红外光谱谱图压缩-重建的新方法

介绍一种基于“分析＝综合”编码算法来实现高分辨率数值化红外光谱全谱压缩和重建的方法,对１０万红红外谱图中随机抽际的５０５张数值化红外全谱谱图逐个进行压缩－重建实验,压缩比达１２．７：１,重建的谱图失真率很小,本方法可以根据需要来选定图形其及其数目,在保证重建失真的前提下,可使所需要压缩谱图具有相等的数据量、压缩后的代码安全不再具有原数字谱图的坐标意义,必须经过特定方式处理才能恢复再现原谱图,因此也     

基于正交基光谱的大数据新型快速比对算法的构建

基于光谱分析快速、简便的优点,利用光谱标准谱库与未知样品光谱图进行比对,是未知样品定性分析的重要手段.随着"大数据时代"的来临,互联网的发展使得全球各存储端的光谱数据库都可以调用,数据量显著增加,这给需要进行逐一比对的传统方法的分析速度带来了巨大压力.本文就此问题进行探讨,提出一种基于正交基光谱的新型比对算法,用于大数据背景下的光谱快速比对.该方法基于不同结构化合物具有典型特征光谱这一基本化学规律,通过提取各类化合物有代表性的特征光谱信息构建正交基光谱,称为基谱,利用基谱与未知样品谱图进行比对,参照提出的判断原则综合比较以得到正确的比对结果.构建的基谱具有明确的化学意义,表征了其对应光谱的特征光谱信息.同时,由于基谱具有正交性,原始光谱的特征不能在其对应的基谱中完全体现出来,但可以利用基谱进行构建,不丢失有用信息.以标准拉曼光谱数据库Aldrich Raman库为例进行方法验证,完成了5种烃类化合物的比对,正判率为93.94%.本方法可以进一步应用于其他结构(如不同取代基数目)化合物的细分比对,并有望推广到其他光谱数据库.     

四茂铈(Ce(C_5H_5)_4)的电子结构和化学键

一、前言 铈是唯一形成稳定的四价化合物的元素。四茂铈是在稀酸中也很稳定的化合物。根据红外光谱等实验数据,通常认为茂环和四价铈之间的化学键具有较强的共价性。     

非键体系中计算红外光谱学的发展与应用:量子与经典体系

红外光谱是解析分子体系运动性质的重要方式.随着科学计算技术的不断发展以及实验探测领域的扩大,理论计算成为理解红外光谱不可或缺的手段,计算红外光谱学应运而生.在以非键相互作用为连接纽带的体系中,由于分子的运动情况复杂,所对应的红外光谱难以用经验指认,理论计算显得格外重要,并逐渐成为了目前理论计算化学的研究热点之一.本文回顾了可以用于非键体系光谱精度计算的一系列方法,从第一性原理出发,通过合理的近似,能够较好地复现实验结果,并且可以获得从光谱学不能直接得到的信息.回顾从小体系到大体系红外光谱的发展思路,本文亦对该领域的未来发展方向做了展望.     

二胺基二硅烷及二氮杂环硅烷的合成、表征及其性质

通过二氯硅烷与碱金属的Wurtz偶联反应产物的氨解反应, 合成得到了二胺基二硅烷和二氮杂环硅烷化合物, 在表征合成化合物的基础上, 发现了Si-H键的红外吸收峰裂分. 通过红外光谱进一步研究了合成化合物的水解、缩合聚合反应过程, 观测到了Si-H键振动吸收峰的裂分转变. 通过对两种含硅氢键化合物的几种稳定的几何异构体进行密度泛函理论(DFT)计算, 结果表明化合物的红外光谱Si-H键振动峰的裂分, 是由不同的几何异构体同时存在所致. 合成化合物在空气中的水解、缩合聚合反应, 得到了一类新型的有机硅聚合物-聚二硅氧烷, 该聚合物的主链结构具有Si-O-Si和Si-Si交替存在的序列单元. 通过发光光谱分析, 证实了该类聚合物具有类似于聚硅烷的光致发光性质.     

极性相近固定相的气相色谱保留指数的双柱换算

气相色谱保留指数是反映和研究溶质在色谱过程中保留行为的重要数据。而保留指数的双柱换算是一种以较少的系数推求大量的、准确的色谱保留指数的方法。李浩春等采用双柱换算成功地预测了两千多种烃类化合物在数十种固定相上的保留值。从色谱保留值的一般经验公式也可以得出双柱换算公式,但其理论和实际意义都十分有限。从理论上探讨双柱换算可以解决更广范围内化合物在多种固定相上的保留值预测问题。     

