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.《光谱学与光谱分析》2017年, 第37卷, 第09期
发布时间:2017-09-07]
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| (2657-2661) | 基于发射率温差模型的多光谱辐射测温理论研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2657-05 | | | 引用: 张福才，孙晓刚，孙博君，于晨涛. 基于发射率温差模型的多光谱辐射测温理论研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2657-2661. | | Cite: ZHANG Fu-cai, SUN Xiao-gang, SUN Bo-jun, YU Chen-tao. Theoretical Study of Multi-Spectral Radiation Temperature Measurement Based on Temperature Difference Model. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2657-2661. | | 摘要: 对于辐射测温数据的处理过程实质就是要解决光谱发射率与真温之间的关系。如果假设的光谱发射率模型与实际光谱发射率模型不符，则会造成较大的测温误差。因此，如何减少光谱发射率和真温对测量模型的依赖程度进而使算法具有一定的通用性，是该领域亟待解决的主要问题之一。提出的算法无需预先假定的发射率与波长之间的模型关系即可找出求解出光谱发射率和真温。通过仿真和实验验证结果表明，使用该算法可以求解出一个相对合理的光谱发射率和满足一定精度要求的真温。算法简单、可靠、具有一定的通用性，适合光谱发射率和真温的测量。 | |
| (2662-2666) | 纳米颗粒近场空间光谱散射建模与显微成像分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2662-05 | | | 引用: 刘国彦，高 昆，刘学峰，倪国强. 纳米颗粒近场空间光谱散射建模与显微成像分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2662-2666. | | Cite: LIU Guo-yan, GAO Kun, LIU Xue-feng, NI Guo-qiang. Analysis on Near Field Spatial Spectra Scattering Modeling of Metallic Nanoparticle and Microscopic Imaging. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2662-2666. | | 摘要: 用非直观偏振参数显微成像，即采用在传统显微光路中插入模式化装置，通过拟合过滤后对所得数据反演成像，通过对金属纳米颗粒在近场空间散射光谱分析，来解决空间散射现象。用非直观偏振参数显微成像与传统直观成像做对比，并通过时域有限差分法建模仿真，来描述近场直观与非直观散射光谱的差异，对比结果发现，非直观偏振参数显微反演成像的分辨率比直观成像更高，不但能够清晰的探测到纳米颗粒的形状和电场分布，而且比直观成像获得更广泛的空间散射光谱。 | |
| (2667-2672) | 水体细菌微生物多波长透射光谱快速准确获取方法研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2667-06 | | | 引用: 喻慧娟，段静波，甘婷婷，胡玉霞，赵南京，刘建国，刘文清. 水体细菌微生物多波长透射光谱快速准确获取方法研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2667-2672. | | Cite: YU Hui-juan, DUAN Jing-bo, GAN Ting-ting, HU Yu-xia, ZHAO Nan-jing, LIU Jian-guo, LIU Wen-qing. Study on Rapid and Accurate Acquisition Method of Multi-Wavelength Transmission Spectroscopy of Bacteria in Water. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2667-2672. | | 摘要: 为实现水体细菌微生物快速在线监测，搭建了多波长透射光谱快速测量实验系统，利用该系统分别测量了重铬酸钾标准溶液紫外波段及中性滤光片可见波段的透射光谱，并与紫外-可见分光光度计测得的透射光谱进行对比分析，验证了实验系统测量透射光谱的准确性；以水体中常见的金黄色葡萄球菌作为研究对象，利用搭建的实验系统获取金黄色葡萄球菌溶液在220～900 nm波段的前向小角度透射光谱，进一步验证了实验系统测量细菌微生物透射光谱的准确性和快速性。结果表明，由实验系统和紫外-可见分光光度计测得的重铬酸钾标准溶液，与中性滤光片紫外波段及可见波段透射光谱的线性拟合相关系数分别为0.999 7和0.999 5，光密度误差分别在5.00%和4.58%以内，说明两个系统测量光谱的一致性较好，所搭建的实验系统测量标准样品紫外-可见透射光谱准确度较高；对于金黄色葡萄球菌，实验系统测得的透射光谱经过校正后，与紫外-可见分光光度计测得的透射光谱线性拟合的相关系数为0.999 97，两者相比的光密度误差在0.74%以内；系统重复30次细菌光谱信号采集获得平均透射光谱单次测量时间为15 s，说明该实验系统相对于紫外-可见分光光度计能够快速准确获取水体细菌微生物多波长透射光谱，在保证测量结果准确的同时缩短了光谱测量时间，为水体细菌微生物快速检测提供技术支持。 | |
| (2673-2678) | 基于共振型高灵敏度光声光谱技术探测痕量乙炔气体浓度 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2673-06 | | | 引用: 查申龙，刘 锟，朱公栋，谈 图，汪 磊，王贵师，梅教旭，高晓明. 基于共振型高灵敏度光声光谱技术探测痕量乙炔气体浓度. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2673-2678. | | Cite: ZHA Shen-long, LIU Kun, ZHU Gong-dong, TAN Tu, WANG Lei, WANG Gui-shi, MEI Jiao-xu, GAO Xiao-ming. Acetylene Detection Based on Resonant High Sensitive Photoacoustic Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2673-2678. | | 摘要: 乙炔气体作为判断变压器运行状态的一种故障气体，其浓度的高低反映了变压器的运行状况，因此对其浓度的探测在变压器的维护中具有重要意义。为了准确探测变压器运行过程中产生的乙炔气体浓度，为变压器的维护提供技术参数，针对基于DFB激光器的共振型光声光谱技术痕量乙炔气体检测技术开展研究，对传统的光声光谱探测系统进行改进。根据光声光谱技术的理论可知，光声信号的强度与入射激光的功率成正比，所以在光声池的出射窗口采用一个平面反射镜将红外光再次反射到光声池中以增加入射光功率，增强光声信号强度，进一步提高了光声系统的探测灵敏度。通过一定浓度的乙炔气体在不同调制频率和不同调制深度下光声信号强度的变化，确定光声探测系统的最佳调制频率和最佳调制深度为767 Hz和0.3 mV。利用不同浓度乙炔气体对系统进行标定，然后采用最小二乘法对光声信号与气体浓度进行拟合，二者具有很好的线性度。通过Allan方差计算可知，系统在平均时间达到200 s时，能够达到最低探测极限浓度。实验表明，在一个大气压下，积分时间为10 ms时，改进后的共振型光声光谱探测系统对乙炔气体的最低探测极限浓度达到了0.3 μL·L-1。还将小波去噪技术引入到低浓度下乙炔气体的光声信号处理中，有效消除了低浓度气体光声信号中的噪声，提高了信噪比。设计的共振型光声光谱探测系统操作简单，最低探测浓度符合国标中对变压器维护过程中对乙炔气体的探测需求，在变压器维护领域具有广阔的应用前景。 | |
| (2679-2684) | 基于光谱信息的空间碎片材料种类数目估计方法仿真研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2679-06 | | | 引用: 李庆波，吴科江，牛春阳. 基于光谱信息的空间碎片材料种类数目估计方法仿真研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2679-2684. | | Cite: LI Qing-bo, WU Ke-jiang, NIU Chun-yang. Determination of the Number of Space Debris’ Materials Based on Spectral Information. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2679-2684. | | 摘要: 在观测空间碎片时，受碎片结构紧凑、组成材料复杂，以及地基观测设备空间分辨率的限制，同一像元中通常会包含多种材料的信息，即产生“混合像元”。目前国内外对混合像元的研究主要集中在获取混合像元的纯物质光谱以及丰度上，往往忽略了高光谱数据中纯物质个数的确定对于没有任何先验信息的混合像元分析是至关重要的。如果估计的材料数目过少，将会导致解混出的材料光谱仍然是混合状态的像元；如果估计的材料数目过多，提取出的端元中将很有可能包含冗余噪声成分。基于光谱线性混合模型，提出一种改进的p范数纯像元辨识算法。主要利用光谱数据具有近似于低维流形的特性，首先采用正交投影的原理，将提取的端元扩充至正交投影算子中，然后分析投影后各个像元向量的p范数值，最终将p范数值高于阈值的向量个数作为材料种类数目。对实测碎片常用材料和美国地质勘测局数据库分别进行仿真实验，实验结果表明： 提出的方法在估计材料种类数目的同时，还能提取出目标所包含的材料光谱，这在一定程度上提高混合光谱分解过程的自动化程度；相对于现有的一些主流算法，该方法有较强的鲁棒性，并且在信噪比不高的情况下仍能正确地估计空间碎片材料种类数目。 | |
| (2685-2691) | 针对SHS探测仪的中高层OH自由基临边观测仿真研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2685-07 | | | 引用: 张洪海，高一博，李 超，麻金继，方雪静，熊 伟. 针对SHS探测仪的中高层OH自由基临边观测仿真研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2685-2691. | | Cite: ZHANG Hong-hai, GAO Yi-bo, LI Chao, MA Jin-ji, FANG Xue-jing, XIONG Wei. Simulation of Limb Measurements for Mesospheric Hydroxyl Radical Based on SHS Detector. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2685-2691. | | 摘要: 大气OH自由基是大气中各组分光化学反应的重要媒介，对大气其他成分的形成和转化起重要作用。利用MLS传感器2005年—2009年的OH全球浓度数据产品构建OH浓度时空数据库和Lifbase光谱分析软件构建OH发射光谱数据库，改进了SCIATRAN辐射传输模型，计算了基于空间外差光谱(SHS)技术的探测仪的临边探测仿真图像，并提取了大气OH自由基荧光发射在观测能量中的贡献。基于辐射传输理论，通过定量计算分析了仿真过程中各个参量不确定度对仿真结果和OH荧光能量的定量影响。该研究结果不仅能为我国构建中高层OH自由基探测仪提供科学理论支撑，还能为探测仪器相关参数设计提供依据。 | |
| (2692-2697) | 介质阻挡放电中单双层气隙内微放电通道的等离子体参量研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2692-06 | | | 引用: 高 星，董丽芳，王 浩，张 浩. 介质阻挡放电中单双层气隙内微放电通道的等离子体参量研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2692-2697. | | Cite: GAO Xing, DONG Li-fang, WANG Hao, ZHANG Hao. Study on the Plasma Parameters of Single and Double Gas Layer Gap in Dielectric Barrier Discharge. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2692-2697. | | 摘要: 采用H型放电间隙的介质阻挡放电装置，在氩气和空气的混合气体中，得到了三种新颖的等离子体发光斑图。较于传统获得的斑图，这三种发光斑图是产生在单层气隙与双层气隙结合的气隙装置之中。通过相机拍摄到的斑图照片，可以发现单层气隙和双层气隙中微放电通道呈现的发光亮度、颜色、放电面积等状态有所不同，这表明微放电通道所处的等离子体状态可能各不相同。通过分析这三种等离子体发光斑图, 利用发射光谱法首次研究了单层气隙和双层气隙内微放电通道的等离子体参量。实验通过采集氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线计算了单层气隙和双层气隙内微放电丝的分子振动温度，并进一步利用氩原子696.57 nm(2P2→1S5)谱线的展宽分析了单层气隙和双层气隙内微放电丝的电子密度。结果发现： 在左右相同厚度的双层气隙中，耦合微放电丝的分子振动温度基本相同，电子密度也趋于一致，单层气隙内微放电丝的分子振动温度要高于双层气隙内微放电丝，电子密度则小于双层气隙内微放电丝。单层气隙和双层气隙中不同微放电通道等离子体状态的差异性使之形成多种折射率的等离子体光子晶体，其周期性排布将具有更加丰富的带隙结构。 | |
| (2698-2702) | 介质阻挡放电中两种亮暗点菱形斑图的光谱研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2698-05 | | | 引用: 王 浩，董丽芳，高 星，魏领燕. 介质阻挡放电中两种亮暗点菱形斑图的光谱研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2698-2702. | | Cite: WANG Hao, DONG Li-fang, GAO Xing, WEI Ling-yan. Study on Two Kinds of Rhombus Pattern with Bright Spot and Dim Spot in Dielectric Barrier Discharge by Optical Emission Spectra. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2698-2702. | | 摘要: 空气和氩气混合气体的双水电极介质阻挡放电装置中，在电压升高过程中首次发现了两种由亮点和暗点组成的亮暗点菱形斑图。通过观察斑图照片可以发现： 第一种菱形斑图(菱形斑图Ⅰ)中的暗点处于由亮点组成的菱形单元的中心；第二种菱形斑图(菱形斑图Ⅱ)中的暗点恰好处于周围其他三个亮点的中心位置。利用发射光谱法，通过采集氮分子(N2)第二正带系(C3Πu→B3Πg)发射谱线和氩原子696.54 nm(2P2→1S5)谱线的展宽，研究了两种菱形斑图中亮点和暗点的分子振动温度和电子密度。实验发现： 两种菱形斑图中暗点的分子振动温度均高于亮点，相对菱形斑图Ⅰ来说，菱形斑图Ⅱ中的亮点和暗点的分子振动温度均升高；而菱形斑图Ⅰ中暗点的电子密度低于亮点，菱形斑图Ⅱ中亮点和暗点的电子密度却几乎相等。两种菱形斑图中电子密度表现出不同的变化趋势，且在菱形斑图Ⅱ中表现出的规律尤为特殊，因而采用高速录像机对菱形斑图Ⅱ进行短曝光拍摄观察斑图中亮点和暗点的成分，发现暗点是体放电和沿面放电共存的状态。进一步研究从菱形斑图Ⅰ到菱形斑图Ⅱ的演化过程中三种斑图中亮点的电子密度，结果发现： 演化中间过程的斑图中的亮点的电子密度最大，菱形斑图Ⅱ中亮点的电子密度最低。实验结果对于研究斑图的自组织形成过程具有参考作用。 | |
