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22 祝贺《光谱学与光谱分析》副主编常俊标教授当选中科院院士
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2009年 29卷 08期
刊出日期：2009-08-01
光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
2017 基于调谐二极管激光吸收光谱的燃气管道泄漏探测研究
张启兴，王进军，刘炳海，蔡霆力，乔利锋，张永明*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2017-04
根据可调谐二极管激光吸收光谱及谐波探测的原理，建立以分布反馈式半导体激光器为可调谐光源，利用多次反射池进行点式采样的实验装置。基于甲烷分子1 653.7 nm附近的吸收线，实验研究二次谐波信号对甲烷浓度的响应线性，并实现空气中甲烷本底含量的测量。研究结果表明可调谐二极管激光气体检测技术可为城市燃气管道泄漏探测提供了一种灵敏度高、抗干扰能力强的有效手段。
2009 Vol. 29 (08): 2017-2020 [摘要] ( 1776 ) PDF (1136 KB)  ( 488 )
2021 磷化铟(InP)在太赫兹波段的特性研究
张彩虹, 王媛媛, 马金龙, 金飚兵, 许伟伟, 康 琳, 陈 健*, 吴培亨
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2021-04
太赫兹(THz)时域光谱(TDS)技术，能同时测量幅值和相位信息，因而能检测到物质丰富的物理化学性质，已逐渐成为科学界一大热点。磷化铟(InP)因其载流子寿命短、质量小等优良性能，正逐渐成为产生和检测THz波辐射的首选光电导材料之一。文章利用THz-TDS测试技术，在室温氮气环境中，对n型0.35 Ω·cm的InP材料在0.2～4 THz波段的特性进行了研究。文章根据物理传输模型，利用更准确的迭代方式，选用新的初始值，更快更准确的得到了复折射率，介电常数，电导率等THz光学常数，并且用Drude模型进行了理论上的模拟计算，所得结果与实验吻合很好，最后还得到了载流子的寿命、迁移率和浓度等THz重要参数。
2009 Vol. 29 (08): 2021-2024 [摘要] ( 1363 ) PDF (955 KB)  ( 476 )
2025 激光能量对粉煤灰未燃碳测量的影响
姚顺春1,陆继东1, 2*,谢承利2,李 捷2,潘圣华1,何泽雄1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2025-05
搭建了基于激光诱导击穿光谱技术的成分分析应用研究台架，应用于粉煤灰未燃碳的检测，考察不同能量的脉冲激光烧蚀粉煤灰样品时的等离子体特性。使用多通道光纤光谱仪和CCD探测器对激光烧蚀形成的等离子体发射信号进行分光和探测。分析碳谱线强度、等离子体温度和电子密度随激光能量变化的趋势，掌握激光能量对粉煤灰未燃碳测量的影响规律。研究结果显示，随着激光能量的增大，碳谱线强度、等离子体温度和电子密度均先增大后减小，空气击穿明显增强。随后碳谱线强度的变化趋于平缓并开始下降。合适的激光能量可以增强等离子体发射信号，并避免强烈空气击穿的不利影响，有助于提高测量精度。
2009 Vol. 29 (08): 2025-2029 [摘要] ( 695 ) PDF (1028 KB)  ( 435 )
2030 基于可调谐光纤激光器的C2H2气体光声光谱检测
彭 勇1，2,于清旭1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2030-04
研制了基于可调谐掺Er光纤激光器的共振式光声光谱乙炔气体检测系统，结合波长调制和锁相放大器的二次谐波信号检测技术，有效地消除了光声池窗片和池壁吸收入射光而引起的背景噪声，通过对该系统的光学、声学和电子检测系统的优化，实现了低浓度乙炔气体的流动式检测。实验结果证明, 当气体浓度较低时，二次谐波振幅与气体浓度成正比, 其线性响应相关度达到0.999 53。在常温常压和3.5 mW平均光功率以及100 ms锁相积分时间条件下，乙炔气体的极限检测灵敏度达到了0.3 ppm(1 ppm=1 μg·mL-1)(SNR=1时)，系统用可调谐掺Er光纤激光器代替半导体激光器作光源，降低了成本，为发展低成本、实用、便携式微量气体光谱检测仪器奠定了基础。若采用多光程光声池，或者采用EDFA提高激光功率，可大幅度提高信噪比，将极限检测灵敏度提高至ppb(1 ppb=1 ng·mL-1)量级。
2009 Vol. 29 (08): 2030-2033 [摘要] ( 2178 ) PDF (914 KB)  ( 502 )
2034 真空、低能离子注入后HeLa细胞的吸收光谱研究
张凤秋，赵元黎，葛向红，刘 伟，张广水，秦广雍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2034-04
在选用了石蜡油作为细胞耐受真空的保护剂基础上，分别采集了人宫颈癌细胞(HeLa细胞)经真空和不同剂量低能离子注入后的紫外吸收光谱。实验结果显示:HeLa细胞在202及260 nm附近均有特征性的吸收峰。数据的进一步分析发现:(1)HeLa细胞经真空处理后的紫外吸光值随着真空时间的延长而增加，且真空对细胞紫外吸收光谱的影响大于单纯的石蜡油浸泡影响;(2)真空对于HeLa细胞紫外吸光值的影响远低于低能离子注入的影响;(3)HeLa细胞在注入不同剂量的低能N+后，紫外吸光值会随着注入剂量的增大而增加。在上述分析的基础上，本文又探讨了低能N+束注入对肿瘤细胞的结构、各成分的组成比例及分子排列的影响，该研究为深入探索低能离子注入生物样品的作用机理奠定了基础。
2009 Vol. 29 (08): 2034-2037 [摘要] ( 1182 ) PDF (942 KB)  ( 398 )
2038 激发态Rb原子间的碰撞能量转移
吴红萍，郭启存，戴 康，沈异凡*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2038-04
脉冲激光器激发Rb原子到5P1/2态，通过碰撞能量转移Rb(5P1/2)+Rb(5S1/2)Rb(5P3/2)+Rb(5S1/2)产生5P3/2原子，研究了5P1/2+5P1/2,5P3/2+5P3/2,5P1/2+5P3/2的碰撞能量合并产生态的过程。5P1/2态原子密度利用Rb空心阴极灯通过光学吸收方法得到，而5P3/2态密度通过5P3/25S1/2(D2线)与5P1/25S1/2(D1线)跃迁的荧光比得到。因为5P3/2+5P3/2或5P1/2+5P3/2的能量和与5D态的能量差远小于5P1/2+5P1/2与5D态的能量差，因此5P3/2+5P3/2,5P1/2+5P3/2的过程将影响5P1/2+5P1/2的测量结果。由于精细结构能量转移的时间比5D态寿命小得多，故5P1/2+5P1/2,5P1/2+5P3/2和5P3/2+5P3/2产生的5D5P荧光是同时产生的。在不同的池温下测量了积分荧光信号的相对强度，5P态原子有效寿命由辐射陷获的理论得到，结合激发态原子密度得到了5P1/2+5P1/2,5P1/2+5P3/2和5P3/2+5P3/2碰撞能量合并截面分别为7.810-15,2.9×10-14和3.1×10-14 cm2。结果表明5P1/2+5P3/2与5P3/2+5P3/2产生5D3/2态的截面基本是相等的。
2009 Vol. 29 (08): 2038-2041 [摘要] ( 1710 ) PDF (507 KB)  ( 482 )
2042 Cs(6DJ)+(H2, He)的反应与非反应碰撞能量转移
万鸿飞1,张岩文1,2,崔秀花1,戴 康1,郭启存1,沈异凡1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2042-04
在样品池条件下，利用原子荧光光谱方法，测量了Cs(6DJ)与H2 , He碰撞中的反应与非反应能量转移截面。利用脉冲激光886nm线双光子激发Cs(6S)到Cs(6D3/2)态，原子荧光中除含有6D3/2→6P的直接荧光外，还含有6D5/2→6P的转移荧光。利用三能级模型的速率方程分析，在不同的He和H2密度下，分别测量直接荧光与转移荧光的时间积分荧光强度比，得到了6D3/2与H2和He碰撞的精细结构转移截面分别为σ=(55±13)×10-16和(16±4)×10-16 cm2,同时确定了6D5/2与H2和He的碰撞猝灭速率系数。6D5/2态与H2的碰撞猝灭速率系数比6D5/2与He的大，它是反应与非反应速率系数之和，利用实验数据确定非反应速率系数为6.3×10-10 cm3·s-1,得到6D5/2与H2的反应截面为(2.0±0.8)×10-16 cm2。利用不同H2(或He)密度下6D5/2→6P3/2时间积分荧光强度，得到6D3/2与H2反应截面为(4.0±1.6)×10-16 cm2,6D3/2与H2反应的活性大于6D5/2。
2009 Vol. 29 (08): 2042-2045 [摘要] ( 790 ) PDF (658 KB)  ( 424 )
2046 荧光染料超薄层对有机电致发光器件发光光谱的影响
于军胜，李 璐，文 雯，黎威志，蒋亚东
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2046-04
采用在主体材料上蒸镀一层超薄层的方法，研究了三种有机小分子荧光染料dimethylquinacridon(DMQA)、4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethy ljulolidyl-9-enyl)-4-pyran(DCJTB)和5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene(Rubrene)的浓度效应对有机电致发光器件(OLED)电致发光光谱的影响。结果表明，与常规掺杂器件相比，染料超薄层器件的光谱中出现了微弱的主体材料的发光峰，浓度猝灭现象更为明显。三种染料的浓度猝灭程度从高到低依次为DMQA、DCJTB和Rubrene。同时，我们使用此三种染料配制了溶液，测试了它们在不同浓度下的光致发光光谱强度，进一步探讨了掺杂剂浓度猝灭强弱与器件的发光光谱特性的关系。
