光谱学与光谱分析

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2012年 32卷 02期刊出日期：2012-02-01

光谱学与光谱分析

光谱学与光谱分析

	289	基于8～14 μm带宽的谱带发射率的研究
		于坤^{1, 2, 3}，刘玉芳^{1, 2*}，贾光瑞¹，施德恒²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0289-04
		针对红外测量中常用的8～14 μm的带宽，依据前人的实验结果，计算了两种材料的谱带发射率，并且通过简单的实验，测量了几种材料的谱带发射率。实验和计算结果表明：谱带发射率与温度之间存在着某种函数关系。对于常用的带通辐射测温仪和热像仪，如果测量对象为非灰体，仍然把发射率值看作是一个常数，将会导致较大的测量误差。初步研究表明，对于非金属和真空中的金属，谱带发射率与温度近似存在线性关系。利用拟合出的谱带发射率与温度的函数关系式，可以作为辐射测温仪和热像仪的修正，不仅简化了计算，而且能够提高其测量精度。
		2012 Vol. 32 (02): 289-292 [摘要] ( 194 ) PDF (1684 KB) ( 856 )

	293	氩气/空气等离子体助燃激励器的实验研究
		杜宏亮¹，何立明¹，丁伟²，赵兵兵¹，王峰¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0293-04
		为了获得氩气/空气等离子体助燃激励器的特性，首先在空气中加入少量氩气的条件下，对条状、王状和网状三种不同电极形状的等离子体助燃激励器的放电特性进行对比，实验结果表明电极形状对激励器放电特性影响不大。然后对条形电极在纯空气和10%氩气/90%空气两种条件下的放电特性和发射光谱进行研究，发现加入氩气后，放电参数变化趋势与纯空气相似，但电流脉冲增多，放电均匀度增加，起始放电电压由27 kV降低到24 kV，并且介质阻挡放电发射光谱增强。
		2012 Vol. 32 (02): 293-296 [摘要] ( 1015 ) PDF (2395 KB) ( 687 )

	297	透射式蓝延伸GaAs光电阴极的光电发射特性研究
		石峰^{1, 2, 3}，赵静¹，程宏昌^{2, 3}，张益军¹, 熊雅娟¹, 常本康^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0297-05
		利用计算光学性能、量子效率和积分灵敏度的理论模型，分别研究比较了我国和ITT典型透射式蓝延伸GaAs光阴极的光电发射特性，包括阴极的光学性质和性能参数。结果表明我国的透射式蓝延伸光阴极积分灵敏度已经达到2 100 μA·lm^-1，但与ITT的2 750 μA·lm^-1相比还存在一定的差距。分析的主要原因是一方面是GaAlAs窗口层的厚度和Al组分大小对于短波响应，特别是对蓝延伸起着决定的作用;另一方面阴极性能参数电子扩散长度和后界面复合速率的大小对长波响应和短波响应也有着重要的影响，这些因素都受制于基础工业制造水平的落后。
		2012 Vol. 32 (02): 297-301 [摘要] ( 1573 ) PDF (1964 KB) ( 948 )

	302	共振波长对导模共振生物传感器灵敏度的影响
		贾克辉, 马军山^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0302-04
		导模共振生物传感器由于具有微型化、免标签、高通量和实时检测等优势被广泛研究。利用严格耦合波理论分析了该生物传感器对样品折射率和厚度的灵敏度随共振波长的变化规律。当样品厚度和共振波长一定时，其折射率灵敏度恒定;随着共振波长的增大，折射率灵敏度显著提高。当样品折射率和共振波长一定时，厚度灵敏度随着厚度的增加而降低，最后趋近于0;当共振波长增加时，厚度灵敏度明显提高，厚度测量范围增大。结果表明：选取较长的共振波长有利于样品的检测和分析。
		2012 Vol. 32 (02): 302-305 [摘要] ( 1612 ) PDF (2129 KB) ( 788 )

	306	介质阻挡放电中不同放电丝的光谱线形研究
		董丽芳，商洁，嵇亚飞，刘亮，李新春
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0306-03
		在氩气/空气混合气体的介质阻挡放电中，研究了直径及运动状态均不同的两种放电丝发光中Ar Ⅰ(2P₂→1S₅)谱线的频移以低气压(10 Pa左右)的氩气放电发射的Ar Ⅰ(2P₂→1S₅)光谱线作标准线和展宽随空气含量的变化。在大气压条件下，当空气含量从0.4%变化到4%时，观察到了规则排列的静止的粗放电丝(静止大点)与运动的细放电丝 (往复运动的小点，其轨迹为细线)两种不同的放电丝。分别测量了大小点中Ar I(2P₂→1S₅)谱线的频移及其随空气含量的变化，结果发现：二者均随空气含量的增加而增大;在任一空气含量下小点谱线的频移均大于大点的频移，二者差值先是减少至空气含量为1%后两者的频移变化趋势大体同步。
		2012 Vol. 32 (02): 306-308 [摘要] ( 692 ) PDF (1431 KB) ( 880 )

	309	Yb³⁺/Ho³⁺/Tm³⁺共掺碲酸盐玻璃的上转换白光发射及其机理研究
		潘新祥¹，仲海洋²，邢明铭^2*，王轶卓²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0309-04
		采用高温熔融法分别制备了Yb³⁺/ Ho³⁺，Yb³⁺/ Tm³⁺和Yb³⁺/Ho³⁺/ Tm³⁺共掺的碲酸盐玻璃。在980 nm红外激光激发下，Yb³⁺/Ho³⁺/Tm³⁺共掺的玻璃样品显示了强的蓝光、绿光和红光发射，分别对应于Tm³⁺的¹G₄ →³H₆跃迁、Ho³⁺的⁵F₄(⁵S₂)→⁵I₈跃迁以及Ho³⁺的⁵F₅→⁵I₈和Tm³⁺的¹G₄ →³F₄跃迁。通过对比发现，Yb³⁺/Ho³⁺/Tm³⁺共掺样品中的红、绿光积分发射强度比值(3.95)明显大于Yb³⁺/Ho³⁺共掺样品(1.69)，这是由于Ho³⁺和Tm³⁺间存在交叉弛豫过程³H₄(Tm³⁺)+⁵I₆(Ho³⁺)→³F₄(Tm³⁺)+⁵F₅(Ho³⁺)和³F₄(Tm³⁺)+⁵I₈(Ho³⁺)→³H₆(Tm³⁺)+⁵I₇(Ho³⁺)所致。在激发功率密度为8.2 W·cm^-2时，Yb³⁺/Ho³⁺/Tm³⁺共掺样品的上转换发光色坐标值为x=0.345，y=0.338，非常接近于等能白光(x=0.333，y=0.333)。
		2012 Vol. 32 (02): 309-312 [摘要] ( 1150 ) PDF (1423 KB) ( 526 )