| (2703-2711) | Cl+2离子P支高激发振转态的跃迁谱线 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2703-09 | | | 引用: 张春国，樊群超，王雨露，付 佳，范志祥. Cl+2离子P支高激发振转态的跃迁谱线. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2703-2711. | | Cite: ZHANG Chun-guo, FAN Qun-chao, WANG Yu-lu, FU Jia, FAN Zhi-xiang. P-Branch Transitonal Spectral Lines of High-Lying Rovibrational States of Cl+2 Ion. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2703-2711. | | 摘要: 基于描述双核分子体系包含转动光谱常数Lv所在高阶项在内的跃迁能谱的经典表达式，采用差分收敛法(DCM)的物理思想，推导获得了求解双核分子体系P支跃迁谱线的另一解析表达形式。对于某一双核分子体系的P支跃迁带，新的谱线表达式仅需要11条精确的实验跃迁谱线就可以正确预言高激发振转态的谱线结构，同时，利用谱线展开系数C还可以进一步给出计算谱线的不确定度以更可靠地预言高激发振转态的跃迁谱线。推导获得了相应的计算公式以正确获得对应跃迁带的转动光谱常数(Bv′, Bv″, Dv′, Dv″, Hv′, Hv″, Lv′, Lv″)。应用新的谱线表达式，对Cl+2和ClCl+离子电子态A2Πu-X2Πg(Ω=1/2)跃迁体系(3，7)跃迁带的P支跃迁谱线进行了详细研究，获得的计算结果不但能完全重复已知的实验数据，还获得了实验上未能获得的包含高激发振转态在内的跃迁谱线。另外，通过计算同时也得到了各跃迁带的高阶转动光谱常数。该研究方法和计算结果为人们进一步正确认识Cl+2离子电子态的内部能级结构及物理化学的相关性质提供了更完整的参考数据。 | |
| (2712-2716) | 红外光谱法研究古代彩绘蛋白胶料光老化的二级结构变化 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2712-05 | | | 引用: 马珍珍，王丽琴，Gabriela Krist，Tatjana Bayerova，杨 璐. 红外光谱法研究古代彩绘蛋白胶料光老化的二级结构变化. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2712-2716. | | Cite: MA Zhen-zhen，WANG Li-qin，Gabriela Krist，Tatjana Bayerova，YANG Lu. Study on Secondary Structural Changes of Proteinaceous Binding Media in Ancient Polychromy Artwork after Light Aging by FTIR Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2712-2716. | | 摘要: 动物胶和蛋清是古代重要彩绘文物蛋白胶结材料，对其光老化蛋白质结构变化的研究与探索彩绘文物病变机理和选择科学保护材料、修复方法密切相关。以维也纳艺术历史博物馆的动物胶(骨胶、兔皮胶、鲟鱼胶)和蛋清为研究对象，利用红外光谱技术，结合酰胺Ⅰ带去卷积和高斯拟合法研究光老化过程中蛋白质二级结构的改变。结果表明，四种胶光老化后仍然具备蛋白质红外光谱的典型吸收特征。但红外吸收峰出现了不同程度的位移，其中蛋清糖苷键明显蓝移。酰胺Ⅰ带去卷积和高斯拟合结果显示，蛋白胶的二级结构占比发生了改变。其中，骨胶α-螺旋结构占比降低22.24%，逐渐解螺旋，无规则卷曲结构占比明显增高(9.76%)；兔皮胶和鲟鱼胶α-螺旋结构占比分别降低5.31%，4.15%，前者无规则卷曲增幅最低(6.96%)，后者反而减少，推测两者的光老化稳定性高。蛋清α-螺旋占比降低程度最高(44.45%)，无规则卷曲占比增幅极大(27.49%)，光老化稳定性最差。证实利用红外光谱技术，结合酰胺Ⅰ带去卷积和高斯拟合法研究文物蛋白胶料二级结构变化的方法是可行的，但其转化机理还需后期进一步探讨。 | |
| (2717-2723) | 固体发动机尾焰近红外高光谱计算与仿真 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2717-07 | | | 引用: 叶 松，李 树，熊 伟，汪杰君，王新强，张文涛，袁纵横. 固体发动机尾焰近红外高光谱计算与仿真. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2717-2723. | | Cite: YE Song，LI Shu，XIONG Wei，WANG Jie-jun，WANG Xin-qiang，ZHANG Wen-tao，YUAN Zong-heng. Calculation and Simulation on NIR Hyperspectrum of Engine Exhaust Plume. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2717-2723. | | 摘要: 首先介绍固体发动机尾焰中钾原子的来源及其在尾焰中的辐射机理，并基于原子谱线理论对尾焰钾共振双线的光谱线型特征进行分析。然后，采用理想模型及半经验公式法对尾焰流场分布进行数值模拟，通过尾焰的流场参数使用C-G近似法数值计算尾焰钾共振双线的辐射特性。最后，利用大气辐射传输模型计算尾焰中钾共振双线辐射信号经过大气传输后到达探测系统的光谱特征。结果表明，该方法能有效地仿真计算尾焰近红外钾线高光谱精细结构。仿真结果亦表明钾共振双线光谱信号能有效通过大气传输，可作为尾焰探测识别的依据。 | |
| (2724-2729) | 水体COD的光谱学在线测量方法-紫外和近红外光谱比较分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2724-06 | | | 引用: 刘 飞，董大明，赵贤德，郑培超. 水体COD的光谱学在线测量方法-紫外和近红外光谱比较分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2724-2729. | | Cite: LIU Fei, DONG Da-ming, ZHAO Xian-de, ZHENG Pei-chao. Online Measurement of Water COD-A Comparison between Ultraviolet and Near Infrared Spectroscopies. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2724-2729. | | 摘要: 水体COD的光谱学传感技术是现代环境监测的一个重要发展方向, 与传统的分析方法相比，光谱分析技术更具有可连续监测、可在线监测和检测快速的明显优势，适合对环境水样COD的定点实时监测。分别获取水样的紫外吸收光谱和近红外光谱，通过不同的光谱预处理方法结合偏最小二乘法、多元线性回归法建立水样的COD定量预测模型，对水体COD的紫外和近红外光谱的定量预测及相关模型参数进行分析，发现用S-G平滑处理后的紫外光谱和近红外光谱建立的PLS模型均得到最佳预测效果，预测集R2分别为0.992 1和0.987 7，RMSEP分别为10.438 6和5.972 0。紫外和近红外光谱法的MLR模型预测效果较差，预测集R2分别为0.928 0和0.957 3。通过实验结果综合对比分析，紫外吸收光谱在280～310 nm谱区建模预测性能较好，近红外光谱在7 250～6 870 cm-1谱区建模预测性能较好，紫外光谱对应定量预测模型的决定系数较高，而近红外光谱的稳定性和重复性更好。研究表明光谱传感技术可用于环境实际水体COD的定量预测分析，为开发便携式水体检测设备奠定了理论基础。 | |
| (2730-2736) | 红外光谱法对牛肝菌种类鉴别及镉含量预测研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2730-07 | | | 引用: 杨天伟，张 霁，李杰庆，王元忠，刘鸿高. 红外光谱法对牛肝菌种类鉴别及镉含量预测研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2730-2736. | | Cite: YANG Tian-wei, ZHANG Ji, LI Jie-qing, WANG Yuan-zhong, LIU Hong-gao. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy; Bolete mushrooms; Cadmium; Content prediction; Discrimination. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2730-2736. | | 摘要: 建立红外光谱快速鉴别牛肝菌种类及预测牛肝菌中重金属镉(Cd)含量的方法。采集11种牛肝菌共98个子实体的红外光谱信息，解析牛肝菌的红外光谱，用一阶导数、标准正态变量和多元散射校正对原始光谱进行预处理，通过PLS-DA鉴别牛肝菌种类。采用ICP-AES法测定牛肝菌中有毒重金属Cd含量，分析牛肝菌对Cd的富集规律并与GB 2762—2012规定的食用菌中Cd限量标准比较，评价牛肝菌的食用安全性。以食用菌对重金属Cd的富集机理为切入点，将牛肝菌红外光谱数据和Cd含量数据进行拟合，用PLS模型快速预测牛肝菌的Cd含量。结果显示： (1)牛肝菌红外光谱经过适当的预处理进行PLS-DA，前三个主成分累积贡献率达到79.3%，PLS-DA的三维得分图能明显区分不同种类牛肝菌；(2)不同产地、种类牛肝菌对重金属Cd的富集存在差异，其含量在0.05～23.41 mg·kg-1 dw之间，除了采自昆明五华区的灰疣柄牛肝菌外，多数样品的Cd含量超过GB2762-2012的限量标准，食用有一定的健康风险；(3)牛肝菌红外光谱数据与Cd含量拟合后进行正交信号校正-小波压缩优化处理，用PLS模型预测牛肝菌的Cd含量；训练集和验证集的R2分别为0.851 9和0.882 4，RMSEE和RMSEP分别为2.59和2.67，大部分牛肝菌的Cd含量预测值与真实值较接近，表明PLS模型可用于牛肝菌Cd含量快速预测。傅里叶变换红外光谱结合化学计量学能实现牛肝菌种类快速鉴别及Cd含量准确预测，为牛肝菌种类鉴别和质量控制提供快速、有效的方法。 | |
| (2737-2742) | 银/金刚石微粉复合材料对硝酸盐红外吸收特性的影响 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2737-06 | | | 引用: 汪洁生，徐明婵，李 春，元 光. 银/金刚石微粉复合材料对硝酸盐红外吸收特性的影响. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2737-2742. | | Cite: WANG Jie-sheng, XU Ming-chan, LI Chun, YUAN Guang. Influence of Infrared Adsorption Properties of Sodium Nitrate with Silver/Diamond Powder (Ag/DP) Composites. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2737-2742. | | 摘要: 中国海洋环境的污染日趋严重，其中大部分是由无机氮和磷酸盐导致。有效快速的监测海洋营养盐，尤其是硝酸盐，已成为一个显要的问题。传统的检测方法主要是利用化学分析法，更适合实验室测试之用。红外吸收光谱对海洋营养盐的实时监测具有重要意义，能够弥补传统方法的不足，并具有快速、同步监测多种营养盐等优点。但海水中的营养盐浓度极低，使得红外光谱检测极限难以满足要求。纳米材料能产生表面增强红外吸收(SEIRA)效应，利用此效应，使红外光谱检测海洋营养盐技术成为可能，优点得以发挥。纳米银(Ag)具有显著的表面等离子体共振效应，可以帮助实现SEIRA。金刚石具有过强的抗腐蚀性和其他特殊的性能，如高硬度和高光透射率，是理想的红外窗口材料。具体来说，利用热分解硝酸银的方法在硅基底(Si substrate)上制备了银/金刚石微粉(Ag/DP)复合材料，研究了银与金刚石微粉的不同比例对NaNO3(一种主要海洋营养盐)的水溶液红外吸收的影响。结果表明，Ag/DP复合材料使NO-3的两种反对称伸缩振动νhigh和νlow的红外吸收有较大幅度提高；银与金刚石微粉比例为2∶1时，硝酸钠水溶液的红外吸收增强效果最佳。该实验结果将对海洋营养盐进行实时、长期、连续的检测提供重要信息，为海洋灾害预防、海洋环境污染治理等海洋领域提供有力的数据支持。 | |
| (2743-2750) | 利用少量波段近红外光谱图像鉴定玉米种子纯度 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2743-08 | | | 引用: 冉 航，崔永进，靳召晰，严衍禄，安 冬. 利用少量波段近红外光谱图像鉴定玉米种子纯度. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2743-2750. | | Cite: RAN Hang，CUI Yong-jin，JIN Zhao-xi，YAN Yan-lu，AN Dong. Identification of Maize Seed Purity Based on Spectral Images of A Small Amount of Near Infrared Bands. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2743-2750. | | 摘要: 为实现玉米杂交种的自动化快速分选，提出了应用少量近红外波段光对玉米种子进行成像，获取种子光谱图像并提取纹理特征来鉴定玉米杂交种纯度的方法。采集5个玉米品种的母本和杂交种在4个短波近红外波段的透射光谱图像和4个中波近红外波段的反射光谱图像，采用白板标定校正光谱图像，运用中值滤波、大津法去除噪声，从背景中分割出种子，应用灰度分布统计，灰度共生矩阵提取纹理特征，对同一粒种子拼接其在各波长处的特征数据，应用主成分分析和正交线性判别分析降维并获得子空间的最佳可分性，使用支持向量机建立透射和反射光谱图像纯度鉴定模型。透射和反射模型对5个玉米品种平均正确鉴别率均在85%以上。表明利用少量波段的近红外光谱图像鉴定玉米杂交种纯度是可行的。 | |
