激光双光子激发K2至１Λｇ高位态, 利用分子荧光光谱方法, 研究了１Λｇ-3Λｇ间的碰撞转移截面。 在纯K实验中, 池温控制在553至603 K之间, K原子密度由光学吸收法测量得到。 探测１Λｇ-１１Σ＋ｕ的直接时间分辨荧光的光强, 它是一条纯指数衰减曲线, 由此得到１Λ＋ｇ态的有效寿命, 有效寿命的倒数与K密度成线性关系, 从直线的斜率得到１Λｇ态的猝灭截面为(2.5±0.3)×10-14 cm2, 从截距得到辐射寿命为(20±2) ns。 由3Λｇ→1 ３Σ＋ｕ转移荧光的时间分辨谱, 用类似的方法得到3Λｇ的猝灭截面为(2.5±0.6)×10-14 cm2, 辐射寿命为(16.0±3.2) ns。 由１Λｇ→1 1Σ＋ｕ与3Λｇ→１ ３Σ＋ｕ的时间积分强度比得到Ｋ２(１Λｇ)＋Ｋ→Ｋ２(3Λｇ)＋Ｋ的转移截面为(1.1±0.3)×10-14 cm2。 在K2-H2碰撞实验中, 池温保持在553 K, K密度为5×1015 cm-3, H2气压在40～400 Pa之间, 其中K2-K碰撞效应是不能略去的, 但可以用纯K结果扣除, 得到Ｋ２(１Λｇ)＋Ｈ２→Ｋ２(3Λｇ)＋Ｈ２的碰撞转移截面为(2.7±1.1)×10-15 cm2。 Ｋ２(3Λｇ)＋Ｈ２→Ｋ２(3Λｇ)以外态+H2的猝灭截面为(6.8±2.7)×10-15 cm2。

采用发射光谱法测量了在加湿的空气、 氮气、 氩气3种气体背景下脉冲电晕放电产生的OH自由基, 通过对发射谱线的分析, 研究了在3种背景条件下, 脉冲峰值电压、 脉冲频率等因素对OH自由基产生过程的影响, 着重研究了气体湿度对OH自由基产生过程的影响以及OH自由基在放电电场中的分布特性。 实验表明OH自由基的生成量随脉冲峰值电压和脉冲频率的增大而增大, 而湿度变化对其影响则与放电背景环境有关, 不同背景气体下其变化规律也不相同。 空气中放电时产生的OH自由基数量随湿度的增大而增大, 氮气中OH自由基的生成量随湿度增大呈先增大后减小趋势, 而氩气中OH自由基数量随湿度的增大呈先减少后增大趋势。 OH自由基在放电电场中的分布呈从针电极中心向四周逐渐减少趋势。

采用拉普拉斯变换严格求解二能级系统光与物质相互作用的速率方程, 获得了强激光诱导气体分子系统光声信号的解析表达式。 结果显示光声信号的大小与样品分子的吸收截面、 激发光强度、 分子共振跃迁吸收的光子数、 分子碰撞弛豫速率等因素有关。 借助于光声信号随激光强度的变化关系, 将NO分子在420.0～470.0 nm波长区间的激光诱导光声光谱归属于NO分子经X 2Π→A 2Σ的双光子激发跃迁及X 2Π→E 2Σ, F 2Σ, R 2Σ的三光子激发跃迁, 由此获得NO分子A 2Σ, E 2Σ, F 2Σ和R 2Σ激发电子态的振动常数分别为2 346, 2 342, 2 397和2 381 cm-1, 结果与采用其他方法测量的结果符合得较好。 并对光声信号随缓冲气压升高而出现饱和的现象进行了理论解释。

合成了一种深红色发光的聚苯乙烯喹啉(PPV-Q)材料, 研究了其光致发光, 电致发光及吸收光谱。 这种材料在紫外和蓝光区具有很强的吸收能力, 波长为463 nm的光对此材料具有最高的激发能力。 用此材料作为发光层制备了ITO/PPV-Q/Al结构的电致发光器件, 发光光谱的中心波长为670 nm, 发光光谱的半高全宽为90 nm左右。 在不同驱动电压下, 器件电致发光的色坐标(x=0.67, y=0.32)基本上没有变化, 是一种深红色的电致发光。 器件中的电流随驱动电压的增加而明显增强, 导致器件稳定性的降低。

实验过程中制备了3种不同周期的有机阱结构器件, 分别用N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-napthyl)-1,1’-biphenyll-4,4’-diamine(NPB)和4,4,N,N’-dicarbazolebiphenyl(CBP)作为电子的势阱和势垒。 讨论了3个器件在反向偏压调制下的光致发光的猝灭。 研究结果显示在作者所制备的器件中NPB层中激子的猝灭速度要比CBP层中的激子猝灭速度快。 这主要是因为NPB层中的有效电场要比CBP层中的有效电场强。 当所制备的有机阱结构器件的周期数增加时, 在相同的反向电场下, NPB和CBP层中的激子猝灭速度会随之增加, 因为实验中制备的这3个器件为Ⅱ型量子阱结构, 激子在这种阱结构器件中会随着阱周期数的增加而变得越来越不稳定, 因此周期数较大的器件猝灭现象比较明显。

采用硅烷偶联剂KBM403对SnF2粉末进行表面改性, 改性粉末的IR透射谱显示KBM403已经吸附在SnF2粉末表面, 这种改性除了物理吸附外还存在微弱的化学吸附。 采用溶有芪3的硅烷偶联剂KBM403对SnF2粉末进行改性, 经改性的SnF2粉末有利于提高有机染料芪3掺杂的分散性。 将含有芪3的改性SnF2粉末掺入低熔点铅-锡-氟磷酸盐玻璃, 获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃。 对玻璃的吸收、 透射谱和激发发射谱进行分析, 表明KBM403的介入改善了芪3在玻璃中的溶解性和分散性, 减少了芪3二聚物的产生, 提高了玻璃的透射率和均匀性。 由于KBM403的改性减少了芪3二聚物所带来的荧光猝灭, 同时KBM403与染料分子的相互作用增加了染料分子的刚性, 玻璃的发光强度显著提高。

在不考虑叶绿素荧光效应的前提下, 基于水体光学活性因子藻类叶绿素、 有色可溶性有机物及非藻类颗粒物的吸收和后向散射系数, 根据前向辐射传输模型模拟水面以上遥感反射率, 分析了藻类叶绿素红光峰强度和波长位置随浓度的变化规律。 结果发现: 叶绿素浓度为1～50 μg?L-1时, 红光峰强度和叶绿素浓度呈较好的线性关系, 随叶绿素浓度的增加, 线性关系越来越不明显。 当叶绿素浓度为1～1 000 μg?L-1时, 则呈现较好的对数关系； 随叶绿素浓度的增加, 红波段反射峰波长位置按对数规律逐渐向长波方向移动, 不同水色组分的水体, 其叶绿素在红波段的光谱反射特性随浓度的变化规律是一致的； 此外, 对比研究显示红波段反射峰特征不同于荧光光谱。

在近红外光谱定量分析中, 由于散射作用的存在使得光谱变化复杂, 从而导致校正模型的预测精度较低。 消除散射干扰是提高测量精度的有效处理手段之一。 为了消除散射对测量结果的影响, 文章提出了响应量转换法, 即根据被测介质在空间不同位置的光强随被测物浓度的变化率, 通过逆倍增模型推出被测介质的吸收系数作为新的响应变量, 从而建立校正模型。 以牛奶样品为例, 分析了脂肪和蛋白质浓度与吸收系数之间的关系, 利用蒙特卡罗模拟研究了散射对近红外牛奶成分测量结果的影响, 并通过传统预处理方法和响应量转换法进行散射干扰的消除。 实验结果表明, 响应量转换法能够有效消除散射干扰, 与传统MSC和SNV预处理方法相比, 脂肪预测精度分别提高了33.9%和55.9%, 蛋白质预测精度分别提高了46.5%和33.7%。

