基于误差估计的非线性红外光谱波长选择法

为了解决定量关系不符合 Beer定律的红外光谱波长选择问题 ,提出了基于校正模型定量误差估计的波长选择方法。该方法从光谱点噪声对校正模型的误差影响角度出发 ,对每个光谱点的定量性能进行评估 ;利用这个评估结果对利用波长子集建立的模型误差进行了理论估计。这种方法在对光谱点的误差估计过程中考虑了光谱数据的非线性特点 ,因而能够处理非线性光谱数据的波长选择问题。仿真实验表明 :该方法的波长选择是成功的 ,并且其效果优于基于线性运算的遗传算法     

基于小波包变换的三维荧光光谱数据压缩方法

基于db小波包变换,采用频率分级阈值方法对三维荧光光谱数据进行了压缩。建立了数据的小波包分解树,根据对数能量熵最小原则确定最优树,通过频率分级阈值方法对最优树中的小波包系数进行压缩,并且用实验获取的数据加以验证。实验结果表明,和小波变换相比小波包变换能够更有效地保留数据的细节信息。通过和其他阈值法比较可知,频率分级阈值法具有更好的压缩率和数据恢复能力,其压缩分数达到90%,恢复分数大于98%,谱线相对误差小于1%。平行因子分析重构光谱与原始光谱的结果表明,小波包压缩能有效保留有用信息。     

山梨酸钾的三维荧光光谱特性分析

山梨酸钾作为一种较为安全、高效的防腐剂,长期或过量摄入会对人身造成伤害,因此各国对山梨酸钾的使用量都有严格的限定.文中采用FLS 920荧光光谱仪研究了山梨酸钾溶液的三维荧光光谱,发现激发光从320 nm红移至500 nm时,先后出现两个荧光峰:485 nm和565 nm,前者强度明显大于后者,对应的激发峰分别为380 nm和470 nm.分析认为这两个荧光峰分别是由山梨酸钾分子中的共轭π键和未成键n电子受激跃迁所致,根据其在485 nm谱峰荧光强度随质量浓度(0.05 ～ 12 g/L)的非线性变化规律可以检测山梨酸钾质量浓度.进而以鲜榨苹果汁为例,研究了基于荧光光谱技术检测山梨酸钾在鲜榨苹果汁中质量浓度的可行性,为进一步检测液态食品中山梨酸钾的含量提供了实验和理论依据.     

酪氨酸高压在线三维荧光光谱研究

在Cu2+与酪氨酸摩尔浓度比为0至40范围内,用F-2500荧光仪分别对0.1 MPa和60 MPa条件下酪氨酸三维荧光进行了测量,并提取了三维荧光光谱数据中的平均值、标准差和重心等特征参数进行分析.实验结果表明,平均值与标准差随着压力的增加而增加,当压力由0.1 MPa增加到60 MPa时,平均值增加了8.8%.Cu2+对酪氨酸具有猝灭作用,但压力的增加使得Cu2+对酪氨酸荧光的猝灭作用减弱,当Cu2+与酪氨酸的浓度比由0增加到40,压力为0.1 MPa时,平均值和标准差均降低72.0%;但当压力增加到60 MPa时,平均值和标准差均降低64.4%.这种现象表明,压力的增加可以弱化Cu2+对酪氨酸的猝灭,这种作用随压力的增加而增大     

三维荧光光谱差谱法测定燃油质量

针对目前市场上柴油销售中掺兑溶剂油的做假现象,使用FS900高性能稳态荧光光谱仪测量了柴油、溶剂油及柴油和溶剂油不同比例的混合溶液的三维荧光光谱数据。采用Origin软件获得其等高线图,发现仅将柴油和溶剂油的混合溶液光谱和相应纯柴油光谱进行比较并不能提供任何关于混合物中所含溶剂油的确定信息。对三维荧光谱图进行差谱并将差谱后的柴油三维荧光光谱数据进行总体积积分,发现总体积积分值与柴油溶液中所含溶剂油的百分含量成单指数关系。实验表明,三维荧光光谱差谱法对柴油中混有的溶剂油可进行定性判别和定量分析, 可用于分析柴油质量。     