2009 Vol. 29 (08): 2046-2049 [摘要] ( 1310 ) PDF (964 KB)  ( 433 )
2050 钌多吡啶配合物与DNA相互作用的发光动力学分析
朱伟玲1，2,刘学文3,4,王 惠2*,郑康成4,计亮年2，4*
采用三能级模型，对六种钌多吡啶配合物[Ru(L)2(R)]2+(L=bpy，phen，bpy=2,2’-联吡啶, phen=1,10-邻菲咯啉，R=7-CH3-dppz，7-F-dppz，dpbpd(NH2)2)水溶液与小牛胸腺DNA相互作用的时间分辩发光光谱进行对比分析，讨论了取代基对配合物与DNA作用时方式的影响。结果表明:(1) 六种配合物与DNA作用存在侧面插入方式和垂直插入方式，其中垂直插入方式的权重较大;(2) 取代基的性质对两种作用方式的权重有重要影响。上述结论为进一步研究配合物分子与DNA的相互作用的机理提供了动力学依据。
2009 Vol. 29 (08): 2050-2053 [摘要] ( 1653 ) PDF (508 KB)  ( 435 )
2054 基于近红外图像的温室环境下黄瓜果实信息获取
袁 挺，许晨光，任永新，冯青春，谭豫之，李 伟*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2054-05
为实现温室环境机器人采摘作业中果实的品质判别和空间定位，研究了基于近红外图像的黄瓜果实识别及特征获取方法。分析比较黄瓜果实、茎、叶在各光谱波段的分光反射特性，确定采用850 nm干涉滤光片来获取图像，解决近色系目标、背景的区分问题;利用果实的灰度特征，将P参数阈值法用于图像分割，实现目标的初步识别，并对目标图像进行等间距区域化处理，依据区域块重心、面积差异滤除噪声、标记果实;根据黄瓜的形状纹理特征，计算果实中心线长度和弯曲度作为黄瓜的质量判别标准，利用果实与果柄交界处灰度的变化标记出可抓取区域。通过对温室场景下随机拍摄的包含30幅黄瓜果实图像和10幅无果实图像分别进行算法验证，结果表明识别准确率各为83.3%和100%，对抓取区域提取的成功率为83.3%。
2009 Vol. 29 (08): 2054-2058 [摘要] ( 1287 ) PDF (11828 KB)  ( 447 )
2059 基于小波变换的木材近红外光谱去噪研究
王学顺1, 2,戚大伟2,黄安民3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2059-04
木材近红外光谱常常被一系列噪声所污染，影响光谱分析结果。为了提高近红外光谱分析精度，需要对光谱数据进行预处理。光谱导数可以消除光谱背景干扰和基线漂移等因素影响，提高光谱分辨率，但导数光谱在增强信号的同时，也使信号噪声得到增强。应用小波变换对杉木木材近红外一阶导数光谱进行去噪研究，分别采用9点平滑法、25点平滑法、非线性小波硬阈值和软阈值法、9点平滑+小波变换法和25点平滑+小波变换法对光谱数据进行去噪研究。结果显示, 小波变换能够有效去除导数光谱中的噪声信号，保留光谱中的有效信息，提高光谱信噪比，提高光谱的分析能力，在木材近红外光谱分析中具有很好的应用前景。
2009 Vol. 29 (08): 2059-2062 [摘要] ( 453 ) PDF (1580 KB)  ( 412 )
2063 傅里叶变换近红外反射用于鸡蛋蛋品质的研究
侯卓成，杨 宁，李俊英，徐桂云*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2063-04
鸡蛋的无损检测技术一直以来都是蛋品质检测领域的重要研究课题，建立相应的检测技术对蛋鸡育种和蛋品质监测具有实际意义。文章利用近红外光谱仪测定保存时间不同的鸡蛋，探讨了蛋白高度、哈氏单位、气室直径、气室高度近红外模型的可行性，并运用无偏最小二乘法建立了鸡蛋蛋白高度、鸡蛋气室直径、气室高度的近红外测定模型，蛋白高度、气室直径与气室高度的测定模型的决定系数R2分别为0.867，0.821，0.865，RMSECV分别为0.476，0.014与0.479。对33个鸡蛋样品的模型验证的R2分别为0.873，0.861，0.895。鸡蛋新鲜度主要指标的预测值与实际值间的差异不显著(P>0.05)，所建模型具有较好的准确性与预测能力，能够满足蛋品新鲜度快速无损检测的要求。
2009 Vol. 29 (08): 2063-2068 [摘要] ( 493 ) PDF (664 KB)  ( 454 )
2067 苯甲酰胺对高岭石插层的FTIR和XRD研究
张生辉1,强颖怀1,欧雪梅1,夏 华2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2067-04
苯甲酰胺在熔融状态下取代前驱体中的DMSO分子插层高岭石，产物经丙酮洗涤，得到纯净的高岭石/苯甲酰胺插层复合物。XRD结果显示高岭石层间距从0.717 nm膨胀到1.437 nm。插层作用使高岭石内表面羟基红外伸缩振动峰由3 696和3 657 cm-1移动至3 701和3 651 cm-1处;苯甲酰胺3 368和3 172 cm-1处NH2基伸缩振动峰红移至3 474和3 184 cm-1处，1 659 cm-1处羰基峰移至1 640 cm-1处，这些表明原高岭石层间氢键的损失及与苯甲酰胺分子之间氢键的形成。插层反应于30 min迅速达到平衡，插层率随反应温度的增加先增加后减小，180 ℃时有最大插层率;以丙酮作为洗涤剂可以消除表面吸附和残余的苯甲酰胺晶体而不影响复合物的结构。
2009 Vol. 29 (08): 2067-2070 [摘要] ( 1354 ) PDF (1117 KB)  ( 454 )
2071 静态傅里叶干涉具在目标识别中的应用研究
李 静，黄 峥
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2071-04
设计了基于静态光谱分析的目标识别遥测方法。针对机械扫描式干涉方法结构复杂、稳定性差、主动监测隐蔽性差等问题，采用静态遥测技术取代机械扫描光程，应用光谱分析方法，对大范围视场内进行光谱探测，从而在恶劣的环境中实现了目标识别。经仿真计算，得到温度、波长及空气透射率与光谱辐亮度之间的函数关系。采用AViiVA-M2型CCD相机、静态傅里叶干涉具、1 m×1 m的铁板作为待测目标等做相关实验，分别在一天中不同时间、不同探测距离、不同背景的条件下，得到了各种情况下整个系统的探测极限位置。通过实验数据及计算结果表明，静态干涉方法应用于目标识别是可行的，由差谱特征反演得到的目标识别平均概率达到92.8%。
2009 Vol. 29 (08): 2071-2074 [摘要] ( 1257 ) PDF (870 KB)  ( 404 )
2075 我国苹果栽培区土壤参数的近红外光谱检测研究
董一威，黄金丽，孙宝利，白 薇，范中南，王亚男，刘亚伟，仝乘风*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2075-04
在全国11个主要苹果栽培区及其附近农田处，共收集111份土壤样本作为研究对象。使用傅里叶近红外光谱仪采集在12 500～4 000 cm-1光谱范围内的土样漫反射光谱信息，并采用偏最小二乘回归法分别建立土壤有机质含量和pH值的近红外定标模型。为了有效消除土壤颗粒不均匀性所带来的散射影响，同时扣除与土壤品质参数无关的光谱信息，研究运用变量标准化(SNV)、附加散射校正(MSC)和直接正交信号校正(DOSC)等光谱预处理方法，使模型精度得到显著提高。结果显示，经过DOSC处理后，土壤有机质含量和pH值的近红外定标模型效果达到最佳，其相关系数(r)分别达到0.953和0.937，预测误差均方根(RMSEP)分别为0.258(%)和0.248(%)。研究表明，利用近红外光谱技术可以快速检测我国主要苹果栽培区土壤的有机质含量和pH值，为土壤施肥提供指导，为果树栽培提供技术支持。
2009 Vol. 29 (08): 2075-2078 [摘要] ( 2210 ) PDF (908 KB)  ( 451 )
2079 近红外光谱测定猪眼肌肌内脂肪中脂肪酸含量
胡耀华1,郭康权1*,野口刚2,佐竹隆显3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2079-04
为了快速无损测定猪眼肌肌内脂肪中脂肪酸含量,提出了近红外光谱技术检测的新方法。选用气相色谱法作为猪眼肌肌内脂肪中脂肪酸测定的标定方法,采用漫反射光纤探头采集由低密度聚乙烯塑料袋包装的猪眼肌样品的光谱，来测定眼肌内脂肪中脂肪酸的含量。利用光谱专用分析软件Unscrambler9.6, 对采集的光谱用平滑，二阶微分法进行预处理, 用偏最小二乘法(PLS)建立其定量检测模型。用于本实验的样本总数为82，将异常点除去后，将样品分为校正集和检验集。用校正集的样品来建立定标方程，再用它来预测检验集样品的值。结果表明，脂肪酸C14∶0，C15∶1，C16∶0，C16∶1，C18∶0，C18∶1，C18∶2，C18∶3，C20∶1，C20∶4，SFA，MUFA和PUFA校正模型的相关系数分别为0.57，0.76，0.71，0.77，0.62，0.81，0.86，0.91，0.85，0.91，0.67，0.81和0.95。可见, 用该方法测定肌内脂肪中脂肪酸有较高的测定精度，因此，应用近红外光谱对猪眼肌肌内脂肪中脂肪酸含量的快速无损检测具有可行性。
2009 Vol. 29 (08): 2079-2082 [摘要] ( 2155 ) PDF (629 KB)  ( 447 )
2083 基于FastICA和神经网络的红酒主要品质参数红外检测
方利民，林 敏*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2083-04
为实现红酒中酒精含量、pH值以及残糖量的快速检测，对44个红酒样品的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)构造了三层的神经网络结构，建立了ICA-NNR模型。利用此模型对红酒样品的酒精含量、pH值以及残糖量进行预测，根据预测相关系数(r)和预测标准偏差(RMSEP)来评价预测模型的性能，结果表明该模型对红酒酒精含量、pH值以及残糖量测定的相关系数r分别为0.953，0.983和0.994，RMSEP分别为0.161，0.017，0.181。此外，预测样品集中的22个样品ICA-NNR模型预测值与参考值相比，酒精含量、pH值以及残糖量的最大相对偏差均小于4%。这为进一步开发红酒成分红外在线分析仪奠定了基础。