| (2751-2755) | 利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2751-05 | | | 引用: 叶 松，张丙科，杨辉华，张文涛，董大明. 利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2751-2755. | | Cite: YE Song，ZHANG Bing-ke，YANG Hui-hua，ZHANG Wen-tao，DONG Da-ming. Identification of Beef Spoilage Processes Using the Infrared Spectrum of Volatiles. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2751-2755. | | 摘要: 牛肉在运输过程中极易受到微生物的感染而变质，对牛肉变质的监测十分重要。我们利用长光程FTIR光谱检测牛肉变质时产生的挥发性物质。证明了牛肉在变质过程中产生的主要挥发性物质是氨气和二氧化碳。并定量分析牛肉变质产生的氨气和二氧化碳的变化规律，以判断牛肉的状态。采用主成分分析法(PCA)实现对挥发性物质的红外光谱分类，进而可以准确的区分新鲜和变质的牛肉。我们采用化学计量学方法软独立建模聚类分析法(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征波段内的光谱进行分类，两种方法具有很好的判断率。结果表明长光程FTIR结合化学计量学方法能够区分新鲜和变质的牛肉。 | |
| (2756-2762) | 傅里叶变换红外光谱结合化学计量学方法对白酒基酒的快速定性和定量分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2756-07 | | | 引用: 孙宗保，辛 新，邹小波，吴建峰，孙 莹，石吉勇，唐群勇，沈丹萍，桂 翔，林 斌. 傅里叶变换红外光谱结合化学计量学方法对白酒基酒的快速定性和定量分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2756-2762. | | Cite: SUN Zong-bao，XIN Xin，ZOU Xiao-bo，WU Jian-feng，SUN Ying，SHI Ji-yong，TANG Qun-yong， SHEN Dan-ping，GUI Xiang，LIN Bin. Rapid Qualitative and Quantitative Analysis of Base Liquor Using FTIR Combined with Chemometrics. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2756-2762. | | 摘要: 白酒基酒等级的准确评判对白酒的质量控制至关重要，是白酒分级储存和勾兑的重要依据。目前白酒基酒分级是在生产车间班组工人初步分级基础上，通过专业评酒人员的人工感官审评结合气相色谱法测定主要酯类物质含量最终确定白酒基酒的等级。人工感官审评和气相色谱分析方法繁琐，耗时费力，很难实现实时快速检测。红外光谱技术具有快速分析、无损检测及灵敏度高和重现性好等优点，在食品品质检测领域得到广泛应用。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术结合化学计量学方法对不同等级白酒基酒及其主要酯类化合物进行快速定性和定量分析。采用线性判别(LDA)和误差反向传播人工神经网络(BPANN)分析模型对不同等级白酒基酒进行判别，线性判别分析训练集和测试集总体识别率均达到100%，BPANN分析训练集和测试集总体识别率均在95%以上。采用区间偏最小二乘法(siPLS)对四种主要酯类化合物进行定量分析，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯含量的训练集模型相关系数分别为0.986 4，0.991 5，0.970 2和0.951 4，测试集模型的相关系数分别为0.982 4，0.961 9，0.905 2和0.808 0。结果表明，傅里叶变换红外光谱技术结合化学计量学方法能有效实现不同等级白酒基酒的准确判别，同时基酒中主要酯类化合物的快速检测定量模型效果良好，能满足白酒生产中的分析检测要求，为白酒基酒等级的快速判别提供一种客观而准确的分析方法，有效提升白酒的智能化生产水平。 | |
| (2763-2767) | 氧化石墨烯与水溶性酞菁铜的表面增强拉曼散射光谱特性研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2763-05 | | | 引用: 崔少丽，杜晓晴，牛连斌，曾 超，鲍 俊，李 露，陈伟民. 氧化石墨烯与水溶性酞菁铜的表面增强拉曼散射光谱特性研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2763-2767. | | Cite: CUI Shao-li, DU Xiao-qing, NIU Lian-bin, ZENG Chao, BAO Jun, LI Lu, CHEN Wei-min. Surface Enhanced Raman Scattering Spectrum Study on Graphene Oxide and Water Soluble Copper Phthalocyanine. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2763-2767. | | 摘要: 采用氧化石墨烯(GO)作为表面增强拉曼散射的基底，水溶性酞菁铜(TSCuPc)作为探针分子，实验探究了氧化石墨烯薄膜的层数和TSCuPc薄膜的厚度对拉曼散射增强的影响。首先配制了不同浓度的GO溶液，利用旋涂法在玻璃基底上制备了不同层数的GO膜，然后通过调节TSCuPc薄膜的旋涂转速，制备了GO和TSCuPc的复合薄膜。实验结果表明，当增加GO薄膜层数时，由GO和TSCuPc产生的π—π共轭所感应的分子极化率和由GO含氧官能团感应的局域电场均增大，因此TSCuPc分子的拉曼强度增大，且随着层数的增加，增强呈现饱和趋势；而随着TSCuPc薄膜厚度的增加，由于其自身分子间也存在π—π共轭，TSCuPc分子的拉曼光谱强度呈近似线性增加，且由TSCuPc薄膜厚度引起的首层效应并不是很明显。选用的可以溶液法成膜的TSCuPc分子，通常被用作有机光电子器件的空穴注入材料，研究GO与TSCuPc的表面增强拉曼光谱特性，为优化器件参数以提高有机光电子器件的电荷转移效率等性能具有重要的意义。 | |
| (2768-2773) | 不同驱动力下瓦斯水合物生长过程Raman光谱特征 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2768-06 | | | 引用: 张保勇，周泓吉，吴 强，高 霞. 不同驱动力下瓦斯水合物生长过程Raman光谱特征. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2768-2773. | | Cite: ZHANG Bao-yong，ZHOU Hong-ji，WU Qiang，GAO Xia. Raman Spectra Characteristics of Gas Hydrate Growth with Different Driving Forces. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2768-2773. | | 摘要: 基于煤矿瓦斯(CH4∶C2H6∶N2=67.5∶22.5∶10)水合物相平衡曲线开展四种驱动力ΔP水合动力学实验，利用可见显微Raman光谱仪获取水合物生长过程光谱图，根据水合物相中C2H6 C—C键伸缩振动特征峰Raman位移确定了4组实验中水合物为sⅡ结构。基于van der Waals与Platteeuw模型获取瓦斯水合物生成过程中水合物相气体组分及水合指数变化规律。研究表明： 驱动力的大小影响水合物的稳定性，随着驱动力的增加，CH4相比C2H6逐渐占据更多的孔穴结构，CH4在水合物相内比例增加，水合物稳定性越强；瓦斯中N2，CH4和C2H6进入水合物孔穴优先级可以通过分子与水合物孔穴的直径比进行确定，分析认为在sⅡ水合物结构中小孔穴CH4优先级最高，大孔穴C2H6最高；基于瓦斯水合物稳定性，对水合物生长过程客体分子的物质传递规律进行描述，为瓦斯水合物的微观生长提供理论基础。 | |
| (2774-2779) | 应用拉曼光谱分析变压器油中溶解乙酸含量 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2774-06 | | | 引用: 杜玲玲，陈伟根，顾朝亮，邹经鑫，万 福. 应用拉曼光谱分析变压器油中溶解乙酸含量. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2774-2779. | | Cite: DU Ling-ling，CHEN Wei-gen，GU Zhao-liang，ZOU Jing-xin，WAN Fu. Application of Raman Spectroscopy to Analyze Acetic Acid Content Dissolved in Transformer Oil. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2774-2779. | | 摘要: 乙酸是变压器油纸绝缘老化所生成酸类物质的主要成分；分析变压器油中溶解乙酸含量对准确评估运行变压器的老化状态具有重要意义。拉曼光谱技术是基于拉曼效应的一种分子分析技术，能很好地用于物质的非接触式原位检测。论文开展了变压器油中溶解乙酸含量拉曼光谱检测方法研究： 利用Gaussian 09W软件分析了乙酸分子的拉曼振动特性，对实测乙酸拉曼谱峰的振动模式进行了指认；基于实验室搭建的激光拉曼光谱液体检测平台，对不同乙酸含量的变压器油样进行了原位检测；选定891 cm-1作为变压器油中溶解乙酸分子的拉曼特征峰，基于乙酸891 cm-1与变压器油932 cm-1特征峰面积比值和最小二乘法建立了乙酸的定量分析方法，检测限可达0.08 mg·mL-1。实验结果表明： 激光拉曼光谱可应用于油中溶解乙酸含量原位检测并具有良好的检测稳定性和重复性，为变压器油中溶解乙酸含量的快速、无损检测提供了一种新方法。 | |
| (2780-2787) | 叶绿素荧光及其在水分胁迫监测中的研究进展 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2780-08 | | | 引用: 刘雷震，武建军，周洪奎，李小涵，王前锋，安雪丽，李睿涛. 叶绿素荧光及其在水分胁迫监测中的研究进展. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2780-2787. | | Cite: LIU Lei-zhen, WU Jian-jun, ZHOU Hong-kui, LI Xiao-han, WANG Qian-feng, AN Xue-li, LI Rui-tao. Chlorophyll Fluorescence and Its Progress in Detecting Water Stress. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2780-2787. | | 摘要: 水分胁迫是一种常见的植被胁迫状态，能够减小细胞水势，引起气孔关闭，破坏光合进程。叶绿素荧光是植物光合作用的探针，可以很好的反应植物生理特征，能够快速、灵敏、无损伤和深层次监测水分胁迫状态。由于叶绿素荧光的影响因素较多，使得水分胁迫与叶绿素荧光的关系比较复杂。从光合作用角度阐述了叶绿素荧光的产生原理，分析了叶绿素、叶片结构、冠层结构和环境因子等对叶绿素荧光的影响，总结了叶绿素荧光在水分胁迫监测中的应用；针对叶绿素荧光复杂的生理基础、影响因素及其在水分胁迫监测中的研究进展，提出了一些科学问题和未来的研究方向，为叶绿素荧光的进一步深入研究提供参考，为叶绿素荧光遥感的进一步应用提供理论支持，为陆地生态系统的准确评估提供借鉴。 | |
| (2788-2791) | CdS/ZnO纳米复合结构制备及荧光特性研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2788-04 | | | 引用: 黄 杰，胡陈力，毛建敏，沈为民，王 乐，余 静. CdS/ZnO纳米复合结构制备及荧光特性研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2788-2791. | | Cite: HUANG Jie, HU Chen-li, MAO Jian-min, SHEN Wei-min, WANG Le, YU Jing. Synthesis and Fluorescence Property of CdS/ZnO Composite Structure. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2788-2791. | | 摘要: 为增强CdS纳米粒子的荧光强度，以及稳定性，研究了Cd，S不同质量比，有无稳定剂等条件下CdS纳米粒子的制备及荧光特性。在碱性条件下，利用水热法合成了CdS/ZnO的纳米复合结构，并对所有样品进行了XRD、荧光光谱和SEM表征。测试结果表明所制备的CdS纳米粒子和CdS/ZnO的纳米复合结构粒子成分单一且纯净；ZnO复合在CdS表面；在紫外光(328.5 nm)激发下，CdS/ZnO纳米复合结构的发射峰位于463 nm处，峰形窄而对称，CdS/ZnO纳米复合结构的荧光强度比CdS纳米粒子的荧光强度有显著增强，且CdS和ZnO物质量之比为1∶1条件下，荧光强度最高，其荧光效率比单一CdS纳米粒子高出11%。通过第一性原理计算结果表明，CdS能带结构中，Cd-4d，S-3p和Cd-5s能带分别由5条、3条和1条能级构成，对比不同轨道的分态密度强度，看出CdS的导带边主要由Cd-5s轨道贡献，而价带边主要由S-3p轨道贡献，能量在-7 eV附近的电子态主要由Cd-4d轨道贡献。而ZnO上价带主要由O-2p电子构成，靠近费米能级的价带区域则主要由Zn-3d电子贡献，在导带部分，主要来源于Zn-4s和O-2p电子。由于在两种材料的复合结构中Zn-3d电子的能级和S-3p电子的能级接近，存在着二型带阶结构使能带变窄，容易形成跃迁，减小电子-空穴的复合，从而促进复合结构荧光效率的提高。 | |
| (2792-2798) | 紫外光区S2分子激光诱导荧光光谱 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2792-07 | | | 引用: 王书龙，向前兰，赵冬梅，马新文，杨 杰. 紫外光区S2分子激光诱导荧光光谱. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2792-2798. | | Cite: WANG Shu-long，XIANG Qian-lan，ZHAO Dong-mei，MA Xin-wen，YANG Jie. The Laser-Induced Fluorescence Spectrum of Jet-Cooled Diatomic Sulfur in Ultraviolet Region. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2792-2798. | | 摘要: 利用真空脉冲放电超声射流气体束(H2S/Ar~3%混合气体)的方法产生了气相S2分子，并研究了30 400～34 400 cm-1范围内S2分子的时间分辨和基态振动频率分辨的激光诱导荧光光谱，获得了184支谱带的高分辨率(0.1 cm-1)和低分辨率(0.3 cm-1)转动光谱。实验观测并归属了S2分子B Σ-ｕ-Ｘ 3Σ-ｇ和Ｂ″ 3Πｕ-Ｘ 3Σ-ｇ共84支振动跃迁，分析得到了激发态Ｂ 3Σ-ｕ态ν=0～9和Ｂ″ 3Πｕ态ν=2～12的分子常数以及Ｂ 3Σ-ｕ态的基态平衡分子构型。由于S2分子Ｂ 3Σ-ｕ与Ｂ″ 3Πｕ态之间存在微扰，这两个电子激发态的振动能级间隔、自旋分裂常数和自旋-轨道分裂常数变化不规律，转动跃迁强度和跃迁选择定则存在异常，利用3Σ-3Π的齐次微扰哈密顿量定性地对这些异常光谱进行了解释，进一步丰富了S2分子紫外区低能电子激发态的信息。 | |
