu浓度的变化研究了ZnTe层对Cu原子的阻挡作用, 通过对Cu浓度随时间变化分布图的比较, 作者认为, 用70 ℃制备ZnTe, 而后在常温下制备ZnTe∶Cu的复合膜作为CdTe太阳电池的背接触层, 能有效阻挡Cu原子的扩散, 提高电池效率。

荧光测定法在化学分析和生物检测中已广泛应用, 将该法引用到中药的生物效价检测中则是一种新的尝试。 而生物效价检测与药效直接相关联, 是研究中药质量控制与品质评价方法的新趋势。 为了建立与抗病毒药效相关的板蓝根质量控制和评价方法,采用化学荧光测定法考察了板蓝根提取物对流感病毒神经氨酸酶(NA)的体外抑制活性, 分析了其药理作用的量效曲线变化趋势和作用规律。 在此基础上并根据生物检定的统计学原理, 以“质反应平行线”法设计和优化检测条件, 建立了板蓝根抗病毒生物效价荧光检测方法。 实际测试结果能够灵敏、 定量表征样品间的品质差异, 方法的可靠性和可重复性较好。 以此作为板蓝根质量生物控制和评价方法, 能够体现中药药效特点。

乳品质量问题是制约乳品工业发展的瓶颈。 近红外光谱技术以其快速、 简便等优越性广泛应用于各个领域, 在乳品检测中有巨大的应用潜力和前景。 但样品温度对近红外分析模型的稳健性和检测结果会产生较大影响, 为获得较好的分析准确度, 文章提出了抑制温度影响的新方法——多维正交校正(NOSC)结合多维偏最小二乘(NPLS)法。 它将温度作为建模元素组成含温度信息的三维光谱矩阵, 先将三维光谱阵进行预处理, 运用NOSC方法滤除无关信息的干扰, 再采用NPLS方法建立牛奶成分与透射光谱的校正模型。 文章在25, 30, 35和40 ℃四个温度点处做了研究, 波长范围为1 100～1 700 nm。 通过常规法和多维校正法来减小温度的影响。 实验结果表明, 常规法无法抑制温度的影响, 而与其他方法相比, NOSC-NPLS法建立的校正模型具有更好的预测能力和稳健性, 能更有效地消除温度的影响。

采用红外光谱和显微红外光谱, 对添加两种α成核剂(TM-1、 TM-3)和一种β成核剂(TMB-5)的聚丙烯(PP)的自然光氧化降解行为及机理进行了研究。 结果表明, 添加成核剂前后, PP的光氧化降解产物均含有酮、 羧酸、 酯、 醇和不饱和烃等。 三种成核剂的加入并没有改变PP的光氧化降解机理和降解产物, 但都对PP的光氧化反应起了一定的加速作用。 各体系的光氧化速率依次为： PP/TMB-5>PP/TM-3>PP/TM-1>PP。 PP与添加成核剂的PP中的光氧化程度沿深度的分布表现出相似的规律： 表面处的羰基指数最高, 自曝晒表面向内部, 羰基指数逐渐降低, 到约250 μm处减小到约为0, 这个范围称之为表面氧化层。 表面氧化层的厚度不随曝晒时间的不同而不同, 而是由紫外光的穿透能力、 氧气的扩散、 尤其是加工时样品中的温度梯度所决定的。

采用一套专门设计的由微创光纤探头组成的光纤光谱仪生物组织光学参数测试系统, 对颅脑创伤的大鼠创伤侧和对照侧进行近红外光谱检测及脑水含量(brain water content: BWC) 测定。 通过采用Feeney's 自由落体撞击法建立大鼠急性局灶性脑挫裂伤模型, 以近红外光谱技术和干湿比重法监测伤后脑水肿的变化。 实验发现： 伤后1 h, 伤侧脑组织已发生水肿, 伤后24～72 h, 伤侧脑水肿达高峰, 随后逐渐下降； 用脱水剂后, 脑水肿情况逐渐好转, 随着药物失效, 水肿又一次发生。 生物组织优化散射系数(Reduced Scattering Coefficient: μ′s)与BWC的变化规律一致, 有很好的线性相关性, 能够较好的反映脑组织水肿程度以及药物脱水效果。 证实近红外光谱技术用于颅脑创伤实时监测的可行性, 为颅脑创伤的研究提出了一种新技术。