2009 Vol. 29 (08): 2083-2086 [摘要] ( 403 ) PDF (847 KB)  ( 404 )
2087 AOTF-NIR光谱仪用于混合气体定量分析的探索
郝惠敏1, 2,曹建安1,于志强2,Ken Jia3,刘君华1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2087-05
探索了以声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter，AOTF)为分光器件的新一代近红外(NIR)光谱仪用于气体检测的可行性，并提出一种多组分混合气体近红外光谱分析的新方法。将一个自制的气室与AOTF-NIR光谱仪配接，从而实现了当前仅限于固体和液体检测的AOTF-NIR光谱仪对气体的检测。实验首先获取并比较了甲烷在不同浓度下的近红外光谱。结果显示，当浓度大于0.1%时，甲烷的吸光度明显地随其浓度的增加而增加。随后参照仪器对甲烷的检测低限设计了甲烷、乙烷和丙烷三组分混合气体样本，并采集了它们的近红外光谱。三种组分气体的定量分析模型由核偏最小二乘(kernel partial least squares，KPLS)回归法建立，模型的预测能力采用检验集的预测均方根误差(root mean square error of prediction，RMSEP)评定。与偏最小二乘(PLS)回归分析效果的对比研究表明，KPLS回归较PLS回归在NIR光谱数据的分析上更具优越性。
2009 Vol. 29 (08): 2087-2091 [摘要] ( 1905 ) PDF (1064 KB)  ( 453 )
2092 侧柏叶红外指纹图谱共有峰率和变异峰率双指标序列分析法
单鸣秋1,姚晓东1,池玉梅1,张 丽1,丁安伟1，2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2092-04
利用共有峰率和变异峰率两个指标，以不同侧柏叶样品的红外指纹图谱为标准，计算出所测样品相对于标准品的共有峰率和变异峰率。按照共有峰率的大小，建立了不同的共有峰率和变异峰率双指标序列方法。分析结果显示，产地相同或相近的G1与G8之间、G4与G2G6之间有很高的共有峰率(均≥90.0%)和很低的变异峰率(均≤11.1%);相近产地不同年份的G10与G3G4、G5之间共有峰率均＜50%、变异峰率均＞50%;产地相距较远的G2与G7的共有峰率＜50%、变异峰率＞50%。该方法可以准确地区分不同产地、批次的侧柏叶。利用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法可以对两个或多个中药样品进行方便可靠的鉴别，克服了多种中药鉴别方法只能进行真伪鉴别、产地鉴别的局限性，为中药质量的准确评价提供了一种新方法。
2009 Vol. 29 (08): 2092-2095 [摘要] ( 2189 ) PDF (533 KB)  ( 463 )
2096 周期极化铌酸锂晶体的红外光谱测量分析
王宏杰，陈少甫，周 岩，翁宇佳，颜彩繁，吕福云，张光寅
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2096-03
对周期极化非线性晶体的光参量振荡器实现连续调谐输出的条件进行了理论模拟和分析，并且针对基于多周期的掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器进行了实验研究，在掺镁铌酸锂晶体内制作了6个等间隔的晶畴区，其间距为0.5 μm，极化周期范围为29.0～31.5 μm。在室温下采用LD端面抽运的声光调Q Nd∶YVO4激光器作泵浦源，实现了PPMgLN光参量振荡器的信号光在1 449.7～1 665.0 nm、闲频光在3 989.2～2 946.0 nm范围内的调谐输出，其最低激射阈值为108.0 mW、最高激射阈值为149.2 mW。当泵浦功率为649 mW时，获得了信号光最高为118.5 mW的输出，其光-光转换效率为18.26%;闲频光最高输出为46.6 mW，其光-光转换效率为7.18%。以上参数均接近实用化水平。而且，这两个波段的光源分别在整个光纤通信的S+C+L波段和大气层透射窗口范围，具有十分重要的应用前景。
2009 Vol. 29 (08): 2096-2098 [摘要] ( 2104 ) PDF (644 KB)  ( 418 )
2099 近红外透射光谱法检测三组分食用调和油含量的研究
刘福莉，陈华才*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2099-04
以大豆油、花生油和玉米油三组分食用调和油为研究对象，采集样品在10 000～4 200 cm-1范围内的近红外透射光谱，对光谱进行不同预处理后结合偏最小二乘法分别建立调和油中三组分的定量分析模型，并检验模型预测的准确度和精密度。结果显示，一阶导数结合多元散射校正(FD+MSC)，一阶导数结合减去一条直线(FD+SLS)以及一阶导数(FD)进行光谱预处理，可以得到大豆油、花生油以及玉米油含量的最优定标模型，分别是在5 450.1～4 597.7 cm-1,7 521.3～6 098.1 cm-1和9 993.7～7 498.2 cm-1谱区范围内获得的。各预测模型的相关系数R2和预测均方根RMSEP分别为99.89%，1.09%;99.88%，1.17%;99.76%，1.48%;配对t检验值在0.371 9～0.007 9之间;预测相对标准偏差RSD均小于1.50%。表明傅里叶变换近红外透射光谱分析技术可以快速准确可靠地检测三组分食用调和油中大豆油、花生油、玉米油的含量。
2009 Vol. 29 (08): 2099-2102 [摘要] ( 631 ) PDF (840 KB)  ( 444 )
2103 基于热红外光谱和微波反演地表温度的研究进展
张佳华1,李 欣1,姚凤梅2, 3*,李先华3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2103-05
地表温度(LST)是研究地表和大气之间辐射和能量交换以及区域和全球尺度地表物理过程的重要参数。卫星遥感技术在生态环境、水文、气象、地震、军事的应用研究，以及气候模式的辐射过程描述都需要获得准确的LST。光谱中的红外和微波对于探测LST发挥重要作用。文章综合分析了热红外波谱和微波遥感反演LST的研究进展，包括:利用热红外辐射温度表探测LST的方法，晴空条件下星载传感器的红外通道反演LST的单窗、分裂窗等反演方法，单通道和多通道算法，组分温度的反演方法，单通道多角度法和多通道多角度法，以及地表发射率ε特性研究等。微波可以全天候探测地表，文章分析了被动微波波段遥感反演LST的方法。并对这些方法的优缺点、适用性及应用前景进行了评述。
2009 Vol. 29 (08): 2103-2107 [摘要] ( 1617 ) PDF (601 KB)  ( 504 )
2108 6H-SiC的A1(LO)拉曼峰低温温度特性研究
宋胜华，王 伟，陈羿廷，杜为民*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2108-04
对6H-SiC单晶体材料进行了从80到320 K的低温变温拉曼光谱测量，从实验得到的谱图上指认了部分6H-SiC的折叠拉曼峰，重点利用三声子模型和四声子模型分析了A1(LO)光学声子模峰位和线宽在低温下随温度的变化特性。实验发现，随着温度降低，LO声子模谱峰中心向高波数移动，线宽减小;同时发现当温度低于160 K时，无论是谱峰中心位置还是线宽的变化都趋于平缓，这是在常温和高温下观察不到的，说明在160 K以下时A1(LO)谱线线宽是由声子本身的性质决定，温度对线宽的影响几乎可忽略;理论拟合表明，四声子模型更能与实验数据相符，三次、四次非谐振动共同作用，前者是主要过程;温度越低，A1(LO)光学声子寿命越长，这是由于原子热运动的剧烈程度随温度降低而下降，声子弛豫减弱。
2009 Vol. 29 (08): 2108-2111 [摘要] ( 1277 ) PDF (909 KB)  ( 548 )
2112 拉曼光谱研究天然FeS2晶须结构及其相变规律
黄 菲1,寇大明1,姚玉增1,倪 培2,丁俊英2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2112-05
利用显微激光拉曼技术研究了山西耿庄天然纳-微米FeS2晶须的结构。发现FeS2晶须中有白铁矿和黄铁矿两种结构类型。较粗的藕节状、粗柱状、串珠状等不规则形貌为白铁矿相，直线状、平直、表面光滑的晶须为黄铁矿相。耿庄FeS2晶须结晶生长早期以白铁矿相为主，中期是白铁矿和黄铁矿型结构共存，晚期以黄铁矿相为主。晶须生长过程有早期白铁矿结晶向晚期黄铁矿结晶转变的趋势。而且有黄铁矿包覆白铁矿的生长现象。FeS2晶须结构相变规律与形貌、形成时间和成分特点具有关联性。
2009 Vol. 29 (08): 2112-2116 [摘要] ( 1169 ) PDF (1396 KB)  ( 434 )
2117 非正常形态红细胞对拉曼光谱判别的影响
王桂文1,彭立新1,姚辉璐1,黄庶识1,陈 萍2,黎永青3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2117-05
血红细胞对环境敏感，细胞形态很容易发生改变，皱缩甚至形成棘形。文章应用光镊拉曼光谱技术俘获、收集来自健康个体和地中海贫血患者的正常形态、一般皱缩和棘形红细胞的拉曼光谱，从平均光谱、主成分分析等方法分析不同形态红细胞的光谱差异与胞内Hb的变化，及其对光谱诊断分析的影响。结果发现，在正常的生理环境下，红细胞发生皱缩甚至形成棘形细胞并不影响光谱判别分析。
2009 Vol. 29 (08): 2117-2121 [摘要] ( 1827 ) PDF (1835 KB)  ( 413 )
2122 脉冲电场对脂肪氧化酶及多酚氧化酶构象影响的光谱分析
罗 炜，张若兵*, 陈 杰， 王黎明，关志成，贾志东
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2122-04