	313	超高温FTIR光谱发射率测量系统的线性度分析
		王宗伟¹，戴景民¹，何小瓦²，杨春玲¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0313-04
		为研究航天领域特种材料高温区域的光谱辐射特性，建立了基于傅里叶光谱仪的超高温光谱发射率测量系统。系统线性度是发射率测量精度的保证，通过测量多温度点黑体辐射的光谱信号，采用多温度点线性拟合方法求得每个光谱点的光谱信号值与黑体光谱辐射亮度的函数关系式，并结合仪器线性度测量理论，建立了光谱发射率测量系统的线性度测量方法。实验测量了黑体温度范围1 000~2 000 ℃和光谱范围3~20 μm的光谱辐射信号，求得波长λ=4 μm的理论直线与测量光谱值的线性关系。实验表明，仪器在4~18 μm光谱范围响应较好，除CO₂强吸收光谱区域，仪器的光谱线性度均优于1%。当测量系统线性度一定时，温度越高，光谱误差对发射率的影响越小。评定光谱发射率测量系统的线性度有利于剔除个别温度点光谱扰动带来的误差。
		2012 Vol. 32 (02): 313-316 [摘要] ( 642 ) PDF (1777 KB) ( 857 )

	317	应用SRCD和FTIR分析超高压处理对蘑菇多酚氧化酶二级结构的影响
		易建勇，董鹏，王永涛，姜斌，廖小军，胡小松，张燕^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0317-07
		应用同步辐射紫外真空圆二色光谱(SRCD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱研究了超高压(HHP)处理对蘑菇多酚氧化酶(PPO)二级结构和三级结构的影响。HHP处理使蘑菇PPO的α-螺旋含量明显减少，二级结构发生改变。通过SRCD光谱和FTIR光谱分析得出的未处理或HHP处理蘑菇PPO的二级结构含量均存在一定的差异，这种差异可能是由于测量温度、酶液浓度和分析方法等多种因素造成的。荧光光谱表明，HHP处理后，蘑菇PPO溶液荧光光谱的强度降低，最大发射峰发生了红移，表明HHP处理改变了蘑菇PPO分子的三级结构。
		2012 Vol. 32 (02): 317-323 [摘要] ( 1653 ) PDF (2810 KB) ( 831 )

	324	FTIR和XPS对沸石合成特性及Cr(Ⅲ)去除机制的谱学表征
		范春辉，马宏瑞，花莉，王家宏，王海军
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0324-06
		以粉煤灰为原料，采用优化的水热晶化法合成沸石，使用XRD，SEM和ζ电位分析沸石产品的组成特性，借助FTIR和XPS等揭示废水中Cr(Ⅲ)的去除机制。合成产品主要为NaP1型沸石，在pH值8～12区间内，ζ电位由-8.72 mV降到-24.46 mV。准二级方程和Langmuir等温线对试验的拟合效果更好，理论饱和吸附量为33.557 0 mg·g^-1。FTIR图谱表明—OH和Si—O类官能团在反应过程中有重要贡献。XPS全谱发现：结合能576.45 eV为 Cr(2p_3/2)的特征峰，揭示了吸附过程的有效性。吸附Cr(Ⅲ)后，沸石中Si—Si和Si—O对应的结合能增加了0.25和0.60 eV，含Si官能团可能与Cr(Ⅲ)发生了配位反应。O(1s)的结合能在反应后变得更低。这些证据表明：沸石对Cr(Ⅲ)的去除过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。
		2012 Vol. 32 (02): 324-329 [摘要] ( 1924 ) PDF (2426 KB) ( 718 )

	330	基于中红外光声光谱的聚合物包膜控释肥料养分释放曲线预测
		申亚珍^1,2, 杜昌文^1*, 周健民¹, 王火焰¹, 陈小琴¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0330-04
		以聚丙烯酸酯类系列水基聚合物包膜控释肥料为样品，测定了包膜肥料养分的释放曲线并原位测定了肥料包膜的中红外光声光谱，分析了不同肥料的养分释放曲线以及不同包膜材料的红外光声光谱特征;采用广义回归神经网络模型(GRNN)，以肥料包膜红外光声光谱的主成分作为GRNN模型的输入层，并以包膜肥料养分释放曲线为输出层，构建了预测养分释放曲线的GRNN模型。结果表明，GRNN模型能快速有效地预测包膜肥料养分释放曲线，其预测相关系数(R²)达0.93以上;包膜的探测深度明显影响释放曲线的预测误差，最小预测误差为7.14%，平均为10.28%，且基于包膜表层红外光声光谱的预测误差最小。因此，结合GRNN模型，红外光声光谱可为包膜肥料养分释放曲线的快速预测提供新手段。
		2012 Vol. 32 (02): 330-333 [摘要] ( 1699 ) PDF (1734 KB) ( 813 )

	334	近红外反射光谱法测定PDA阳离子度的研究
		郑怀礼¹, 张鹏¹, 陈雨喆¹，谭铭卓², 蒋绍阶¹, 朱传俊³, 朱国成¹, 马江雅¹, 张照清¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0334-05
		以37份实验室自制二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(PDA)为样品，用沉淀滴定法对PDA阳离子度进行测定，并进行近红外光谱扫描，分别采用特征峰和全波谱段作为输入层神经元，采用RBF神经网络的数学转换方法建立近红外反射光谱(NIRS)定标模型，采用小波分析对光谱进行降噪预处理，建立PDA阳离子度的近红外预测模型，并将预测值与沉淀滴定法测定值进行比较，其外部验证决定系数大于0.90，预测分布趋势良好，对预测值与实测值进行t检验，结果显示预测值与实测值差异不显著。结果表明，采用近红外光谱数据建立的定标模型预测PDA阳离子度具有较高可行性。
		2012 Vol. 32 (02): 334-338 [摘要] ( 1716 ) PDF (1999 KB) ( 564 )