新型可降解包膜肥料是目前肥料研究领域中的热点。 相关研究主要集中在包膜材料对包膜肥养分释放的作用机制上, 而膜材施入土壤后结构是否发生变化的可用信息较少, 这些信息是评价膜材是否环境友好的关键。 研究分别以聚乳酸(PLA)、 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚碳酸酯(PC)为主要材料配制的膜材为对象, 研究它们在自然光照、 土培前后红外吸收光谱的变化, 来研究这３类物质在自然光照和土培条件下的降解。 为期4个月培养后膜材的红外光谱显示: 3种膜材在培养期间都有不同程度的结构变化, 这说明3种膜材均具有降解性能, 且膜材土培降解强度大于自然光照降解。 PC的降解性能最强, 其次是PLA和PBS。 PLA和PC在黑土中的降解性能强于棕壤, 而PBS则相反。

为实现土壤中有机碳(TOC)含量和阳离子交换量(CEC)的快速检测, 对300个土壤样品的可见/近红外光谱数据进行了分析。 使用快速独立分量分析(FastICA)算法对光谱数据矩阵进行分解, 得到独立成分和相应的混合系数矩阵, 再利用误差反向传播算法(back-propagation, BP)构造三层神经网络结构。 为了克服传统BP神经网络结构难以确定和易于陷入局部极小点的缺点, 采用遗传算法优化BP神经网络结构和初始权值, 得到ICA-GA-BP模型。 利用此模型对土壤中TOC含量和CEC进行预测, 根据预测相关系数(R2)和预测标准偏差(RMSEP)来评价预测模型的性能, 表明该模型对TOC含量和CEC测定的相关系数R2均达到0.98以上。 说明文章提出的ICA-GA-BP建模方法具有很好的预测效果, 为土壤品质的鉴别提供了一种新方法。

为了实现纤维种类的快速鉴别, 选用了棉、 麻、 毛、 丝、 天丝5种纤维, 提出了一种用近红外光谱技术快速无损鉴别纤维品种的新方法。 应用可见/近红外光谱漫反射技术测定各种纤维的光谱曲线, 用主成分分析方法(PCA)对光谱数据进行模式特征分析, 根据主成分的累积贡献率选用前6个主成分数进行建模和预测, 通过建立最小二乘支持向量机模型(LS-SVM)对主成分分析模型进行优化, 将前6个主成分作为最小二乘支持向量机的输入变量, 建立PCA-LS-SVM模式识别模型, 实现类别预测的同时也完成了数学建模与优化分析工作。 5个品种的纤维训练集样本200个用于PCA-LS-SVM的模型的建立, 对其余预测集样本50个进行验证,结果能准确的区分预测集的5种纤维。 并提出主成分分析结合最小二乘支持向量机的光谱数据分析方法具有很好的分类和鉴别作用, 为纤维品种快速鉴别提供了一种新方法, 为维护消费者权益, 保证纺织品质量, 实现纺织原料及其制品的合理化生产与交易具有重要的意义。

采用变温FTIR光谱法研究了原料PET和PET/nano-CaCO3(MPET)复合材料体系在40～250 ℃之间逐渐升温过程中, PET基体的固态转变。 通过研究PET内标谱带1 410 cm-1与结晶相关谱带1 342 cm-1吸光度之比值随温度变化关系曲线, 结合其在同样条件下的差热扫描(DSC)曲线, 分析了纳米CaCO3粒子的加入对PET固态转变和结晶相关谱带的影响, 表明纳米CaCO3粒子的加入显著改善了PET的结晶和熔融行为。

利用连续双波长近红外光技术测量肌肉中血红蛋白含氧量的变化情况, 同时应用运动心率无线实时采集设备, 设计了检测实时肌肉组织血氧含量和瞬时心率实验方案, 对6名健康男性进行了100 m跑同步实测实验。 实验表明, 肌肉组织氧合血红蛋白浓度在100 m跑结束后继续降低, 达到最低值的时刻滞后于运动结束时刻的时间为(6.65±1.10)s； 心率则在运动结束后继续上升, 达到最高值的时刻滞后于运动结束时刻的时间为(8.00±1.57)s。 这些结果显示了双波长近红外光组织氧测试技术和运动心率无线实时采集系统能够正确检测极量强度运动时的血氧参数和心率, 揭示了极量强度运动过程中肌肉中氧运输与消耗的过程及其与心率之间的动力学特征。

从整体上测定我国首次选育的第4代航天育种板蓝根和地面组板蓝根的FTIR谱, 对主要组分进行对比分析, 为深入研究其内在品质的变化积累数据, 探索评价航天诱变育种板蓝根质量的方法。 结果表明太空组板蓝根中主要吸收峰的强度在波数1 047, 1 630以及1 412 cm-1处吸收比地面组均有不同的增强, 提示太空板蓝根中多糖类、 甾体、 三萜类及黄酮类化合物成分含量有不同程度的增加, 尤其是具有抗病毒功效的多糖类含量明显增加。 而在波数1 745 cm-1处太空组板蓝根吸收峰强度比地面组板蓝根减弱, 表明苷类和有机酸有所减少。 由此可得出结论: 太空组板蓝根的多种活性成分含量均有提高, 航天诱变育种可以选育出多种活性成分含量增加的板蓝根新品种。

试验旨在研究应用近红外光谱技术快速测定玉米籽粒粉末CNCPS组分的可行性。 65个样品来自黑龙江省, 选用偏最小二乘法(PLS)为建模方法, 采用二阶导数和Norris导数滤波法处理光谱数据后, 建立了玉米籽粒粉末中干物质(DM)、 粗蛋白质(CP)、 粗脂肪(Fat)、 粗灰分(Ash)、 淀粉(Starch)、 中性洗涤纤维(NDF)、 酸性洗涤纤维(ADF)、 可溶性蛋白(SP)、 酸性洗涤不溶蛋白(ADIP)和中性洗涤不溶蛋白(NDIP)等的近红外预测模型。 其中DM, CP, Fat, Ash, Starch, NDF和ADF的决定系数分别为0.974 3, 0.968 3, 0.947 8, 0.909 8, 0.977 7, 0.935 4和0.926 9, 标准差(SD)与预测均方根(RMSEP)的比值(SD/RMSEP)值分别为3.96, 4.78, 3.75, 4.25, 4.13, 3.88和3.12。 SP的决定系数为0.857 5, SD/RMSEP值为3.06。 ADIP和NDIP的决定系数分别为0.531 9和0.683 3, SD/RMSEP值分别为5.50和2.85。 试验结果表明, 近红外技术可以用于玉米籽粒粉末CNCPS组分的快速测定, 但降低ADIP和NDIP测定误差有待进一步研究。

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二阶导数谱和热扰动下的二维相关红外光谱技术对6种不同花粉, 即杏花花粉、 油菜花粉、 茶花花粉、 西瓜花粉、 荷花花粉和虞美人花粉, 进行了快速无损的鉴别。 结果表明, 在一维红外光谱图上, 不同花粉的蛋白质、 脂肪和糖类物质的特征吸收峰在相对峰强和峰位上均存在一定的差异, 在二阶导数谱上差异很明显。 而在二维红外谱图上, 由于6种花粉的自动峰及相关峰峰簇的位置和数量不同, 其差别体现得更为明显和直观。 因此, 三级红外宏观指纹图谱法是鉴别不同蜂花粉种类的一种有效和快速检测方法。