拉曼光谱在碳纳米管聚合物复合材料中的应用

拉曼光谱学不仅被广泛地用来确定碳纳米管的物理性质、表面功能化程度及取向性等, 也逐渐被发展成为研究碳纳米管聚合物复合材料界面相互作用的绝佳工具. 本文综述了拉曼光谱在碳纳米管聚合物复合材料领域的应用研究. 基于碳纳米管拉曼光谱峰位的变化能够灵敏地反映碳纳米管的形变程度, 因此通过拉曼光谱能够定量地评估复合材料中碳纳米管与聚合物分子之间的相互作用、监测聚合物的相变过程、以及进行碳纳米管在复合材料中的应力分析和计算碳纳米管的杨氏模量. 同时, 给出了将拉曼光谱应用到碳纳米管宏观聚集体(包括碳纳米管薄膜、碳纳米管纤维及其复合材料纤维)研究方面的最新进展, 如分析了碳纳米管宏观聚集体材料的微观变形机理和从宏观结构到微观结构的应变传递效率, 揭示了影响材料性能的关键性因素, 并实现了碳纳米管宏观聚集体杨氏模量的准确预测.     

LnGa_(1-x)Fe_xO_3(Ln=La,Pr,Nd)的磁化率研究

钙钛矿型含镓的稀土复合氧化物的发光及光谱性质已有研究和报道.进一步在稀土镓复合氧化物体系中掺进过渡元素Fe~(3+)离子,用XRD,XPS和IR方法研究了LaGa_(1-x)Fe_xO_3体系中磁性铁离子的自旋态及其对化合物结构,红外光谱等性质的影响.在此基础上,本文首次对LnGa_(1-x)Fe_xO_3(Ln=La,Pr,Nd)体系化合物的磁化率等磁性质进行初步探讨,以揭     

面向脑电数据的知识建模和情感识别

心理科学研究依赖于对生理、心理数据的分析,情感是心理研究的重要内容.近年来随着认知神经科学研究技术的成熟,研究者利用脑电(electroencephalogram,EEG)等可以反映脑功能活动的生理信号,直接研究情感问题,如情感识别、情绪脑等.但是,生理信号将会产生TB级甚至PB级的数据量,认知研究和临床神经科学在过去几十年中已产生大量生理数据,对这些大数据的表示和情感知识挖掘需要更高级的工具.构建能够表示数据含义和情感相关知识的模型,能够给心理研究者提供一个知识共享平台,以便使用这些大数据进行情感方面的科学研究.本文构建一个可以表示EEG数据语义和被试者上下文信息的本体模型,并基于该模型使用推理引擎进行基于EEG生理信号数据的自动情感识别.实验结果表明,模型在e NTERFACE 2006数据集上能够以99.11%的平均准确率识别被试者的情感状态,并从实验结果分析发现基于EEG数据情感识别最关键的特征是Beta波与Theta波的绝对功率比.     

一个计算力常数的半经验公式

伸缩力常数是了解化学键强度和分子红外光谱基频大小的物理量,严格的量子化学计算,工作量很大,且能得准确值的很少.有些纯经验式虽较准确,但缺少明确的物理基础. 与键能可表示为共价与离子两部分之和相类似,我们认为A-B分子间势能函数也可写作如下形式:     

基于贝叶斯估计的神经信息流

判断神经网络之间的相互影响是一个重要的神经科学问题. 目前已提出了多种成熟的方法计算神经网络之间的耦合强度, 但是对于神经网络之间耦合方向(信息流)的研究还属于起步阶段. 一般的香农熵计算方法仅仅利用了样本重复概率的统计信息, 而贝叶斯估计则充分利用了整体先验知识和样本重复概率. 基于最小平方误差的贝叶斯估计提出了一种新的基于信息论的相位耦合方向指数计算方法. 经过集总参数神经网络模型所产生的仿真信号检验表明, 提出的方法能够准确地判断两个系统间的耦合方向, 并且减少了对数据长度的依赖性, 使分析短时高噪的复杂生物信号成为可能. 应用该新方法分析了癫痫病人临床信号, 结果表明该方法能判断出癫痫发作时各区域之间的影响方向, 并揭示了癫痫传播机制.     

土地利用遥感变化监测中影像融合方法的研究

遥感影像融合技术已广泛用于土地利用和资源环境的变化监测,然而现有的融合方法存在较大的光谱畸变,影响了监测分析后处理的精度.本文提出了一种保光谱的遥感影像融合方法,以IKONOS全色和多光谱影像为试验数据进行融合,并与IHS变换、主分量变换和小波变换融合方法的结果进行了比较.结果表明,本文提出的遥感影像融合方法的融合影像在视觉效果和保光谱特性上都优于其他三种方法.     

干旱区热红外多光谱遥感岩石地层信息提取与分析方法研究

1992—1993年,中国科学院兰州地质研究所与日本国地球科学综合研究所联合在塔里木盆地西北缘开展了成象光谱航空遥感数据的石油地质应用研究,本文以这次研究中获取的热红外多光谱遥感数据为例,探讨热红外多光谱遥感岩石地层信息的提取与分析方法.     