	339	反常吸收与高质量的远红外光谱
		胡燕琴¹，陈玉静¹，李惠华²，王海水^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0339-04
		在水汽含量恒定但相对湿度较大的情况下，远红外光谱仪得不到理想的100%线。这表明过高的水汽含量将会导致反常吸收现象。反常吸收的出现将严重影响远红外光谱的质量。研究了光谱仪内部空气相对湿度和光谱分辨率对反常吸收的影响，发现降低水汽含量和采用适当光谱分辨率可以有效抑制反常吸收现象，对获得高质量的远红外光谱很有益处。在无反常吸收现象发生的实验条件下，采用“湿度中和法”在空气湿度波动的情况下也可以得到理想的100%线，这为快速获得高质量的远红外光谱提供了新测量方法。
		2012 Vol. 32 (02): 339-342 [摘要] ( 1032 ) PDF (1656 KB) ( 854 )

	343	地基CE312热红外辐射计定标方法分析与评价
		刘李^1，2，3，顾行发^1，3*，余涛^1，3，李小英^1，3，陈兴峰^1，3，高海亮^1，3，李家国^1，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0343-06
		地基CE312热红外辐射计用于星载传感器的定标，其定标精度直接影响热红外传感器的场地定标精度。文章论述CE312-1b带宽辐亮度定标法和分谱辐亮度定标法的定标原理，利用实验室黑体对CE312-1b热红外辐射计进行定标，最后利用2010年8月青海湖的野外实测数据结合MODIS观测值，分析对比两种定标方法所得定标结果的准确性及误差来源。结果表明，带宽辐亮度定标法得到的CE312热红外辐射计定标系数相对分谱辐亮度定标法所得结果在准确性、适用性方面表现更好。
		2012 Vol. 32 (02): 343-348 [摘要] ( 1146 ) PDF (1870 KB) ( 849 )

	349	东北黑土不同组分有机碳的近红外光谱测定
		范如芹^{1, 2}，杨学明³，张晓平¹，申艳^1*，梁爱珍¹，时秀焕^{1, 2}，魏守才^{1, 2}，陈学文^{1, 2}
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0349-05
		不同颗粒组分的土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)具有不同的化学组成且对不同农艺措施响应不同，因此了解其信息有助于深入理解SOC对土壤肥力的贡献。本研究旨在评价近红外光谱(near Infrared spectroscopy, NIRS)预测黑土不同颗粒组分SOC(水稳性团聚体结合碳、颗粒态有机碳及不同大小粒级有机碳)的潜力。土壤样品(n=136)采集于东北典型黑土带上，利用偏最小二乘法建立定量模型(n=100)，并用独立样本对模型进行检验(n=36)。结果表明：NIRS可以在一定程度上预测水稳性团聚体结合碳含量(R²=0.69-0.82, RPD=1.2-1.8);对矿质结合态SOC(<53 μm)(R²=0.97, RPD=5.4)及细粒级SOC(<20 μm)(R²=0.93, RPD=3.8)预测结果较好，对颗粒态有机碳(>53 μm)和粗粒级SOC(>20 μm)预测结果不理想。NIRS在简化黑土不同颗粒组分SOC的测定，特别是矿质结合态(<53 μm)SOC，具有很好的应用前景。
		2012 Vol. 32 (02): 349-353 [摘要] ( 2078 ) PDF (1899 KB) ( 880 )

	354	应用近红外漫反射光谱对猪肉肉糜进行定性定量检测研究
		成芳，樊玉霞，廖宜涛
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0354-06
		利用傅里叶变换近红外漫反射光谱结合不同数学建模算法对不同部位取样的猪肉肉糜进行定性判别建模，并建立猪肉肉糜品质指标脂肪、蛋白质和水分含量的定量检测模型。结果表明：不同部位取样猪肉肉糜判别分析PLSDA模型性能良好，最优模型校正集判别正确率为100%，预测集判别正确率为96%;比较两种方法结合，不同光谱预处理建立各品质指标的定量模型，LS-SVM模型性能优于PLSR模型，脂肪和水分含量最佳预测模型校正及预测相关系数r均高于0.9，蛋白质含量最优模型校正及预测相关系数r，RMSEC，RMSEP和RMSECV分别为0.722，0.593，1.595，1.550和1.888，模型精度需进一步提高。研究表明利用傅里叶变换近红外漫反射光谱快速判别不同部位猪肉肉糜的方法是可行的，脂肪和水分含量定量分析模型从预测精度、稳定性及适应性考虑均具一定的通用性，具有良好的市场应用前景。
		2012 Vol. 32 (02): 354-359 [摘要] ( 1594 ) PDF (1808 KB) ( 691 )

	360	生物柴油发动机非常规排放的FTIR检测
		谭丕强，胡志远，楼狄明
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0360-04
		采用傅里叶变换红外光谱FTIR，研究了汽车发动机燃用生物柴油的非常规排放物。所用燃料分别为纯柴油、纯生物柴油、生物柴油掺混比为20%的B20混合燃料。结果表明，该机燃用纯柴油和B20燃油的甲醛排放差别不大，纯生物柴油的甲醛排放则明显高于柴油。燃用B20燃油的乙醛排放略低于纯柴油;纯生物柴油的乙醛排放在中低负荷低于纯柴油，在高负荷时高于柴油及B20燃油。燃用B20燃油和纯生物柴油的丙酮排放要高于柴油，但排放量均较低。随着生物柴油掺混比例的增加，发动机甲苯和二氧化硫均呈逐渐下降趋势，纯生物柴油的二氧化硫排放大幅降低。燃用生物柴油后，发动机的二氧化碳排放有所降低，表明了生物柴油有利于温室气体的控制。
		2012 Vol. 32 (02): 360-363 [摘要] ( 1781 ) PDF (1819 KB) ( 605 )