选择多批双黄连口服液样本, 应用HPLC法测定绿原酸和连翘苷的含量, 同时进行NIRS测定, 建立了绿原酸和连翘苷的含量预测模型, 以相对偏差(RSEP)及相关系数(r)为指标考察数据处理方法, 以交互验证均方根误差(RMSECV)为指标考察NIRS的预处理方法及选择光谱范围或波数点。 数据处理方法为逐步多元线性回归(SMLR), 直接采用原始光谱进行建模, 绿原酸的波数为6 654.06和7 106.08 cm-1, 连翘苷的波数为5 456.06和7 222.08 cm-1, 最优模型预测绿原酸和连翘苷含量的RMSECV分别为0.857 26和0.889 87, 相关系数分别为0.857 26和0.889 87。 外部交互验证的结果表明该预测模型准确可靠, 可作为双黄连口服液的快速质量评价控制方法。

从云南省第一人民医院得到经过医学证实的典型三聚氰胺肾结石, 将2 mg肾结石与200 mg KBr一同放入玛瑙研钵中研碎, 进行压片。 用Perkin-Elemer公司生产的spectrum 100光谱仪得到了该结石的红外光谱。 吸收峰在4 000～2 000 cm-1之间有3 487, 3 325, 3 162, 2 788 cm-1, 在1 700～1 000 cm-1之间有1 694, 1 555, 1 383, 1 340, 1 189, 1 122 cm-1, 在1 000～400 cm-1之间有993, 782, 748, 709, 624, 585, 565, 476 cm-1。 结石的红外光谱经过与文献报道的饲喂含氰尿酸、 三聚氰胺宠物饲料后猫的肾结石的红外光谱图及普通人肾结石的红外光谱图对比, 相差很大, 说明该患儿结石与宠物结石及普通人肾结石的成分相同的可能性不大；分别与三聚氰胺与尿酸的红外光谱图对比, 各有50%的相似性； 将三聚氰胺、 尿酸按1∶1混合后, 红外光谱出现的峰在4 000～2 000 cm-1 之间有3 469, 3 419, 3 333, 3 132, 3 026, 2 827 cm-1, 在1 700～1 000 cm-1之间有1 696, 1 656, 1 555, 1 489, 1 439, 1 350, 1 311, 1 198, 1 124, 1 028 cm-1, 在1 000～400 cm-1之间有993, 878, 814, 784, 745, 708, 619, 577, 475 cm-1, 将其与结石的红外光谱对比, 发现两张图谱有83.3%的相似性, 由此得出典型三聚氰胺尿结石的主要成分为三聚氰胺和尿酸。

采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法, 在6-311++G**基组水平上对几种取代苯硫酚分子的构型进行了几何优化, 得出了它们的最稳定构型并对其能级差、 核独立化学位移、 极化率和振动光谱进行了理论计算。 研究结果表明, 4-巯基吡啶(4-MPY)、 4-巯基苯甲酸(4-MBA)和4-巯基苯胺(PATP)均为平面构型, 1,4对巯基苯(BDT)中S-H键与苯环平面的夹角为20.2°, 4-甲基巯基苯(4-MBT)中S-H键与苯环平面的夹角为39.6°。 几种分子都具有很强的芳香性和较大的极化率值。 5种分子的极化率张量平均值大小顺序为BDT>4-MBT>4-MBA>4-MPY>PATP, 极化率的各向异性不变量变化趋势为4-MBA>4-MBT>BDT>PATP>4-MPY。

用硝酸银和聚乙烯醇混合溶液作为电解液, 把载玻片放入电解液中, 用银棒作为电极在直流电压下电解1 h, 使载玻片在电解出的银胶中静置12 h后, 取出晾干, 即得制备的银膜。 用便携式拉曼光谱仪测得在银膜上的白叶枯病菌7个生理小种的表面增强拉曼光谱(SERS)。 7个生理小种分别是1-YN1, 2-YN7, 3-YN11, 4-GD414, 5-SCYC6, 6-HEN11, 7-FWJ, 7个生理小种的SERS谱在峰位及峰的相对强度上都有很多差别。 这可用于生理小种的鉴别。 因为银膜上的纳米银颗粒是银胶中银颗粒的聚合体, 这种聚合体大大缩小了纳米银之间的距离, 从而产生了很强的电磁增强作用。 电解法制备的银膜价格低廉, 增强效果好, 普通实验室便可以制备。 此研究为快速、 方便检测白叶枯病菌不同生理小种提出了一种新的方法, 对白叶枯病的防治具有重要的意义。

由拉曼光谱仪测试巨晶普通辉石及包体中的顽火辉石、 透辉石拉曼光谱, 描述了谱图的位置、 形态和相对强度, 分析了振动模式, 同时对相应的离子基团如非桥氧Si—O—, 桥氧Si—O0, O—Si—O, M—O做了谱带归属。 通过不同切片方向的谱带强度相对大小及某些谱带的缺失, 初步研究了辉石族矿物晶体结晶学定向问题。

采用荧光分析方法, 对不同pH条件下3个填埋年限渗滤液中水溶性有机物(DOM)的荧光特性进行了研究。 同步荧光光谱表明, 填埋1年及10年渗滤液DOM的同步荧光图中各峰的荧光强度pH 4时最强； 填埋5年渗滤液DOM在pH 12时荧光强度最强, 而pH 4时的荧光强度次之。 渗滤液DOM三维荧光光谱表明, 填埋1及5年类蛋白峰强度在pH 10达到最大, 而填埋10年在pH 8荧光强度最强； 可见区类富里酸峰强度在pH=10达到最大值, 而紫外区类富里酸峰较强的荧光强度则分别在pH 4和10时； 与类富里酸物质相比, 类蛋白物质更容易受pH的影响。 紫外区类富里酸荧光强度与可见区类富里酸荧光强度比值［r(A, C)］受pH的变化影响较大, 因此, 当比较不同来源DOM的r(A, C)值时, 应使其pH处于同一水平。

以荧光光谱为检测手段研究了低压段(60～100 MPa)动态高压微射流作用(DHPM)对木瓜蛋白酶(Papain)分子结构的影响。 结果显示, 在60～100 MPa下经DHPM处理后, Papain, Tyr残基和Trp残基荧光强度均有不同程度降低, 且随着处理压力的增加, Papain, Tyr残基和Trp残基的荧光强度逐渐增大, Papain, Trp残基荧光发射峰的位置分别从未处理时的334和277.5 nm逐渐红移至100 MPa处理后的335和278.5 nm； 在0～4 ℃放置24 h后, Papain, Tyr残基和Trp残基的荧光光谱均基本保持了0 h时的变化趋势。 表明低压DHPM处理后, Papain中Trp残基逐渐暴露出来, 并形成了较为稳定的新分子构象。

将离子液体应用于气浮溶剂浮选, 建立了一种分离/富集四环素类(tetracyclines, TCs)抗生素的新方法——离子液体气浮溶剂浮选。 最优化浮选条件为: 以1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［Hmim］PF6)和乙酸乙酯(EA)的混合溶剂(φ=1/0.9)为浮选剂, 以Fe(Ⅲ)为捕集剂, pH值为7.6, 气体流速为40 mL?min-1, 浮选时间为50 min。 富集TCs-Fe(Ⅲ)配合物的［Hmim］PF6-EA相用荧光光谱法直接测定, 其线性回归方程为F=246.5c+4.32(c: μg?10 mL-1), 相关系数r=0.999 1。 实测了鱼塘表面水体和沉积物中四环素类抗生素的含量, 加标回收率达到94.2%～100.4%, RSD＜3.2%(n=5)。 红外光谱分析显示TCs-Fe(Ⅲ)配合物没有和离子液体发生反应, 离子液体在气浮溶剂浮选中只起到溶剂作用。 该方法适合于环境水样中痕量四环素类抗生素的分离/富集及分析。