| (2799-2803) | 一种新型荧光探针的合成及其对Cu2+的选择性识别 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2799-05 | | | 引用: 周 高，冯 锋，陈泽忠，白云峰，蔡 琥，郭芳芳，李 蓉，韩文强. 一种新型荧光探针的合成及其对Cu2+的选择性识别. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2799-2803. | | Cite: ZHOU Gao, FENG Feng, CHEN Ze-zhong, BAI Yun-feng, CAI Hu, GUO Fang-fang, LI Rong, HAN Wen-qiang. Synthesis of a Novel Fluorescent Probe and Its Application for Selectively Identifing Cu2+. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2799-2803. | | 摘要: 设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA)，通过质谱、红外光谱、元素分析、1H NMR、C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征；采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu2+有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu2+，其吸收峰发生红移，且强度增大。而向该溶液中，加入Al3+, Ag+, Ba2+, Cd2+, Ca2+, Co3+, Fe3+, Cr3+, Hg2+, Mg2+, K+, Mn2+, Ni2+, Na+, Zn2+和Pb2+等其他16种金属离子时，FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu2+的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu2+时，FKBA的荧光强度明显猝灭，其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu2+共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同，说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA，FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu2+，溶液颜色变成棕色，加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu2+催化FKBA分解而是FKBA与Cu2+络合。在酸性环境中，FKBA的希夫碱结构不稳定，部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13 μmol·L-1。对实际样品中的Cu2+浓度进行分析，表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu2+检测。 | |
| (2804-2808) | 双波长荧光雷达探测大气生物气溶胶的性能分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2804-05 | | | 引用: 饶志敏，华灯鑫，何廷尧，王 强，乐 静. 双波长荧光雷达探测大气生物气溶胶的性能分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2804-2808. | | Cite: RAO Zhi-min, HUA Deng-xin, HE Ting-yao, WANG Qiang, LE Jing. Performance Analysis of Double Wavelength Fluorescence Lidar in Detecting Atmospheric Biological Aerosols. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2804-2808. | | 摘要: 生物气溶胶在大气中扩散极易传播和发生各种流行疾病，也是生物武器投放的主要形式，实现生物气溶胶实时、远距离的探测显得尤为重要。构建了一台双波长荧光雷达用于大气中生物气溶胶的预警和识别。该雷达系统采用Nd∶YAG固体激光器作为激励光源，基频1 064 nm、四倍频266 nm作为工作波长。基于激光诱导荧光雷达探测原理，对红外波段的弹性散射信号和紫外波段诱导的荧光信号进行数值分析。结果显示，在探测误差小于10%的情况下，距离为1.0 km时，单激光脉冲测量得到白天和夜晚细菌孢子的最小探测浓度分别为15 100个颗粒·L-1和8 386个颗粒·L-1；当脉冲数累加到10 000时，白天和夜晚的细菌孢子最小探测浓度显著改善，分别为144个颗粒·L-1和77个颗粒·L-1。分析结果还表明，通过红外波段确定细菌孢子云团位置后，为了提高系统对细菌孢子的探测性能，可增加紫外激光脉冲数量，延长荧光信号采集时间。 | |
| (2809-2812) | 2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸配体桥联的锌(Ⅱ)配合物的合成、结构及荧光性质 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2809-04 | | | 引用: 罗李林，王秋爽，谢美婷，席宇新，李 夏. 2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸配体桥联的锌(Ⅱ)配合物的合成、结构及荧光性质. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2809-2812. | | Cite: LUO Li-lin, WANG Qiu-shuang, XIE Mei-ting, XI Yu-xin, LI Xia. The Synthesis, Crystal Structure and Fluorescence Properties of Zinc Complex with 2-(3’,4’-Dicarboxyphenoxy) Benzoate. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2809-2812. | | 摘要: 以2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸(H3DPBA)和1,3-二(4-吡啶基)-丙烷(bpp)为配体，与Zn(Ac)2通过水热反应，获得了一维链状配合物Zn(DPBA)(bpp)。该配合物的一个不对称单元包括一个Zn(Ⅱ)离子，一个DPBA配体和一个bpp配体。Zn(Ⅱ)离子与四个氧原子及一个氮原子配位，其配位数为5。固态配合物在375 nm处出现强的发射峰，来自于配体的π*—π跃迁。与配体的荧光发射光谱比较，配合物的荧光发射峰发生了蓝移，而且配合物的荧光发射强度有大幅度增强。讨论了配合物在常见溶剂中和金属阳离子中的荧光性质。实验结果表明不同有机小分子或不同金属阳离子对配合物的荧光强度有不同程度的影响，有机小分子硝基苯和Fe3+使配合物荧光猝灭，该Zn(Ⅱ)-配合物可用于硝基苯的检测以及水和乙醇体系中Fe3+的检测。 | |
| (2813-2816) | 基于对氨基苯甲酸和邻菲罗啉构筑的铕(Ⅲ)配合物的荧光传感 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2813-04 | | | 引用: 周 鑫，罗李林，李 夏. 基于对氨基苯甲酸和邻菲罗啉构筑的铕(Ⅲ)配合物的荧光传感. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2813-2816. | | Cite: ZHOU Xin, LUO Li-lin, LI Xia. Fluorescence Sensing Based on the Europium (Ⅲ) Complex with p-Aminobenzoic Acid and 1,10-Phenanthroline. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2813-2816. | | 摘要: 利用水热法合成了一种新的配合物，[Eu(PABA)3(phen)(H2O)]·2H2O(1)(PABA= 对氨基苯甲酸根，phen=1,10-邻菲罗啉)。该配合物为单核分子，中心离子Eu3+的配位数9，环境为{EuO7N2}，形成了一种扭曲的单帽四方反棱柱多面体。该配合物通过氢键进一步构筑成为三维超分子结构。配合物1在紫外灯下显现为亮红色，其荧光光谱在595和618 nm处出现了2条尖锐的发射峰，分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。研究了水溶液中不同阴离子、阳离子以及溶剂对配合物1荧光的影响，实验结果表明不同阴离子、阳离子和溶剂对该配合物的荧光强度有不同程度的影响，在各自实验条件下，F-，Pb2+和硝基苯对该配合物有显著的荧光猝灭效应。基于荧光猝灭机理，该配合物可作为F-，Pb2+和硝基苯的荧光探针。 | |
| (2817-2821) | 基于人体血清荧光光谱和改进变量选择方法对血糖浓度测定的研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2817-05 | | | 引用: 桂铭成，朱卫华，朱 峰，耿 颖，华伟豪，唐春梅，赵志敏. 基于人体血清荧光光谱和改进变量选择方法对血糖浓度测定的研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2817-2821. | | Cite: GUI Ming-cheng, ZHU Wei-hua, ZHU Feng, GENG Ying，HUA Wei-hao, TANG Chun-mei, ZHAO Zhi-min. Research on the Determination of Glucose Based on Human Serum Fluorescence Spectrum and Improved Variable Selection Strategy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2817-2821. | | 摘要: 利用人体血清240 nm激发波长荧光光谱在220～900 nm波段针对血糖浓度进行建模分析。在模拟退火算法和偏最小二乘算法的基础上进行建模波长变量筛选方法的改进。基于变量入选模型统计频率和无关变量消除法，分别进行了波长的初选和精选过程。同时，加入了主成分数自适应特性等加快收敛速度、减小计算量的措施。该模型对比了线性、三次样条函数、高斯函数作为偏最小二乘法插入基函数的情况下，分别对原始光谱、Daubechies小波分解第三层和第四层细节信号光谱建模。结果显示，该模型避免了主成分参数尝试导致的时间成本，在参数自适应的过程中很快趋于稳定并得到对应条件下的最佳建模主成分数。其波长变量筛选能力使得对独立样本的分析预测效果有了显著的提升，最佳建模预测效果达到0.25 mmol·L-1，达到了血糖检测的医用要求。加入了非线性建模条件使得模型有明显的改善，基于样条函数的效果总体最好，其次为基于高斯函数的情况。对原始光谱进行小波分解，得到的细节信号光谱建模效果更为可观。总体而言第四层细节信号光谱建模效果略优于第三层细节信号光谱。模型筛选波长变量的频率意味着在所给实验条件下的血糖浓度信息在不同波段的分布情况，这为血糖在血清成分中的物理化学特性提供了一定程度上的统计解释。 | |
| (2822-2825) | 同步荧光光谱法研究肿瘤芳香族氨基酸残基含量的变化 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2822-04 | | | 引用: 张 源，林哲绚，韩 溟. 同步荧光光谱法研究肿瘤芳香族氨基酸残基含量的变化. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2822-2825. | | Cite: ZHANG Yuan, LIN Zhe-xuan, HAN Ming. Study on the Change of the Content of Aromatic Amino Acid Residues in the Process of Malignant Transformation by Synchronous Fluorescence Spectrometry. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2822-2825. | | 摘要: 用同步荧光光谱法评估原发性肝细胞癌患者血浆、肝癌荷瘤小鼠以及培养细胞(HepG2和HL-7702)中酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)残基水平变化。固定发射波长λem和激发波长λex之间的波长差Δλ分别为20和60 nm，激发和发射单色器同时进行扫描，确定350 nm为Trp的同步特征发射峰位置，318 nm为Tyr的同步特征发射峰位置。结果表明，肝癌患者及荷瘤小鼠血浆蛋白质所含Tyr和Trp残基的荧光强度明显增加。相反，肝癌细胞或荷瘤小鼠肿瘤组织中Tyr和Trp残基荧光强度却随生长时间增长而减少。进一步实验表明，具有抗癌活性的苦参碱处理癌细胞后，细胞Tyr和Trp残基的荧光强度升高。这些结果表明，Tyr和Trp残基的变化可能参与了肿瘤的发生发展。 | |
| (2826-2831) | CCD紫外增强薄膜旋涂法工艺优化 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2826-06 | | | 引用: 冯宇祥，孟银霞，张国玉，吴一辉，郝 鹏. CCD紫外增强薄膜旋涂法工艺优化. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2826-2831. | | Cite: FENG Yu-xiang, MENG Yin-xia, ZHANG Guo-yu, WU Yi-hui, HAO Peng. Process Optimization of CCD UV-Responsive Sensitivity Enhancement by Spin-Coating. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2826-2831. | | 摘要: 在硅基探测器的入射窗上制备荧光下转换薄膜，是一种有效降低成本的紫外荧光增强技术。从理论上探讨了由聚二甲基硅氧烷与颜料黄101混合胶体的紫外荧光薄膜旋涂工艺参数与性能之间关系，搭建紫外荧光薄膜应用于光谱分析的性能测试实验平台，对紫外荧光增强薄膜旋涂工艺参数质量配比、旋涂转速进行优化。光谱分析探测器有两个主要指标，光谱响应灵敏度和光谱分辨率，分析与实验结果表明，利用旋涂法制备紫外增强荧光薄膜，旋涂转速将直接影响薄膜的厚度、表面粗糙度和荧光物质的分布，从而影响光谱分析系统的分辨率；紫外荧光增强薄膜的增强效率与荧光溶剂聚二甲基硅氧烷与荧光物质颜料黄101的质量比密切相关，质量比低无法满足对紫外响应效率的提高，但高质量比，荧光物质处在聚集态荧光自猝灭严重，也不利于增强薄膜的紫外响应效率。最终，在薄膜旋涂工艺优化的基础上，旋涂转速2 500～3 000 r·min-1，荧光物质与荧光溶剂质量比为7∶100制备出紫外荧光增强薄膜。汞灯特征光谱测试结果表明该薄膜313 nm紫外波长处探测响应灵敏度提高了1.6倍左右，对比分析镀膜前后特征光谱的半波带宽，镀制紫外增强荧光薄膜对其影响很小。 | |