以多酚氧化酶(Polyhenol oxidase, PPO)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase, LOX)为研究材料， 利用圆二色谱(CD)和荧光光谱分析了脉冲电场(PEF)对此两种酶蛋白二级和三级构象的影响。PPO和LOX酶活在电场强度为20 kV·cm-1的同轴处理室内处理320 μs分别降低了60.3%和21.7%，并且，随着电场强度的增大， 脉冲处理时间的延长， PPO与LOX酶的活性进一步降低。通过CD光谱图发现， PEF处理后，PPO和LOX的α-螺旋含量显著降低， 而β-折叠含量则呈现增长， 表明PPO与LOX酶蛋白中的二级构象在PEF处理后发生了极大的改变， 酶活钝化和二级结构的破坏之间存在对应关系。PEF处理后LOX的荧光强度增加， 随电场强度增强荧光强度增加幅度显著增大，表明PEF破坏了LOX三级构象，酶活钝化和三级结构的破坏之间存在对应关系。
2009 Vol. 29 (08): 2122-2125 [摘要] ( 2325 ) PDF (827 KB)  ( 409 )
2126 反演波段对DOAS测量大气中O3的性能影响研究
付 强1,彭夫敏2*,刘文清1,谢品华1,罗 涛1,司福祺1,李素文1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2126-05
臭氧(O3)浓度通常被认为是一个地方污染水平的基准，所以其绝对值的准确性至关重要。在差分光学吸收光谱技术(DOAS)对O3的测量过程中，光谱反演波段的选择可直接决定O3浓度的测量准确度。文章主要研究了在不同光谱波段O3特征吸收结构和差分光学厚度(D′)的不同，在不同光谱波段O3浓度反演的干扰来源以及影响程度，确定了实际检测时大气消光对不同波段光强的影响，最后通过对多种污染物标准气体进行了同时监测，计算出标准气体在不同光谱分辨率不同O3浓度时的测量误差，确定了对O3的最适用光谱波段范围。在此波段既能够实现对痕量气体的准确定性定量，又能达到测量所需要的高灵敏度，强选择性和适用的时间分辨率。
2009 Vol. 29 (08): 2126-2130 [摘要] ( 1227 ) PDF (1509 KB)  ( 456 )
2131 基于多光谱遥感影像分类的城镇用地变化研究
童小华，张 学，刘妙龙
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2131-05
选择上海城镇化较典型的边缘区域之一嘉定区为研究对象，基于4时相的多光谱遥感影像研究了该区域城镇用地变化情况。采用一种改进的遗传算法优化BP神经网络的遥感影像分类方法，进行了较高精度的土地覆盖类型分类。在此基础上，提取出研究区域的城镇用地类型，然后利用不同年份的4幅城镇用地图像中像素值与叠加得到的1幅城镇用地变化图像中像素值之间的16种对应关系，按板块统计研究区域内任意2个年份间隔内城镇用地变化的数量，从而检测了该区域在研究时间段内的城镇用地变化情况。
2009 Vol. 29 (08): 2131-2135 [摘要] ( 1830 ) PDF (2575 KB)  ( 474 )
2136 用高光谱曲线分形维数分析植被健康状况
杜华强1,金 伟1,葛宏立1,范文义2,徐小军1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2136-05
植被叶片高光谱反射曲线包含植被生长状况的众多信息，该文在分析光谱特征参数如红边位置、绿峰反射高度、红谷吸收深度以及红边面积的基础上，提出利用分形理论对450～780 nm之间的反射光谱曲线进行分形测量，并用分形维数定量反映其健康状况的新思路。研究表明，(1)植被反射光谱曲线具有分形特征，对于相同植被，其不同健康状况的叶片在可见光到近红外(450～780 nm)间的反射光谱曲线分形维数呈逐渐下降趋势;(2)分别针叶和阔叶，分形维数均与绿峰反射高度、红谷吸收深度以及红边面积3个光谱参数之间存在较好的正相关关系;(3)分形维数与绿峰反射高度、红谷吸收深度以及红边面积也存在较好的多元线性关系，其相关指数分别为0.892 8和0.698 7。因此，分形维数是对曲线整体的一个综合分析和定量描述，能够作为一个新的综合参数来客观反映植被叶片所处的健康状况。
2009 Vol. 29 (08): 2136-2140 [摘要] ( 2937 ) PDF (1030 KB)  ( 472 )
2141 像元尺度林地冠层二向反射特性的模拟研究
宋金玲1,王锦地1,帅艳民1, 2,肖志强1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2141-07
计算机模拟模型是以计算机图形学方法生成的植被真实结构场景为基础，利用辐射度方法模拟植被冠层的辐射特性。文章将这种方法拓展到遥感像元尺度林冠二向反射光谱特性的模拟。由于模拟像元尺度的林地真实场景需要大量面元组成，而辐射度方法无法承受如此多的面元计算。为了解决这一问题，文章提出了简化树冠结构的思想，将树冠抽象为椭球体，根据光在真实树冠内部能量传输的特点为简化的椭球体面元赋值，并将真实树冠间的间隙率考虑其中，结合几何光学模型的思想完成了像元尺度林地场景冠层二向反射光谱特性的模拟。并将模拟结果与GOMS模型、MISR多角度遥感数据进行了比较，取得了比较好的结果。研究结果对多角度遥感数据应用和植被冠层结构参数反演具有重要价值。
2009 Vol. 29 (08): 2141-2147 [摘要] ( 2256 ) PDF (2296 KB)  ( 457 )
2148 pH响应的包覆超顺磁性纳米颗粒的γ-聚谷氨酸二级结构研究
张菊花1, 2,邢建民1*,江洋洋1, 2,高红帅1, 2,刘会洲1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2148-04
用傅里叶红外光谱法(FTIR)定量研究了pH对包覆超顺磁性纳米颗粒的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)二级结构变化的影响。结合傅里叶去卷积技术和二阶导数法对原始谱带(酰胺Ⅰ带)进行高斯拟合，计算了二级结构的相对百分含量。红外结果显示:pH变化影响γ-PGA的二级结构。γ-聚谷氨酸磁性纳米微球中γ-PGA的β-折叠和β-转角的总含量很大，达65％以上，而α-螺旋和无规卷曲的含量则比较少。随着pH值的增大，β-折叠的含量逐渐减少相反β-转角的含量逐渐增大。γ-PGA二级结构变化与γ-聚谷氨酸磁性纳米微球在水溶液的稳定性有关。考察了γ-聚谷氨酸纳米微球的zeta电位随pH的变化。结果表明，pH为10.2时zeta电位出现极小值，其绝对值最大，颗粒稳定性最好。
2009 Vol. 29 (08): 2148-2151 [摘要] ( 1376 ) PDF (1030 KB)  ( 447 )
2152 煤焦油精制软沥青组成及结构的表征
高丽娟1, 2,赵雪飞2, 赖仕全2,程俊霞2,鲁毅强1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2152-05
以高温煤焦油为原料，蒸馏至280℃后得到煤焦油软沥青，经溶剂萃取沉降方法获得精制软沥青，软化点为32 ℃(环法)。索氏抽提法测得的族组成为:庚烷可溶物53.67%，庚烷不溶甲苯可溶物39.47%，甲苯不溶物6.86%，喹啉不溶物0.06%。相对平均分子量是292，平均分子式为C22.22H16.32N0.12S0.06O0.33,杂原子含量总和小于1。红外分析结果表明:其杂原子氧以R—O—R，Ar—O—R 结构存在，杂原子氮以R—NH—R和N结构存在，且以N为主。采用改进的Brown-Lander模型得其平均结构为五元稠环;紫外分析表明，线性排列为主、面性排列为辅，即样品的化学结构应以渺位缩合为主，迫位缩合为辅。
2009 Vol. 29 (08): 2152-2156 [摘要] ( 1145 ) PDF (1150 KB)  ( 415 )
2157 平菇液体培养液全波长光谱特性与漆酶产量关系研究
程凡升1,生吉萍1,王仁爱1,申 琳1, 2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2157-04
漆酶是一种广泛分布在真菌中的酶，其底物有非专一性，在木质素的降解和环境保护方面有重要作用。为测定和估计平菇菌丝液体发酵期间的漆酶产生量，使用紫外-可见分光光度计对菌液进行了全波长扫描，结合常规化学测定方法和平板固体培养基培养时的漆酶圈直径来进行研究，探明粗酶液全波长光谱特性与漆酶产生量的关系。结果发现，发酵粗酶液全波长扫描图谱在300 nm处的波峰数目与漆酶的产量呈现相关关系;300 nm处吸光值大于1.5的波长范围逐渐增大，11天的培养期间其波长范围从5 nm变化到80 nm与漆酶的产量呈正相关关系;在320～400 nm出现有规律的光吸收，且在349, 365, 388 nm处各出现光吸收峰，其中在365 nm处出现最大吸收，且吸光值均与漆酶的产量呈正相关关系。据此可以应用于粗酶液中漆酶含量的估计或测定。与常规化学分析相比，全波长扫描方法有测定速度快、简单、节省溶剂、无化学污染等优点，为实际工业生产中的漆酶产量估计和测定提供了新方法。
2009 Vol. 29 (08): 2157-2160 [摘要] ( 2783 ) PDF (952 KB)  ( 441 )
2161 主成分分析法与植被指数经验方法估测冬小麦条锈病严重度的对比研究
陈云浩1,蒋金豹1，2*,黄文江3,王圆圆1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2161-05
通过人工田间诱发不同等级小麦条锈病，在不同生育期测定染病冬小麦冠层光谱及其病情指数(disease index，DI)。利用主成分分析法提取冠层光谱350～1 350 nm范围内的前5个主成分(principal components，PCs)，以及一阶微分光谱在蓝边(490～530 nm)，黄边(550～582 nm)和红边(630～673 nm)内的前3个PCs，并利用逐步回归法建立反演模型，其结果分别与植被指数经验模型进行对比，结果表明:以一阶微分PCs为变量的模型精度优于其他模型，其RMSE为7.65，相对误差为15.59％。通过对预测值与实测值对比发现，以微分指数SDr′/SDg′为变量的模型适合监测冬小麦早期病情，而以一阶微分PCs为变量的模型特别适合监测冬小麦条锈病病情较严重期。研究结果对利用高光谱遥感监测与评估小麦病害程度具有实际应用价值。
