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
光谱学与光谱分析 第30卷 第12期
基于Fourier变换的传统太赫兹时域光谱分析技术从不同长度的太赫兹信号中产生了不一致的光谱结果, 增加太赫兹时域采样长度又会造成光谱的干涉, 不利于太赫兹光谱测量的研究和应用. 应用小波变换方法对太赫兹波谱作时间—频率联合分析, 将不同时刻的太赫兹波谱展开到二维的时间-频率平面, 消除了光谱分析的不一致性和光谱干涉的影响.
太赫兹 时域光谱 光谱干涉 小波变换 Terahertz Time-domain spectroscopy Spectral interference Wavelet-transform 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)系统性能受调制参数, 如调制度、 调制频率、 扫描幅度及扫描频率影响, 实际测量中各参数不存在明确的选择依据. 针对此问题, 文章在一定的理论基础上通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号的影响, 通过分析检测信号的特征, 如幅值、 信噪比、 对称性及峰宽得出其变化规律, 总结出在不同系统功能和需求下系统各调制参数的优化依据及方法. 系统在计算浓度和温度时应优先考虑幅值和信噪比, 从而使调制度达到最佳值, 调制频率和扫描频率取较小值; 在线形推导压强时优先考虑信号的对称性和峰宽, 根据计算的具体要求确定调制参数; 扫描幅度的确定以得到完整谐波信号为准; 再根据系统的速度和精度需求调整扫描频率. 该研究为此类系统工作状态的确定提供了实验依据.
可调谐二极管激光吸收光谱 调制参数 二次谐波信号 参数选择 Tunable diode laser absorption spectroscopy Modulation parameters Second harmonic signals Parameters selection 采用磁控溅射仪、 Omni-λ300系列光栅光谱仪、 CCD数据采集系统和光纤导光系统等构成的等离子体光谱分析系统, 采集了以Cu和Al为靶材、 氩气为工作气体, 射频磁控溅射法沉积硅基薄膜时的等离子体发射光谱. 以CuⅠ324.754 nm, CuⅠ327.396 nm, CuⅠ333.784 nm, CuⅠ353.039 nm, AlⅠ394.403 nm和AlⅠ396.153 nm为分析线, 研究了Cu和Al等离子体发射光谱强度随溅射时间、 溅射功率、 靶基距和气体压强等实验参数的变化. 并与射频磁控溅射沉积薄膜实验参数的选择进行对比, 表明发射光谱法对射频磁控溅射薄膜生长条件的优化有着很好的指导作用.
射频磁控溅射 等离子体发射光谱 硅基薄膜 RF magnetron sputtering Plasma emission spectra Si-based thin films 利用平行管水电极介质阻挡放电装置, 在氩气和空气混合气体中, 得到了狭缝微放电等离子体. 利用发射光谱法, 研究了此放电中分子振动温度、 分子转动温度和电子的平均能量随气体压强的变化. 通过氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线计算了氮分子的振动温度; 利用氮分子离子(N＋2)的第一负带系(B2Σ+u→X2Σ+g)的发射谱线计算了氮分子的转动温度; 测量了氮分子离子391.4 nm和激发态的氮分子337.1 nm两条发射谱线的相对强度之比, 研究了电子能量的变化. 结果表明, 当压强从60 kPa增大到100 kPa, 分子振动温度及分子转动温度均减小, 氮分子离子谱线与激发态的氮分子谱线的强度之比亦减小.
狭缝微放电等离子体 分子振动温度 分子转动温度 电子平均能量 Slot microdischarge plasma Molecular vibrational temperature Molecular rotational temperature Average electron energy 基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术定量分析多品种合金钢中锰(Mn)和硅(Si)的浓度, 采用的校正方法为多元二次非线性函数定标方法. 分析的钢种有普通合金钢、 不锈钢、 碳素工具钢等. 由于不同钢种在基体组成上存在较大差异, 而且钢的光谱还存在复杂的谱线重叠干扰, 所以受基体效应影响严重. 因此, 对钢这类复杂化学体系物质的定量分析, 若采用单谱线信息的校正方法会造成很多有用信息的丢失, 而采用多变量的定标法会更充分利用光谱中的信息, 更有效校正多基体组分的基体效应, 进而提高LIBS定量分析的重复性和准确性. 相比线性标准定标曲线法, 测量结果的相对标准差从20%以上降低到10%以下, Mn元素测量结果的准确度提高了5倍多, Si元素提高了6倍多.
激光诱导击穿光谱 基体效应 多元二次非线性函数 合金钢 Laser-induced breakdown spectroscopy Matrix effect Multivariate quadratic nonlinear function Alloy steels 采用高温固相反应法制备了Ba1.97Ca1-x(B3O6)2∶Eu2+, Mn2+x(x=0, 0.03, 0.06, 0.15)荧光粉, 研究了其相组成与荧光特性. 结果表明, 样品具有单相Ba2Ca(B3O6)2晶体结构. Eu2+同时占据Ba2+格位和Ca2+格位. 在317 nm波长的紫外光激发下, Eu2+辐射出峰值在450 nm附近的宽谱蓝光. 通过能量传递作用, Mn2+辐射峰值为600 nm左右的宽谱红光. 蓝光和红光叠加形成色坐标为(x=0.371, y=0.282)的近白光发射. 样品的激发光谱分布在250～400 nm的波长范围, 有望在紫外激发的白光LED中获得应用.
光致发光 白光 荧光粉 Photoluminescence White light LED LED Phosphor 运用衰减全反射(attenuated total reflection, ATR)探头与傅里叶变换红外(Fourier transform infrared, FTIR)光谱仪, 测定并分析了新鲜离体的胆囊癌组织18例和良性组织139例的FTIR光谱. 结果表明： (1)胆囊癌的1 167和1 123 cm-1谱带的峰位显著地向低波数移动(P＜0.05), 而1 309 cm-1谱带的峰位显著地向高波数移动(P＜0.05). (2)胆囊癌组织光谱多个峰的相对强度I2 856/I1 461, I1 167/I1 461, I1 123/I1 461和I1 082/I1 461明显升高(P＜0.05). (3)1 167和1 082 cm-1谱带的半高宽显著升高(P＜0.05), 谱带1 461 cm-1的半高宽则显著降低(P＜0.05). (4)癌组织1 750 cm-1谱带的出现几率明显增加(P＜0.05). 与胆囊良性组织相比较, 癌组织光谱中与脂类、 糖和核酸相关的谱带均发生了明显的变化.
胆囊癌 慢性胆囊炎 FTIR光谱 Gallbladder carcinoma Chronic cholecystitis FTIR 为了简化光谱模型和提高模型精度, 在传统遗传算法中引入Metropolis接受准则, 提出了一种新的模拟退火-遗传区间选择算法(SAA-GA-iPLS), 用于快速提取近红外光谱特征子区间, 采用偏最小二乘法(PLS)建立近红外光谱模型. 以黄瓜叶近红外光谱数据及其类胡萝卜素含量为例, 将全光谱分为40个区间, 模拟退火-遗传算法能快速优选出7个子区间(分别为第3, 5, 14, 18, 21, 32, 33子区间), 在所选7个子区间的基础上建立了黄瓜叶类胡萝卜素PLS光谱模型. 与传统遗传算法的比较结果表明： 无论是建模效果还是算法执行效率, 模拟退火-遗传算法均优于传统遗传算法.