基于改进遗传算法的区间光谱特征波长变量选择方法

为提高土壤养分近红外光谱预测模型的鲁棒性和预测精度,提出一种基于改进遗传算法的近红外区间光谱特征波长变量选择方法.利用土壤速效磷近红外光谱全光谱波长变量纯度梯度的正负变化次数将全光谱划分为多个波长间隔,以偏最小二乘回归模型(PLS-R)输出的变量投影重要性系数(V_(VIP))大于1作为提取准则,提取对土壤养分预测目标量解释性较强的波长间隔,并合并成一个区间光谱.建立区间光谱特征波长变量(FWV)PLS-R模型,利用改进遗传算法选择PLS-R的均方根误差为最小对应的FWV为最优FWV.试验结果表明:该方法在区间光谱选择最优FWV,能提高回归模型的鲁棒性和预测精度,简化模型结构;改进遗传算法采用一种改进的实数编码差分变异算子,扩大了全局最优解搜索空间,提高了收敛速度.     

白芍水萃取液的荧光光谱研究

采用荧光光谱分析技术,研究了白芍水萃取液在230-260nm紫外光激发下的荧光光谱。研究结果表明,在245nm波长处产生的荧光较强,荧光峰是280-405nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在320nm处;同时采用245nm紫外光激发不同浓度的白芍水萃取液时,最大荧光相对强度和溶液浓度之间存在较好的线性关系,为检测白芍有效成分的含量提供了一种新的方法。该研究结果对推动光谱分析技术在中草药分析研究中的应用将起到重要的作用。     

利用三维荧光光谱技术确定煤岩成熟度的初步研究

三维荧光光谱(total scanning fluorescence,TSF)技术是一种新的荧光分析技术,在鉴别储层中烃类包裹体、油气运移路径及古油水-现今油水界面方面有着广阔的应用前景。这种技术的主要优点是效率高、所需样品量小且精度高。镜质体反射率(Ro)是确定煤岩成熟度的重要参数,不仅能反映煤岩煤化作用的特征,而且是确定煤阶的重要指标。通过分析采自沁水盆地及淮北煤田的14块煤岩样品的镜质体反射率和三维荧光光谱特征,研究了煤岩荧光光谱特征与镜质体反射率之间的关系。煤岩成熟度与TSF参数R1值具有较好的负相关关系,荧光强度(TSF intensity)与TSF参数R1值具有正相关关系,样品激发光波长与Ro具有负相关关系。实验初步认为TSF技术可以用于煤岩的成熟度评价,但具体的函数关系需要选取更多的煤岩样品进行试验以拟合Ro与激发波长、TSF参数及荧光强度之间的换算关系,建立计算Ro值的经验公式。总之,TSF方法可以快速高效地评价煤岩成熟度,而且不受镜质组组分含量多少的限制,在煤岩成熟度的确定方面有着广泛的应用前景。     

证据理论组合模型用于三维荧光光谱水质分析

为了充分利用三维荧光光谱信息,提高分析模型对水质综合指标的预测精度及稳健性,提出了一种基于D-S(Dempster-Shafe)证据理论的模型组合方法.传统的模型组合方法主要依赖于对某个单一的预测性能评价指标进行优化来确定组合权值,没有对多个性能指标进行综合性考虑.将三维荧光光谱看作多个不同波长的激发光照射下的发射光谱,基于每个发射光谱建立子模型,将多个性能指标作为证据,确定子模型的概率分配函数,然后基于DS证据合成理论对子模型的可信度进行评价并确定组合权值.实验以40个不同来源的地表水样本为研究对象,建立组合分析模型,对总有机碳值(TOC)进行定量分析.实验证明,组合模型相对于子模型而言各个评价指标均有较大提高,充分说明了该方法的有效性.     

基于平行因子法分析湖泊沉积物间隙水中DOM的三维荧光光谱

采用平行因子法对湖北省内31个湖泊沉积物间隙水DOM的三维荧光光谱进行分析,并对DOM荧光组分进行了聚类分析,以研究湖泊沉积物间隙水DOM是否有按流域聚类现象.结果表明:(1)所有样品荧光光谱形状及峰位置基本相似,主要为类腐殖质荧光峰和类蛋白荧光峰,但是荧光峰的位置存在偏移和重叠现象;(2)用平行因子法将荧光光谱分成5个独立的成分,分别为类富里酸、类胡敏酸、类色氨酸和类酪氨酸,以及受类酪氨酸和类富里酸之间相互作用影响而被分离出来的另一种类富里酸;(3)荧光成分相对含量分析中,类富里酸总含量高于类胡敏酸和类蛋白,成为所研究湖泊沉积物中较为活跃的有机酸;(4)从聚类结果看,湖北省内湖泊沉积物间隙水中的DOM荧光组分差异不明显,只存在小范围的流域差异性.     