2009 Vol. 29 (08): 2161-2165 [摘要] ( 3672 ) PDF (893 KB)  ( 628 )
2166 Ag-TiO2/KIT-6复合纳米光催化剂的研究
张凤利1,郑远辉1,詹瑛瑛1,林性贻1,张汉辉2,郑 起1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2166-05
以有序介孔SiO2(简称KIT-6)为载体，采用钛酸丁酯水解法将纳米TiO2与KIT-6复合，并通过沉积沉淀法将纳米Ag粒子负载于其上，首次制得Ag-TiO2/KIT-6复合光催化剂，并采用相同的方法制备了一系列相关的催化剂。以光催化降解甲基橙来评价其催化性能，光催化活性顺序为Ag-TiO2/KIT-6＞Ag/TiO2＞TiO2/KIT-6＞TiO2＞Ag/KIT-6。利用XRD、N2物理吸附、XPS、UV-Vis DRS和TEM对系列催化剂进行表征，结果表明Ag-TiO2之间形成的异质结和催化剂的大比表面积是Ag-TiO2/KIT-6具有最高光催化活性的重要原因。其中Ag-TiO2之间的异质结结构，有效抑制了光生电子和光生空穴在TiO2表面和体相内部的复合，提高了光催化活性;此外Ag-TiO2/KIT-6的大比表面积大大提高了催化剂的吸附能力，增加了催化剂与污染物的接触，达到快速光催化降解污染物的目的。
2009 Vol. 29 (08): 2166-2170 [摘要] ( 2237 ) PDF (1590 KB)  ( 455 )
2171 基于水稻扫描叶片图像特征的氮素营养诊断研究
祝锦霞1,邓劲松1，2*,石媛媛1,陈祝炉1,韩 凝1,王 珂1，2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2171-05
选用扫描仪获取水稻叶片的数字图像，运用数字图像处理技术研究不同氮素水平水稻的叶色、纹理和形态特征，尝试建立基于叶色、纹理和形态特征的综合水稻氮素营养诊断模型。研究表明:(1)通过水稻叶绿素a含量和叶片颜色特征之间的相关性分析，得到有效颜色特征参量B，b，b/(r+g)，b/r，b/g，同时分析叶绿素a含量随叶位的空间分布特征，选择较为稳定的第三完全展开叶作为指示叶或诊断叶;(2)通过与高光谱遥感数据的相关性分析，从机理上说明基于机器视觉的水稻氮素营养诊断是有理论依据的，是可行的;(3)提取水稻叶片颜色、形态综合特征信息，与YIQ电视信号彩色坐标系统的CB值建立水稻氮营养水平的识别模型，得到4个氮素水平的正确识别率为:N0:74.9％;N1:52％;N2:84.7％;N3:75％。初步研究结果表明基于扫描图像特征的田间水稻氮素水平诊断方法是有优势和前景的，有可能建立一种新的实时、快速、准确的田间水稻氮素营养诊断的方法。
2009 Vol. 29 (08): 2171-2175 [摘要] ( 1779 ) PDF (849 KB)  ( 441 )
2176 应用数码相机进行水稻氮营养诊断
贾良良1, 2,范明生1*,张福锁1,陈新平1,吕世华3,孙彦铭2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2176-04
传统的水稻氮营养诊断需要大量的破坏性取样和实验室分析，SPAD叶绿素仪虽然具有较高的精度，但只能测定叶片的很小一部分，需要进行多点的测试，在大面积应用费时费力，时效性和便捷性不足。该文利用田间不同氮水平试验，使用数码相机获取了水稻冠层图像并进行色彩分析，研究了利用可见光遥感技术手段进行水稻冠层的氮营养诊断的可行性，并对表征水稻氮营养状况的可见光光谱诊断指标进行了探索。研究结果表明，数字图像红光值(R)、绿光值(G)和红光标准化值(NRI)与水稻氮营养状况常规诊断指标植株全氮含量、生物量和地上部吸氮量等都呈显著的线性反相关关系，而绿光标准化值则与上述指标呈显著正相关关系。红光标准化值与叶绿素仪SPAD读数相比能更好地表征水稻幼穗期的氮素营养状况，与常规测试指标的相关系数介于0.541～0.780之间。数字图像色彩分析技术具有发展成为新一代作物氮营养诊断手段的潜力。
2009 Vol. 29 (08): 2176-2179 [摘要] ( 279 ) PDF (600 KB)  ( 525 )
2180 微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解染料罗丹明B
郑怀礼1，2，3,杨 铀3,唐 雪3,焦世俊2,刘 澜1,张 鹏3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2180-05
研究了以Cr(Ⅵ)为催化剂，用微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料罗丹明B及相关机理。内容包括:罗丹明B溶液的浓度-吸光度工作曲线绘制;初始pH值、H2O2用量、K2Cr2O7用量对类Fenton反应脱色降解罗丹明B的影响;正交优化试验;微波单独脱色处理罗丹明B、微波+K2Cr2O7脱色处理罗丹明B、微波+H2O2脱色处理罗丹明B、阳光-Cr(Ⅵ)-H2O2体系脱色处理罗丹明B、微波-Cr(Ⅵ)-H2O2体系脱色处理罗丹明B等对照试验研究。通过研究，确定了方法的优化条件，在优化条件下，比较了采用光助类Fenton与微波促进类Fenton反应的脱色效率，并讨论了微波促进类Fenton反应的反应机理。研究表明在pH 3.0时，微波可以明显加快类Fenton法催化氧化脱色降解罗丹明B溶液的过程, 对于降解脱色速度，微波-Cr(Ⅵ)-H2O2体系最快。用该方法处理染料罗丹明B，色度脱除率可达到99.0%以上。文章所用表征方法均为紫外-可见光谱法。
2009 Vol. 29 (08): 2180-2184 [摘要] ( 2269 ) PDF (1157 KB)  ( 545 )
2185 La-Ce-TiO2纳米光催化剂的溶胶-微波法合成、谱学表征及其活性研究
郭 莉1, 王丹军1, 李东升1*, 付 峰1, 蒲 勇1, 闫宏涛2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2185-06
以钛酸四丁酯为原料，采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧和铈共掺型纳米TiO2粉体(La-Ce-TiO2)，借助XRD、XPS和UV-Vis等测试手段对其进行了表征，并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明，所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且稀土元素镧和铈掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化，强度降低;XPS分析表明，镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-Vis吸收光谱表明，所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带，且La和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强，这是由于La(Ⅲ)—O荷移跃迁以及Ce(Ⅳ)f→d跃迁和Ce(Ⅳ)—O荷移跃迁所致;光催化实验表明，La和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性，其中当La(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为2%和0.04%时，纳米TiO2 光催化剂具有较高的催化活性，自然光照射下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水，效果较好，废水COD去除率达到86.11%。
2009 Vol. 29 (08): 2185-2190 [摘要] ( 1838 ) PDF (1368 KB)  ( 504 )
2191 监测小麦叶片氮积累量的新高光谱特征波段及比值植被指数
姚 霞，朱 艳，冯 伟，田永超，曹卫星*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2191-05
实时、快速、无损监测作物氮素状况对于精确氮肥管理具有重要意义。传统的氮素估测方法在时间或空间上难以满足要求，新兴的高光谱遥感技术为作物氮素监测提供了有效手段和技术途径。本研究的目的是基于三个田间试验的系统观测资料，探索可用于小麦叶片氮素监测的新的高光谱敏感波段及比值指数。利用减量精细采样法，系统构建了350～2 500 nm范围内所有两两波段形成的比值光谱指数RSI(ratio spectral index)，综合分析了小麦叶片氮积累量LNA(leaf nitrogen accumulation)(g N·m-2)与RSI的定量关系，发现了监测叶片氮积累量的新高光谱特征波段(990, 720)和光谱指数RSI(990, 720)，建立了相应的监测模型y=5.095x-6.040，模型的决定系数(R2)为0.814。利用独立试验资料检验模型，决定系数(R2)为0.847，相对根均方差(RRMSE)为24.70%，表明模型预测值与观察值之间的符合度较高。因此，利用高光谱比值指数RSI(990, 720)来估算小麦叶片氮积累量是精确可行的。该结果为便携式小麦氮素监测仪的研制开发及遥感信息的快速提取提供了适用可行的波段选择与技术依据。
2009 Vol. 29 (08): 2191-2195 [摘要] ( 543 ) PDF (1107 KB)  ( 475 )
2196 挥发性盐基氮的光谱分析方法
姚 焱1,张 平2*,陈永亨2, 田长恩1,刘文峰2,汪珍春1,沈水宝1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2196-03
报道了一种挥发性盐基氮(TVB-N)测定方法。通过奈斯勒试剂处理的分子筛吸收挥发性盐基氮，形成NH2Hg2IO固相显色体，采用漫反射光谱装置直接测定。探讨了测量原理、条件及影响因素，表明该方法具有操作方便，灵敏度高，试剂用量少等优点。方法的线性范围为1～8 μg·mL-1,检测限达0.1 g·mL-1。用于鱼、肉食品新鲜度的监测，发现鱼肉随放置时间的延长，挥发性盐基氮迅速增加，表明鱼肉的腐败变质是一个加速过程，并且鱼的变质速率相对猪肉更快一些。