遗传算法 模拟退火算法 近红外光谱 类胡萝卜素 黄瓜叶 Genetic algorithm(GA) Simulated annealing algorithm (SAA) Near Infrared Spectroscopy Carotenoid Cucumber leaves 对基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪的衍射效应进行了计算分析, 讨论了多级微反射镜宽度, 衍射距离以及波长产生的衍射效应对光谱复原的影响. 从模拟的结果可知, 在衍射距离小于10 cm, 反射面宽度大于0.5 mm的情况下, 衍射效应较小, 而且探索出了一种可以减小噪声的数据处理方法. 文章的结论将应用于微型傅里叶变换红外光谱仪的设计、 数据处理以及系统的优化.
傅里叶变换光谱仪 衍射效应 标量衍射理论 多级微反射镜 Fourer-transform spectrometer Diffraction Scalar diffraction theory Step mirrors 近红外光谱(near infrared spectroscopy, NIRS)的高效、 方便、 不破坏样本等特点是其能够进行乳及乳制品质量检测的重要条件. 首先探讨了近红外技术的基本原理, 并分析了乳及乳制品特点及质量检测评定标准, 重点综述了近红外光谱系统硬件设备技术和数据处理的方法, 在乳及乳制品质量检测中的研究成果, 以促进近红外光谱技术在我国乳制品检测中得到广泛应用.
近红外光谱技术(NIRS) 乳制品 质量检测 透射 漫透射 反射 漫反射 Near-infrared Spectroscopy(NIRS) Dairy products Quality control Transmittance spectroscopy Diffuse transmittance spectroscopy Reflectance spectroscopy Diffuse reflectance spectroscopy 以玉米种子的4 000～12 000 cm-1波段的漫反射近红外光谱为研究对象, 提出了一种鉴别玉米品种的新方法. 采用主成分分析法(PCA)来研究数据特征, 发现近红外光谱在特征空间中具有显著的长条状分布特征, 为此我们研究了改变样本点在PCA空间中的分布对品种鉴别的影响, 并提出了归一化主成分分析(NPCA)的特征提取算法, 同时还根据近红外光谱的数据分布特点提出了一种主方向仿生模式识别的分类算法, 进一步提高了鉴别正确率. 鉴别模型对第一测试集的平均正确识别率达到了97.67%, 平均正确拒识率达到了98.40%, 30个品种中的13个达到了100%的正确识别率; 对第二测试集的平均正确拒识率达到了98.90%, 有11个品种达到了100%的正确拒识率, 具有较高的鉴别准确度.
近红外光谱 主成分分析 仿生模式识别 品种鉴别 Near-infrared spectroscopy Principal component analysis Biomimetic pattern recognition Variety discrimination 随着大豆生产及豆制品加工业的发展,大豆的品质育种已越来越被育种家所重视. 传统的破坏性抽样检测方法已难以满足育种过程中早代材料的快速筛选要求. 近红外光谱技术已在大豆品质检测中得到了广泛应用, 但都是针对大量样本的, 不能满足育种过程中对少量甚至单粒大豆品质检测的需求. 文章采用AOTF近红外光谱仪对单粒大豆的漫反射光谱进行了研究. 实验中测定了两个品种的大豆, 分别是60粒“垦鉴豆43”和60粒“中黄13”. 根据单粒大豆的近红外光谱, 结合软独立建模分类法(SIMCA)建立定性分析模型, 可准确鉴别大豆的品种. 其研究中对“垦鉴豆43”和“中黄13”的识别正确率为100%. 通过在不同部位多次测定单粒大豆的光谱, 表明对于单粒种子的测定, 光谱的准确获取及光谱的代表性是关键. 大豆籽粒的表面形态对光谱扫描影响很大. 对于表面光滑的大豆, 光谱的重复性较好, 而存在表面缺陷的种子, 多次扫描得到的光谱存在明显差异. 作为育种中快速筛选方法的需要, 可在外观鉴定剔除表面缺陷的种子后, 采用近红外光谱对内部成分进行检测, 从而降低外部形态对光谱扫描的影响.
近红外光谱 单粒 大豆 种子 Near infrared spectroscopy Soybean Seed Single 采用红外光谱、 二阶导数红外光谱以及二维相关红外光谱, 对七种不同产地的仙鹤草原药材及其总鞣酸提取物进行了鉴别分析. 仙鹤草原药材的红外光谱中出现了1 151, 1 101, 1 032 cm-1的淀粉特征峰, 同时还出现了1 618, 1 318, 780 cm-1的草酸钙特征峰, 说明在原药材粉末中同时有淀粉和草酸钙存在. 原药材丙酮提取物中所含淀粉等基本成分大为减少, 而总鞣酸等有效成分的相对含量增加, 因此不同产地仙鹤草丙酮提取物的红外光谱中均出现1 711与1 447 cm-1 的鞣酸特征峰. 应用红外光谱、 二阶导数红外光谱以及二维相关红外光谱技术, 不仅可以提供仙鹤草主要化学成分的相关信息, 还可以对不同产地的仙鹤草药材进行很好的区分. 因此红外光谱法是考察中药资源的一种快速、 准确、 有效的方法.
仙鹤草 红外光谱 二阶导数谱 二维相关光谱 Agrimonia pilosa Ledeb Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) Second derivative IR spectroscopy Two-dimensional IR correlation spectroscopy (2D-IR 枪晶石在传统冶金连铸保护渣中起着十分重要的作用. 采用紫外激光光源和电荷耦合器件(CCD)探测器, 测定了枪晶石晶体和高温拉曼光谱(温度范围： 298～1 723 K), 观察了其在变温状态(升温和降温过程)下的特征谱变化. 谱图结果显示, 枪晶石熔态微结构单元与固态的相比更为多元化, 表明熔体状态下多种团簇结构共存. 同时, 利用枪晶石晶胞结构模型, 通过Dmol3密度泛函(DFT)理论计算了其分子振动频率, 将其与实验值相结合, 确定了特征谱峰的归属, 为进一步采用拉曼光谱法原位研究保护渣中枪晶石的结构变化与行为特征提供了重要依据.
高温拉曼光谱 熔体 枪晶石 俦硅酸盐 High temperature Raman spectroscopy Melt Cuspidine Sorosilicate 在200 ℃, 0.95～7.70 GPa下, 利用激光拉曼光谱技术研究了天然斜绿泥石晶体结构随压力的变化. 在200 ℃, 斜绿泥石481和786 cm-1谱峰随压力增加有规律地向高频方向偏移, 拉曼位移(N, cm-1)与压力(P, GPa)的线性关系分别为： N=11.136P+482.6 (R2=0.987 4)和N=5.055P+785.7(R2=0.983 7). 由于四面体层T阳离子与TOT层八面体M阳离子之间产生强烈的排斥作用, 使Si—Onb键能增强, 导致硅氧四面体层中Si—Onb键伸缩振动的865 cm-1谱峰随压力没有明显的频移. 481和786 cm-1谱峰分别对应斜绿泥石晶体结构中M4八面体中M—Obr伸缩振动和Si—Obr—Si伸缩振动, 频移说明M—Obr和Si—Obr键长缩短. 在实验条件下绿泥石没有发生相变. 研究结果说明, 在某些冷俯冲带, 绿泥石至少在80～90 km深部可能稳定存在, 绿泥石脱水及其产生的流体可能是俯冲带地震孕育和发生的重要因素.