在采用亲和层析、 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对原核表达的赤霉酸诱导的富含半胱氨酸蛋白(Trx-GcGASA)进行纯化、 鉴定的基础上, 运用稳态荧光光谱手段研究了二硫苏糖醇(DTT)、 氧化型谷胱甘肽(GSSG)、 过氧化氢、 盐酸胍(GdnHCl)对Trx-GcGASA内源荧光及变性过程的影响, 发现(1)在中性缓冲体系中融合蛋白的内源荧光以305 nm的酪氨酸的荧光发射为主；(2)伴随着二硫键还原, 融合蛋白中色氨酸和酪氨酸的相对荧光强度比值从0.7变化至1.8倍左右；(3)经过0.5 mmol?L-1 GSSG、 5 mmol?L-1过氧化氢处理后, 酪氨酸和色氨酸的荧光强度下降约12～21%；(4)无论是否采用1 mmol?L-1 DTT处理, 6 mol?L-1盐酸胍均不能诱导融合蛋白彻底变性；(5)二硫键的存在与否影响了盐酸胍诱导的变性过程。 通过两态模型拟合获得Trx-GcGASA变性过程Gibbs自由能变化ΔG约为3.7 kJ?mol－1。 相关工作不仅为深入研究融合伴侣Trx对GcGASA变性热力学、 动力学及复性过程影响奠定了基础； 同时, 也为通过光谱手段获取GcGASA的结构信息提供了基础的数据。

在采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对7种常见危险品进行实验研究并得到它们在0.2～2.6 THz频率范围的特征吸收谱的基础上, 用模糊识别方法对7种常见危险品的太赫兹特征吸收谱进行了训练和识别。 将爆炸物RDX(黑索金)、 γ-HNIW、 DNT(2,4-二硝基甲苯)及毒品MA(甲基苯丙胺)、 氯胺酮等的不同特征吸收峰作为模糊聚类分析数据源, 利用相关系数法建立模糊相似矩阵, 借助传递闭包法获得模糊等价矩阵, 形成标准太赫兹吸收光谱模型库, 采用极差分析进行数据预处理, 计算海明贴近度, 识别待检物品为隐蔽在军服后的RDX和毒品MDA(替苯丙胺)。 研究结果表明, 由分子间相互作用或声子共振模式引起的不同特征吸收是确定危险品类型和种类的依据, 用模糊识别可以实现对不同种类危险物品的识别和鉴定, 为太赫兹光谱技术用于危险品的检测和识别提供了一种新的有效方法。

针对雪监测的需要和全球变化对雪的影响, 在传统对雪研究的基础上, 从多角度偏振反射入手, 对光线的入射天顶角、 探测天顶角、 探测方位角、 偏振角、 雪密度、 雪中污染情况、 雪下覆背景等影响因素进行了分析。 发现这些因素对雪的反射光谱曲线均有影响, 而且某些因素对偏振高光谱反射的影响较垂直观测更显著。 这些影响因素中雪污染情况对雪的反射光谱曲线有明显的改变, 其他因素对雪的反射光谱曲线形状变化影响不大, 主要是影响雪的反射比值。 雪的偏振反射信息的研究具有重要理论意义, 也有广泛的应用前景, 同时也为利用遥感技术对雪的定量研究提供新的思路和方法。

生鲜猪肉中细菌总数(TVC)超标会直接危害大众, 为此研究验证高光谱成像技术结合相应的建模方法预测生鲜猪肉中TVC的可行性。 针对非线性、 小样本问题, 以及光谱维和空间维的大数据量问题, 在综合比较偏最小二乘回归(PLSR)、 人工神经网络(ANNs)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)3种建模方法的基础上, 最终选取了LS-SVM方法组建模型。 3种建模方法综合比较的结果表明, LS-SVM同时兼顾了训练精度和泛化能力两方面的性能, 使其都能做到最优, 与标准平板菌落计数法所检测TVC的决定系数分别为0.987 2和0.942 6, 校正均方根误差和预测标准均方根误差分别为0.207 1和0.217 6, 其建模性能优于其他方法。 研究结果表明, 高光谱成像技术结合LS-SVM预测建模方法可作为快速、 非破坏预测生鲜猪肉TVC的有效手段。

苹果花氮素含量是反映其质量高低的重要因素, 利用高光谱技术对苹果花氮素含量进行定量化反演, 可为苹果信息化管理提供理论依据。 在室内条件下, 利用ASD FieldSpec 3地物光谱仪, 测定了120个盛花期苹果花样品的高光谱反射率, 并化验了其氮素含量。 在分析苹果花原始光谱和一阶导数光谱特征的基础上, 与其氮素含量进行相关分析, 确定敏感波段, 构建特征光谱参数, 建立氮素含量预测模型, 对模型进行了优选和检验。 结果表明, 苹果花氮素含量与原始光谱反射率在374～696, 1 340～1 890, 2 052～2 433 nm波段呈极显著负相关, 在736～913 nm呈极显著正相关； 与一阶导数光谱反射率在637～675 nm呈极显著负相关, 在676～746 nm呈极显著正相关。 构建的6个特征光谱参数与苹果花氮素含量均呈极显著相关。 通过进一步比较和筛选, 确定了基于640 nm和676 nm原始光谱反射率的2个苹果花氮素含量最佳预测模型。 经检验, 模型决定系数R2分别为0.825 8和0.893 6, 平均预测精度达92.9%和94%。 研究成果为快速预测苹果花氮素含量及苹果的实时营养诊断提供了理论依据和技术支撑。

通过小区和大田同步调查棉花黄萎病, 在不同生育期测定病叶光谱及其色素含量。 将病叶光谱反射率、 一阶微分及相应的特征参数与色素含量进行相关分析, 建立病叶色素含量估测模型并检验。 结果表明: 病叶叶绿素a, b及a+b含量可见光反射率、 与一阶微分光谱在蓝边、 黄边和红边处与除红边振幅(Dr)外的其他光谱特征参数间均达极显著相关。 转换叶绿素吸收反射指数(TCARI)和新建归一化植被指数(NDVI［702, 758］)对叶绿素a, b及a+b含量的估测精度最高, 相对误差均小于1.3%。 考虑到NDVI［702, 758］建立的模型更实用, 可做为病叶叶绿素a, b和a+b含量的最佳估测模型。 研究结果对高光谱信息定量估测病害棉叶色素含量, 对利用高光谱监测棉花长势及病害影响评价均具有较高的实用价值。

选取设施园艺作物黄瓜的主要病害为研究对象, 利用窄带滤光片型多光谱成像系统, 获取患病黄瓜叶面的14个可见光通道和近红外通道、 全色通道的多光谱图像。 采用多光谱图像分类技术中的距离分类器、 相关系数分类器和BP人工神经网络分类器, 将不同病害类型对应的16个波段的反射率看作线性波谱, 对210个多光谱数据样本进行识别分类, 目的是探讨一个能有效识别黄瓜植株常见病害的多光谱组合分类器。 实验结果表明, 将人工神经网络和距离分类器有效组合, 不仅分类性能明显优于单个分类器的性能, 而且能够充分发挥各个分类器的特性, 对园艺作物病害进行快速、 准确、 实时的无损检测。