2009 Vol. 29 (08): 2196-2198 [摘要] ( 1211 ) PDF (568 KB)  ( 381 )
2199 芦丁钐配合物与血清白蛋白的相互作用
吴锦绣1,李 梅1*,宋玉民2,柳召刚1,胡艳宏1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2199-05
在生理pH值条件下，用荧光光谱法(FS)研究了芦丁钐配合物(rutin-Sm)与牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)之间的结合反应。探讨了rutin-Sm对BSA 和HSA的荧光猝灭过程的猝灭机理, 以Lineweaver-Burk双倒数方程分别计算了不同温度下rutin-Sm与BSA和HSA的结合常数(KLB)和热力学参数，并判断rutin-Sm与BSA和HSA结合的作用力类型;实验结果表明:rutin-Sm与BSA和HSA结合形成复合物，导致BSA(HSA)内源性荧光猝灭是由于分子内的非辐射能量转移而引起的静态猝灭;以Lineweaver-Burk方程计算rutin-Sm与HSA和BSA的结合常数KLB分别为:rutin-Sm-HSA, 295 K: 6.830×105 L·mol-1; 310 K: 4.665×105 L·mol-1; rutin-Sm-BSA, 295 K: 6.540×105 L·mol-1; 310 K: 3.265×105 L·mol-1;芦丁钐配合物与BSA之间的作用力主要为范德华力、氢键； 而与HSA之间的作用力主要为静电引力。同时用同步荧光光谱法探讨了rutin-Sm对BSA和HSA构象的影响。进一步证明芦丁钐配合物在体内能够被血清白蛋白存储和转运。
2009 Vol. 29 (08): 2199-2203 [摘要] ( 326 ) PDF (1102 KB)  ( 416 )
2204 荧光光谱研究垃圾堆场渗滤液水溶性有机物与汞作用
何小松1, 刘晓宇2, 魏 东3, 魏自民1*, 席北斗2, 姜永海2, 李鸣晓1, 杨天学1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2204-04
选取城市生活垃圾堆放场，采集渗滤液样品，对其水溶性有机物(DOM)进行分离提纯。采用荧光光谱分析方法，对DOM与Hg(Ⅱ)的相互作用过程进行了研究。荧光发射光谱分析表明，渗滤液DOM的组成物质结构简单，对Hg(Ⅱ)的配合能力强，配合Hg(Ⅱ)后表现出的荧光特性是各个荧光基团共同作用的结果。荧光激发光谱分析显示，在DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中，不同来源的—OH和—NH2都参与了配合作用;同步荧光光谱分析表明，Hg(Ⅱ)不仅能产生荧光猝灭效应，而且低浓度的Hg(Ⅱ)与DOM结合后还能使DOM中某些物质的刚性结构增强;三维荧光光谱证实，DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中，CO和 —COOH与Hg(Ⅱ)形成了配位键，同时在此过程中，金属能级之间或其与蛋白类物质的能级之间发生了电荷位移跃迁。
2009 Vol. 29 (08): 2204-2207 [摘要] ( 1837 ) PDF (1037 KB)  ( 441 )
2208 光谱分析和延迟荧光检测研究外源水杨酸对拟南芥光合作用的影响
陈志强1, 2,陈文利1, 2*,阳成伟1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2208-05
外源水杨酸在影响植物活性氧代谢以及光合作用等方面起着重要作用。该文以野生型拟南芥和胁迫条件下内源水杨酸含量较高的cpr5突变体和内源水杨酸含量较低的eds-4突变体为材料，采用光谱分析和延迟荧光检测分析手段，研究了不同浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片光合能力的影响，实验发现100和300 μmol·L-1较低浓度的外源水杨酸对野生型拟南芥离体叶片，eds-4叶片的光合作用都有一定的促进作用，而对cpr5叶片的光合会产生抑制，形成一种胁迫。500 μmol·L-1较高浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片均形成了一种胁迫，进而阻抑和降低了叶片的光合效能。DCF(dichloro fluorescein)标记活性氧检测了外源水杨酸作用下叶片活性氧产生量的变化, 发现在500 μmol·L-1外源水杨酸作用下60 min内叶片组织中活性氧产生了明显的积累。
2009 Vol. 29 (08): 2208-2212 [摘要] ( 813 ) PDF (2120 KB)  ( 446 )
2213 菲及腐殖酸混合液荧光法定量分析研究
金 丹1,李国刚2,张玉钧1*,肖 雪1,赵南京1,殷高方1,刘文清1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2213-04
多环芳烃作为普遍关注的优先监测污染物，在水环境中其含量很低，易受共存物腐殖酸的干扰。由于多环芳烃与腐殖酸的光谱重叠严重，很难用常规方法快速的定量检测。菲(PHE)作为多环芳烃中的模式化合物，对菲和腐殖酸(HA)的荧光光谱特性进行了研究，分析了腐殖酸共存下对菲定量检测的影响。采用平行因子算法分析混合液的三维荧光光谱，在激发波长为240～360 nm(5 nm为间隔)、发射波长为 260～575 nm(5 nm为间隔)下对该体系进行了分辨研究,并对菲和腐殖酸进行荧光光谱测量。实验结果表明，此方法可用于有干扰共存下多环芳烃化合物的直接快速定量检测。
2009 Vol. 29 (08): 2213-2216 [摘要] ( 580 ) PDF (1091 KB)  ( 449 )
2217 自组装成环荧光显微成像技术在抗生素残留量检测中的应用
刘 颖1, 2,冯金朝1, 李 丹1,崔 箭3,徐斯凡3,申刚义3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2217-05
提出了一种基于溶剂毛细流效应的微波加热自组装成环荧光显微成像技术，并应用于内蒙古乳都乳中抗生素残留量检测。在六氢吡啶反应介质和聚乙烯醇-124(PVA-124) 存在下，将米诺环素液滴滴在疏水性玻璃表面上，当液滴受热挥发时，形成直径约为1.54 mm，环带宽为 22.6 μm的自组装环。当点样体积为0.30 μL时，线性范围为4.2×10-12～1.8×10-11 mol·ring-1(1.4×10-6～0.60×10-5 mol·L-1)，方法的检测限(3σ)为4.2×10-13 mol·ring-1(1.4×10-7 mol·L-1)。应用于内蒙古乳都乳中残留米诺环素和米诺环素胶囊中米诺环素含量的检测，回收率分别为97.2%～103%和99.4%～102%，相对标准偏差(RSD)小于1.2%。该方法建立了高灵敏、高选择性的痕量药物污染物分析新方法，为内蒙古地方优势资源产品——乳品中抗生素类药物残留量的定量检测提供理论依据，同时对不同地区乳品中抗生素的来源、残留情况的系统动态研究及对乳品行业的管理、监督等具有重要的现实意义和更广泛的应用前景。
2009 Vol. 29 (08): 2217-2221 [摘要] ( 269 ) PDF (957 KB)  ( 461 )
2222 功能性硫化镉纳米粒子荧光增敏法测定诺氟沙星
曹凤歧1, 2,李 丹1, 3,严拯宇1, 3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2222-05
室温条件下在水溶液中以硫代乙酰胺和硝酸镉为原料,采用微波法合成了粒度分布均匀、分散性好的CdS纳米粒子，在pH 7.4时，CdS纳米粒子的荧光强度能够被诺氟沙星增敏，且CdS纳米粒子的荧光光谱显示其带边发射位于495 nm，缺陷发射位于565 nm而且不明显，所以表明合成的CdS纳米粒子的光学性质较好，同时紫外吸收光谱和透射电子显微镜也证明了此推论。同时考察了缓冲液、pH值、离子强度、反应时间和温度等条件因素对CdS纳米粒子-诺氟沙星复合体系荧光光谱特性的影响。探讨了在最佳实验条件下，CdS纳米粒子与诺氟沙星之间的可能作用机理，荧光光谱法显示CdS纳米粒子的增加强度与诺氟沙星浓度成正比, 其浓度范围为1.25～11.25 μg·mL-1或11.25～100.0 μg·mL-1,检测限为1.5×10-3 μg·mL-1。该方法为研究诺氟沙星含量测定提供了一种新的思路, 同时为研究其在体内代谢提供了一定的指导意义。
2009 Vol. 29 (08): 2222-2226 [摘要] ( 630 ) PDF (1353 KB)  ( 498 )
2227 紫外-可见光谱法测定高锰酸盐指数的研究
蒋绍阶，石芙蓉，郑怀礼
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2227-05
高锰酸盐指数(CODMn)是反映饮用水水源受到有机污染的一项重要指标，现行的国标测定法为滴定法。本文探索研究了紫外可见光谱法测定地表水中高锰酸盐指数的新方法。内容包括:测定波长的选择、H2SO4用量的影响、KMnO4浓度和用量的影响、加热温度和时间的影响、方法的线性关系以及与滴定法的对比试验。通过研究，得到方法的优化测定条件:测定波长为525 nm，25% H2SO4的用量为5.00 mL，0.012 50 mol·L-1 KMnO4标准使用液的用量为2.00 mL，加热温度为100 ℃，加热时间为30 min。方法用于了嘉陵江、长江水中高锰酸盐指数的实际分析，获得了满意的结果。研究结果表明与国标法相比，本法具有快速、易操作、灵敏度高、精密度好、试样量少，成本低、易实现水质在线监测等特点，是一种环境友好的监测分析新方法。
2009 Vol. 29 (08): 2227-2231 [摘要] ( 1322 ) PDF (1238 KB)  ( 522 )
2232 基于紫外吸收光谱的酚类衍生物含量检测研究
隽英华1, 2,武志杰1*,陈利军1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2232-04