高温高压 斜绿泥石 拉曼光谱 地震 High pressure and high temperature Clinochlore Raman spectroscopy Earthquake 采用自行研制的高强脉冲电场设备, 利用拉曼光谱分析脉冲电场对大豆分离蛋白微观结构的影响. 结果表明, 在50 kV·cm-1的高强脉冲场强下, PEF诱导2 886 cm-1附近峰明显消失, 脂肪族侧链C—H伸缩振动微环境极性和色氨酸残基微环境极性不断增强; 诱使C—H平面弯曲振动、 C—N伸缩振动, 以及天冬氨酸和谷氨酸中的CO伸缩振动减弱; 诱导酰胺键CO伸缩振动和N—H摇摆振动增强. 同时发现酪氨酸被包埋程度随着脉冲时间的延长而先增加后减小, 在脉冲处理时间为1 600 μs 时, 酪氨酸包埋程度最大.
高强脉冲电场 大豆分离蛋白 拉曼光谱 Pulsed electric field Soy protein isolate Raman spectra 在氨基硅烷化的单晶硅片表面通过静电自组装技术组装上金和金核铂壳两种纳米粒子, 通过改变基底浸泡在溶胶中的时间控制基底上纳米粒子的密度. 用扫描电子显微镜(SEM)对基底表面上的形貌进行表征, 结果表明纳米粒子呈亚单层二维阵列分布. 以吡啶(Py)为探针分子, 用波长为632.8 nm的激发光作为激发光源, 研究纯金和金铂复合基底上的表面增强拉曼光谱(SERS)行为. 数据显示在金纳米粒子之间引入金核铂壳纳米粒子后, Py的两个特征峰的频率没有明显变化, 但谱峰的强度却变弱了, 其SERS信号衰减最大可至原来的24%. 这是由于引入的铂的d态电子使金的等离子体激发猝灭, 从而破坏了电磁场增强, 使金的SERS信号衰减.
金和金核铂壳(Au@Pt)纳米粒子 自组装 表面增强拉曼光谱 吡啶 Au/Au@Pt nanoparticle Self-assembly Surface enhanced Raman spectroscopy Pyridine 给出了3.3′二乙基硫醛三碳菁化碘(DTTC)分子的自然拉曼光谱、 表面增强拉曼光谱(SERS)、 以及理论计算拉曼光谱. SERS谱的增强基底是直径60 nm的金球和50 nm长的金棒, 外包附一层硫基聚乙二醇(thiol-polyethylene glycol, 简称Mpeg-SH)做为稳定层. 同时, 采用密度泛函(DFT)方法计算了DTTC分子的拉曼光谱, 计算基于B3LYP/6-31G基组. 经过仔细对比, 计算光谱和两种实测光谱特征峰位有很好的一致性. 对于不一致的部分, 分析原因可能是由于金纳米粒子表面等离子体波对于不同的峰位, 其增强程度不同所引起的. 这项工作将有利于基于DTTC分子的红外波段拉曼光谱技术在生化领域的应用.
拉曼光谱 表面增强拉曼散射 理论计算拉曼光谱 3.3′二乙基硫醛三碳菁化碘 Raman spectrum SERS Theoretical Raman 3.3′-diethylthiatricarbocyanine iodide 联合FTIR, FT-拉曼表征了乐果的振动光谱, 获得了固态及不同酸碱条件下饱和液态乐果的振动特征信息; 以金/银核-壳复合粒子为基底, 获得了乐果在酸碱条件下一系列浓度的表面增强拉曼散射(SERS)光谱, 考察了乐果分子在该基底表面的吸附状态及其酸碱影响, 推测了乐果与金/银核-壳复合粒子作用机理; 结果表明: νas(NH), νas(CH3), ν(OCN), τ(OCN), ν(P—O), ν(PS), ν(C—C), δ(P—O—C)为乐果分子特征振动; 酸、 碱条件下, 在1.0×10-3 mol·L-1为乐果与基底作用的最佳浓度; 乐果主要以P—O—C, OCC, (S—CH2), PS, CH3与金/银核-壳复合粒子基底相作用, 探讨了酸碱条件下磷酸酯键不同离解历程对吸附的影响. 为研究有机磷农药的形态变化提供有益参考.
乐果 振动光谱 表面增强拉曼散射 作用模型 Dimethoate Vibrational spectroscopy SERS Interaction model 染料分析是研究织物颜色老化变色的基础, 同时对于了解我国印染工艺的发展有非常重要的作用. 通过薄层色谱和拉曼光谱方法, 对六个唐代丝绸样品的蓝色染料和故宫建福宫建筑彩画的蓝色物进行了分析, 并对两种方法在文物上的适用性进行了比较. 结果表明这些呈色物质均为靛蓝, 靛蓝不仅作为染料被古人使用, 也被当作颜料用于彩绘壁画, 使用范围非常广范. 两种分析的方法各有利弊, 拉曼光谱是无损分析, 薄层色谱需要样品量少, 但可获得更多的信息.
靛蓝 织物 彩画 薄层色谱 拉曼光谱 Indigo Fabric Decorative painting TLC Raman spectroscopy 准确判断流体包裹体的含盐类型及盐度的定量计算一直是流体包裹体研究的重要内容. 传统测试包裹体盐度的方法主要是冷冻法, 为了克服冷冻相变不易观测等缺点, 作者利用激光拉曼光谱在低温(-180 ℃)下测试了NaCl-H2O, CaCl2-H2O及NaCl-CaCl2-H2O体系溶液图谱, 发现在低温(-180 ℃)下NaCl·2H2O和CaCl2·6H2O两水合物在3 420和3 432 cm-1处峰值与冰晶的3 092 cm-1峰值比和盐度之间有很好的线性关系, 建立了流体包裹体盐度的工作曲线. 该方法用人工合成碳酸盐岩含烃盐水包裹体进行了验证, 并在东营凹陷丰深6井石英盐水包裹体进行了实例分析. 结果表明, 低温拉曼光谱技术不仅可识别盐的类型, 也可确定盐度, 应用效果良好.
NaCl-H2O体系 CaCl2-H2O体系 NaCl-CaCl2-H2O体系 拉曼光谱 流体包裹体 NaCl-H2O system CaCl2-H2O system NaCl-CaCl2-H2O system Raman spectrum Fluid inclusions 利用同步荧光光谱和三维荧光光谱技术分析了717树脂处理卫生填埋场渗滤液过程中有机质的组成变化. 同步荧光光谱显示, 在开始10 min内, 波长较长的特征荧光峰强度急剧下降, 波长较短的荧光峰升高, 其后变化不大. 三维荧光光谱扫描发现, 渗滤液中只有两个类富里酸荧光峰, 随时间的增长, 荧光峰强度下降, 紫外和可见类富里酸荧光强度比值降低, 发射波长明显蓝移. 结果表明, 717树脂对渗滤液中有机物的吸附速度快, 主要吸附分子量较大、 复杂程度较高的有机物, 这可能有利于后续的生物处理.