	364	多种红外光谱校正法的两面针产地鉴别研究
		黄庶识¹，李自达^1,2，毛晓丽^1,3，郑娟梅^1,3，刘军贤^2，黄荣韶^4
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0364-06
		由于红外光谱数据采集受仪器状态和实验环境的制约，影响对样品的正确识别。基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，用多种方法对两面针的红外光谱数据进行校正后，利用SIMCA法建立鉴别模型;分别对广西区内四个产地的两面针进行鉴别，通过比较分析以获得最适合建立两面针产地鉴别模型的光谱数据校正方法。结果显示，经多元散射校正和标准正态变换后，它们的PCA数据分布，以及产地分类模型之间的距离，都表明这两种校正方法在消除环境和人为因素的干扰的同时，能够很好的分离各个产地的样本，在对实际的样本识别中，其识别率和拒绝率均达到或接近100%。可见，多元散射校正和标准正态变换，均是两面针产地模型鉴别研究的理想校正方法。
		2012 Vol. 32 (02): 364-369 [摘要] ( 1420 ) PDF (2065 KB) ( 629 )

	370	转基因水稻及其亲本叶片的可见/近红外光谱分析
		朱文超，成芳^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0370-04
		应用可见/近红外光谱技术实现了转基因水稻叶片的快速识别和叶绿素含量(SPAD)的快速检测。建立偏最小二乘-支持向量机(LS-SVM)鉴别模型，校正集的正确率为100%，同时应用连续投影算法(SPA)提取有效波长，建立SPA-LS-SVM鉴别模型，只用了全变量的0.3%进行建模，其预测集的正确率达到87.27%。在定量分析中，各模型的最优结果均来自经过正交信号校正(OSC)的光谱数据，经过SPA处理后的模型均优于最优的全波段PLS模型，说明SPA是一种有效的波长选择方法。最优SPAD值预测模型为SPA-LS-SVM，其相关系数(r)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.902 2和1.312 1，获得了满意的结果。这说明提出的SPA-LS-SVM方法能快速识别转基因水稻叶片并对SPAD值进行准确预测，为实现大田活体鉴别与连续监测提供了新方法。
		2012 Vol. 32 (02): 370-373 [摘要] ( 1124 ) PDF (1267 KB) ( 1024 )

	374	糠醛分子表面增强拉曼光谱的密度泛函理论研究
		陈艳^{1, 2}，陈善俊¹，易早^{1, 2}，罗江山¹，易有根²，唐永建^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0374-04
		采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)，在B3LYP/6-31+G^**(C, H, O)/LANL2DZ(Ag)水平上，对糠醛(furfural, FUR)分子进行了几何结构优化，并计算了FUR分子的常规拉曼散射(normal Raman scattering, NRS)光谱和FUR与Ag原子以及Ag₂和Ag₄团簇吸附的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)光谱。结果表明，理论值与已有的实验值符合得较好，采用FUR-Ag₄吸附构型的计算结果比FUR-Ag和FUR-Ag₂吸附构型的计算结果更符合已有实验值。最后，通过Gauss View可视化软件，对FUR分子的振动频率进行了更为全面地归属。通过FUR分子SERS与NRS的比较，可得出FUR分子与Ag原子发生了相互作用, 且被吸附的糠醛分子的杂五环是与银表面垂直的。
		2012 Vol. 32 (02): 374-377 [摘要] ( 1272 ) PDF (1288 KB) ( 879 )

	378	高温高压下方解石相转变的拉曼光谱原位实验研究
		刘川江，郑海飞^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0378-05
		用热液金刚石压腔装置结合拉曼光谱技术研究了高温高压下方解石的相变过程及拉曼光谱特征。结果表明：常温条件下，体系压力增至1 666和2 127 MPa时，方解石的拉曼特征峰155 cm^-1消失，1 087 cm^-1峰分裂为1 083和1 090 cm^-1两个谱峰、282 cm^-1峰突然降至231 cm^-1，证明其转变为方解石-Ⅱ和方解石-Ⅲ。在起始压力为2 761 MPa和低于171 ℃的升温过程中，方解石-Ⅲ的拉曼散射的各个特征振动峰没有变化。当温度达到171 ℃，方解石晶体完全变成不透明状，其对称伸缩振动峰1 087 cm^-1、面内弯曲振动峰713 cm^-1和晶格振动峰155和282 cm^-1均发生突变，说明方解石-Ⅲ相变生成一种碳酸钙新相。体系降至常温，该新相一直保持稳定不变，表明高温高压下方解石向碳酸钙新相的转变过程是不可逆的。方解石-Ⅲ与碳酸钙新相之间的相变线方程为P_(MPa)=9.09·T_(℃)+1 880。碳酸钙新相的对称伸缩振动峰(ν_{1 087})随压力、温度的变化率分别为dν/dP=5.1 (cm^-1·GPa^-1)，dν/dT=-0.055 3(cm^-1·℃^-1)。
		2012 Vol. 32 (02): 378-382 [摘要] ( 1944 ) PDF (2762 KB) ( 639 )

	383	长波紫外辐射对Ⅰ型胶原损伤的拉曼光谱研究
		马荣甜，郭周义^*，刘智明，钟会清，庄正飞，翟娟
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0383-03
		应用拉曼光谱技术研究了长波紫外(Ultraviolet-A, UV-A)辐射对Ⅰ型胶原的损伤，检测了Ⅰ型胶原及其经过90 min的UV-A辐射后的拉曼光谱，得到了一个较完整的Ⅰ型胶原紫外损伤机制。实验结果表明：90 min的UV-A辐射导致Ⅰ型胶原分子内氢键断裂、氢键体系发生变化，肽链的螺旋度减少，逐渐解螺旋，无规卷曲等无序构象增加。此外，UV-A辐射使Ⅰ型胶原分子内脯氨酸的羟基化程度降低。这些变化必然会引起Ⅰ型胶原三螺旋结构的损伤，并导致皮肤光老化过程中组织内胶原纤维的破坏。
		2012 Vol. 32 (02): 383-385 [摘要] ( 1866 ) PDF (1152 KB) ( 734 )