研究了水溶液条件下苯酚及其酚类衍生物的紫外吸收光谱。2位、3位和4位引入取代基可使酚类化合物的最大吸收波长λmax发生红移，摩尔消光系数εmax明显提高。不同取代位置对λmax和εmax的影响程度不同。与2位和3位相比，4位取代能使最大吸收波长λmax发生较大红移，摩尔消光系数εmax增加较大，这是因为4位取代基能与苯环形成更多共轭结构的缘故。对硝基酚的λmax和εmax的特性研究表明—NO2是酚类化合物较好的助色基。由此，建立了快速测定酚类化合物含量的紫外分光光度法，并选择测定了εmax>10 000的四种酚类化合物在土壤中的吸附率。结果显示，酚类化合物在质地粘重的土壤中吸附率较大;高浓度的无机盐溶液能够提高酚类化合物在土壤中的吸附率。
2009 Vol. 29 (08): 2232-2235 [摘要] ( 1292 ) PDF (828 KB)  ( 459 )
2236 UV-B辐射增加对燕麦产量及其构成因素影响研究
王生耀1, 2,王 堃1*,赵永来2,辛有俊2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2236-04
在大田条件下通过采用人工UV-B灯管模拟来增加太阳光辐射量5%和10%对燕麦品种-巴燕4号的有关性状的影响进行了研究。结果表明，UV-B辐射增加能显著降低燕麦种子产量，产量下降的主要原因是每穗粒数和单位面积穗数下降，粒重的变化未达到显著水平。比较燕麦同一花位的粒重，UV-B辐射增加导致燕麦粒重显著下降，同时导致粒重较低的高花位籽粒数减少。青藏高原上来自太阳紫外辐射量的增加可能会影响燕麦的繁殖能力。
2009 Vol. 29 (08): 2236-2239 [摘要] ( 2518 ) PDF (680 KB)  ( 432 )
2240 微波消解植物灰分与环境土壤中微量元素的ICP-AES方法研究
张玉玲1，2,王松君2*,王璞珺3,蔡 宇1，4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2240-04
应用MDS-2002A型压力自控密闭微波消解样品制备系统，针对研究样品的特性和共性，进行植物灰分和土壤样品相同微波消解条件的研究实验，并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定其元素的含量。讨论了混合酸体系、混酸配比、固液比和微波消解时间对于样品制备结果的影响。最终的优选方案为A2B1C2，即微波程序为工步2，混酸配比为6∶2∶1∶1，混合酸体系为HNO3-HCl-HF-HClO4,最高功率消解时间为10 min的条件下，消解结果最佳。在微波消解最佳条件下，进行了方法准确度实验和测量结果重现性实验，该方法经土壤(GBW07401)和植物(GBW07603)国家标准物质验证，所得测试结果的相对误差均在0.00%～7.14%之间，相对标准偏差均在0.87%～5.25%之间。结果表明，微波消解法处理植物灰分和土壤样品，具有快速、简便、节省试剂、消解完全等特点，测定结果的准确度和精密度令人满意。
2009 Vol. 29 (08): 2240-2243 [摘要] ( 1855 ) PDF (490 KB)  ( 505 )
2244 有机和常规种植条件下樱桃番茄的营养物质含量与矿物元素ICP-AES分析
生吉萍1,刘 灿1,申 琳1, 2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2244-03
近年来随着一系列食品安全事件的发生，人们越来越关注食品安全问题。有机食品被认为是一种安全和有益于环保的食品，需求量逐年增加。采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)法对有机樱桃番茄和常规生产的樱桃番茄的Ca，Mg，K，Zn，Fe，Mn等必需元素和Cu，Cd和Pb等重金属元素含量进行了测定，同时对水分含量、总可溶性固形物、可溶性总糖、维生素C等含量进行了测定。结果发现有机栽培番茄中K、Ca和Zn的含量较常规栽培的分别高出4.52%，129.81%和65.43%，Mn的含量较常规栽培番茄低11.22%差异显著(α=0.05)。有机番茄中有益金属Mg，Fe与有害重金属Cu，Pb，Cd的含量与常规栽培的差异都不显著。有机栽培与常规栽培的番茄中可溶性糖、维生素C的含量亦都没有显著差异， 但可溶性固形物、可溶性蛋白含量显著高于常规栽培的番茄。本文通过研究两种樱桃番茄营养成分和矿物元素含量的不同，为有机蔬菜的品质和安全性提供理论数据。
2009 Vol. 29 (08): 2244-2246 [摘要] ( 288 ) PDF (314 KB)  ( 453 )
2247 ICP-AES法测定滇重楼中的微量元素
张金渝1, 2,王元忠2，3,金 航2*,杨维泽2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2247-03
探讨滇重楼中多种金属元素的测定方法，采用湿法硝酸-双氧水进行消解，用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定试样中钾、镁及多种微量元素铅、铜、铁、铬、锌和锰等的方法。其检出限为0.001 3～0.084 6 μg·mL-1,变异系数为0.7%～4.6%，回收率在93.7%～108.2%，结果令人满意。发现中药滇重楼中含有比较丰富的铁元素，微量元素在中药中可能起到一定的药理作用，用ICP-AES测定中药微量元素以评价中药价值具有重要的意义。
2009 Vol. 29 (08): 2247-2249 [摘要] ( 449 ) PDF (420 KB)  ( 544 )
2250 ICP-AES法同时测定铬酸钾中杂质元素
余志辉1, 2,齐 涛1*,曲景奎1,初景龙1,王丽娜1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2250-04
应用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)同时测定K2CrO4中微量Ca, Mg, Ba, Co, Cd, Cu, Mn, Pb, Sr, Zn, Al, Fe, Ni, Ti, Si, V等杂质元素含量。通过选择合适的分析谱线，采用基体匹配法消除了样品中基体元素的干扰。结果表明，在选定的测定条件下，方法的标准曲线线性关系良好(R2=0.998 6～1.000)，实验测得16种元素的检出限在0.075～2.625 mg·kg-1之间，两次测定的加标回收率在83.7%～113.0%之间，9次测定的RSD小于9.48％。实验表明该方法快速、简便、准确、可靠，可用于实际样品分析。通过对测定结果的分析，得出K2CrO4中含有较高含量的Ca, Mg, Al, Si，不能直接用来作为离子膜法电催化合成铬酸酐的原料，必须对K2CrO4进行进一步的精制。
2009 Vol. 29 (08): 2250-2253 [摘要] ( 1273 ) PDF (395 KB)  ( 443 )
2254 超声雾化进样技术在ICP-AES中的应用研究
周世萍1，2,段昌群2,付 惠1,李 靖1,韩庆莉1,敖新宇1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2254-04
研究了超声雾化进样系统在电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)中的应用，考察了测定的影响因素。结果表明，超声雾化进样条件下，影响谱线强度和测量精密度的因素较多。其中影响较大的因素主要有:载气流量、进样速度、进样时间、冲洗条件及溶液的介质条件。载气的最大允许量远小于气动雾化中的常规用量。同时，进样时间对测量精密度的影响较大，而积分时间对测定的影响较小。此外，冲洗条件对记忆时间的影响较大， 辅助冲洗水流的方式有助于减小记忆效应的影响。实验表明:超声雾化进样条件下，As，Pb，Se，Bi，Ge，Mo，Cd，Cu等八种元素的检出限低于气动雾化进样的检出限10～25倍，超声雾化进样技术在ICP-AES中的应用有助于改善ICP-AES测定的灵敏度。
2009 Vol. 29 (08): 2254-2257 [摘要] ( 1730 ) PDF (624 KB)  ( 400 )
2258 ICP-AES用于茶油中多种无机元素的测定研究
李 晶，谢明勇*，聂少平，郭 岚，胡婕伦
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2258-04
采用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)对毛茶油以及精炼工艺各阶段茶油中的Ca，K，Mg，Cu，Cr，Zn，Sr等18种无机元素进行了分析测定。该方法的加标回收率为82.7％～112.5％，相对标准偏差0.00%～6.66％，18种元素的方法检测限在0.4～10 μg·L-1之间。结果表明:茶油中富含多种人体所必需的无机元素。随着精炼程度的增加，多数元素含量呈下降趋势。经过脱胶后茶油中的P, Ca, Mg含量显著下降;经过脱酸和脱色工艺后，能促进油脂自动氧化的Fe, Cu, Mn, Ni等金属元素的含量明显减少;Pb经过脱胶、脱酸工艺后未检出;Co和Cd无论是在毛茶油还是精炼茶油中均未检出。经过精炼的茶油能有效地去除过量的金属元素，含量能够达到国家卫生限量标准。同时实验表明采用ICP-AES法测定茶油中的多种无机元素具有简单、快速、准确度高等特点。
2009 Vol. 29 (08): 2258-2261 [摘要] ( 1582 ) PDF (442 KB)  ( 475 )
2262 单光路冷原子吸收法在线测量气态痕量汞的研究
王 帅1,王 鹏2,汪细河1,高继慧1*,张治国2,吴少华1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2262-04
建立单光路冷原子吸收在线测Hg小型实验装置，应用Hydra AA全自动测Hg仪，采用湿化学法测量吸收液中的Hg浓度，通过测量结果计算出气体中的Hg浓度，测量结果表明渗透管渗透速率稳定。在此基础上，根据Lambert-Beer定律，通过原子吸收的方式测量痕量气态Hg的吸收强度，并与湿化学法测得的结果进行对比分析，实验结果与理论分析吻合较好，表明单光路条件下，冷原子吸收可用于纯净气体中Hg浓度的测量，进一步的研究应当以如何提高系统适应性及抗干扰能力为主要方向，光源强度的脉动可通过监测Hg的其他谱线来消除；外界环境的干扰，例如气体中存在粉尘或吸收池镜片存在污染等，可通过光电耦合变化作用予以消除。