渗滤液 树脂吸附 同步荧光光谱 三维荧光光谱 Landfill leachate Resin adsorption Synchronous fluorescence spectra 3-dimensional excitation-emission matrices spectra 提出了应用三维荧光一阶导数光谱检测水体中有机污染物浓度的分析方法. 在计算三维荧光导数光谱时, 采用Savitzky-Golay多项式拟合微分法对激发、 发射光谱分别求导. 由于在计算导数光谱时所采用的多项式拟合本身具有平滑功能, 因此不需要单独进行平滑处理以去除噪声. 针对所构成的四维荧光导数光谱(激发波长, 发射波长, 激发波长的一阶导数, 发射波长的一阶导数), 采用偏最小二乘方法建立回归模型. 实验结果表明, 在对水体中总有机碳的检测中, 与常规的三维荧光光谱分析方法相比, 文章提出的分析方法可较好地提高分析精度.
三维荧光 导数光谱 有机污染物检测 Three-dimensional fluorescence Derivative spectrometry Detection of dissolved organ matter 利用三维荧光光谱( 3EEMs)技术, 考察了不同氧化还原条件对上覆水体中溶解有机质的三维荧光光谱特征的影响. 好氧条件下上覆水体中DOM的荧光指数要高于厌氧条件, 说明在不同的氧化还原条件下, 上覆水体中DOM来源和组成均存在一定的差异性. 上覆水体的三维荧光光谱特征也存在显著差异： 好氧条件下, 上覆水体中的类蛋白荧光峰强度均高于腐殖质类荧光峰强度, 且三维荧光光谱图显示腐殖质类DOM存在氧化降解现象. 厌氧条件下, 上覆水体中腐殖质类荧光峰的强度随培养天数逐渐增加, 当厌氧培养时间为21 d, C和D荧光峰的强度已分别上升至初始的3.51和3.78倍. 在不同的氧化还原条件下, 类蛋白和类腐殖质类DOM荧光峰位置和强度的变化, 表明不同类型DOM的生物可利用性程度和在沉积物-水界面间迁移转化特征的差异性.
上覆水体 三维荧光光谱 氧化还原条件 Overlying water Three dimensional excitation emission matrix (3DEE Redox condition 色氨酸是废水中一种常见的标志性污染物. 采用荧光光谱法对浓度效应、 pH值以及离子强度与色氨酸的荧光光谱特性之间的关系进行了相关研究. 研究结果表明： (1)色氨酸在低浓度范围(0.01～3 mg·L-1)呈现出良好线性关系, 相关系数达到0.995 88, 在高浓度范围内(3～30 mg·L-1)线性关系稍差, 相关系数0.912 47; (2)在酸性条件下, 其荧光相对强度随着pH值的升高而增强, 6.5色氨酸 浓度效应 离子强度 Tryptophan Concentration effect pH pH Ionic strength
综述了生物医用材料和血液接触后, 不同血浆蛋白组分在材料表面的竞争吸附行为; 材料表面特性对血浆蛋白吸附有重要影响, 具有表面自由能小、 亲水性强、 带有负电荷和存在有微相分离结构的材料均能降低血浆纤维蛋白原的吸附, 表现出良好的抗凝血性能; 总结了红外、 圆二色谱、 核磁、 荧光等光谱学手段在蛋白吸附表征方面的研究进展, XPS、 Raman、 AFM等现代仪器也崭露头角, 其中, 石英晶体微天平对吸附机理的研究显得更直观; 探讨了指导抗凝血生物医用材料的设计思路, 指出蛋白吸附的深入研究有助于提高生物材料设计的水平.
蛋白吸附 材料设计 光谱分析 Protein absorption Design of materials Spectral analysis 针对传感器参数与Landsat 5 TM较为相近的环境减灾卫星HJ-1B的热红外数据是否能达到与TM6反演地表温度同样的效果的问题, 作者获取了2009年4月15日覆盖北京地区相同范围的HJ-1B影像和Landsat 5 TM影像, 采用Jiménez-Muoz和 Sobrino的普适性单通道算法, 通过遥感数据获取反演参数, 对研究区的地表温度进行反演, 并对两类数据反演结果的一致性进行了分析和评价. 通过对反演结果的统计分析和分级填图表明, 基于普适性单通道算法的HJ-1B与TM的热红外波段反演的地表温度在数值上和空间分布趋势上一致性较高.因此, 具有较高时间分辨率和较大幅宽等优势的HJ-1B IRS数据在地表温度反演方面具有更大的潜力和应用范围.
单通道算法 地表温度 Single-channel alogrithm HJ-1B HJ-1B Landsat 5 TM Landsat 5 TM Land surface temperature (LST) 以Sr(OH)2或Ba(OH)2和TiO2纳米带为前驱物, 通过水热反应直接制得了立方相MTiO3(M=Ba或Sr)纳米粒子负载的TiO2纳米复合材料. 采用XRD, SEM, TEM, HRTEM和UV-Vis等测试手段对产物的组成、 物相、 形貌、 结构和光学性质进行了详细表征. 结果表明, Sr(OH)2或Ba(OH)2的加入量或反应时间皆对MTiO3纳米粒子负载量有较大影响, 在一定程度上, 氢氧化物加入量增多以及反应时间延长, 纳米粒子负载量就会增大; 无论是纯TiO2纳米带还是复合纳米棒, 其吸收和发射光谱基本相同. 对罗丹明B可见光催化降解实验结果证实, 这些纳米复合材料皆有较高的光催化活性, 远高于P-25的光降解活性.
水热处理 纳米复合材料 TiO2纳米线 钙钛矿型纳米粒子 光催化 Hydrothermal treatment Nanocomposite TiO2 nanobelts Perovskite nanoparticles Photocatalysis 实验研究了超高速时分复用信号与探测光同向传输, 在色散平坦高非线性光子晶体光纤中的交叉相位调制光谱展宽特性, 从光谱学的角度分析了信号光波长漂移, 泵浦光与信号光总功率及功率比, 二者偏振态失配对交叉相位调制光谱展宽效应的影响, 探讨了实现偏振不敏感交叉相位调制效应的可行性. 研究发现, 在36 nm波长范围, 总功率大于23 dBm, 泵浦光与信号光功率比合理, 二者偏振态匹配时交叉相位调制效果最好, 交叉相位调制的偏振相关性为11 dB, 指出利用色散平坦高非线性光子晶体光纤中的残余双折射, 调节泵浦光与光纤双折射主轴成45°, 可以实现偏振不敏感交叉相位调制效应, 随后的理论模拟和实验结果相一致. 研究结果为实现基于交叉相位调制原理工作的超快全光信号处理器件作了充分准备.
光子晶体光纤 交叉相位调制 光谱 Photonic crystal fiber (PCF) Cross phase modulation Optical spectrum 大气紫外成像光谱仪是一台采用面阵CCD探测器的紫外成像光谱仪, CCD的一维用于记录光谱信息, 另一维用于记录垂直飞行方向的空间信息. 介绍了大气紫外成像光谱仪的系统组成、 工作原理和仪器的主要技术指标, 研究了光谱定标理论. 结合大气紫外成像光谱仪的特点, 选取PtNe空心阴极放电灯作为定标光源, 建立了定标装置, 对仪器进行了光谱定标. 通过对仪器的输出结果进行数据处理, 得到了像元序号与波长的函数表达式. 定标结果表明, 大气紫外成像光谱仪光谱定标的不确定度为0.043 nm.