| (2832-2837) | 光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2832-06 | | | 引用: 宋玉栋，曹 刚，徐守强，马天武，常福成，周岳溪，何绪文，章丽萍. 光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2832-2837. | | Cite: SONG Yu-dong, CAO Gang, XU Shou-qiang, MA Tian-wu, CHANG Fu-cheng, ZHOU Yue-xi, HE Xu-wen, ZHANG Li-ping. Spectral Analysis for the Identification of Anion Exchange Membrane Pollutants in Butyl-Acrylate Wastewater. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2832-2837. | | 摘要: 以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象，对膜使用前后的性能进行了表征，并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对膜表面组分变化进行了表征。膜性能分析结果表明，使用后的阴离子交换膜受到污染，膜电阻增大，迁移数减小。能谱分析结果表明, 使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比计)显著升高，分别从78.10%，8.34%升高到81.76%，12.05%, 表明膜污染物为含碳含氧物质。XPS谱图C1s峰的分析表明，—COO-Na+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%，表明膜污染物中含有—COO-Na+。ATR-FTIR分析结果表明，阴离子交换膜使用后，在1 561 cm-1处的吸收增强，而此波长正是—COO-M+(M为金属)的反对称伸缩振动峰，进一步验证了XPS分析结果。由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠，因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜，并对污染后离子交换膜进行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。结果表明，聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大，迁移数减小，XPS谱图—COO-Na+化学态的百分含量增加，ATR-FTIR谱图1 561 cm-1处吸收增强。综合上述结果，聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。 | |
| (2838-2843) | 基于反射光谱特征辨识的光纤气压与温度集成监测方法 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2838-06 | | | 引用: 刘晓颖，曾 捷，郭晓华，龚晓静，李宁溪，李彤韡，王计刚. 基于反射光谱特征辨识的光纤气压与温度集成监测方法. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2838-2843. | | Cite: LIU Xiao-ying，ZENG Jie，GUO Xiao-hua，GONG Xiao-jing，LI Ning-xi，LI Tong-wei，WANG Ji-gang. The Integrated Monitoring Method of Optical Fiber Gas Pressure and Temperature Based on Reflection Spectrum Characteristic Identification. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2838-2843. | | 摘要: 针对飞行器机载环境多参量综合测试需求，研究了一种基于反射光谱特征辨识的光纤布拉格光栅(FBG)气压与温度集成监测方法，给出了基于膜片式结构的双参量传感机理及其理论模型。采用基于耦合模理论的OptiGrating软件，得到不同气压与温度条件下光纤布拉格光栅传感器仿真反射光谱。在此基础上，借助弹塑性和恢复性能优良的平膜片感压机构，构建了膜片式双光纤气压/温度集成监测模型。研究表明，恒温条件下应变传感光纤光栅反射光谱随气压增加而逐渐向短波方向偏移，其中心波长灵敏度约为0.803 0 nm·MPa-1，且反射谱主峰及其旁瓣峰值均随气压变化呈现良好线性关系；当气压恒定而温度变化时，处于仅感温不受力状态的温度传感光纤光栅反射光谱中心波长灵敏度约为9.39 pm·℃-1；当气压与温度交叉变化时，能够实现对变温条件下的微小气压变化实时监测。传感光纤光栅受非均匀应变效应反射光谱存在一定啁啾现象，其反射光谱旁瓣峰值波长随环境温度、气压变化均会发生偏移，具有良好线性关系，且在不同气压下反射光谱对应的同一阶数旁瓣峰值幅度相等。该研究能够为航空航天器系统多物理参量在线综合测试提供有益帮助。 | |
| (2844-2848) | 基于吸收光谱的光程长度测量方法研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2844-05 | | | 引用: 周 鑫，金 星. 基于吸收光谱的光程长度测量方法研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2844-2848. | | Cite: ZHOU Xin, JIN Xing. Study on Light Length Measurement of Absorption Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2844-2848. | | 摘要: 基于吸收光谱的基本原理，通过计算比尔-朗伯定律数学表达式中的参数实现了光程长度的测量。分析了高斯线型、洛伦兹线型和Voigt线型，采用了Voigt线型对光谱信号进行拟合。研究了Voigt线型峰值计算方法、洛伦兹线宽计算和误差函数求解三个内容。利用可调谐半导体激光吸收谱技术(TDLAS)中的直接吸收谱技术测量了氧气的吸收光谱，得到拟合的光谱峰值数据。将峰值数据带入比尔-朗伯定律数学表达式中，计算出实验光程长度为66.55 cm。对比测量值66.04 cm，测量精度为0.78%，该方法用于光程长度测量是可行的。 | |
| (2849-2856) | 油菜秸秆对水溶液中Pb(Ⅱ)吸附条件优化与机理的研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2849-08 | | | 引用: 黄雪琴，罗 茜，李天勇，陈朝琼，刘 新. 油菜秸秆对水溶液中Pb(Ⅱ)吸附条件优化与机理的研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2849-2856. | | Cite: HUANG Xue-qin, LUO Xi, LI Tian-yong, CHEN Zhao-qiong, LIU Xin. Biosorption of Lead(Ⅱ) from Aqueous Solution by Rape Straw Powders: Optimization and Mechanism Studies. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2849-2856. | | 摘要: 探究油菜秸秆髓芯、外壳、籽荚对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附能力及其吸附机理。以水溶液中Pb(Ⅱ)最大去除率为评价指标，采用响应面法Box-Behnken Design实验来分析溶液pH、Pb(Ⅱ)初始浓度、粒径大小、油菜秸秆各部位投加量和时间因素对油菜秸秆吸附Pb(Ⅱ)的影响程度并建立多元回归模型，优化出最佳吸附条件参数组合；应用吸附动力学、等温吸附线模型来拟合油菜秸秆各部位对Pb(Ⅱ)吸附过程，评价其吸附行为；用红外光谱对吸附水溶液中Pb(Ⅱ)前后的油菜秸秆髓芯、外壳、籽荚进行表征，探讨其基团变化情况。结果表明： 水溶液pH与油菜秸秆髓芯、外壳、籽荚的投加量两个因素是影响油菜秸秆对水溶液中Pb(Ⅱ)去除的关键因素。模型回归决定系数分别是R2髓芯=0.9664，R2外壳=0.970 1，R2籽荚=0.964 9，方程拟合较好，模型可用。油菜秸秆髓芯、外壳、籽荚对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合二阶动力学方程与Langmuir等温线模型，对水溶液中Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为135.14，78.74和90.09 mg·g-1。通过比较油菜秸秆髓芯、外壳、籽荚吸附水溶液中Pb(Ⅱ)前后红外光谱图发现，油菜秸秆各部位基团(羟基、羧基、酰胺等基团)发生了峰波数位移、强度降低的变化，提示这些基团在吸附水溶液Pb(Ⅱ)过程中发挥重要作用。 | |
| (2857-2860) | 日光/Fenton法处理油田废水的机理 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2857-04 | | | 引用: 段云敏，吴彬彬，王安静，张乃东，郑 彤. 日光/Fenton法处理油田废水的机理. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2857-2860. | | Cite: DUAN Yun-min, WU Bin-bin, WANG An-jing, ZHANG Nai-dong, ZHENG Tong. The Mechanism of Sunlight/Fenton in Treating Oilfield Wastewater. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2857-2860. | | 摘要: 研究了日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果，并分析了日光/Fenton法好于普通Fenton法的原因。辽河油田采油废水主要含有苯类和烷烃类化合物，日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果与废水水层高度相关，水层高度升高，COD去除率降低，日光对本油田废水的穿透能力在1 m左右。废水水层高度为40 cm左右时，采油废水经日光/Fenton法处理后，COD由430降至63.2 mg·L-1。通过紫外可见光谱法、红外光谱法(FTIR)及X射线衍射法证明了利用日光/Fenton法处理辽河油田采油废水时体系中有聚铁生成，聚铁的形态与普通Fenton体系生成的聚铁基本相同。同时利用紫外光谱法研究了苯类及烷烃类的转化方式，结果表明： 烷烃类在日光/Fenton和Fenton体系中的转化方式基本相同；而苯类在日光/Fenton体系中的羟自由基作用下转化成具有光敏性的物质。芳香族中间产物的光敏性是日光/Fenton法比普通Fenton法高效的原因。 | |
| (2861-2868) | 川西平原还田秸秆腐解释放DOM的光谱特征 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2861-08 | | | 引用: 韦梦雪，王 彬，谌 书，白英臣，董发勤，朱静平，黎 明，魏 竭. 川西平原还田秸秆腐解释放DOM的光谱特征. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2861-2868. | | Cite: WEI Meng-xue, WANG Bin, CHEN Shu, BAI Ying-chen, DONG Fa-qin, ZHU Jing-ping, LI Ming, WEI Jie. Study on Spectral Characteristics of Dissolved Organic Matter Collected from the Decomposing Process of Crop Straw in West Sichuan Plain. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2861-2868. | | 摘要: 为掌握川西平原保护性耕作模式下还田秸秆腐解过程的光谱学特性，追溯还田秸秆对川西地区生态系统结构的影响过程，采集了该地区主要种植作物油菜、水稻的秸秆样本，利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)三种光谱学表征手段，阐明秸秆各腐解阶段溶解性有机质(DOM)的光谱学特征，对比不同农作物秸秆快速淋溶阶段DOM(0~0.5 d)与腐解过程(0.5~90 d)的光谱学特征差异性，解析其变化机理。结果表明： 还田秸秆腐解过程中DOM的光谱学特性差异明显，伴随着芳香性物质的溶出、降解以及新生腐殖类物质的形成；由秸秆快速淋溶阶段释放DOM的E2/E3值最大而SUVA254值最小可知该阶段溶出的物质芳香性和分子量相对较小；其芳香性组分的溶出主要集中在腐解前期(≤10 d)，表现于该阶段E2/E3值逐渐减小且SUVA254值逐渐增大，DOM中多糖峰、芳香C和酰胺峰变弱；难分解的纤维素、半纤维素和大分子蛋白质主要在腐解后期被降解；DOM中酚类、羰基类和羧酸类物质数量增加，使得DOM与有机污染物、金属离子的相互作用增强，进而调节农田土壤中污染物的迁移转化过程。本研究为川西平原秸秆还田的环境意义提供了基础数据和新证据，为该地区农业废弃物处理与资源化提供了依据。 | |