2009 Vol. 29 (08): 2262-2265 [摘要] ( 1660 ) PDF (765 KB)  ( 416 )
2266 ICP-AES法测定维药老鼠瓜中的微量元素含量
美丽万·阿不都热依木, 艾尼娃尔·艾克木, 哈吉尼沙, 王 岩
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2266-02
对老鼠瓜种子中是否含有多种丰富的微量元素进行了测定，为维药老鼠瓜新用途的开发提供一定的信息和基础，用ICP-AES方法对Cu，Zn，Fe，Mn，Ca，K，Mg，Cr八种微量元素进行了含量测定，测出这八种微量元素，其中Fe，Zn，Cu，Cr的含量较高，维药老鼠瓜无论在化学还是在药理方面都是值得深入研究和开发。
2009 Vol. 29 (08): 2266-2267 [摘要] ( 1134 ) PDF (363 KB)  ( 464 )
2268 X射线荧光光谱法测定碳酸锶产品中的主次组分含量
王小欢1，2,董亚萍1*,孟庆芬1,边绍菊1,冯海涛1,刘 鑫1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2268-04
Mg，Ca，Sr，Ba同为碱土金属，性质相似，准确分析SrCO3产品中的Sr，Ca，Mg，Ba难度大，分析繁杂。文章采用人工合成配制系列标准样，以硼酸镶边垫底的粉末压片法制样，建立了准确分析SrCO3产品中主次组分的定量分析曲线，可同时测量SrCO3产品中的Sr，Ba，Ca，Mg，Si，Fe，Al，S等组分。由于SrCO3产品中Sr含量高，按照仪器给定的测量条件进行测量产生谱峰饱和现象，造成计数率溢出，分析误差较大，文章对Sr的分析条件进行了分析，提出通过降低Sr的测定功率来降低计数率，达到测量目的;粉末压片制样分析SO4时，随着测量次数的增加，SO2-4的结果呈递增趋势，在文中提出了解决方法;同时对自成特性很差的SrCO3产品的压片条件进行了讨论。使用α经验系数法校正基体效应，经对配制的合成样进行检验，测量值与标准值结果吻合。方法的检出限和准确度满足分析要求，除SO2-4的 RSD＜9.0%，其他主次元素RSD＜2.5%。
2009 Vol. 29 (08): 2268-2271 [摘要] ( 1689 ) PDF (524 KB)  ( 438 )
2272 水热法合成ZnS∶Au，Cu超细X射线发光粉
新 梅1, 2,曹望和1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2272-04
报道了水热法合成的高强度ZnS∶Au, Cu超细X射线发光粉及其光致发光(PL)和X射线激发发光(XEL)的光谱特性。200 ℃水热处理12 h直接合成样品的纳米晶粒约15 nm，尺寸分布窄，分散性好，具有纯立方相的类球形结构。氩气保护下1 000 ℃焙烧1 h后的样品存在一定的团聚，但团聚后尺寸为1～2 μm，为超细X射线发光粉，此时样品为纯六角相的类球形为主的结构。所有样品的PL和XEL光谱均为宽带谱，水热法直接合成样品的XEL强度最强时，样品的Cu/Zn，Au/Cu比值分别为3×10-5和2。在此比值条件下，1 000 ℃焙烧1 h样品的XEL发光最强，此时其2个峰值分别位于445和513 nm, 且与未焙烧前相比强度增强了10倍左右。另外通过比较PL光谱与XEL光谱特性，讨论了PL和XEL光谱的发光机理和其不同的激发机制。
2009 Vol. 29 (08): 2272-2275 [摘要] ( 2173 ) PDF (1095 KB)  ( 442 )
2276 X射线显微CT用于大鼠骨小梁结构分析的研究
郭慧媛1,张录达2,郑丽敏3,张 昊1,任发政1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2276-05
应用X射线显微CT(X-μCT)对正常及骨质疏松大鼠的骨小梁结构进行了分析，并与骨组织形态计量法的测量值进行了比较，探讨了X射线光谱技术在骨结构分析中的应用。实验对大鼠骨样品进行X-μCT扫描，扫描条件为 80 kVp，80 μA，360°旋转，帧平均4帧，角度增益 0.4°，分辨率14 μm。三维重建并分析了骨小梁结构，结构参数包括骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)以及骨小梁间隔(Tb.Sp)。结果表明，采用X-μCT分析不同组大鼠的骨小梁结构参数值之间存在显著差异(P<0.05)，测定值与传统骨组织形态计量法的测定值显著相关，其中胫骨骨小梁BV/TV，Tb.Th，Tb.N，Tb.Sp的相关系数r分别为0.984，0.960，0.995，0.988，腰椎骨小梁各结构参数的相关系数分别为0.938，0.968，0.877，0.951。因此，X-μCT可以较好地呈现并区分正常骨组织、骨质疏松骨组织以及经雌激素治疗后骨组织的微观结构，可以实现对骨小梁结构参数的分析测定，与骨组织形态计量法相比是一种更精确、立体、快速且无损测量骨微结构和评价骨质量的方法。
2009 Vol. 29 (08): 2276-2280 [摘要] ( 1920 ) PDF (1326 KB)  ( 429 )
2281 光谱仪用平场凹面光栅的凸面母光栅的消像差设计思路
周 倩，李立峰
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2281-05
平场全息凹面光栅是光谱仪中的核心元件之一，其成像质量和衍射效率直接影响了光谱仪的分辨率和光能利用率。利用凸面母光栅复制制作凹面光栅，便于在凸面基底上进行离子束刻蚀以获得高的衍射效率。为了保证复制的凹面光栅具有高的成像质量，文章提出一种全息凸面光刻胶光栅的消像差设计方法，优化中考虑了凸面基底对记录光束的折射效应以及由基底折射率所引入的附加光程。通过将“光程函数级数展开法”和ZEMAX光学设计软件相结合，采用粗精两步优化的方法，显著提高了优化的效率和成功率。ZEMAX对比仿真结果显示，复制得到的凹面光栅与传统直接采用全息法制作的凹面光栅的成像质量是相当的。
2009 Vol. 29 (08): 2281-2285 [摘要] ( 1957 ) PDF (1468 KB)  ( 406 )
2286 微型近红外光谱仪分析系统的研制
向贤毅1，2, 3,温志渝1, 2,龙再川1, 2,洪明坚1, 2,梁玉前1, 2,徐 溢1, 2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2286-05
近红外光谱技术是光谱测试技术、化学计量学技术与计算机技术的有机结合，文章立足于食品有效成分无损定量检测的目标，介绍了微型近红外光谱分析系统的研制过程。作为系统测试的基础, 文章重点研究了适用于在线实时分析的微型化近红外光谱仪，研制出的微型近红外光谱仪样机工作波长:850～1 690 nm，分辨率小于10 nm。通过对样机主要参数的测试表明，性能接近国外同类产品水平。另外, 化学计量学与计算机技术的结合是系统的核心，提出了基于最小二乘的局部加权回归(LS-LWR)的建模方法。最后，应用研制出的系统对葡萄糖水溶液定量测试实验表明，其预测集的相关系数达到了0.995, 预测标准偏差为0.06。
2009 Vol. 29 (08): 2286-2290 [摘要] ( 2133 ) PDF (1250 KB)  ( 506 )
2291 X射线激发发射谱仪的研制
倪 晨，顾 牡*，王 迪，曹顿华，刘小林，黄世明
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2291-04
通过X射线管与光谱仪的组合，在对X射线管和光谱仪的选取、自动控制技术、数据采集和处理等多个环节进行系统论证的基础上，自行设计和研制了一台X射线激发发射谱仪。通过采用标准光源，对谱仪的波长和效率定标进行了重点研究，运用这一谱仪分别测量了BaF2和CsⅠ(Tl)等闪烁晶体的X射线激发发射谱。实验结果表明:该谱仪具有光谱分辨高、性能稳定、操作简便、屏蔽良好等特点，可为闪烁材料的探索和开发提供一种十分有效的研究手段。
2009 Vol. 29 (08): 2291-2294 [摘要] ( 1126 ) PDF (1138 KB)  ( 397 )
2295 被动遥测光谱仪仪器响应函数的实验测定研究
欧阳建明，常胜利，邵福球
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2295-03
被动遥测光谱技术在目标光谱探测、大气痕量气体监测等方面都有广泛的应用。为了得到准确和高灵敏度的遥测光谱测试数据，被动遥测光谱设备必须首先进行响应函数的测量，以消除仪器本身热量对测量数据的影响。利用标准高温黑体对BLUKER TENSOR 37型被动式FTIR光谱仪仪器响应函数进行了测定，得到了该型仪器在不同温度区间MCT探测器和InSb探测器仪器的响应函数和背景函数。实验发现MCT探测器响应函数随温度升高而增加，而InSb探测器则相反，随温度升高略有减小。背景函数不仅与背景相关，还与温度相关。MCT探测器背景函数随温度的升高而减小，而InSb探测器则相反，随温度升高而增加。
2009 Vol. 29 (08): 2295-2297 [摘要] ( 1139 ) PDF (1001 KB)  ( 586 )
2298 晚期糖基化终末产物荧光光谱测量系统的设计
许良元1, 2,朱 灵1,张 龙1,余 锋3,刘 勇1,张 弓4,吴路生1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)08-2298-04
提出了一种利用荧光光谱技术测量晚期糖基化终末产物的方法，阐述了该荧光光谱测量系统的测量原理，设计并搭建了该荧光光谱测量系统。利用该系统对365，370，375，380，385 nm波段进行了激发光谱扫描测试，得出375 nm为最佳激发波长;采用375 nm的单色光作为激发光源，分别对正常人和糖尿病患者的皮肤进行了荧光光谱检测，发现两者在450 nm附近的荧光存在明显的差异。实验结果证明该荧光光谱测量系统快速、无创、简单，可应用于对糖尿病、人体衰老、氧化应激等病情进行早期预测和诊断。
2009 Vol. 29 (08): 2298-2301 [摘要] ( 583 ) PDF (964 KB)  ( 397 )

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