基于天线选择的多天线频谱感知技术

为了保护主用户系统不受认知用户的影响,提高频谱检测的可靠性,提出了一种新的基于天线选择和能量感知的频谱检测算法.该算法利用认知用户多个接收天线的感知信息,根据认知用户与主用户之间信道的差异,充分利用多天线的空间分集,选择部分使得检测概率最大化的天线进行合作检测.仿真结果表明,基于天线选择和能量感知的多天线频谱检测可有效地提高感知数据可靠性,感知数据的检测概率显著提高.     

基于中继选择的协作频谱感知算法

针对最佳中继选择协作频谱感知方案检测概率低、而所有中继节点均参与协作频谱感知复杂度高的问题,提出一种中继选择协作感知算法.该算法根据N条中继链路等效信噪比的大小,从中选择出L个信噪比大的优质中继用户转发主用户信息.导出了该算法在瑞利平坦衰落下的频谱检测概率上限闭合表达式,为频谱检测性能分析提供了理论依据.数值分析结果表明：只需60%左右的优质链路参加中继就可以达到理想的性能,大大降低了系统实现的复杂性.     

氢化物发生原子荧光光谱法测定尿中铅

采用 AFS-2 3 0型双道原子荧光光度计测定尿中铅 ,对仪器条件、精密度、准确度等方面进行了探讨性实验 ,结果满意 ;方法的检出限为 0 .1 9ng/ ml,相对标准偏差为 2 .0 1 % ,回收率为 91 %～ 1 0 8% ,线性范围 0～ 5 0 0 ng/ ml     

荧光素二聚体荧光探针测定硫酸庆大霉素的同步荧光光谱研究

基于荧光素二聚体与硫酸庆大霉素通过电荷作用而产生荧光信号变化,建立了以荧光素二聚体为荧光探针,用固定波长同步荧光光谱技术测定硫酸庆大霉素的新方法。结果表明,在△λ=30nm,最优条件下,测定硫酸庆大霉素的线性范围为0.5～25.0μg/mL,检测限(3σ/K)为6.0×10-8g/mL。用于实际样品分析,测定回收率为100.2%～101.0%,相对标准偏差为1.3%～2.1%。     

基于小波变换的纱条信号波谱图计算方法

提出利用连续小波变换计算纱条波谱图的方法,并构造出适合纱条波谱图计算的小波函数。利用本文方法计算波谱图,其波道数可根据需要进行选择,并能得到相应的三维波谱图。     

用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测光谱波长的方法

分析了WPL型棱镜摄谱仪的结构及拍摄的钠原子光谱的特征.为了拍摄清晰的光谱图,应根据仪器结构和所拍光谱线的特征来调整仪器和正确设计实验程序.以钠原子光谱的拍摄为例,阐述了实验中应注意的五个要点.     

基于半导体光放大器非线性效应的波长变换技术研究

由于半导体光放大器具有的高非线性特性,使得基于半导体光放大器的光子器件在光网络中得到了广泛的应用,本文对基于半导体光放大器的全光波长变换技术进行了讨论,并对各种波长变换技术的优缺点进行了分析。     

基于DSP修正幅值谱的一种新方法

提出基于DSP信号的chirp-z变换加窗修正幅值谱的具体方法和实现步骤，通过仿真计算表明这种方法修正幅值谱具有高精度优点，并能将此法应用于处理时变信号。     

量子点的表面修饰、尺寸选择与荧光传感

结合本实验室的工作,综述了近年来基于量子点与分析物的相互作用构建荧光传感系统方面的研究进展.着重对此类传感体系中有关量子点的表面修饰和粒径选择问题进行了评述.     

用瞬态光谱技术研究苯快速反应的微观机理

以激波管作为加栽工具、利用研制的瞬态谱测试技术,对苯在冲击波作用下的快速反应光谱及微观机理进行研究．研究表明：苯在冲击条件下,分子高温分解反应是从C—H键开始的,而不是C—C键．C—H键在温度达到一定值时首先断裂,进行C6H6＋（M）→C6H5＋H＋（M）的反应．此外,苯在冲击条件下及易发生高温分解反应,对此提出了一种防止杂色光误触发的新方法．