利用野外光谱仪获取矿区农田重金属污染水稻的冠层反射光谱, 通过曲线模拟和统计分析提取了与水稻冠层叶片重金属含量变化极显著相关的光谱敏感波段(Pb, 460 nm； Zn, 560 nm； Cu, 660 nm； As, 1 100 nm)、 归一化植被指数(Pb, NDVI(510, 810)； Zn, NDVI(510, 870)； Cu, NDVI(660, 870)； As, NDVI(510, 810))和“红边”位置等水稻冠层反射光谱特征。 表明水稻重金属污染可以被地面遥感传感器快速检测, 其浓度变化与所提取的光谱特征之间存在极显著相关, 归一化植被指数与“红边”位置对光谱信息的表达要优于敏感波段。 归一化植被指数以及“红边”位置可以作为水稻重金属污染遥感监测模型的光谱特征参数选择参考。 同时, 文章提出了利用遥感技术监测水稻重金属污染的“光谱临界值”概念, 并计算出研究中各重金属对应的“光谱临界值”。

采用油水两相溶液体系, 借助于双亲聚合物包覆实现了CdSe/ZnSe核壳结构量子点自油相到水相的相转移。 油水两相中的聚合物包覆与已经报道的均相溶液中聚合物包覆量子点的方法不同, 包覆过程在油水两相界面处完成, 有效地减少了聚合物缠绕引起的量子点团聚, 实现了聚合物对量子点的无团聚单分散包覆。 透射电镜和激光粒度分析仪对聚合物包覆量子点的表征结果表明获得的水溶性量子点具有良好的分散性, 均一的水力尺寸。 吸收和发射光谱表明聚合物包覆过程对量子点的发射峰位和峰型没有引起明显的改变, 维持了较高的量子产率。 通过荧光微区成像技术成功实现了对人IgG蛋白的特异性检测, 证实这种方法获得的聚合物包覆量子点具有较好的与生物分子偶联的功能化基团, 适合于生物学标记应用。

基于组织光学原理研发了组织氧饱和度无损检测仪。 利用该仪器检测了101名受试者(其中健康锻炼者42人, 健康不锻炼者34人, 脾虚证患者25人)在进行递增负荷功率自行车运动实验时, 股四头肌外侧头的肌氧变化过程。 测得的血红蛋白浓度(ｃtHb)受脂肪等外层组织影响较大, 而肌氧饱和度(rSO2)受影响较小。 实验结果显示, 在运动过程中, 随着运动负荷的逐渐增加, 骨骼肌中的总血红蛋白浓度逐渐上升, 肌氧饱和度逐渐降低； 当运动停止后, 总血红蛋白浓度和肌氧饱和度都出现快速上升。 运动中肌氧饱和度的变化幅度与受试者运动能力有密切关系。 利用局部组织氧饱和度这一指标来评价肌肉组织中氧的输送与消耗的平衡点, 进而实现了对肌肉组织有氧代谢能力的定量评估。

在众多近红外光谱检测方法中, 动态光谱法以能消除检测中个体差异和测量条件的影响而备受研究者的青睐。 动态光谱提取自光电容积脉搏波, 是与动脉血液信息高度相关的近红外光谱, 可应用于动脉血液成分的无创检测, 具有很好的临床应用价值。 高精度和高速度是动态光谱检测的核心问题。 应用过采样和数字锁相检测技术能提高动态光谱法中光电脉搏波信号的检测精度, 文章对此进行了理论推导。 同时, 为了克服过采样导致的大数据量和锁相放大要求的大运算量等困难, 提出了基于LabVIEW的快速算法和通过外部接口调用C语言的方法应用于动态光谱光电脉搏波的提取, 并在LabVIEW环境下进行实验验证。 结果表明, 该方法不但提高了运算速度, 还大大缩小了数据的存储量。

清洁水体光谱在可见光和近红外波段的反射率比较低, 其光谱特征不明显, 在光学遥感图像上水体一般都表现为暗色调, 造成了利用光谱学手段进行水体遥感识别和水质参数反演的困难。 在研究水体的偏振波谱时作者发现, 在对水体进行多角度观测时, 水体在可见光与近红外波段的偏振度波谱值要远大于其无偏的反射率, 表现在图像上即水体的偏振度图像的亮度要远大于其强度图像的亮度, 文章对这种现象和规律进行了物理学解释, 并利用法国PARASOL多角度偏振卫星遥感图像数据对这个规律进行了验证。 该文首次揭示了利用多角度偏振遥感进行水体探测的优势, 该方法有效解决了在利用光学遥感进行水体探测时反射率低的难题, 大大提高水体的遥感识别能力和水质参数反演精度。

古建油饰彩画中颜料成分的分析鉴定是古建维修、 保护的重要基础工作。 文章利用X射线荧光分析、 X射线衍射分析、 扫描电镜-能谱分析技术, 首次系统地分析检测了来自北京、 山西、 甘肃等中国北方地区的27个古建油饰彩画中的绿色颜料。 结果表明, 其中15个样品使用了巴黎绿这种含铜、 砷的人工合成颜料, 其余样品未检测出矿物颜料, 显色成分应为人工合成的有机物。 在所有分析样品中未检测到古代常用的绿色颜料石绿和氯铜矿的存在。 该研究工作开辟了光谱分析技术应用于古建油饰彩画颜料鉴定的新领域, 为该类文物分析鉴定、 修复材料的选择提供了科学数据。

Trichoder Ⅵ是拟康氏木霉SMF2(Trichoderma pseudokoningii SMF2)产生的一种含有20个氨基酸的peptaibol类抗菌肽。 采用圆二色谱法研究了不同极性溶剂体系和膜拟态环境对Trichokonin Ⅵ的二级结构的影响, Trichokonin Ⅵ在不同有机溶剂体系中具有典型的螺旋结构特征, 而在水溶液体系中螺旋明显减少, 不超过30%的三氟乙醇可以随浓度增加而诱导螺旋结构的增加。 Trichokonin Ⅵ在磷酸缓冲液中峰的强度随浓度增加而增强, 具有浓度依赖性。 SDS浓度的增加可以诱导螺旋含量的增加。 与非拟态环境相比, 膜拟态环境可以明显增加Trichokonin Ⅵ的螺旋含量, 表明Trichokonin Ⅵ可以和脂膜相互作用。

在碘蒸气中研究了染料激光稳定性对简并四波混频(DFWM)信噪比的影响。 实验中采用多模Nd∶YAG激光器倍频的输出泵浦染料激光器(染料PM580溶于酒精)。 在具有前向补偿分光系统和图像探测系统的帮助下, 在常温常压条件下测得泵浦光在波长为554.013 nm时达到饱和光强为290 μJ。 同时发现染料激光器的光稳定性(输出波长范围, 光束质量和能量转换效率等)随使用时间, 泵浦激光脉冲次数和能量的增加而逐渐减弱。 另外通过对比发现在染料激光器输出不稳定时, 光源单色性和指向性等指标的变化导致在同一泵浦强度不同时刻获得的DFWM信号强度相差很大, 且DFWM信号信噪比低。 染料激光器光源稳定性对DFWM信号影响的研究结果对物质的痕迹量探测以及无荧光物质光谱定标等方面的应用具有重要意义。

利用动态光谱指端透射法进行了人体血液中性粒细胞百分比无创测量的研究。 对21名健康志愿者进行了在体测量, 选用偏最小二乘法(PLS)对获取的动态光谱数据和中性粒细胞百分比实测值进行建模分析, 建立的定标集的相关系数为0.922, 最大相对误差为5.85%, 平均相对误差为4.13%； 对定标模型的预测能力进行了验证, 其中预测集的相关系数为0.912, 预测集的相对误差最大为6.74%, 平均相对误差为5.07。 结果表明: 动态光谱法可以有效地克服测量位置及人体成分等对光谱测量的影响, 较准确地进行人体血液中性粒细胞百分比的测量, 是一种比较好的血液成分无创测量方法, 具有较高的临床应用价值。