	386	银纳米有序阵列SERS活性基底的制备及在膀胱肿瘤细胞检测中的应用
		刘悠¹，黄丽清^1*，王军¹，童慧敏¹，袁林¹，赵丽华¹，张薇薇¹，王磊²，朱键³
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0386-05
		以多孔阳极氧化铝(porous anodic alumina, PAA)膜为模板，采用真空电子束蒸镀技术，分别在PAA多孔层以及阻挡层表面形成了银纳米孔和银纳米帽有序阵列表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底，并以膀胱肿瘤细胞作为分子探针，测试和分析了这两种SERS活性基底的表面增强拉曼光谱的特性。结果表明，两种SERS活性基底对膀胱肿瘤细胞的拉曼散射信号均有很好的增强作用。银纳米帽有序阵列SERS活性基底不仅具有较高的SERS增强和荧光猝灭效应，而且不存在与PAA膜中草酸根杂质相关的干扰峰，可获得膀胱肿瘤细胞拉曼散射光谱的更多细节信息。
		2012 Vol. 32 (02): 386-390 [摘要] ( 1202 ) PDF (2140 KB) ( 533 )

	391	唾液表面增强拉曼光谱用于肺癌的诊断
		李晓舟^{1, 2}，杨天月¹，丁建华²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0391-03
		表面增强拉曼光谱已经展示了其在低浓度体液的检测方面的优势。对21例肺癌患者和22例正常人的唾液进行了检测和区分。肺癌患者在多处波数位的峰强较正常人有所下降，只有少数峰强度上升且幅度较小。这些峰主要归属为蛋白质和核酸，表明肺癌患者唾液中这些成分的含量较正常人为少。主成分分析法(PCA)和线性辨别分析(LDA)被用于两组数据的降维和区分，所得结果准确度为84%，灵敏度为94%, 特异性为81%。
		2012 Vol. 32 (02): 391-393 [摘要] ( 1261 ) PDF (1317 KB) ( 820 )

	394	几种常用油品拉曼光谱的检测及分析
		包丽丽^1，2，齐小花¹，张孝芳¹，滕文峰²，邹明强^1*，刘峰¹，张程¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0394-04
		采用拉曼光谱技术检测不同种类油品，探索汽油、柴油、石脑油等常用油品的拉曼光谱图的规律性。方法：利用自行研制的785 nm激发波长便携式拉曼光谱仪检测150例种类不同的油品，并对这些油品的拉曼光谱图进行拉平及归一法处理。结果：汽油、柴油、石脑油、航煤这四大类油品的拉曼谱图具有各类的特点及规律，根据其中烯烃峰的拉曼位移及对应峰的强度可以对汽油及石脑油进行鉴别，并且可以筛查出一部分不合格汽油。利用拉曼光谱法检测不同种油品其操作简便，无需前处理，需要的样本量小，不同种油品的拉曼位移和强度上存在着差异，拉曼光谱法在建立油品现场快速筛查、检测及鉴别方法上具有很大潜力。
		2012 Vol. 32 (02): 394-397 [摘要] ( 1441 ) PDF (1688 KB) ( 895 )

	398	新疆和田透闪石软玉的振动光谱
		张永旺^1,2，刘琰³，刘涛涛¹，木合塔尔·扎日²，刘元晴¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0398-04
		采用X荧光光谱、X光粉晶衍射、红外光谱和拉曼光谱等对新疆和田地区的白色、青色和黑色透闪石软玉进行了化学成份和振动光谱研究。在通过X光粉晶衍射判定所采样品全部属于透闪石质软玉后，采用红外光谱仪和拉曼光谱仪对样品进行振动光谱测试，并结合化学成分测试结果分析白玉、青玉和墨玉等不同颜色的软玉中透闪石晶体结构M1、M3位置中阳离子占位情况。红外光谱中M—OH吸收谱带显示样品在M1及M3位置不仅有Mg²⁺和Fe²⁺，还有Fe³⁺。M—OH的吸收谱带和振动光谱特征与化学成分测试结果一致。在此基础之上，总结了新疆和田透闪石软玉中阳离子的种类和含量对振动光谱的影响。
		2012 Vol. 32 (02): 398-401 [摘要] ( 946 ) PDF (1649 KB) ( 997 )

	402	光纤SPR湿敏传感器及其共振光谱特性研究
		张少华，曾捷，孙晓明，穆昊，梁大开
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0402-05
		提出并研制了基于光纤SPR传感探针的新型湿敏传感器。首先研究了光纤SPR传感探针对环境湿度变化的敏感特性，在此基础上提出在光纤SPR传感探针表面增覆不同厚度且具有水分子吸附功能的PVA薄膜来实现环境相对湿度的监测。研究结果表明，增覆双层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区具有较好监测效果，其共振强度对应的相对湿度测量灵敏度达到1.59%/%RH，较光纤SPR探针呈现显著提高。而增覆单层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区共振波长对应的相对湿度监测灵敏度达到2.411nm/%RH。此外所提出的新型光纤SPR湿敏探针在PVA薄膜失效后经过特殊工艺处理仍可重复镀膜使用。
		2012 Vol. 32 (02): 402-406 [摘要] ( 1263 ) PDF (2965 KB) ( 805 )

	407	*利用Fura-2/AM荧光探针法和LCSM法研究受磁场处理S.aureus细胞Ca²⁺的跨膜行为*
		马海乐，许审时，何荣海，段玉清
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0407-04
		研究受脉冲磁场处理金黄色葡萄球菌(S.aureus)细胞Ca²⁺的跨膜行为，为此研究了表征S.aureus胞内Ca²⁺浓度变化Fura-2/AM荧光探针检测法，并检测了不同脉冲数下经脉冲磁场处理后S.aureus细胞荧光强度的变化，采用激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)观察了经脉冲磁场处理前后S.aureus胞内Ca²⁺浓度的变化。研究结果表明，Fura-2/AM可成功的负载于S.aureus中，可以应用于S.aureus胞内游离钙离子浓度变化的测定。经脉冲磁场处理后，S.aureus胞内钙离子浓度显著上升，且与活菌数的减少高度相关，相关度达到-0.989 15;胞内光点显著增多，光点荧光强度明显增大，说明大量胞外钙离子跨膜进入胞内。因此，可以判断微生物细胞膜通透性的改变和胞内Ca²⁺浓度的上升是高强度脉冲磁场具有杀菌作用的重要原因。
		2012 Vol. 32 (02): 407-410 [摘要] ( 300 ) PDF (1876 KB) ( 602 )