应用可见近红外反射高光谱技术探讨了菠菜叶片硝酸盐含量的无损检测方法。 利用偏最小二乘法(PLS)和主成分分析法(PCP)分别建立了菠菜叶片硝酸盐含量与反射高光谱间的数学模型, 同时对不同光谱预处理方法和不同建模波段范围下模型的预测性能进行了比较分析。 结果表明, 原始反射光谱经平滑后一阶微分处理, 模型的预测性明显提高； PCR模型的预测结果要略好于PLS模型； 异常值剔除之后, 全波段范围内用平滑后一阶微分光谱建立的PLS和PCR模型能较好地预测菠菜硝酸盐含量, 经独立测试集(n=13)检验, 实测值和预测值的相关系数分别为0.94(PLS模型)和0.95(PCR模型), 预测均方根误差分别为128.2 mg·kg-1(PLS模型)和120.8 mg·kg-1(PCR模型)。 研究表明应用可见近红外反射高光谱来定量无损检测蔬菜的硝酸盐含量是可行的, 为今后蔬菜叶片硝酸盐含量的快速无损测定提供了理论依据。

近红外光谱应用于农产品内部品质无损检测的方法引起人们的广泛关注, 在分析过程中建立一个稳定可靠的模型用于处理非线性数据集是十分重要的, 也是有一定难度的。目前常用的偏最小二乘(PLS)、 主成分回归(PCR)以及逐步多元线性回归(SMLR)等方法还不能解决这类问题。 文章提出了将基于统计学原理的最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归方法用于番茄汁的近红外(NIR)光谱分析, 预测番茄汁品质(糖度和有效酸度)。 运用LS-SVM方法以67个番茄汁样本建模, 采用高斯径向基函数(RBF)为核函数, 对33个样本进行糖酸度预测, 糖度的相关系数为0.990 25, 均方根标准预测误差为0.0056° Brix； 有效酸度的相关系数为0.967 5, 均方根标准预测误差为0.024 5。 结果表明, LS-SVM方法要优于PLS和PCR建模方法, 是一种快速、 准确的近红外光谱分析方法。

提出了一种基于傅里叶变换红外(FTIR)反射谱的动态随机存储器(DRAM)深沟槽结构测量方法与系统。 给出了测量原理与方法, 设计了测量系统光路。 通过可变光阑调节探测光斑大小并选择合适的入射角, 消除了背面杂散光反射干扰的影响, 大大提高了信噪比。 对DRAM深沟槽样品进行反射光谱图测试与实验研究, 表明所述方法与系统能够提取出纳米级精度的深沟槽参数。 该技术提供了一种无接触、 非破坏、 快速、 低成本和高精度的深沟槽结构测量新途径, 在集成电路制造过程中的在线监测与工艺控制方面具有广阔的应用前景。

针对国内常有瓜农采摘远离成熟期的西瓜, 采用高浓度乙烯利处理, 诱导其快速成熟的现象, 对未经乙烯利处理和经乙烯利处理的西瓜进行了可见/近红外漫透射光谱的分类试验研究, 在判别分析中, 提出一种简单的透过率之比判别分析法, 对未经乙烯利处理样品的误判率为32.5%, 经乙烯利处理样品的误判率为20%； 采用马氏距离判别分析和偏最小二乘法判别分析都可以取得理想的判别结果, 一阶微分光谱经Norris微分滤波处理后, 利用马氏距离判别, 判别结果为未经乙烯利处理样品校正集误判率1.67%, 经乙烯利处理样品校正集、 预测集均没有出现误判的情况； 二阶微分光谱利用偏最小二乘法判别, 没有误判情况发生。 在使用这两种判别方法进行判别分析时, 光谱预处理方法影响判别效果, 应根据采用的判别方法决定所需采用的光谱预处理方法。