成像光谱仪 光谱定标 紫外 空心阴极灯 不确定度 Imaging spectrograph Spectral calibration Ultraviolet Hollow cathode lamp Uncertainty 定量讨论了可控外加均匀电场对量子环上负电荷激子的能-光谱及其AB振荡的影响. 文中计算光谱的结果与实验值符合很好. 负电荷激子是三个带电粒子的体系, 构成本征函数的基矢数以及哈密顿矩阵元都极大, 数值计算艰浩. 文中提出如何选定基矢组Γ(Ｋｍｉｎ, Ｋｍａｘ)以减少基矢数及保证因基矢组的选择所引起的误差极小的方法. 为验证基矢组Γ(Ｋｍｉｎ, Ｋｍａｘ)的可靠性, 还提出了对构成波函数中基矢Ｋ的比重Ｄ(Ｋ)的分析方法. 并对哈密顿矩阵元〈Ｈ〉中的动能项〈Ｔ〉、 库仑作用项〈Ｖ〉、 外加电场作用项〈Ｅ〉与环半径Ｒ的关系进行了讨论.
电场 量子环 负电荷激子 Aharonov-Bohm振荡 Electric field Quantum ring Negatively charged exciton Aharonov-Bohm oscillation 在离子速度成像的实验装置中, 将波长为492～523 nm范围内的激光倍频, 以经过倍频的激光作光源, 将碘甲烷分子(CH3I)电离, 获得了碘甲烷母体分子离子(CH3I+)在76 500～81 120 cm-1范围内的高分辨双光子电离光谱; 介绍了CH3I的双光子电离机制, 根据Rydberg公式和量子数亏损成功对实验所得到的CH3I+谱中的46个谱峰做了标识, 并观察到了CH3I+谱中p, d, f系列的能级分裂. 标识结果表明, 在CH3I的双光子电离谱中除了可以观察到单光子电离谱的特征, 还可以观察到在单光子电离中禁阻的f系列跃迁.
光谱学 光电离 双光子电离 碘甲烷 Spectroscopy Photoionization Two-photo ionization Methyl iodide 采用静态迈克尔逊干涉仪对待测目标进行光谱识别, 在空间干涉长度不变的条件下, 应用BP神经网络算法对混合光谱分离过程进行优化, 从而达到提高伪装目标识别概率的目的. 由干涉仪及线阵CCD记录视场内所有位置上的光谱信息, 构成混合光谱数据集合, 以已知材料的标准吸收光谱作为隐含层的规则依据, 将BP神经网络应用于混合光谱的分离. 实验采用不同距离、 不同背景组合的混合光谱作为初始数据, 以1.5 m×1.5 m钢板做成四种待测目标, 由静态迈克尔逊干涉仪得到混合光谱, BP神经网络算法与传统光谱吸收算法对无伪装目标的识别率都在90%以上, 对具有伪装效果的待测目标识别概率分别为75.5%和31.7%, 所以采用BP神经网络可有效地提高伪装目标的识别概率.
光谱探测 目标识别 静态迈克尔逊干涉仪 BP神经网络 伪装目标 Spectral detection Target recognition Static Michelson interferometer BP neural network Camouflaged target 采用杂化前驱体的湿化学合成法制备了偏钒酸铷(RbVO3)发光材料. 利用粉末X射线衍射(XRD)、 红外光谱仪(IR)等对RbVO3的结构进行了表征, 利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、 光致发光光谱等研究了该发光材料的光致发光性能, 并采用基于密度泛函理论的CASTEP程序计算了RbVO3的能带. 结果表明, 在357 nm紫外光的激发下, RbVO3产生发光峰在525 nm附近、 色坐标为(0.318 0, 0.430 9)的绿白光发射, 发光亮度高; RbVO3计算的光学带隙为2.67 eV, 与实验值较为吻合.
偏钒酸铷 杂化前驱体 光致发光 能带结构 RbVO3 Hybrid precursor Photoluminescence Band gap 利用长春光机所研制的多角度观测装置测量了玉米嫩叶、 玉米成熟叶和一品红叶表面的二向偏振反射率分布, 发现叶片表面反射具有明显的非朗伯性. 通过借鉴Cook-Torrance光照模型的形式, 将不同偏振态的菲涅尔因子耦合到模型中, 推导得到用于叶片表面偏振的二向性反射分布函数模型(pBRDF-polarimetric bidirectional reflectance distribution function). 将建立的pBRDF模型与实测数据拟合, 利用遗传算法进行参数反演, 获得叶片漫反射率、 等效折射率和表面粗糙度. 通过实测值和模拟值的比较, 发现该pBRDF模型可以用于叶片表面方向偏振反射特性的模拟. 同时, 该模型还有助于对植物叶片生理生态特性的定量分析.
叶片 二向性反射分布函数 偏振 玉米 表面粗糙度 Leaf BRDF Polarization Zea mays L. Roughness 分析了基本粒子群算法(PSO)、 混合粒子群优化算法(HPSO)和模糊C-均值算法(FCM)的特点, 将模糊C-均值算法引入到混合粒子群优化算法中, 发展和改进了HPSO-FCM算法, 并在Fortran语言和MATLAB环境下开发实现HPSO-FCM程序. 以2009年6月份的环境一号卫星多光谱可见光图像和ENVISAT的ASAR微波图像为基础数据, 通过波段叠加和主成分分析, 得到前3个主成分合成图像. 利用HPSO-FCM算法和非监督学习动态聚类算法(ISODATA)分别对湖南东洞庭湖3个主成分合成图像, 进行湿地分类实验. 结果表明：(1)将模糊C-均值算法引入到混合粒子群优化算法中, 具有较好的搜索速度和收敛精度, 能有效寻找和优化最佳聚类中心. (2)HPSO-FCM算法在多光谱遥感图像湿地分类精度比较高, 是一种有效的遥感图像分类方法.
混合粒子群算法 模糊C-均值算法 湿地分类 遥感 Hybrid particle swarm optimization Fuzzy C-means Wetland classification Remote sensing 大麻是一种特殊的经济作物, 具有广泛的应用领域, 准确掌握我国大麻种植面积与空间分布, 对国家制定大麻产业政策具有重要的参考价值. 遥感技术是大范围内大麻监测的一种潜在手段, 但是对大麻光谱特征少有研究. 利用ASD FieldSpec便携式光谱仪实测的大麻植物及常见作物的冠层光谱数据, 系统分析了大麻植物冠层光谱特征, 并采用差异分析的方法, 探明其遥感探测的最佳波段和所需的波段光谱分辨率, 为大区域范围内的大麻植物遥感识别提供了理论基础. 研究表明, 大麻植物在530, 552, 734, 992, 1 213, 1 580和2 199 nm附近冠层光谱反射特征与其他植物有较大差异, 且在734 nm附近与其他植物有最大反射率差异. 光谱分辨率在可见光和近红外波段需要30 nm或更窄, 在中红外波段需要50 nm或更窄.