	411	Lu₂SiO₅∶Ce荧光粉的热释光特性研究
		吴飞，刘小林^*，顾牡，倪晨，黄世明，刘波
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0411-04
		采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术，分别在空气中和石墨提供的弱还原气氛下制备出Lu₂SiO₅∶Ce_0.006荧光粉。通过分析样品的结构，光致激发、发射谱和热释光谱等特性，发现弱还原气氛下制备的样品不仅光致发光强度比空气中的强，而且热释光曲线中598 K处的高温热释光峰也得到了抑制。进一步考察空气中制备的Lu₂SiO₅∶Ce_0.006, K_x(x=0.01～0.08)荧光粉，结果表明就光致发光和热释光特性而言，K⁺共掺杂具有与还原气氛类似的作用。综合以上两方面分析结果，可认为598 K处热释光峰是由与Ce⁴⁺相关的缺陷引起的，并对K⁺共掺杂LSO∶Ce发光增强的原因给出了合理解释。
		2012 Vol. 32 (02): 411-414 [摘要] ( 1196 ) PDF (1838 KB) ( 585 )

	415	炼油废水的荧光指纹特征
		吴静¹, 谢超波¹, 曹知平¹, 孙亚楠^{1, 2}, 向熙¹, 戴春燕¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0415-05
		荧光有机物携带了有机物总量和组成信息，可作为新型水质参数来弥补COD和BOD等不能表达有机物组成的不足。炼油废水是典型的难降解工业废水，含有大量有毒化合物。我国某大型炼油企业废水的三维荧光光谱的研究结果表明，炼油废水的荧光光谱与水样一一对应;荧光强度很高，主要由λ_ex/λ_em=270/300 nm，220/300 nm和230/350 nm附近的荧光峰叠加而成，其中270/300 nm的荧光强度最大，220/300 nm稍弱;各峰的位置和荧光强度对于炼油废水是稳定的。炼油废水的荧光包含了产物和原料的信息。苯酚对270/300 nm，220/300 nm附近的荧光峰的荧光强度贡献显著，而二氯苯和苯等其他单环化合物对这两峰可能也有贡献。230/350 nm附近的荧光峰可能与烷烃和苯有密切关系。各峰的位置和荧光强度可以作为炼油生产以及废水处理厂来水是否正常的判据。
		2012 Vol. 32 (02): 415-419 [摘要] ( 1423 ) PDF (2240 KB) ( 646 )

	420	甲醇和乙醇的三维荧光光谱特性研究
		卜贵军^{1, 2}，何小松^3*，郑小江^{1, 2}，艾训儒^{1, 2}，石友香⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0420-05
		为阐明甲醇和乙醇的光谱学特性，建立两者快速的辨析方法。采用三维荧光光谱，对甲醇和乙醇的荧光特性进行了研究。分析结果显示，甲醇的三维荧光光谱中出现了两个特征荧光峰，其荧光强度在甲醇体积浓度小于15%时与其浓度成正相关，乙醇的三维荧光光谱中出现了一个完整的特征荧光峰，其荧光强度在乙醇体积分数小于50%时与乙醇浓度成相关，甲醇比乙醇具有更高的荧光效率，以甲醇为有机溶剂研究化合物的荧光特性时，需要考虑甲醇的本底荧光。甲醇和乙醇的特征荧光峰位置差别较大，前者特征荧光峰出现在225/35 0 nm和250/375 nm 处，而后者特征荧光峰位于240/310 nm，据此可以有效辨析两种醇。
		2012 Vol. 32 (02): 420-424 [摘要] ( 3191 ) PDF (2415 KB) ( 1089 )

	425	运用偏振荧光的手段研究氧化胁迫对小麦叶绿体荧光的影响
		冯娟，冯丹丹，白英男，林军岳，李加伟，任正隆
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0425-05
		采集抽穗期小麦旗叶，采用1 mmol·L^-1 H₂O₂、干旱、黑暗处理24 h诱导产生氧化损伤模型，然后运用偏振荧光的手段检测了叶绿体的荧光发射谱和荧光激发谱，结果发现，无论选择436 nm激发叶绿素a(Chla)分子，或固定475 nm激发叶绿素b(Chlb)分子，氧化胁迫后光系统Ⅱ反应中心P680与光系统Ⅰ反应中心P700的荧光发射峰峰面积比值A₆₈₄/A₇₂₀呈上升趋势;通过比较偏振荧光激发谱上E₄₃₆/E₄₇₅和E₄₇₅/E₆₀₀比值，发现随着氧化胁迫的进行，Chla对于反应中心能量传递的相对贡献大于Chlb;此外，类胡萝卜素向Chlb能量传递效率在各个偏振方向上均有所提高;通过计算偏振度及粘度，发现氧化胁迫处理促使680 nm处荧光偏振度提高，内囊体膜微环境粘度增加。上述结果为研究氧化胁迫提供了一种简单、易行的方法。
		2012 Vol. 32 (02): 425-429 [摘要] ( 545 ) PDF (1923 KB) ( 525 )

	430	无人机高光谱成像仪场地绝对辐射定标及验证分析
		勾志阳^1,2，晏磊^1,2*，陈伟^1,2，景欣^1,2，尹中义^1,2，段依妮^1,2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0430-05
		利用2010年11月14日于内蒙古乌拉特前旗开展的无人机遥感载荷综合验证场科学实验数据，对航飞中搭载的高光谱成像仪进行了场地绝对辐射定标。采用朗伯性较好、且光谱性能均一，反射率分别为4.5%，20%，30%，40%，50%和60%的6块高光谱辐射性能灰度靶标，利用反射率基法对高光谱成像仪进行绝对辐射定标。为了验证辐射定标结果，实验中另外铺设了四块高光谱性能辐射刃边靶标用以模拟在自然地物中出现反射峰或吸收峰时采用辐射定标系数计算表观辐亮度所产生的差异。结果表明因仪器噪声较大，在前15个波段(蓝光波段)误差较大。在靶标光谱较为均一的波段定标反演误差较小，一般小于10%，而在靶标光谱出现反射峰区段则误差较大，但一般在10%~25%之间。
		2012 Vol. 32 (02): 430-434 [摘要] ( 2112 ) PDF (2066 KB) ( 1221 )