自然水体不同组分光谱之间存在复杂的耦合作用机制, 由此导致水体光学特性的高度复杂性, 给水质参数遥感反演带来了很大的不确定性, 目前对此缺乏系统性认识。 基于水体光学Monte Carlo高光谱模拟, 研究了典型可遥感水质参数叶绿素a(Chl.a)、 总悬浮物(TSM)与黄色物质(CDOM)光谱特征之间的耦合效应。 结果表明: 水体组分之间的光学影响具有不对等性； Chl.a与CDOM的存在不影响TSM信息提取时特征波段的选择； 由Chl.a主导的水体对TSM的信息提取影响甚微, 而TSM对Chl.a反射光谱产生的影响非常显著。 随着TSM浓度不断增加, Chl.a的浓度对反射率的响应不断减弱, 当TSM浓度达到一定水平时, Chl.a的反射光谱对其浓度的变化完全失去响应。 即使在Chl.a敏感的特征波段670 nm, 当TSM较高时, 其光学特性可完全湮没Chl.a的光谱响应, 使得在高浓度TSM的水体中提取Chl.a的浓度信息非常困难。 CDOM的存在使得蓝绿波段比值算法在Chl.a在中高浓度时失效； 由TSM主导的水体比由Chl.a主导的水体对CDOM的光学影响更为显著, TSM对于短波区域CDOM的光学特性具有更强的抑制性。 研究结果可为水质遥感波段的选取、 水体组分反演算法的适用浓度范围及水色卫星传感器的波段设置等方面提供了理论基础, 尤其对于二类水体水质遥感的发展具有较大的促进作用。

在pH 7.4 的Tris-HCl的缓冲溶液中, 采用紫外及荧光光谱法研究了荷叶中紫云英苷(AST)与DNA之间的相互作用, 探讨了离子强度和阴离子猝灭剂KI对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系荧光强度的影响, 同时考察了紫云英苷和中性红与DNA结合的竞争性。 结果表明DNA通过静态猝灭作用机制猝灭紫云英苷的荧光, 并测得其在298及308 K时的猝灭速率常数(Kq)分别为3.120 ×1012和2.630×1012 L?mol-1?s-1, 结合常数(Kd)分别为3.412×104和1.762×104 L?mol-1, 结合位点数(n)分别为1.007和0.962； DNA的存在使紫云英苷的紫外吸收光谱发生减色效应且吸收波长产生红移； 发现离子强度的改变对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系的荧光强度影响不大； KI对结合形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率明显小于自由形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率； 紫云英苷可插入DNA中置换出与DNA结合的中性红。 这些结果说明荷叶中紫云英苷以嵌插模式与DNA进行结合。

采用紫外光谱、 荧光光谱、 荧光偏振以及K3Fe(CN)6荧光猝灭实验研究了氧氟沙星(Ofloxacin, OFLX)和左氧氟沙星(Levofloxacin, L-OFLX)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用差异性与作用模式。 紫外光谱的结果表明, 当向OFLX和L-OFLX溶液中加入ctDNA并且浓度增大时, OFLX和L-OFLX的吸收光谱都呈现略微的减色效应, 但吸收峰位置没有发生偏移, L-OFLX的减色效应略强于OFLX的减色效应； 从荧光光谱以及OFLX和L-OFLX的Scatchard方程, 获得其键合常数分别为1.15×105 L?mol－1, 3.75×105 L?mol－1, 表明L-OFLX与ctDNA的相互作用要略强于OFLX与ctDNA的相互作用； 荧光偏振实验、 单双链ctDNA与药物作用实验、 K3Fe(CN)6荧光猝灭实验都表明OFLX、 L-OFLX与ctDNA的作用模式可能是沟槽结合。

在pH 7.0 Tris-HCl缓冲溶液及0.017 mol?L-1 NaCl介质中, 鲱鱼精DNA与10 nm的金纳米粒子形成较稳定的结合物使得金纳米粒子不聚集, 体系的散射信号较弱。 当有Hg2+存在时, DNA与Hg2+形成更稳定的DNA-Hg2+结合物, 金纳米粒子聚集导致572 nm处的共振散射峰增强。 在3.87 μg?mL-1 金纳米粒子－11.7 μg?mL-1 DNA-pH 7.0～17 mmol?L-1 NaCl条件下, Hg2+ 浓度c在3.3～3 333.3 nmol?L-1范围内与572 nm处的共振散射强度增强值ΔI572 nm成良好线性关系, 其回归方程、 相关系数、 检出限分别为ΔI572 nm=0.019 c+5.0, 0.999 1, 2.5 nmol?L-1。 该法用于水样分析, 结果与冷原子吸收光谱法一致, 相对标准偏差为5.1%。

以往大部分海洋光学和海色研究都是以海洋光学有效成分及固有光学特性垂直均一分布的假设为基础进行的, 然而海洋观测表明海水成分的垂直不均一性大量存在。 文章通过Hydrolight辐射传输模拟研究了叶绿素浓度垂直不均一分布对海水表观光学特性的影响。 叶绿素浓度垂直不均一分布由高斯模型来近似模拟, 选择成熟的一类水体生物光学模型, 利用Hydrolight辐射传输代码模拟表观光学特性, 将垂直不均一廓线情况下模拟的表观光学特性值与具有本底值的均一廓线情况所模拟的相应值进行了比较。 结果表明, 水表面以下的叶绿素浓度最大值增加了蓝光波段的遥感反射率, 减小了绿光波段的遥感反射率, 而且改变了水体中辐射的方向分布, 在叶绿素浓度最大值处, 下行辐射漫衰减系数和平均余弦廓线分别出现峰值和谷值。

采用圆二色谱(CD)、 X射线衍射(XRD)、 ANS荧光探针和紫外(UV)光谱研究了动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响。 结果表明: 卵清蛋白的微观结构的变化与处理压力有关, CD显示不同压力处理的卵清蛋白二级结构中的α-螺旋, β-折叠, β-转角和无规卷曲之间发生相互转化, 二级结构的有序性提高； X射线衍射图谱直观显示不同压力处理的卵清蛋白晶体结构增加, 160 MPa处理下结晶区最大, 说明蛋白结构的有序性提高, 与CD分析结果相似； ANS荧光探针光谱显示卵清蛋白的表面疏水性随着处理压力的增大而提高, 120 MPa处理下达到最大； 紫外光谱显示随着处理压力的增大, 卵清蛋白最大紫外吸光值下降, 卵清蛋白分子表面的具有紫外吸收的芳香氨基酸残基被包埋于分子内部, 卵清蛋白的三维结构发生改变。

化学合成成分实时监测技术是一种新颖的化学过程分析方法, 可对化学合成成分进行实时动态监测, 揭示化学反应发生的微观机理、 反应历程和动力学特征, 合理确定反应终点, 提高反应的选择性、 产物质量和收率。 阐述了实时监测技术基本结构与原理, 综述了实时监测技术在化学合成成分分析中的应用, 着重评价了光谱法、 色谱法及其联用技术在化学合成成分实时监测中的研究、 开发和进展。 采用联用技术可发挥色谱的高效分离和定量特性以及光谱灵敏的定性鉴别能力, 以实现对复杂体系中特定成分的实时监控。 随着微处理器和嵌入式系统的研制, 化学合成成分实时分析技术将向微型化、 智能化、 数字化、 功能化且通用性广、 兼容性强的多通道组分监测方向发展。