| (2869-2872) | 基于QEPAS技术的乙炔微量气体高灵敏度检测研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2869-04 | | | 引用: 马欲飞，佟 瑶，张立功，何 应，张静波，王 龙，龙金虎，于 欣，孙 锐. 基于QEPAS技术的乙炔微量气体高灵敏度检测研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2869-2872. | | Cite: MA Yu-fei, TONG Yao, ZHANG Li-gong, HE Ying, ZHANG Jing-bo, WANG Long, LONG Jin-hu, YU Xin, SUN Rui. Study on High Sensitive Detection of Acetylene Trace Gas Based on QEPAS. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2869-2872. | | 摘要: 石英增强光声光谱(QEPAS)是近年来发展起来的一种痕量气体探测技术，具有系统体积小、价格低廉、探测灵敏度高等优点。乙炔(C2H2)是一种化学性质活泼的有毒气体，对它进行高灵敏度检测在变压器故障诊断、环境监测等领域有着重要的意义，基于此，采用QEPAS技术对C2H2微量气体展开高灵敏度检测研究。采用输出波长为1.53 μm的连续波分布反馈半导体激光器作为激发光源。为了提高信噪比和简化数据处理过程，QEPAS传感器系统采用波长调制和2次谐波探测技术。为了提高QEPAS系统信号幅值，相比于常见的共振频率为32.768 kHz的石英音叉，采用了共振频率较低的30.72 kHz石英音叉作为声波传导器，同时还优化了石英音叉与激光束的空间位置、激光波长调制深度，并添加了声波微共振腔，选择的微共振腔长度为4 mm、内径为0.5 mm，最终获得了2.7 ppm的优异检测极限，归一化噪声等效吸收系数为1.3×10-8 cm-1·W·Hz-1/2。 | |
| (2873-2878) | 植被叶片光谱特征对烟煤病胁迫程度的响应模型研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2873-06 | | | 引用: 杨兴川，罗红霞，赵文吉，程玉丝，王皓飞. 植被叶片光谱特征对烟煤病胁迫程度的响应模型研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2873-2878. | | Cite: YANG Xing-chuan, LUO Hong-xia, ZHAO Wen-ji, CHENG Yu-si, WANG Hao-fei. Study on the Response Model of Spectral Signatures of Vegetation Leaves on the Stress Level for Sooty Mould. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2873-2878. | | 摘要: 烟煤病是我国南方热带、亚热带地区一种非常普遍的植物病害，对我国农业生产造成巨大危害，对其监测预报是实施有效治理措施的重要基础和依据。为建立以高光谱数据为基础的烟煤病严重程度反演模型，在重庆北碚城区采集50个银木叶片样本，利用ASD FieldSpec HandHeld光谱仪获取高光谱数据，通过数码相机和ENVI软件获取叶面积数据，将银木叶片烟煤病面积与整个叶片面积的比例作为烟煤病的严重程度，建立相关性最大波段的烟煤病反演模型，探究烟煤病严重程度与光谱曲线之间可能存在的关系。结果表明： 单叶尺度下，健康叶片在560 nm波段附近有明显的反射峰，随着烟煤病严重程度增大，反射峰逐渐消失, 在可见光与近红外波段，总体上光谱反射率与烟煤病病情严重程度呈负相关性。500～650和720～850 nm为烟煤病的光谱敏感波段，其中相关度最大值点为550 nm波段，相关系数达到-0.72。在烟煤病严重程度与叶片波段原始光谱信息及多波段组合关系研究中，单叶尺度下785 nm波段高光谱参数与烟煤病严重程度建立的回归模型的决定系数(R2)最大，为0.875。通过模型的显著性检验和预测精度检验, 785nm 处的光谱反射率建立的二次曲线模型为最优。证明在单叶尺度下，基于785 nm波段的二次曲线模型反演烟煤病的效果较为理想。 | |
| (2879-2884) | 应用激光诱导击穿光谱对土壤中多元素同时定量分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2879-06 | | | 引用: 余克强，赵艳茹，刘 飞，何 勇. 应用激光诱导击穿光谱对土壤中多元素同时定量分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2879-2884. | | Cite: YU Ke-qiang, ZHAO Yan-ru, LIU Fei, HE Yong. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy for Simultaneous Quantitative Analysis of Multi-Elements in Soil. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2879-2884. | | 摘要: 土壤元素的丰缺是对土壤养分检测、农业按需种植和科学施肥的依据，是精准农业农情信息感知技术检测的关键点，更为农业生态、高效和优质生产提供理论指导。该研究运用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合定标曲线法和偏最小二乘回归(PLSR)方法对土壤中的Al，Fe，Mg，Ca，Na和K多种元素同时进行定量分析。利用LIBS检测仪获取了五种标准土壤样品(国家编号： GBW07446，GBW07447，GBW07454，GBW07455和GBW07456)的LIBS数据之后，将每种土壤的多条谱线平均处理来消除试验误差。通过分析所获取的土壤LIBS谱线信息，选取了Al，Fe，Mg，Ca，Na和K元素的特征分析谱线和分析光谱区间，并利用谱线的峰值信息和分析光谱区间内的单个或多个谱峰的积分信息(峰面积)与对应元素浓度拟合并建立定标曲线。结果表明，基于谱峰的峰面积建立的定标曲线的线性关系优于利用峰值信息建立的定标曲线(Fe除外)。同时，针对所选的分析光谱区间和元素的浓度信息，运用PLSR建立定量分析模型，其结果明显要优于定标曲线的分析精度，这也表明LIBS技术结合化学计量学分析在未来光谱化学分析领域有很大应用前景。研究的结果不仅为现代农业的土壤养分空间分布检测和农田精准施肥技术的应用起指导作用，还为田间使用的便携式LIBS土壤检测仪的开发奠定了理论基础。 | |
| (2885-2890) | 机油中痕量磨损金属元素的间接烧蚀LIBS探测研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2885-06 | | | 引用: 修俊山，刘云燕，董丽丽，秦 华. 机油中痕量磨损金属元素的间接烧蚀LIBS探测研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2885-2890. | | Cite: XIU Jun-shan, LIU Yun-yan, DONG Li-li，QIN Hua. The Detection of Trace Wear Elements in Engine Oil Using Indirect Ablation-Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2885-2890. | | 摘要: 机油在发动机的运转过程中具有非常重要的作用。发动机的运转，会使机油的成分和元素含量发生变化，导致机油变质，进而加剧发动机的磨损，探寻一种快速有效的机油性能检测手段，则是防止发生事故的重要前提。间接烧蚀激光诱导击穿光谱技术(IA-LIBS)是针对机油样品提出的一种全新检测方法，其核心是基于金属基底产生的高温等离子体间接烧蚀样品，在保持了LIBS基本特点的基础上，提高了样品检测灵敏度和稳定性。在前期研究基础上，以机油中Mg、Fe和Ni为目标元素，分析了不同类型机油中的基体效应对其定量分析结果的影响，表明不同油种之间的基体效应对目标元素的定标曲线影响甚小，可忽略；同时建立了目标分析元素的综合定标曲线，拟合线性系数达到了0.99以上。通过对现场机油中添加的已知浓度的目标元素的检测，IA-LIBS分析结果与实际值吻合较好，准确度均低于5%。该研究完善了IA-LIBS的方法研究，为以后评价机油的性能提供了依据，对于诊断发动机的磨损状况具有重要的科学意义。 | |
| (2891-2895) | 基于向量空间模型的岩屑LIBS光谱分类识别方法 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2891-05 | | | 引用: 朱元硕，李 颖，卢 渊，田 野. 基于向量空间模型的岩屑LIBS光谱分类识别方法. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2891-2895. | | Cite: ZHU Yuan-shuo, LI Ying，LU Yuan, TIAN Ye. Study on Identification Method Based on Vector Space Model for Geological Cuttings Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2891-2895. | | 摘要: 向量空间模型最初用于文献检索，该模型是通过对文献内容进行特征文本提取后，将文献转换到文本向量空间，然后在文本向量空间中通过计算文献的特征文本向量与检索文本的特征文本向量的相似度，实现文献的检索，该方法基于模式识别中模板匹配的最近邻原则。针对光谱数据的特点和模式识别中模板匹配的基本原则，将向量空间模型引入基于样品光谱的分类识别。通过训练集中光谱数据获得各样品的光谱数据模板，提取训练集中各样品光谱数据模板特征峰的波长和相对强度信息，构建特征峰信息数据库，计算获得特征峰信息权值，将光谱数据转换到特征峰向量空间，获得各样品光谱数据模板的特征峰向量，构建样品特征峰向量数据库。同理获得预测集样品光谱的特征峰向量，在特征峰向量空间中通过计算预测集样品特征峰向量与样品特征峰向量数据库中各样品模板特征峰向量的余弦值，完成对预测集样品的分类识别。以岩屑样品的LIBS光谱为研究对象，将向量空间模型应用于LIBS光谱的分类识别。分类结果表明，该方法能够实现对岩屑样品LIBS全谱的快速分类识别，且在对预测集光谱数据进行平均处理后，分类准确率为100%。提出的基于向量空间模型的LIBS光谱分类方法可以拓展应用于其他光谱数据的分类识别。 | |
| (2896-2899) | 酰氯化分离-电感耦合等离子体质谱法测定高纯铬中的痕量杂质元素 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2896-04 | | | 引用: 王金磊，钱军民，李 波，罗 琳，孙宝莲，胥伟军，崔 宁. 酰氯化分离-电感耦合等离子体质谱法测定高纯铬中的痕量杂质元素. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2896-2899. | | Cite: WANG Jin-lei, QIAN Jun-min, LI Bo, LUO Lin, SUN Bao-lian, XU Wei-jun, CUI Ning. Chloroformylation-Separation of Matrix and Determination of Trace Impurities in High Purity Chromium by ICP-MS. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2896-2899. | | 摘要: 建立了酰氯化分离-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯铬中的12种痕量杂质元素的新方法。利用基体酰氯化生成酰氯铬具有低沸点的特性分离基体，有效克服了基体对待测元素的干扰和对仪器进样系统的污染。研究了温度和酸的加入量对分离效果的影响；测定不同基体Cr残留下V(R=0.25%)和Ti(R=5.18%)的值；在2 h内酰氯化温度为130 ℃, 酸的加入量为12 mL时，可以实现基体99.99%分离；基体对V和Ti的干扰可以完全消除；与电感耦合等离子体发射光谱直接溶样法(ICP-OES), 全谱直读型直流电弧原子发射光谱法(DC-Arc-AES)的对照实验表明本方法准确可靠；在选定的实验条件下，方法检出限(3 σ)介于0.000 01%～0.000 06%, 相对标准偏差(RSD)为1.7%～5.8%, 加标回收率为90%～104%。本方法简单实用，能够满足纯度为4 N(99.99%)的高纯铬中12种杂质元素的测定。 | |
| (2900-2904) | 溶液阴极辉光放电光谱信号的内标法定量分析研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2900-05 | | | 引用: 郑培超，唐鹏飞，王金梅，杨 蕊. 溶液阴极辉光放电光谱信号的内标法定量分析研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2900-2904. | | Cite: ZHENG Pei-chao, TANG Peng-fei, WANG Jin-mei, YANG Rui. Quantitative Analysis of Solution Cathode Glow Discharge-Atomic Emission Spectroscopy Coupled with Internal Standard Method. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2900-2904. | | 摘要: 溶液阴极辉光放电-原子发射光谱是一种新颖的快速、高效、实时在线的元素分析方法，它可用于水体金属元素的检测。为提高其测量精确度和稳定性，将内标法应用于溶液阴极辉光放电-原子发射光谱技术。对K元素建立了标准定标曲线和以Hβ为内标元素的定标曲线，内标法测得样品的相对误差和相对标准偏差分别为1.11%，2.14%，精确度和稳定性较之标准曲线法有一定的提高。实验考察了元素谱线强度在同一时段的波动情况，发现元素K和Hβ的谱线强度变化趋势稍有不同，而同主族元素K和Rb，Ca和Mg的谱线强度有相同的变化趋势，提出选择与待测元素同主族且谱线强度变化趋势较为一致的元素作为内标元素能更大化校正实验波动的观点。同时探讨了K以Rb为内标元素、Ca以Mg为内标元素以及Mg以Ca为内标元素时的内标法测量的精确度和稳定性，得其相对误差分别为0.49%，0.02%和0.30%，相对标准偏差分别为1.11%，1.13%和0.87%，与标准曲线法和以Hβ为内标元素的内标法相比效果更佳。测得自来水样品中Ca元素以Mg为内标的相对误差和相对标准偏差为0.58%，1.03%，Mg元素以Ca为内标的相对误差和相对标准偏差为1.57%和1.10%。研究结果表明，将溶液阴极辉光放电-原子发射光谱技术应用于水体金属元素检测时，内标法可以有效校正实验波动的影响，提高测量的精确度和稳定性。 | |
| (2905-2913) | 浙江三个新石器时代遗址出土玉玦科技分析 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2905-09 | | | 引用: 董俊卿，孙国平，王宁远，楼 航，李青会，顾冬红. 浙江三个新石器时代遗址出土玉玦科技分析. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2905-2913. | | Cite: DONG Jun-qing，SUN Guo-ping, WANG Ning-yuan, LOU Hang, LI Qing-hui, GU Dong-hong. Analysis the Neolithic Jade Jue Unearthed from Three Sites in Zhejiang. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2905-2913. | | 摘要: 玉玦是我国新石器时代广泛出现的一类重要玉器。环太湖流域新石器时代遗址中出土的大量玉玦，具有鲜明时代和地域特征，为探索中国玉文化起源和传播提供了重要实物。为获取环太湖流域新石器时代玉玦的基础材料学信息(如主要矿物组成、硬度等)，以及探索玉料随时间演变规律和可能的原料来源，本文以浙江省境内3个代表性新石器时代遗址——田螺山、仙坛庙和江家山遗址出土的玉玦为研究对象，采用X射线衍射(XRD)和质子激发X射线荧光(PIXE)分析技术对其进行了无损分析检测。研究结果表明： 从河姆渡文化至崧泽文化晚期，所分析玉玦的主要组成矿物为萤石、迪开石、石英、白云母、透闪石和蛇纹石等，以萤石、玉髓和迪开石为主，且时代早于透闪石和蛇纹石。结合已有的研究成果，探讨了相关遗址出土玉玦的原料随时间变化特征、原料来源，以及玉玦的材料学特征与加工工艺之间的内在联系。 | |