	435	基于高光谱的大麦籽粒蛋白质含量遥感预测
		顾志宏
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0435-04
		利用高光谱信息检测作物籽粒蛋白质含量具有无损、快速的特点，而当前国内外开展大麦籽粒蛋白质含量高光谱遥感预测的研究并不多见。以内蒙古自治区海拉尔农垦大麦为研究对象，利用地面高光谱数据寻找大麦植株氮素含量的特征波段，分析了多种典型光谱植被指数与大麦植株氮素含量的相关关系;然后根据氮素运转规律，利用植株氮含量与大麦籽粒蛋白质含量之间的相关关系，构建了基于高光谱数据的大麦籽粒蛋白质含量遥感预测模型。结果表明：(1)550～590 nm与670～710 nm是大麦植株氮含量的敏感波段区域;(2)植被指数(green-red vegetation index, GRVI)与大麦植株含氮量的相关性最好，R²达到0.665 1。(3)大麦籽粒蛋白质含量与植株氮含量相关性高，建立了基于GRVI的大麦籽粒蛋白质含量的预测模型，R²达到0.658 1。最后，对构建的预测模型进行了验证，其精度达到了一定要求。该研究表明运用高光谱信息来预测大麦籽粒蛋白质含量是可行的，这将为大面积“按质论价”的大麦订单收购提供科学支撑。
		2012 Vol. 32 (02): 435-438 [摘要] ( 801 ) PDF (1313 KB) ( 912 )

	439	叶片茸毛对叶片反射光谱及高光谱植被指数的影响研究
		葛昊，卢珊^*, 赵云升
		DOI: lus123@nenu.edu.cn, lushan38@hotmail.com
		很多高光谱植被指数被用于对植被的生化物质含量进行非破坏性的估计与反演。由于这些指数都是利用不同波段的反射率计算而得到的，因而对叶片反射具有很大影响的茸毛等叶表结构对这些植被指数的反演精度的影响不容忽视。本研究发现去茸毛处理使得在400～1 000 nm范围的的光谱反射都有所下降，但在各个波段的变化并不均匀。通过对比39个现有的高光谱植被指数在经过去茸毛处理前后的变化，发现一些只单独利用可见光或者近红外波段的高光谱植被指数，如CTR1：R₆₉₅/R₄₂₀，D₇₄₀/D₇₂₀，WBI: R₉₀₀/R₉₇₀，R₈₆₀/(R₅₅₀×R₇₀₈)以及红边指数(REP)比大多数既使用可见光又使用近红外波段的高光谱植被指数受茸毛变化影响小，它们对茸毛的低敏感性可以使其在进行植被生化物质反演时更具有普适性。
		2012 Vol. 32 (02): 439-444 [摘要] ( 1302 ) PDF (1829 KB) ( 871 )

	445	基于高光谱影像的干旱区草地光谱特征分析
		张春梅，张建明^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0445-04
		基于石羊河流域金昌地区Hyperion高光谱影像，通过FLAASH大气校正，利用纯像元指数法提取草地波谱信息，并运用光谱一阶微分法和连续统去除法进行定量化处理。结果表明，相对于生长旺盛期的草地光谱特征，衰退期草地光谱红边左移，斜率降低，蓝边、黄边特征减弱，可见光波段反射值较高，近红外波段反射率较低;不同覆盖度草地的红边、绿峰、蓝光和红光吸收谷位置保持一致，可见光波段的光谱吸收特征(波段深度、宽度、面积、对称性)随覆盖度的增大呈有规律的变化，可作为提取或判定植被覆盖度的依据。
		2012 Vol. 32 (02): 445-448 [摘要] ( 1864 ) PDF (2019 KB) ( 822 )

	449	水生植物与水体混合像元的反射高光谱特征分析
		孙天琳，赵云升^*，梁壬凤，张霞
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0449-04
		研究了水生植物与水体混合像元的反射高光谱特征，并设计了一个3因素2水平的正交试验，F检验表明：对于单因素，波段和混合像元面积比均对混合像元的反射高光谱影响显著，而探测角不显著;对于交互作用，则波段与混合像元面积比、探测角与混合像元面积比也均对反射高光谱影响显著，而探测角与波段不显著。本文对影响混合像元反射高光谱特征的因素及其交互作用进行了定量分析，为混合像元的深入研究提供了一种新的方法。
		2012 Vol. 32 (02): 449-452 [摘要] ( 1656 ) PDF (1561 KB) ( 848 )

	453	利用高光谱遥感监测紫外辐射对亚热带树木的影响
		蒋鹤鸣¹，江洪^{1, 2*}，周国模¹，洪霞¹，谢小赞¹，黄梅玲²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0453-06
		研究了中国亚热带地区常见的三种常绿阔叶树种在不同强度的UVB(L-UVB，CK和UVB)作用下，其叶片的叶绿素相对含量及可见光部分的光谱反射率的变化特征。实验结果显示：不同受试树种对UVB敏感不同，叶绿素含量因树种不同变化很大，同一树种在叶绿素含量上过滤UVB处理显著高于加强UVB处理;在可见光部分的光谱反射率，加强UVB的处理则普遍高于L-UVB的处理;树种间对不同胁迫程度的适应存在差异。在不同强度UVB作用后，各树种叶片在可见光部分的光谱反射率的差异主要集中在绿光及红光。本文的研究结果表明亚热带常绿阔叶树种对UVB具有较强的敏感性，不同树种对UVB处理的反应不同。
		2012 Vol. 32 (02): 453-458 [摘要] ( 1317 ) PDF (2030 KB) ( 911 )