采用倾斜式生长的方法, 在本底真空为3×10－4 Pa, 生长率为0.2 nm?s-1的条件下, 通过改变衬底的法线方向与入射粒子流的夹角α, 在ITO导电玻璃衬底上制备了ZnS纳米薄膜。 在α=80°和85°时, 样品的Ｘ射线衍射谱证实了不同倾斜角时所制备薄膜中均有纳米ZnS晶体形成, 扫描电子显微镜(SEM)图像显示, 所形成的薄膜均呈现出了柱状结构, 并且倾斜角为85°时所得到的纳米柱直径大于80°时所得结果； 在α=0°时, 相应测量结果表明, 虽然在不同衬底上也形成了纳米ZnS晶体薄膜, 但并未见柱状结构, 而是形成了一层均匀且致密的薄膜。 对两种薄膜结构的生长动力学过程作了分析。 ITO衬底上薄膜的透射光谱表明ZnS柱状薄膜能够提高可见光的透过率, 因此对柱状ZnS纳米薄膜的研究将有利于提高电致发光器件的发光效率。

进行了Fe2+与邻二氮菲生成红色配合物的吸收光谱, 抗氧化剂TBHQ及竹叶提取物样品对清除羟自由基能力的研究。 分光光度法测定抗氧化剂清除羟自由基能力的测定波长为509.1 nm。 以IC50值(清除率为50%时, 抗氧化剂的浓度值)作为评价抗氧化剂清除羟自由基能力的指标, 测得合成抗氧化剂和效果最好竹叶提取物样品IC50值分别为0.040(TBHQ), 0.378(M20), 0.323(M40), 0.334(M60), M20, M40, M60等竹叶提取物可以作为天然抗氧化剂进行开发。

冠层鲜生物量是指示作物长势状况的重要指标, 可用于诊断作物氮素营养状况。 但常规测定生物量的方法需要破坏性取样, 不利于帮助精准施肥管理决策。 遥感技术作为快速分析手段可用于估测作物多种生理、 生化参数, 特别是借助植被指数。 研究表明归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、 最优土壤调节指数(optimization of soil-adjusted vegetation index, OSAVI)等现已构建植被指数可用于准确估测中低生物量信息, 但在较高冠层生物量条件下, 它们的估测能力显著下降。 文章旨在提出更通用的新植被指数用于估测冠层生物量, 以提高遥感技术在较高生物量条件下的预测准确度。 试验在加拿大魁北克省的St-Jean-sur-Richelieu地区进行, 5年(2004～2008)试验中采集了玉米及小麦不同生育期的地面高光谱数据及对应生物量信息, 并在2005年获取航空机载高光谱影像一景(compact airborne spectrographic imager, CASI)。 研究提出了红边三角植被指数(red-edge triangular vegetation index, RTVI), 并将其与一些常见植被指数进行比较分析。 结果表明RTVI是最好的估测冠层生物量的指数, 在较高生物量条件下仍保持其对生物量变化的高敏感性, 其与生物量间的决定系数为0.96。 基于CASI影像, RTVI预测生物量值与实际测定值间的决定系数(R2)为0.58, 预测标准误差为0.44 kg?m－2, 取得了较好的结果。

ICP-MS测定模拟全血基体中不同质量段的Mg, Cu, Pb元素, 考察基体效应对测定值的影响, 分别采用传统内标法和单一内标CAIS方法(common analyte internal standardization)对其进行校正和比较。 结果表明CAIS方法适用于不同浓度血液基体中多种元素的同时校正, 且效果良好, 其相对平均误差仅为3.05%, 明显低于传统内标法的12.39%和校正前的23.91%； CAIS方法不受内标元素和被测元素质量数差异、 测定强度差异以及电极电位差异的限制； 使用全血和血清标准物质对CAIS方法可靠性进行验证, 测定值全部落在标准值范围内。

以强酸型离子交换纤维柱分离富集高纯Yb2O3中La, Nd, Eu和Gd等痕量杂质元素, 并用Optima 5300 DV ICP-AES测定分离富集后的这4种元素。 供试纤维对Yb的动态吸附容量为134 mg?g-1, 4.0 g纤维柱的分离条件为: pH 3.00的试液以1.0 mL?min-1流速上柱后, 分离柱先以流速为1.5 mL?min-1的pH 3.00 HNO3溶液80 mL预淋洗, 再以同样流速pH 5.00的0.01 mol?L-1 EDTA铵溶液淋洗。 结果表明: 10 mg Yb与各为0.100 μg的La, Nd, Eu和Gd能达到基线分离； 分离含100 mg Yb的试液后, 在杂质富集液中Yb的残留浓度仅为0.017 1 μg?mL-1。 研究显示, 当待测试液中Yb2O3的浓度小于100 μg?mL-1(如Yb 87.8 μg?mL-1)时, 它对测定La, Nd, Eu和Gd等杂质元素的基体干扰可以忽略不计。 富集倍数分别为La2O3 3.68×105, Nd2O3 4.20×105, Eu2O3 3.82×105, Gd2O3 4.01×105。 方法检出限分别为La2O3 0.005 0 pg?mL-1, Nd2O3 0.014 pg?mL-1, Eu2O3 0.001 8 pg?mL-1, Gd2O3 0.008 2 pg?mL-1。 本方法已用于99.99% Yb2O3样品中4种稀土杂质的测定, 标准加入的平均回收率分别为La2O3 94.2%, Nd2O3 107%, Eu2O3 97.8%, Gd2O3 102%, RSD (%, n=5)分别为La2O3 6.2, Nd2O3 5.9, Eu2O3 7.3, Gd2O3 2.5, 校正曲线不需进行Yb的基体匹配, 分析周期为4 h。

以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)同时测定了中药穿心莲中的As, Ba, Cd, Cr, Cu, Pb等６种重金属元素, 方法相对标准偏差2.1%～4.6%, 回收率92.0%～103.2%, 灵敏度高、 简单、 准确可靠。 考察了采用热回流提取、 浸泡提取、 超声辅助提取等不同提取方法和提取溶剂时, 上述６种元素的溶出情况。 结果表明, 实验所用穿心莲药材中Ba的含量最高, 其次为Cu和Cr, 而As, Pb, Cd在药材中含量相对较低。 随着提取溶剂中乙醇含量升高, Ba的溶出减少, 而Cu、 Cr的溶出增加, Cd在酸性溶液中溶出最多； 提取方法则以冷浸法溶出重金属元素最少, 使用纯水和碱水的热回流提取重金属元素溶出相对较多。 以上差异可能与这些元素在药材中的存在形态有关。

讨论了光纤表面等离子体波传感器的工作原理, 并对将其用于监测以甲基橙为代表的环境污水降解过程的可行性进行了探讨。 用光纤SPR传感器监测了50 mL初始浓度为30 mg?L-1的甲基橙原溶液在降解过程浓度的变化, 对降解过程中光纤SPR传感器的光谱进行了详细的分析； 同时采用紫外-分光光度计对降解过程中溶液浓度的变化进行了监测, 并对2种方法所测的数据进行了分析对比。 结果表明, 光纤SPR同常规方法的测量结果一致, 随着降解时间的增加, 甲基橙溶液的吸光度和浓度逐渐减小, 光纤SPR传感器的共振波长逐渐发生蓝移, 同初始标定的甲基橙原溶液共振光谱比较, 说明甲基橙逐渐被降解, 且在2 h内降解率达到73%, 说明用光纤SPR传感器监测污水降解过程是完全可行的。 研究结果不仅为环境污水降解过程提供了一种新的监测方法, 同时促进了我国SPR传感技术与环保监测研究结合, 为光纤SPR技术走向实用, 并最终实现产业化积累了经验。