大麻 光谱特征 冠层 Hemp Spectral characteristics Canopy 观察了足部三个原穴在月经前后人体气血盈亏变化过程中的反射光谱特征及其差异性, 探讨了穴位在反映人体气血方面的特异性. 采用线阵CCD探测器的光纤光谱仪获取太冲(LV3)、 太白(SP3)、 冲阳(ST42)三个穴位在月经前后400～700 nm范围内的反射光谱, 并对特定波长处的反射率进行统计学分析. 结果表明, 不同个体、 不同时期的同名穴位反射率有差异, 但光谱轮廓相似, 波谷均出现在 423.16, 544.06和 577.47 nm处. 太白月经中较月经前、 后变化明显高于太冲、 冲阳(P<0.05), 太白、 冲阳月经中的反射率高于月经前和月经后, 具有统计学意义. 月经前后穴位反射特性变化与机体气血由盛而衰变化规律有关.
反射光谱 穴位 月经 气血 Reflectance spectroscopy Acupoints Menstruation Qi and blood 合成了新型仲胺类配体L(N,N’-二(4-甲基苄基)乙二胺)及其四种过渡金属的硝酸盐配合物, ［ML2(H2O)2］2+·2NO－3(M=CuⅡ, CoⅡ, NiⅡ, ZnⅡ), 利用元素分析、 红外、 1H NMR等对其结构进行了表征, 其中用X-ray单晶衍射解析了Cu-L单晶结构, 为波谱分析推测的分子结构进行了验证. 通过紫外、 荧光光谱研究了该四种金属配合物与小牛胸腺DNA的相互作用, 结果表明配合物与DNA的作用方式均为静电结合, Cu-L, Co-L, Ni-L, Zn-L与DNA的结合常数分别为： 1.67×103, 2.5×103, 1.35×103和9.85×102.
相互作用 配合物 过渡金属 单晶结构 DNA DNA Interaction complex Transtion metal Crystal structure 光学相干层析术(optical coherence tomography, 简称OCT)具有非侵入性, 高分辨及高速成像的优点, 特别适合于生物医学领域. 但由于大部分生物组织具高散射系数, 通常仅能对表层组织下数毫米深度内进行成像. 穿透深度不足限制了OCT在皮肤科等领域应用. 作为常见多发病的鲜红斑痣具有病变组织浅, 血管增生明显等特点, 所以OCT非常适于鲜红斑痣的检测. 通过选择皮肤穿透性好的中心波长为1310nm超辐射二极管, 合理优化样品臂和参考臂光强比例及偏振控制, 实现了对鲜红斑痣在体成像研究, 采集了清晰的OCT图像, 得到其关键特征参数, 如表皮层厚度, 血管直径等, 对鲜红斑痣的诊断及制定合理治疗方案具有重要意义.
光学相干层析成像 鲜红斑痣 光动力疗法 Optical coherence tomography Port wine stains Photodynamic therapy 利用1H NMR技术, 紫外吸收光谱法和荧光光谱法考察了七、 八元瓜环(cucurbit［n］urils n=7, 8)与2-氨基苯并噻唑(g)的相互作用。 实验结果表明： 在2瓜环 2-氨基苯并噻唑 主客体相互作用 1H NMR谱 光谱法 Cucurbit［n=7 8］uril 2-amino-benzothiazole Host-guest interaction 1H NMR Spectroscopy
以田间原状黑土野外实测高光谱反射率为研究对象, 分析黑土有机质的光谱响应波段, 运用光谱分析方法提取光谱指数, 建立基于反射光谱特征的黑土有机质高光谱预测模型. 得出如下结论： (1)黑土反射光谱特征差异主要在小于1 250 nm的光谱范围, 尤其是在小于1 100 nm的范围, 随着有机质含量的变化, 该波谱范围内黑土反射光谱特征呈现单/双谷现象, 有机质是影响黑土反射光谱特征的决定因素. (2)有机质与黑土反射率倒数对数微分的相关系数最高, 最高值在1 260 nm, 达到－0.77(R2), 相关系数高的波谱范围为750～1 260 nm. (3)基于黑土野外光谱反射率的有机质含量高光谱预测模型稳定性强, 预测能力较好, 能够用于黑土有机质含量野外速测.
高光谱 有机质 黑土 反射率 Hyperspectral Soil organic matter Blacksoil Reflectance 误差问题制约着遥感数据和模型的应用. 结合HJ-1B热红外波段(IRS4)遥感数据, 基于热红外辐射传输(radiant transfer, RT)模型, 对陆表温度(land surface temperature, LST)反演误差源做精确理论分析, 并就减小误差提出建议. 首先利用MODTRAN 4修正IRS4 LST反演RT模型, 通过建立偏微分方程, 研究误差产生规律和各参量误差对模型总误差的贡献. 分析发现, LST反演误差与随地表温度和比辐射率的升高而降低, 随大气总水汽含量升高而升高; LST主要误差源为等效噪声温差、 水汽估算误差和比辐射率误差, 典型情况下将分别造成0.6, 0.6和0.5 K的LST误差. 总体而言, 利用IRS4反演LST的误差在1 K左右, 除非用地面探测手段将水汽误差和比辐射误差分别降低到5%和0.5%, 否则IRS4数据无法满足精度高于1 K的LST应用.
陆表温度 误差分析 HJ-1B HJ-1B Land surface temperature Error analysis 尝试利用漫反射光谱检测鲜红斑痣皮肤的氧含量, 并用于监测光动力治疗中鲜红斑痣皮肤氧含量的变化. 采用Ocean Optics公司生产的USB2000微型光纤光谱仪采集PWS皮肤的漫反射光谱, 根据氧合血红蛋白与还原血红蛋白(皮肤中两种主要的吸光基团)吸收光谱的差异, 分析病变皮肤氧含量及治疗中氧含量的变化趋势. 对14例PWS患者进行治疗中皮肤漫反射光谱的监测. 结果显示, 治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同, 光动力治疗中大部分P4、 P5型PWS皮肤氧含量没有显著降低, P6型PWS皮肤氧含量降低明显. 表明现有的漫反射光谱法可定性监测PWS皮肤氧含量的变化趋势. 通过进一步提高仪器的灵敏度并建立相应的光谱分析方法, 有望更准确地测量PWS皮肤中的氧含量变化.
漫反射光谱 氧含量 光动力疗法 鲜红斑痣 Diffuse reflectance spectra Oxygen content Photodynamic therapy (PDT) Port wine stain 基于海洋悬浮颗粒的折射率、 粒径分布特征, 利用异常衍射近似ADA(anomalous diffraction approximation)和米(Mie)散射方法进行衰减、 吸收和散射效率的光谱模拟, 分析两种方法计算结果相对偏差Δc, Δa, Δb及其影响因素, 探讨利用计算速度占优的ADA方法进行海洋悬浮颗粒光谱模拟的可行性, 研究发现： Δc, Δa , Δb受颗粒粒径、 折射率实部和虚部的共同影响, 且影响方式复杂; ADA方法满足计算精度(相对偏差小于5%)要求的最小颗粒半径Rmin随折射率和波长等的变化而变化. 考虑到ADA与Mie的计算偏差受到多种因素的影响, 而且海洋悬浮颗粒组分复杂多样, 建议在进行海洋悬浮颗粒光谱模拟时, 采用经典的Mie方法, 而不是计算相对快速的ADA方法.