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定一定重金属浓度梯度处理下水芹和黄菖蒲根、 茎、 叶的红外光谱, 并对这些红外光谱进行了比较分析。 结果表明： 植物各组分吸附重金属前后的峰形基本不变, 只有某些参与重金属吸附的官能团如羟基(3 328～3 361 cm-1)、 羧基(1 402～1 440 cm-1)、 酰胺基(1 620～1 645 cm-1)等的吸收峰发生了不同程度的位移。 两种水生植物根中与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数随重金属浓度增加而降低。 水芹茎、 叶在各浓度重金属处理下与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数都比对照低, 黄菖蒲则相反。 综合分析, 黄菖蒲对重金属废水的修复效果和耐受能力均强于水芹。 采用FTIR法鉴别水生植物对重金属的处理效果比常规方法更具代表性, 为植物修复的开展提供了有力的证据支持。

以绍兴酒为研究对象, 利用近红外光谱分析技术和化学计量学分析方法, 开展了光程变化对基于近红外光谱的黄酒品质检测影响的研究, 建立了黄酒酒精度、 糖度和pH值３个品质指标的分析模型。 通过比较0.5, 1, 1.5, 2, 2.5和3 mm 6个不同光程, 并比较原始光谱、 一阶微分光谱和二阶微分光谱三种光谱预处理方式对模型性能的影响, 确定了这３个指标的最佳检测方式。 黄酒酒精度和pH的最佳检测方式为： 光程2 mm, 采用偏最小二乘回归结合原始光谱； 糖度的最佳检测方式为光程1 mm, 采用偏最小二乘回归结合原始光谱。 这一研究表明光程变化对基于近红外光谱的黄酒品质检测有影响, 选择合适的光程能够有效地提高检测精度。

前人的研究着重于断层活动对矿体空间位置的改造或成矿方面, 忽视了硫化物矿石及其围岩在断层活动过程中形成微粒的研究。 文章采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜分析硫化物矿床断层微粒, 结果表明, 样品主要由含水硫酸钙、 含水硫碳酸钙、 石英、 绢云母和有机质组成。 其中含水硫碳酸钙是新发现的矿物。 这反映在断层活动过程中, 硫化物矿物中的S2-发生了氧化转变为S6+, 形成含水硫酸钙, 或者含水硫碳酸钙矿物。 研究结果不仅可应用于该类型矿床找矿勘探, 而且对于矿石利用等方面也是有意义的。 另外, 文章还讨论了含水硫酸钙、 含水硫碳酸钙的红外光谱鉴定特征, 提出红外光谱分析技术十分适合断层活动形成的含水硫酸钙和含水硫碳酸钙微粒的分析。

工业分析是生物质热化学工程技术中的一项常规应用分析。 文章探讨了近红外光谱技术(NIRS)在秸秆工业组成分析上的应用, 并利用近红外光谱技术预测了秸秆中挥发分和固定碳含量。 利用Foss 6500光栅型近红外光谱仪在1 108～2 492 nm光谱范围内分别对直接切短秸秆样品中水分、 灰分、 挥发分和固定碳以及干燥粉碎样品中灰分、 挥发分和固定碳的近红外光谱建立了预测模型。 对于直接切短秸秆样品, 水分、 灰分、 挥发分和固定碳校正模型外部验证的R2V(SEP)分别为0.92(0.76%), 0.94(0.84%), 0.88(0.82%)和0.75(0.65%)。 干燥粉碎样品中灰分、 挥发分和固定碳的近红外光谱模型外部验证的R2V(SEP)分别为0.98(0.54%), 0.95(0.57%)和0.78(0.61%)。 实验结果表明, 近红外光谱技术能实现秸秆的快速分析和多组分同时测定, 从而可降低秸秆工业分析的成本。

在近红外光谱PLS定量模型的建立过程中训练集样本的选取和潜变量数的确定是十分重要的。 因此, 该研究以橘叶中橙皮苷的含量检测为例, 分别比较了random sampling (RS), Kennard-Stone(KS), duplex, sample set partitioning based on joint x-y distance (SPXY) 四种训练集样本的选取方法对模型的影响, 以及留一交互验证法和蒙特卡罗法对潜变量数确定的影响。 结果表明, SPXY法选取的训练集建立的模型优于其他三种方法, 蒙特卡罗法能够较好地确定模型的潜变量数并有效地减少过拟合风险, 所建模型的交互验证均方根, 预测均方根及预测集相关系数分别为0.768 1, 0.736 9, 0.975 2。