一个新的频率分布的特征参数——分形结构因子

对任何事物和现象的测量都可以获得大量的数据.如果测量样品的数据量较大,就可以对测量数据进行频率分布的特征参数计算和频率分布曲线的模拟.本文将提出一个新的频率分布的特征参数——分形结构因子,并且叙述它的计算方法、应用及其意义. 1 分形结构因子的计算方法     

柴达木盆地西部新生代盐湖相烃源岩中脱羟基维生素E类化合物碳同位素组成及其指示意义

脱羟基维生素E类(MTTC)化合物的分布模式已被广泛地应用于水体盐度的判识,然而,对于该类化合物的来源及其成因机制在国际上仍存在着较大的争议.本文以富含MTTC化合物的柴达木西部盐湖相烃源岩为研究对象,采用二步柱色谱层析技术,分离富集MTTC化合物,使其能够进行准确的分子碳同位素测定.实验结果表明,在同一个样品中,不同碳数的MTTC化合物具有相近的稳定碳同位素组成特征,反映了MTTC化合物在生源上可能具有一致性.与指示初级生产者的其他生物标志物的稳定碳同位素组成比较发现,虽然MTTC化合物的碳同位素组成与姥鲛烷和植烷的碳同位素组成相一致,但与C27和C29甾烷的碳同位素组成仍具有明显的差异性.综合水体的生物地球化学过程,提出MTTC化合物可能与特殊生境的微藻输入有关,并且沉积有机质中MTTC化合物的分布模式主要受控于微藻的生态位,特别是下层高盐卤水对微藻发育的影响.     

构造带上的碳酸盐岩中红外光谱特征的变异及其地质意义

一、碳酸盐岩的中红外光谱特征 碳酸盐类矿物的中红外反射光谱一般都较清晰,不同地区矿物的特征峰基本一致,图1为桂林-阳朔地区几种有代表性的正常沉积的灰岩光谱,K-60是阳朔以北泥盆系灰岩;     

分子连接性指数预测有机物在水中的溶解度

MCI法是由Kier和Hall等人根据拓扑理论,在Randic分支指数基础上发展起来的一种新的拓扑方法.由于该法完全以分子结构为基础,并且具有计算简便、准确等优点,MCI法已被广泛地应用于有机物理化参数(如Kow,S),环境参数(如Koc,BCF)以及生物毒性的预测中.但是,当所研究化合物的种类比较复杂,不仅包括疏水性物质还包括有亲水性物质时,仅用简单的连接性指数往往不能得到满意的结果.非色散力因子(△X~v)是由简单分子连接性指数演化而来的.Bahnick等成功地应用△X~v对大量不同种类有机物的K_(oc)值进行了预测,张育红等也应用非色散力因子对部分取代芳烃对绿藻的毒性进行了成功的预测.本文对大量不同种类的有机物水溶解度采用MCI方法进行预测,发现简单分子连接性指数与非色散力因子同时使用能够有效地预测水溶解度.     

金属间化合物的热容估算式

金属间化合物的热容是重要的热物性。但其数据还很不完备,实际应用时常常需要进行估计。原则上,热容值可由统计热力学及光谱性质估计,但往往由于缺乏必要的数据而无法进行。对固体金属间化合物,本文提出一个新的热容估算方法。 将化合物的热容c_P分为二项:     

辅酶B_(12)模型化合物电合成的光谱电化学研究

为研究辅酶B_(12)在生物体内的多种新陈代谢过程中所起的重要作用,人们已进行了大量的研究工作.由于辅酶B_(12)及其模型化合物的Co—C键极不稳定,为进一步研究这类化合物的性质带来了极大困难.本文利用光谱电化学具有现场监测反应过程的特点,研究辅酶B_(12)模型化合物的生成和解离过程,寻找合成模型化合物的反应条件.在此基础上用电有机合成方法合成.这是我们前期工作的继续.     

纳米隧道二极管阵列神经网络结构的图像模拟

纳米隧道二极管阵列芯片可以作为一种高速并行运算的数据处理单元, 它是由大量纳米隧道二极管组成的细胞神经网络(CNN), 通过纳米隧道二极管和网络本身的特性可以在硬件层次上实现对数据的高速处理, 如图像的平滑、边界检测与加强等. 基于具有细胞神经网络结构的Ge纳米隧道二极管有序阵列, 将Esaki二极管这一古老的器件及其工艺作为现代的神经网络技术的硬件基础, 通过对这种纳米神经网络结构的模拟, 显示了这种结构在图像处理中的平滑、边界检测及加强的功能, 为进一步的实验研究提供了理论依据.