异常衍射近似 米散射 海洋悬浮颗粒 Anomalous diffraction approximation (ADA) Mie scattering Marine suspended particulate matter(SPM) 光谱复折射率是计算烟尘粒子散射特性的重要参数. 该文在光谱透射法反演烟尘粒子复折射率理论的基础上, 将烟尘粒子弥散于水中形成烟尘粒子悬浊液, 通过可见光分光光度计测量该悬浊液的光谱透射率, 通过激光粒度仪获得烟尘粒子的粒径分布, 利用悬浊液光谱透射法对烟尘粒子的复折射率进行了反演. 研究结果表明, 烟尘粒子在可见光波长范围内没有明显吸收带, 但随着波长的增加, 透过率逐渐降低. 烟尘粒子复折射率的反演结果与KBr样片法的反演结果吻合较好. 利用悬浊液光谱透射法测量烟尘粒子的复折射率, 实验过程简单, 约束条件少, 并可利用红外分光光度计测量透射率后, 拓展至红外波段.
烟尘粒子 复折射率 透射法 悬浊液 Fly ash particles Complex refraction index Transimission method Turbid liquids 有色溶解性有机物(CDOM)近紫外区吸收光谱包含CDOM 分子结构、 组成等重要理化信息. 利用2009年3月黄海北部海域CDOM吸收系数的实测数据, 分析了该海域CDOM近紫外区的吸收光谱特性, 结果表明： 由于近岸陆源输入的影响, 黄海北部海域CDOM构成差异较大, 属于典型的二类水体; 特定拟合波段范围的光谱斜率及特定波段处的吸收系数对CDOM分子量相对大小均具有一定的指示作用, 250～275, 350～400, 300～350, 275～300 nm波段的光谱斜率Sg,250～275, Sg,350～400, Sg,300～350, Sg,275～300与CDOM分子量相对大小指示参数M值的相关性依次递增, 最高可达0.95, 吸收系数ag(λ)与M值的相关性随波长增大逐渐变大, 400 nm波段处相关性可达0.92; 光谱斜率与吸收系数存在相关性与否由光谱斜率拟合波段范围及吸收系数获取波长共同决定, Sg,275～300与ag(400)的相关性最大, 可达0.87.
有色溶解性有机物 近紫外区 吸收系数 光谱斜率 Chromophoric dissolved organic matter Near ultraviolet region Absorption coefficient Spectral slopes 研究基于粗糙集核优化的支持向量机(RS-SVM)在红外光谱定量中的应用. 通过粗糙集分类的方法对多组分污染气体红外光谱对应的特征波长段进行核函数初始数据的优化, 再将优化后的核函数带入支持向量机, 从而将二维混合光谱信息投影到高维空间, 再进行单种气体浓度的反演运算. 通过采用LS-SVM和PCA-SVM两种典型的光谱数据处理算法作对比, 对五种混合气体各组分定量分析进行比较. 当光谱可分度高时, 三种方法的预测值都接近标准值, 平均误差接近于0.13; 而当光谱可分度低时, RS-SVM的预测值比前两种更精确, 且当待测种类越多时, 该方法精度和运算时间的优势越显著.
光谱学 粗糙集 支持向量机 多组分污染气体 定量分析 Spectroscopy Rough Set Support Vector Machine Multi-component pollution gas Quantitative analysis 采用Beckman公司DU640型紫外-可见分光光度计测定了五个稻作区16个州市的905份云南地方稻初级核心种质功能成分栽培型间差异及地带性特征, 结果表明： 糙米抗性淀粉(%)为0.75±0.29, 籼稻(0.78±0.35) 显著高于粳稻(0.74±0.24), 粘稻(0.78±0.31) 极显著高于糯稻(0.67±0.22), 晚稻(0.77±0.35)极显著高于早中稻(0.75±0.26), 红米(0.81±0.30)和紫米(0.70±0.30)极显著高于白米(0.69±0.27); 稻作区依次为Ⅰ(0.83)>Ⅱ(0.79)>Ⅲ(0.76)>Ⅴ(0.55)>Ⅳ(0.50), 即滇中南部(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)糙米抗性淀粉含量极显著高于北部稻作区(Ⅴ, Ⅳ); 滇西北的丽江和滇东北的昭通糙米抗性淀粉含量极显著低于除迪庆州外的13个州市. 糙米γ-氨基丁酸含量［mg·(100 g)－1］为7.43±2.53, 水稻(7.59±2.56)极显著高于陆稻(7.09±2.45), 糯稻(8.55± 2.88)极显著高于粘稻(7.10±2.32), 晚稻(7.88±2.64)极显著高于早中稻(7.23± 2.45), 白米(8.38±2.66)极显著高于红米(6.63±2.14)和紫米(7.34±2.18); 稻作区依次为Ⅱ(7.69)>Ⅰ(7.40)>Ⅳ(7.39)>Ⅲ(7.33)>Ⅴ(6.64), 即滇南单双季籼稻区(Ⅱ)糙米γ-氨基丁酸含量明显高于滇西北高寒粳稻区; 滇南的思茅、 滇中的玉溪和保山糙米γ-氨基丁酸含量至少与5个州市差异显著. 云南稻糙米总黄酮含量［mg·(100 g)－1］为306.98±192.75,陆稻(341.74±185.11)极显著高于水稻(290.41±193.72), 粘稻(315.54±197.64)显著高于糯稻(171.68±11.76), 早中稻(318.25±197.93)极显著高于晚稻(282.12±178.11), 红米(379.22±197.70)和紫米(365.61±195.44)极显著高于白米(216.96±142.11), 光壳稻(332.68±196.22)显著高于白壳稻(300.48±191.14); 稻作区依次为Ⅲ(327.13)>Ⅱ(324.23) >Ⅳ(273.11)>Ⅴ (270.16)>Ⅰ(258.26), 即滇南(Ⅱ, Ⅲ)糙米总黄酮含量极显著高于滇中; 思茅糙米总黄酮含量显著高于8个州市而保山总黄酮含量则显著低于7个州市. 这些既揭示了糙米抗性淀粉、 γ-氨基丁酸和总黄酮、 含量在水陆、 沾糯、 早中晚、 米色间差异极显著(p<0.01),而有无芒和米味间差异不大, 又揭示了3种功能成分呈现明显的地带性特征. 文章研究为解决人类慢性病问题以及功能稻米育种生产提供参考.
总黄酮 γ-氨基丁酸 抗性淀粉 栽培类型 地带性特征 云南稻核心种质 Total flavone GABA Resistant starch Cultivated types Zonal characteristics Core collection of rice landrace in Yunnan 用β-环糊精作为手性选择试剂, 利用甲霜灵中R和S异构体与β-环糊精相互作用强弱不同而导致的紫外-可见光谱的差异来检测甲霜灵手性异构体的比例, 偏最小二乘法建立甲霜灵手性异构体比例的定量模型, 并对模型效果进行评价. 甲霜灵-环糊精体系中甲霜灵R-异构体比例的定量模型校正集的决定系数R2为0.999 0, 校正集标准偏差SEC为0.006 7, 相对标准偏差RSD为0.89%; 外部检验集6个样品的预测值与化学值的相关系数为0.998 5, 外部检验集标准差SEP为0.008 9, 相对标准偏差RSD为1.17%, 本方法简单快速, 具有重要的实际应用价值.