对12例直肠组织的红外光谱图进行了测定, 并对6例直肠癌变及正常组织的固体1H和31P NMR谱与另外6例直肠癌变及正常组织的液体1H和31P-NMR谱进行研究。 结果表明, (1)直肠癌变和正常组织的红外光谱中存在明显差异。 (2)在固体1H和31P NMR谱中, 1H NMR谱上癌组织的脂肪酸与水相关的特征峰面积的比值I(5+6+7)/I(1+2+3+4)明显变低, 依据I(5+6+7)/I(1+2+3+4)比值可区分癌变与正常组织。 31P NMR谱上, 癌变组织的最强峰的化学位移明显向高场偏移。 (3)在液体1H和31P NMR谱中, 1H NMR谱上癌组织中3.20 处峰强较正常组织高, 表明与癌变密切相关的胆碱类化合物包括游离的胆碱、 磷酸胆碱及甘油磷酸胆碱等的量增大。 31P NMR谱上, 癌变组织的强度最大峰的化学位移分别为1.18, 1.26, 1.29, 1.37, 正常组织的化学位移为1.70和2.18, 癌变组织的强度最大峰的化学位移明显向高场偏移。 通过癌变与正常组织代谢物1H NMR谱峰强度和31P NMR谱峰化学位移的差异, 可以区分直肠癌变和正常组织, 核磁共振1H和31P NMR谱技术可能发展成为一种诊断直肠癌的新方法。

树木基因工程研究在改变木材材性等方面取得了较大的进展, 且发挥着重要的作用。 为了选育优良品种, 需要测试大量的试样。 但传统的木材性质测试方法成本高、 效率低, 而且需要破坏树木本身, 这种方法已经无法满足现代林木培育和木材加工利用的需要。 为了更高效地控制和检测转基因产品的各种性质, 必须有快速而又方便的测定技术。 近红外光谱分析技术是一项新的木材无损评价方法, 能够迅速、 准确地对木材性质进行全面无损评价, 目前已经在很多领域得到广泛应用。 文章详细地介绍了近红外光谱技术在木材化学组成分析和木材微观结构预测中的研究进展。

应用金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了重水在291 K, 0.1～800 MPa条件下的拉曼谱图。 结果表明： 压力增大的过程中, 重水的拉曼伸缩振动光谱向低频方向移动, 并且频移和压力基本呈线性相关。 频移没有突变, 没有发生相的转变。 将重水的拉曼谱峰分解为代表分子内O—D振动的高频峰和代表分子间氢键振动的低频峰。 研究这两种不同类型谱峰的性质, 发现代表分子间氢键的低频峰峰面积在不同的压力范围内呈现出不同的变化特征, 压力对分子间氢键的影响并不是持续不变的。 拉曼峰的峰面积反映的是产生这种拉曼峰的振动的数目, 峰面积的变化反映了特征振动数目的变化。 由于分子间氢键的强相互作用, 水分子总是倾向于形成对称的空间五分子四面体结构, 因此最大峰面积代表了最稳定的五分子团簇结构。

为了研究NH3气体在紫外203～220 nm内吸收截面随温度的变化规律, 采用高分辨率光栅单色仪、 氘灯光源、 闭式气样室和配气装置, 测量NH3气体温度由308 K升高至397 K的吸收截面。 NH3气体吸收截面由离散吸收和连续吸收两部分组成。 结果表明, 随着温度的升高, 基态剩余量子旋转、 振动迁移到激发态的概率减少, 最终导致离散吸收截面峰值的降低。 随着温度由308 K升高至397 K, 在特征波长212.5 nm处, 离散吸收截面峰值的最大相对减幅为46%。 NH3气体在这个波段的吸收截面存在明显的等波长间隔分布特征, 约为4 nm。 随着温度升高, 峰值位置未见变化。 连续吸收截面整体上随温度升高而减小, 且这种减小趋势随波长红移逐渐减弱。 由于NH3气体吸收截面随温度的变化呈现较大的变化, 实测时应对气体浓度在线测量结果进行温度补偿计算。