| (2914-2918) | 白矮主序双星光谱的参数自动测量研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2914-05 | | | 引用: 姜 斌，刘淑慧，王文玉，高 军. 白矮主序双星光谱的参数自动测量研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2914-2918. | | Cite: JIANG Bin, LIU Shu-hui, WANG Wen-yu, GAO Jun. Research on Automatic Parameter Measurement of WDMS Spectra. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2914-2918. | | 摘要: 白矮主序双星是一类致密的双星系统, 主星是一颗白矮星，伴星是一颗小质量的M型主序星。白矮主序双星光谱的数量相对较少，但对该类天体的研究对于进一步理解密近双星的演化, 特别是公共包层演化的物理机制等重要的天体物理热点有积极的意义。SDSS-DR12是美国SLOAN巡天望远镜发布的最新数据，基于前期实验在其中发现的4, 140个白矮主序双星光谱，通过最小二乘法对这些光谱进行分解后，使用模板匹配方法，测量了这批样本中两个子星的基本参数，包括有效温度、重力加速度、金属丰度等，并对结果进行了分析和统计，进一步丰富了白矮主序双星模板库。白矮主序双星的参数测量的主要问题是计算量大，在实验中使用了GPU技术，提高了匹配效率，在海量光谱处理方向进行了有益尝试。实验结果表明该方法对大型巡天望远镜的海量光谱参数自动处理有较重要的应用价值。 | |
| (2919-2926) | 单色散压缩编码光谱成像系统研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2919-08 | | | 引用: 唐兴佳，李立波，赵 强，李洪波，胡炳樑. 单色散压缩编码光谱成像系统研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2919-2926. | | Cite: TANG Xing-jia, LI Li-bo, ZHAO Qiang, LI Hong-bo, HU Bing-liang. Study on Single Dispersion Spectral Imager Based on Compressed Coding. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2919-2926. | | 摘要: 随着光谱成像技术向高空间分辨率、高光谱分辨率、高信噪比方向发展, 传统的光谱成像系统面临着数据采集量过大的问题，同时，系统分辨率受探测器帧频与像元尺寸影响较大、大口径长焦距系统难于精密装调、系统能量受限引起信噪比提高困难。为了解决上述问题，研究了一种单色散压缩编码光谱成像系统, 并针对国内压缩编码光谱成像系统工程实现与试验验证不足的问题，重点研究了该新系统的设计与实现，模板平移下的系统数学模型及多帧重构算法，并给出实际样机试验及数据处理结果。最后，根据试验情况，总结提出该新技术后续发展需重点关注的研究内容，包括编码模板误差分析，多维稀疏重构模型与算法，压缩编码光谱成像系统标定技术，重构算法/重构图谱评价技术。单色散压缩编码光谱成像系统通过编码、色散、甚至下采样，由探测器接收得到成像观测图像，然后，利用该成像数据，通过重构算法，得到目标光谱图像数据，其优点是低数据量采样、工程实现硬件要求减低、多通道高通量探测。相关研究结果表明，该系统获取的数据有效，样机设计合理，重构算法与标定方法较为准确，其得到的字母HSI目标光谱图像的空间信息清晰，光谱信息较为准确，符合钨灯光谱，其系统设计与实现具有工程可行性。 | |
| (2927-2932) | 植入碳纤维蜂窝夹芯结构的光纤光栅热载荷响应光谱研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2927-06 | | | 引用: 马 驰，曾 捷，张景川，龚晓静，张益昕，冯翔宇，周 林. 植入碳纤维蜂窝夹芯结构的光纤光栅热载荷响应光谱研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2927-2932. | | Cite: MA Chi，ZENG Jie，ZHANG Jing-chuan，GONG Xiao-jing，ZHANG Yi-xin，FENG Xiang-yu，ZHOU Lin. Research on Thermal Load Response Spectrum of FBG Sensors Implanted in Carbon Fiber Honeycomb Sandwich Structure. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2927-2932. | | 摘要: 针对航天领域复合材料结构在空间服役环境的热响应监测需求，研究了一种热载荷作用下基于光纤Bragg光栅(FBG)反射光谱特征分析的碳纤维蜂窝夹芯结构监测方法。将光纤Bragg光栅传感器分别植入碳纤维蜂窝夹芯结构的不同铺层，通过监测不同热载荷下各铺层位置的光纤光栅反射光谱，得到碳纤维蜂窝夹芯结构相关铺层位置热应变特征。研究表明，碳纤维蜂窝夹芯结构不同材料铺层的热应变特征存在一定差异。植入外蒙皮表面与玻璃布之间的光纤光栅反射光谱随着温度升高，中心波长向长波方向漂移，且波形未出现明显改变。埋植于外蒙皮第二、三层碳纤维织物预浸料之间的光栅反射光谱随着温度降低逐渐出现旁瓣、多峰等啁啾效应，其主峰与右侧次峰中心波长均向短波方向逐渐漂移，主峰峰值幅度变化较小，温度灵敏度约为5.56×10-3 dBm·℃-1，而右侧次峰幅度显著增大，温度灵敏度约为40.32×10-3 dBm·℃-1；埋植于内蒙皮和蜂窝芯子之间的光栅反射光谱随着温度降低，其半波峰带宽逐渐增大，变化率约为3.19 pm·℃-1，且出现显著多峰趋势，这是由于层间热应力分布不均匀所形成。在-70~+60 ℃温度范围，各植入层热应变均随温度升高而增大，且变化趋势相接近，而在+60~+120 ℃温度范围内，各植入层热应变变化趋势呈现显著差异。这些特性能够为后继空间环境复合材料航天器结构状态在轨监测提供有益帮助。 | |
| (2933-2936) | 空间外差光谱自适应基线校正研究 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2933-04 | | | 引用: 王新强，张丽娟，熊 伟，张文涛，汪杰君，叶 松. 空间外差光谱自适应基线校正研究. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2933-2936. | | Cite: WANG Xin-qiang, ZHANG Li-juan, XIONG Wei, ZHANG Wen-tao, WANG Jie-jun, YE Song. Study on Adaptive Baseline Correction of Spatial Heterodyne Spectroscopy. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2933-2936. | | 摘要: 空间外差光谱具有较高的信噪比与光谱分辨率，在大气微量气体遥感领域得到重要应用，实现基线的自适应校正是光谱预处理的重要环节。基于光谱的特点，分别采用阈值拟合法和改进的经验模态法对实测近红外水汽空间外差光谱进行基线校正。结果表明，两种方法均能实现光谱基线的自动扣除；以光谱扭曲程度及光谱相似度对两种方法的校正效果进行定量评价，阈值拟合法校正后的光谱扭曲程度及光谱相似度为0.761和0.955，改进经验模态法的结果分别为0.717和0.954，说明改进经验模态法略优。在校正方法的耗时上，改进经验模态法以其特有的算法优势仅需较少的迭代次数就能获得最终的基线光谱，完成校正，耗时不足阈值拟合法的十分之一，效率更高。 | |
| (2937-2942) | 傅里叶红外光谱仪分束器自动装调系统设计 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2937-06 | | | 引用: 丁 凡，曾立波，吴琼水. 傅里叶红外光谱仪分束器自动装调系统设计. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2937-2942. | | Cite: DING Fan, ZENG Li-bo, WU Qiong-shui. Automatic Regulating System Design for Fourier Infrared Spectrometer Beam Splitter. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2937-2942. | | 摘要: 为了提高傅里叶红外光谱仪干涉系统的精度，设计了一种基于一体化分束器的自动装调系统。使用光学胶水将棱镜与分束器固定在一起组成一体化分束器，在一体化分束器上设置三点调整机构，O点位置进行固定作为参考点，在X点、Y点位置装入压电陶瓷，利用压电陶瓷驱动分束器进行微小位移的调整。在动镜匀速运动的情况下，利用四象限检测器检测三路携带相位差信息的信号，对信号进行放大滤波和数字化处理后，采用DSP的ECAP模块捕捉三路相位差信号，并利用增量式PID算法根据相位差来对三个点位的调整幅度进行实时控制，使用DSP的AD模块采集三路信号，并利用USB2.0与上位机进行通信，在上位机上实时显示三路信号图形及相位差信息。利用光学胶水的紫外固化特性，在支架上安装紫外照射灯，调整过程中不断增加照射强度使光学胶水进行深度固化，从而制作出符合傅里叶变换红外光谱仪应用需求的一体化分束器。实验结果表明，所设计的基于一体化分束器的自动装调系统具有结构简单，调整精度高等优点，其能够满足常规红外分束器装调需求。 | |
| (2943-2947) | 双光路测量结合净信号处理方法在葡萄糖浓度定量分析中的应用 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2943-05 | | | 引用: 闵晓琳，刘 蓉，傅 博，徐可欣. 双光路测量结合净信号处理方法在葡萄糖浓度定量分析中的应用. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2943-2947. | | Cite: MIN Xiao-lin，LIU Rong，FU Bo，XU Ke-xin. Study on the Method of Combining Double-Beam Measurement with NAS Processing in Quantitative Analysis of Glucose Concentration. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2943-2947. | | 摘要: 在近红外无创血糖测量中，由于人体血糖浓度变化引起的光强变化非常小，光谱易受到测量仪器以及被测对象自身生理变化的影响。背景变化的影响在测量过程中是无法消除的，只能通过有效的方法来降低这种变化带来的影响，其中选择光学性质与待测物相似，通过扣除相似参考物的光谱来修正该影响是目前常用的手段之一。为减小背景变化对光谱信号的干扰，准确地提取葡萄糖的特异性信号，提出了一种双光路测量结合净信号(NAS)处理的参考测量方法，采用双光路双检测器系统同步测量参考物和被测样品的光谱，然后基于参考物的光谱构建噪声空间计算样品光谱中的葡萄糖的净信号，并在纯吸收和强散射介质中开展了葡萄糖的建模实验，最后，结合二维相关光谱(2DCOS)分析技术和偏最小二乘回归(PLSR)模型对该方法的有效性进行了评价。二维相关分析的结果表明，与直接扣除参考背景的方式相比，净信号处理能突出葡萄糖的特异信号；而PLSR模型的预测结果表明，双光路的效果要优于单光路扣除背景光谱，糖在水溶液和20%-Intralipid溶液中的预测均方根误差(RMSEP)分别降低了35.25%和37.95%；而双光路结合净信号处理后，两种溶液的预测精度又分别提高了26.11%和14.84%。这表明，双光路测量和净信号分析相结合的方法能更有效地提取葡萄糖的特征信息，提高模型的预测精度，从而为无创血糖检测的实现提供更多可能。 | |
| (2948-2953) | 新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2948-06 | | | 引用: 陈 宸，李仙丽，丁 晖. 新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2948-2953. | | Cite: CHEN Chen, LI Xian-li, DING Hui. A Novel Wavelength Demodulation Technique for Interferometric Fiber Optic Sensor. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2948-2953. | | 摘要: 提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术，解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点，以啁啾光栅作为矩形滤波器，提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰；以长周期作为边缘滤波器，将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围(FSR)，解调速度快，克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题，同时还具有系统成本低 ，体积小，能够灵活多路扩展的特点。详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构，并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流(脉冲宽度25 μs)情况下，该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、快速的解调效果。该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。 | |