快速准确的金属离子检测是涉及多个学科领域及检测技术的研究课题, 文章综述了液体电极等离子体发射光谱技术在金属离子检测领域的研究及应用。 首先介绍了基于电化学原理的电极法, 包括离子选择性电极及阳极溶出法, 及基于原子吸收或发射光谱等检测金属离子常用方法技术的原理及优缺点； 然后阐述了基于等离子体的液体电极光谱技术的原理及特点, 包括等离子体的产生机理、 光谱特点以及其检测技术的优势； 并按照液态电极数目及放电系统结构分成单液态电极及双液态电极放电系统两类, 重点介绍了液态电极发射光谱技术的发展历程及研究进展, 其中详细说明了ELCAD、 SCGD、 LS-APGD及毛细管放电等电解质放电系统的结构及特点； 利用液态电极等离子体发射光谱技术, 对铜、 汞、 银等重金属以及钠、 钾、 镁等活泼金属离子的检测限可达μg?L-1。 最后探讨了该技术应用于检测金属离子的优势及存在的问题, 并展望了其应用前景。

选取江西、 黑龙江、 吉林和安徽4产地同一种属大豆经硝酸湿法消解后, 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定了其中K, P, Mg, Ca, Fe,Al, Zn, Mn 和Na元素的含量, 并采用Ducan多重比较方法对结果进行统计分析。 结果表明: 大豆中含有丰富的矿物元素, 其中K, P, Mg, Ca, Fe元素含量较高, 且排序不因产地的变化而改变。 Mn, Zn, Al, Na元素的排序则受产地影响较大。 K, P, Mg的含量受产地的影响不大, 表现出某一品种大豆自身生长对主要矿物质的需求是相对稳定的。 不同产地大豆中Al, Ca, Fe, Na, Mn, Zn元素的含量差异显著(P<0.05), 说明这几种微量元素的含量受土壤及环境的影响较大, 其中安徽大豆中的铁元素(70.93 mg?kg-1)和江西大豆中的锰元素(32.69 mg?kg-1)显著高于其他3个样品。

采用微波密闭消解电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)对青藏高原土壤-牧草-家畜矿物质系统中无机元素K, Ca, Na, Mg, P, S, Fe, Cu, Mn, Mo, Co和Zn的含量进行了测定, 对土壤样品消解采用HNO3-HF-H2O2酸溶体系, 而草畜样品消解则采用HNO3-H2O2酸溶体系, 以简化实验操作, 降低空白值。 方法的相对标准偏差均在5%以下, 回收率93.5%～113.5%。 实验表明该方法具有良好的准确度和精密度, 验证了分析数据的可靠性, 为研究青藏高原土-草-畜矿物质系统中矿物质元素含量、 循环、 互作以及在放牧补饲生产中科学运用矿物质元素与添加剂提供了科学依据。

微量元素对人体健康和防病治病有密切关系, 中药材中的微量元素含量引起人们的普遍关注。 应用ICP-AES分析了不同部位和级别肉苁蓉中Fe, Mn, Cu, Zn和Mg五种微量元素的含量, 结果表明肉苁蓉微量元素含量丰富, 不同部位和级别的肉苁蓉微量元素含量差异较大, 作为药源的肉质茎和200～500 g级别的肉苁蓉中５种微量元素含量分别为: 242.18, 17.85, 7.96, 6.64, 1 357.50 μg?g-1和174.21, 4.48, 8.11, 4.31, 1 126.93 μg?g-1。 此研究为探讨肉苁蓉中微量元素积累以及元素含量与其疗效的关系和综合利用提供了有力的支持。

蔬菜是补充人体微量元素的重要途径, 但是蔬菜不同部位、 特别是温室蔬菜不同部位各种元素的分配目前还没有研究清楚。 利用同步辐射XRF法测定了温室油菜中各种微量元素中的分配情况。 研究结果表明温室油菜中含有许多人体必需的微量元素, 特别是Ca, Mn, Fe, Cu和Zn； 但是不同的元素在叶片和根系的不同部位含量有所差异, 总体上油菜根系中K, Ca和Mg的含量显著高于叶片, 叶片中Fe, Zn, Co, Ni和Cu的含量则高于根系, 其中侧根中的各种元素含量均很低。 K, Ca和Co在叶片中间位置含量较高, 由边缘向中部含量逐渐增加； Cu, Mn, Fe和Ni含量由叶片基部到叶尖处含量逐渐增高； Zn总体含量也比较均匀。 在主根中各种元素普遍表现为根基部向根尖呈现先上升再降低的规律, 根系中间部位各元素含量高, 且普遍表现为根基部的含量要高于根尖处的含量。

概念格是数据分析与知识提取的一种有效形式化工具, 约束概念格是一种新的概念格结构, 具有构造的时空复杂性低, 所提取知识的实用性和针对性强等特点。 针对海量恒星光谱自动分类任务, 依据约束概念格结点外延与训练样本数据集等价划分之间的关系, 通过引入外延支持度和划分支持度的概念, 提出了一种基于约束概念格的恒星光谱数据分类规则挖掘方法, 并采用SDSS恒星光谱数据集, 实验验证了由该方法所提取出的分类规则具有较高的分类效率和分类正确率, 从而为海量的恒星光谱数据自动分类提供了一种有效方法。

为了提高光纤光栅(FBG)解调系统的波长解调精度, 采用粒子群优化(PSO)算法结合参考光纤光栅(FBG), 对常用波长解调器Fabry-Perot型光纤滤波器(FPF)的透射光谱中心波长与控制电压之间存在的非线性和回滞特性进行了研究, 并提出一种实时建立FPF透射光中心波长与其控制电压之间关系模型的方法。 该方法利用粒子群优化算法收敛快、 易实现的特点, 保证了FPF模型建立的准确性和实时性。 实验结果证明, 利用所建模型可有效提高FBG传感系统的波长测量准确度, 测量误差不超过25 pm。 系统结构简单, 对提高FBG传感系统的测量准确度具有重要意义。

拉曼光谱分辨率是关系到从光谱中提取出样品结构信息的关键参数, 高分辨拉曼光谱能够提供更多、 更精细的样品有关信息。 在此全面分析了现代高分辨拉曼光谱仪中决定光谱分辨率的各参数, 辨析了易于混淆的分辨率和色散度概念。 用理论分析和实验结果说明光栅密度与光谱分辨率的关系以及采用高密度光栅增进光谱分辨率所受到的限制、 如何利用长焦长光栅增进光谱分辨率而不损害仪器通光效率、 入射狭缝宽度对光谱分辨率及灵敏度的影响, 在此基础上如何求得一个合理的平衡选择； 并且用不同配置的现代新型拉曼光谱仪实验研究了多层硅结构中的应力分布和单壁碳纳米管管径分布, 实验结果清晰地佐证了以上分析, 并充分说明了拉曼光谱测量中选择分辨率的重要性。

利用溶胶-凝胶法将辣根过氧化物酶(HRP)固定化于二氧化硅凝胶网络中构建了可用于酚类化合物检测的酶传感器。 对二氧化硅载体材料进行了结构表怔。 二氧化硅多孔材料的平均孔径为2.95 nm。 孔径小于5 nm占总数的84.068%。 由于辣根过氧化物酶的分子尺寸远远大于二氧化硅的凝胶网络的平均孔径, 因此不会泄露到溶液中去, 而尺寸较小的底物可以发生反应。 包埋的辣根过氧化物酶在H2O2的存在下, 能够催化氧化苯酚与4-氨基安替比林反应生成醌亚胺有色化合物。 通过紫外-可见光谱测定醌亚胺有色化合物的吸光度, 即可以确立苯酚的含量。 对于象含氯酚类的重要污染物, 如邻氯酚、 间氯酚、 2,4-二氯酚, 这种方法也同样适用。 此外, 对多次测定以后的酶的活性下降的问题进行了讨论, 结果表明酶传感器可以重复使用10次以上。 但响应时间会变长。