海面甚薄油膜存在着特定的光谱响应, 文章通过模拟海面甚薄油膜随其厚度的变化过程, 研究其高光谱响应特征与产生机理。 甚薄油膜随着厚度从大到小的逐渐变化, 表现为六种目视特征： 彩虹亮油膜、 品色亮油膜、 黄绿亮油膜、 浅绿亮油膜、 银色亮油膜与几乎不可见油膜。 分析六种状态下海面甚薄油膜的光谱反射率表明： 350～540 nm甚薄油膜的反射差异明显, 甚至可以影响到440 nm处叶绿素的吸收峰； 350～900 nm范围内, 甚薄油膜的反射光谱普遍高于海水的反射光谱, 但540～900 nm范围内缺乏明显的吸收反射特征； 在近红外920～2 500 nm范围内没有明显的光谱响应。 结合海面甚薄油膜光谱响应特征分析, 指出海面甚薄油膜存在平行多光束干涉现象, 入射到薄膜内的光由于多次反射和折射导致了海面可见光/近红外光谱反射率的增加, 为海面甚薄油膜遥感探测提供了理论依据。

利用荧光激发-发射矩阵光谱(excitation-emission matrix spectroscopy, EEMs)研究了厦门湾九龙江河口中、 低盐度区表层水样中有色溶解有机物在秋季天然太阳辐照下的光化学漂白。 结果表明, 光漂白未引起水样中类腐殖质(C, A, M)和类蛋白质(T, B)荧光峰位置的移动。 5个峰的荧光强度均随辐照时间的增加而减少, 其中低盐度水样的降低幅度更大, 并以指示陆源河流输入的特征荧光峰C的光漂白程度最大。 根据漂白速率可将各荧光团区分出易漂白和难漂白两类组分。 光漂白导致T、 C峰及A、 C峰之间的荧光强度比值增加, 说明光漂白可引起海水中溶解有机物性质的明显改变, 并且也是近海类蛋白质荧光相对类腐殖质荧光占优势的一个重要控制因素。 研究结果对于探究陆源有机物在近海的转化及去除过程以及海洋光学有一定的参考价值。

实验观测了3-羟基黄酮(3-HF)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱, 发现在吸收光谱中有3个吸收带, 峰值位于300和345 nm的两个吸收带较强, 位于415 nm处的吸收带较弱。 用345 nm作为激发光, 观测到两个荧光带, 其中峰值位于400 nm的荧光带为3-HF稀醇式构型的发射, 随着溶剂极性的增大其强度增强, 峰值位于526 nm的荧光带为3-HF互变异构体的发射, 随着溶剂极性的增大其强度减弱, 这表明溶剂极性阻碍质子转移的发生。 用415 nm的光激发样品, 在荧光光谱中发现了3个新荧光谱带, 峰值分别位于440, 471和515 nm, 这３个荧光谱带归属至今未见报道。 为了指认这３个荧光谱带, 分别观测了3-HF在不同酸碱度溶液的荧光光谱及其吸收光谱, 通过对这些光谱的分析研究, 指认出荧光峰位于440和471 nm的荧光谱带为3-HF的两种阳离子的发射, 峰值位于515 nm的荧光谱带为3-HF的阴离子的发射。

农用化学物质残留可能会与DNA结合形成加和物, 从而对动物和人类造成危害。 文章利用紫外光谱和荧光光谱研究了溴鼠灵(BDF)与小牛胸腺DNA(ct-DNA)的作用机理。 结果表明, 低浓度的ct-DNA可使BDF的吸收光谱发生减色, ct-DNA对BDF的稳态荧光有明显的的猝灭作用, 属于静态猝灭方式, 27 ℃时KSV=1.21 104 L·mol-1； 根据热力学参数推测BDF与ct-DNA之间的相互作用主要是范德瓦耳斯力作用； 猝灭试验发现ct-DNA对BDF无明显保护作用； 离子强度改变时, BDF/ct-DNA体系的荧光强度也随之改变； ct-DNA对β-CD/BDF包络物的荧光也有猝灭, 但猝灭程度比游离的BDF有所降低, 表明β-CD对BDF具有保护作用, 也说明BDF与ct-DNA或β-CD的结合具有竞争性。 各试验结果一致表明BDF与ct-DNA之间主要是以沟区结合方式发生作用。 另外, 试验结果也表明BDF与ct-DNA之间还存在静电作用。 范德瓦耳斯力和静电作用的共同作用, 为BDF在沟区与DNA的相互结合提供了更好条件。