| (2954-2960) | 不同退化程度与人工恢复方式对草原土壤胡敏酸结构的影响 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2954-07 | | | 引用: 吕贻忠, 丛巍巍，李丽君. 不同退化程度与人工恢复方式对草原土壤胡敏酸结构的影响. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2954-2960. | | Cite: Lü Yi-zhong, CONG Wei-wei, LI Li-jun. Structural Changes in Humic Acid during Degeneration Process of a Steppe Soil. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2954-2960. | | 摘要: 该研究主要探讨不同退化程度和人工恢复方式对草原土壤胡敏酸结构的变化特征，为退化草原恢复提供理论依据。在鄂尔多斯沙地不同退化样地与人工恢复草地，对草原土壤的腐殖酸进行了分离提取，采用元素分析、核磁共振(NMR)等方法对荒漠草原土壤退化与恢复过程中土壤胡敏酸(HA)不同官能团的含量变化进行分析，并用因子分析法研究它们的结构特征和差异。结果表明： 不同退化及恢复阶段HA碳骨架相似，但各类碳原子(官能团)的含量不同，芳香族和脂肪族结构在胡敏酸结构中发挥了重要作用。退化阶段，土壤HA的芳香碳减少，碳水化合物减少，土壤HA的氧化程度增加，疏水程度降低。恢复阶段土壤芳香碳含量增加，碳水化合物含量增加，疏水程度略有降低。土壤退化及恢复阶段，胡敏酸(HA)的结构变化最大的部分是芳香碳、取代脂肪碳结构，其次是羧基和酯基碳和未取代脂肪碳结构。植被恢复对腐殖酸结构的变化有重要的影响，本氏针茅区和本氏针茅+油蒿区的HA结构中芳香化程度和复合程度较高，氧化程度低。围栏样区内土壤胡敏酸(HA)的酸度相对较高，芳香化程度和复合程度仍然较低。因此，土壤胡敏酸结构特征的变化可以反映草原土壤的退化程度，进一步揭示草原土壤退化的机制。 | |
| (2961-2965) | The Investigation of K Shell X-Ray Fluorescence Parameters for Sulphur Atom in Different 1,2,4-Triazoles [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2961-05 | | | 引用: N. Kup Aylıkcı, Y. Unver, V. Aylıkcı, D. Unluer, E. Dugdu. The Investigation of K Shell X-Ray Fluorescence Parameters for Sulphur Atom in Different 1,2,4-Triazoles. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2961-2965. | | Cite: N. Kup Aylıkcı, Y. Unver, V. Aylıkcı, D. Unluer, E. Dugdu. The Investigation of K Shell X-Ray Fluorescence Parameters for Sulphur Atom in Different 1,2,4-Triazoles. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2961-2965. | | 摘要: The measurement of K shell fluorescence parameters is an easy and practical way to investigate the electronic structures of elements in alloys, compounds or complexes. Since the number of valence electrons will change the screening effect, the measured parameters will be affected from the changes. In this study, the measured parameters were investigated for sulphur element according to the number of CH2 groups. For the experimental measurements, the samples were excited by 59.5 keV γ rays from a Am annular radioactive source. The emitted K X-rays from the samples were counted by ab Ultra-LEGe detector with a resolution of 150 eV at 5.9 keV. | |
| (2966-2973) | 一种基于两块PEM调制器的光谱测量方法 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2966-08 | | | 引用: 李世伟，王召巴，张 瑞，王志斌. 一种基于两块PEM调制器的光谱测量方法. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2966-2973. | | Cite: LI Shi-wei, WANG Zhao-ba, ZHANG Rui，WANG Zhi-bin. Spectral Measurements Based on Difference Frequency Modulation of Two PEMs Modulators. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2966-2973. | | 摘要: 弹光调制干涉信号范围为百赫兹到数十吉赫兹之间，而由于探测器阵列无法对该等级频率实现有效响应，因此，该情况使弹光调制器在光谱成像工作中受到限制。为了解决该问题，发展了一种使用两块具有相近谐振频率的PEM，并基于该频率差进行光信号调制的方法。该方法将两个弹光调制器分别工作在数值略有差异的频率f1和f2上，被测光通过双弹光调制器实现差频调制，因此干涉信号中产生载有被测光的低频调制分量，低频调制频率是以δi(σ,t)=δ0i(σ)sin(ωit)为基频的一系列倍频信号，该低频调制信号使用普通探测器即可实现探测，再将直流和高频信号滤波后，仅对调制信号后的低频成分进行对应的运算即可得到被测光谱。由于该频率差比所使用PEM的谐振频率低2至3个数量级，因此，该方法可使探测器获得更多的响应时间，而且由于该方法并不需要所使用的两块PEM具有严格一致的谐振频率和相同的光程差，降低了系统本身的设计难度。 | |
| (2974-2978) | 空气中O2和N2摩尔分数的拉曼散射多通道测量 [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2974-05 | | | 引用: 卜天佳，程 鹏，郭 亮，苏 岩，徐蔚青，赵 冰，孙万臣. 空气中O2和N2摩尔分数的拉曼散射多通道测量. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2974-2978. | | Cite: BU Tian-jia, CHENG Peng, GUO Liang, SU Yan, XU Wei-qing, ZHAO Bing, SUN Wan-chen. Laser Spontaneous Raman Scattering Based on Multi-Channel Measurement of Mole Fraction of Air. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2974-2978. | | 摘要: 开发了一套基于激光拉曼散射的多通道气体光学检测系统，应用于空气中主要组分的摩尔分数定量测量。针对性的设计了532 nm激光脉冲展宽器，能有效地避免脉冲激光在高能量状态下造成气体裂解、石英玻璃损伤等现象的发生，提高了气体拉曼散射的信噪比。在实验室环境压力和温度下，对气体样池内空气进行了长66 mm×直径1 mm激发区域同步10通道(每通道长约6.6 mm)的拉曼散射实验。得到了各通道下氧气(O2)和氮气(N2)的拉曼光谱和摩尔分数，及O2相对于N2的相对响应因子RO2。完成了26次重复性实验，每次为200个激光脉冲激发自发拉曼光谱的累加。结果表明，各通道间计算的平均的氧摩尔分数O2和相对于氮气的相对响应因子O2的标准偏差分别为0.015和0.024，但它们的平均值与10通道合并方式下的实验结果完全相同，准确率达98%，完全满足实时地并具有时空分辨力的定量测量混合气体摩尔分数的要求。该系统可满足于各种动态燃烧过程的光谱检测与分析。 | |
| (2979-2983) | Using Raman Spectroscopy for Determination Methanol Quantity in Illegal Alcoholic Beverages [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2979-05 | | | 引用: Cem ZEREN, Güneş AÇIKGÖZ, Süleyman KAHRAMAN. Using Raman Spectroscopy for Determination Methanol Quantity in Illegal Alcoholic Beverages. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2979-2983. | | Cite: Cem ZEREN, Güneş AÇIKGÖZ, Süleyman KAHRAMAN. Using Raman Spectroscopy for Determination Methanol Quantity in Illegal Alcoholic Beverages. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2979-2983. | | 摘要: Illegal production of alcoholic beverages is a common problem in most countries. The consumption of these counterfeit alcoholic products in Turkey has increasingly been one of the major health concerns. In this study, a comparison between GC-MS and Raman spectroscopy techniques was made to determine the amount of methanol in BogmaRaki which is a counterfeit alcoholic beverage produced and consumed in Hatay region. Different ratios of methanol/ethanol concentrations were prepared to obtain a calibration curve. This curve was used to measure the amount of methanol in the actual product samples using both GC-MS and Raman spectroscopy techniques. Results obtained from both techniques were compared using Paired sample t-tests. The Limit of Detection and the Limit of Quantification values were determined as 0.03 (%v/v) and 0.11 (%v/v), respectively. Both techniques demonstrated a similar sensitivity in the determination of methanol concentration in these counterfeit products (p>0.05). Raman Spectroscopy, however, has an advantage of being easy to use, inexpensive, rapid and non-destructive analytical technique with little or no sample preparation. | |
| (2984-2988) | Natural Bond Orbital (NBO), Natural Population Analysis (NPA) and Non Linear Optical Properties of (1S, 2R)-2-amino-1-phenylpropan-1-ol Using DFT Method [ PDF (0 KB) ] | | | DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2984-05 | | | 引用: C. Charanya，S. Sampathkrishnan, N. Balamurugan. Natural Bond Orbital (NBO), Natural Population Analysis (NPA) and Non Linear Optical Properties of (1S, 2R)-2-amino-1-phenylpropan-1-ol Using DFT Method. 光谱学与光谱分析，2017，37(09)：2984-2988. | | Cite: C. Charanya，S. Sampathkrishnan, N. Balamurugan. Natural Bond Orbital (NBO), Natural Population Analysis (NPA) and Non Linear Optical Properties of (1S, 2R)-2-amino-1-phenylpropan-1-ol Using DFT Method. Spectroscopy and Spectral Analysis，2017，37(09)：2984-2988. | | 摘要: The molecular structure of (1S,2R)-2-amino-1-phenylpropan-1-ol (abbreviated as 2APPO) conformers have been studied in the gas phase. Natural Bond Orbital Analysis and Non Linear Optical properties of 2APPO have been performed by DFT level of theory using B3LYP/6-311++G(d,p) basis set. The atomic charges, electronic exchange interaction and charge delocalization of the molecule have been performed by Natural Bond Orbital (NBO) analysis, Natural Population Analysis (NPA) and Non Linear Optical (NLO) properties have been constructed at B3LYP/6-311++G(d,p) level to understand the optical properties. | |
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