甲霜灵 β-环糊精 偏最小二乘法 紫外光谱法 手性分析 Metalaxyl β-cyclodextrin Partial least squares Ultraviolet Chiral analysis 运用光学显微镜和可见光显微分光光度计以及组织化学染色对毛竹发育过程中的木质素微区分布进行了研究. 木质素在各组织中均有分布, 其含量因竹龄, 组织及细胞壁微区不同而有差异. 细胞壁各微区中存在愈创木基(G)和紫丁香基(S)两种木质素组成单元. 纤维次生壁, 细胞角隅区和复合胞间层的木质素含量12个月内逐渐增加, 而后变化较小, 但是各微区的木质化速率因竹龄变化而变化. 同一竹龄竹壁径向和纤维帽不同位置的木质素含量未有明显的规律性变化. 薄壁组织次生壁, 胞间层以及导管次生壁在12个月内木质化程度不断加强, 而后变化较小.
毛竹 木质化 木质素微区分布 可见光显微分光光谱 Moso bamboo Distribution of lignin Lignification Visible-light microspectrophotometry 研究了4 ℃冷链条件下, 冷却猪肉在1～14 d贮藏期间, 表面菌落总数与400～1 100 nm光谱范围内相应高光谱图像的关系, 提出了一种基于高光谱技术的冷却猪肉表面菌落总数的快速无损检测方法. 并采用多元线性回归和偏最小二乘回归两种统计分析方法分别建立预测模型, 均得到较好的预测结果, 其预测集相关系数RV分别为0.886和0.863. 实验结果表明, 利用高光谱技术可以较好地定量分析冷却猪肉表面的菌落总数, 应用该技术对冷却猪肉品质安全进行快速无损评价是可行的.
高光谱 冷却猪肉 菌落总数 多元线性回归 偏最小二乘回归 Hyperspectral Chilled pork Total plate count Multiple linear regression (MLR) Partial least square regression (PLSR) 通过长期定位试验和室内ICP-AES分析测试, 探讨了下辽河平原不同施肥制度下农田生态系统微量元素Fe和Zn的输入情况, 明晰了有机肥是农田输入Fe和Zn的主要途径. 阐述了在没有垫圈土的情况下, 投料经喂饲－堆腐过程的残留率为21.8%, 低于有机物料施入土壤1年后的残留率(30%). Zn通过喂饲－堆腐过程的循环率为71.9%, 而Fe的循环率则为81.0%.
长期定位实验 残留率 循环率 Long-term field experiment Fe Fe Zn Zn Residual rate Recycling rate 烟用香精对卷烟的香、 吃味和质量稳定有重要影响, 为了有效控制香精质量, 降低卷烟主流烟气中有害元素的含量, 采用密闭微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定了烟用香精中铍、 钒、 铬、 锰、 镍、 铜、 锌、 砷、 硒、 锶、 钼、 镉、 铊和铅14种元素, 方法的线性相关系数0.999 5～1.000 0, 相对标准偏差1.3％～9.5％(n= 5), 检出限0.003～0.13 μg·L-1, 加标回收率88.1％～109.3％. 结果表明方法能够满足微量元素的分析要求. 用实验方法测定了38个牌号烟用香精中铍、 钒等14种元素的含量. 结果发现： (１)香精中锰、 锌、 锶的含量较高, 硒、 镍、 铬、 铜次之, 铍、 铊、 钼、 镉、 钒、 铅和砷的含量最低, 其平均值均小于0.1 μg·g-1. (2)锰、 镉、 锶的含量在不同香精之间差别较大, 其变异系数分别为276.4％, 238.7％, 243.8％.
烟用香精 密闭微波消解 电感耦合等离子体质谱法 微量元素 Cigarette flavours Closed-vessel microwave digestion Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP- Trace elements 通过长期定位试验和室内ICP-AES分析测试, 研究了不同施肥模式下作物体内Mn和Zn浓度与含量的变化. 结果表明： (1)NPKM和NPK处理玉米体内Mn浓度显著高于M和CK处理; 秸秆中Zn浓度CK最高, NPKM处理最低, 各处理籽实中Zn浓度无显著差异. (2)玉米收获物中Mn和Zn含量随产量增加而提高, 且与秸秆产量相关性优于籽实产量. (3)绝大部分Mn和近一半的Zn集中在秸秆中, 且均衡施肥与有机无机配施有利于改善Mn和Zn在玉米体内分配, 提高养分利用效率; 采用秸秆还田等养分循环再利用措施, 可实现农田微量元素可持续利用.
长期定位试验 玉米 浓度 分配 Long-term field experiment Mn Mn Zn Zn Maize Concentration Distribution 探索建立空气-乙炔火焰原子吸收测定丰城鸡血藤中微量元素锶含量的方法. 以丰城鸡血藤为研究对象, HNO3-HCLO4(4＋1)为消解液, 采用压力主控微波消解样品, EDTA-2Na溶液为抑制剂, 用火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定丰城鸡血藤中微量元素锶的含量. 微波消解药材消化完全, 测定线性良好, 范围0～1.6 μg·mL-1, 回归方程为Y=0.036 5X－0.001 1, r=0.999 4, 方法学检出限为0.008 2 μg·mL-1(n=21), 平均回收率101.5%, RSD=2.04%. 该方法灵敏度高, 操作简单, 结果准确, 适用于该药材中锶元素的含量测定.
微波消解 原子吸收 微量元素 锶 丰城鸡血藤 Microwave digestion Atomic absorption spectroscopy Microelement Strontium M. nitida Benth. var. hirsutissima. Z. Wei. 利用X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究了不同初始pH条件下土壤吸附Pb(Ⅱ)的微观结构及吸附机理. 表明土壤对Pb(Ⅱ)的吸附以形成Pb4(OH)4+4的内圈吸附作用为主, 其次为外圈吸附. 同时, 在吸附Pb(Ⅱ)过程中, Pb(Ⅱ)通过置换作用取代土壤中碳酸钙Ca(Ⅱ)的位置, 形成含Pb碳酸钙(PbCaCO3)沉淀. 土壤对Pb的吸附随初始pH(6.0 ～8.5)的增大, 第一配位层(Pb—O)半径减小(0.172 7～0.166 6 nm), 内圈吸附比重加大, 表明土壤对Pb(Ⅱ)的吸附机制受初始pH的影响.
内圈吸附 沉淀 土壤 Pb Pb Inner-sphere sorption Precipitation Soil XAFS XAFS 针对参量振荡过程中铌酸锂表面的增透薄膜的损伤问题, 采用了XRD光谱法和形貌观测法对激光诱导薄膜损伤的形貌及其物理过程进行了深入地分析. 观测发现： 薄膜损伤点的特征是膜面出现凹陷的点坑, 周围分散着由厚到薄变化的沉积层, XRD光谱检测显示出现了薄膜材料的晶化. 利用杂质缺陷诱导薄膜损伤模型对以上损伤的形貌成因进行了分析. 研究表明： 杂质粒子对激光脉冲能量的强烈吸收会引起邻近光学材料的迅速熔化、 汽化和电离, 形成复杂物态结构混合物; 在激光等离子体冲击波作用下, 混合物发生喷溅扩散形成凹陷坑. 在扩散冷却过程中沉积物会发生结晶, X射线衍射显示出薄膜材料SiO2晶态的衍射峰.
XRD光谱 光学参量振荡器(OPO) 缺陷诱导薄膜损伤 激光等离子体冲击波 XRD spectrometry Optical parametric oscillator (OPO) Induced damage on thin film Laser plasma shock wave