	459	光谱信息降维及判别模型建立用于识别湿地植物物种
		刘雪华，孙岩，吴燕
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0459-06
		研究分析了北京地区常见湿地植物的高光谱数据特征。主要采用马氏距离法和主成分分析法对光谱进行降维，并对光谱特征进行分析和提取;利用提取的光谱信息构建判别模型对湿地植物进行判别，并对模型精度进行比较评价，最后获得最佳判别模型。研究结果显示：(1)马氏距离法和主成分分析法都能对光谱进行有效降维，(2)利用从光谱中提取的特征参数建立的判别模型，得到物种识别的精度都高于90%。可见，湿地植物高光谱数据信息的变换和利用能促进对湿地植物光谱特征的认识和提取，而建立模型进行植物判别可以指导未来遥感领域的湿地制图和监测。
		2012 Vol. 32 (02): 459-464 [摘要] ( 1286 ) PDF (1890 KB) ( 597 )

	465	基于地面实测光谱的湿地植物全氮含量估算研究
		刘克^{1，2，3，4}，赵文吉^{1，2，3，4}，郭逍宇^{1，2，3，4}，王翊虹⁵，孙永华^{1，2，3，4}，苗茜^{1，2，3，4}
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0465-07
		随着再生水越来越多的应用于城市湿地，湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区，以反映植物生长状态的重要指标全氮(TN)为研究对象，在测定研究区湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及TN含量的基础上，对数据进行预处理并建立二者的关系模型，包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型)，与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型)，并利用交叉验证决定系数(R²_CV)和均方根误差(RMSECV)对模型精度进行检验。结果表明，不同湿地植物类型相比，利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲;不同回归模型相比，多变量回归模型的精度较高;多变量回归模型中，PLSR模型的精度高于SMLR模型，其R²_CV可达0.80，RMSE_CV仅为0.24，是建立湿地植物光谱与TN含量关系的最优模型。研究成果不仅为湿地植物生长状态遥感探测提供参考借鉴，而且可以为利用再生水的城市湿地监测与管理提供有力的科学依据。
		2012 Vol. 32 (02): 465-471 [摘要] ( 1721 ) PDF (2585 KB) ( 786 )

	472	天然源超低频频谱的曲波分解与分析
		蒋洪波，陈超，秦其明^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0472-04
		由于天然源超低频电磁探测仪器接收的是宽频段多源信号，如何进行信号的分解以将干扰信号滤除，是利用天然源超低频电磁探测技术进行实际探测应用的关键。北京大学自主研发的天然源超低频电磁探测仪器，以山西沁水盆地煤层气探测数据为研究对象，将曲波变换的方法应用在超低频电磁探测频谱的分解上。分解结果表明，曲波变换分解出的高频信息主要是探测仪器直接接收的大气层雷电产生的干扰信号，而低频信息层则主要包含了地下的探测目标信息。基于此，以低频信息为基础重构后的探测频谱曲线相对于原始探测曲线来说，更有利于探测目标的解释。但是对于由于人工工频所引起的干扰信号，该方法并不能有效去除，在实际应用中需要结合其他数据处理方法一同进行。
		2012 Vol. 32 (02): 472-475 [摘要] ( 1690 ) PDF (2415 KB) ( 809 )

	476	开放光路差分吸收光谱技术测量城市大气氨的研究
		王界，谢品华^*，秦敏，凌六一，叶丛雷，刘建国，刘文清
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0476-05
		氨在大气酸沉降和气溶胶二次来源中扮演了重要角色。城市大气NH₃的测量对于研究NH3的大气化学显得尤为必要。该文研究了差分吸收光谱技术应用于大气NH₃测量时的影响因素;根据NH₃在短波紫外的吸收光谱特征，确定了NH₃浓度的反演波段和干扰扣除方法。估算了应用于NH₃测量的开放光路DOAS系统在228 m光程下的探测下限为0.27 μg·m^-3，并在广州市城区开展了大气NH₃的外场测量，NH₃表现出明显的日变化规律，白天浓度较低，夜间浓度高。测量阶段中NH₃最小值和最大值分别为0.83和3.11 μg·m^-3，平均浓度约为1.59 μg·m^-3。该系统的测量精度在10%以内，对测量误差来源进行了分析。
		2012 Vol. 32 (02): 476-480 [摘要] ( 1150 ) PDF (2606 KB) ( 685 )

	481	无损光谱技术在彩绘陶质文物分析中的应用进展
		魏璐¹，王丽琴^1*，周铁^{2, 3}，容波^{2, 3}，夏寅^{2, 3}
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0481-05
		彩绘陶质文物拥有丰富的信息内涵，对于研究我国古代历史文化、经济商贸、科学技术发展起到极其重要的作用。但由于彩绘陶质文物的珍贵性和不可破坏性，普通分析技术难以满足其测试要求，近年来无损光谱技术被引入文物分析检测领域并逐渐得到应用。本工作从彩绘颜料分析、陶胎分析以及器物信息提取等三个方面阐述了激光拉曼显微光谱、激光诱导击穿光谱、能量色散X射线荧光光谱等无损光谱技术应用的现状、方法原理、特点及局限性，并对无损光谱技术在彩绘陶质文物分析中的应用进行了展望。
		2012 Vol. 32 (02): 481-485 [摘要] ( 1720 ) PDF (1330 KB) ( 857 )

	486	无创血液成分检测全波段信号信噪比均衡
		李刚¹，王慧泉¹，张昊¹，林凌¹，吴晓荣²，张宝菊^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0486-05
		为充分扩展动态光谱无创检测血液成分的种类和提高检测精度，在全波段范围内对光源、组织吸收和传感器的灵敏度进行统筹考虑，通过光源补偿和加入远心透镜设计不仅扩大了有效光谱检测范围，而且均衡了全波段范围光电脉搏波信噪比，提高了动态光谱信号整体信噪比并扩大了测量带宽。动态光谱质量评估的方法验证了该方法的有效性：将可见动态光谱的有效检测范围从600～1000 nm拓宽到500～1135 nm，近红外动态光谱的有效检测范围从900～1 100 nm拓宽到900～1 700 nm，既为基于动态光谱无创检测新的血液成分创造了条件，也可进一步提高已可检测血液成分的精度。
		2012 Vol. 32 (02): 486-490 [摘要] ( 1144 ) PDF (2014 KB) ( 619 )

	491	基于多维漫反射光谱技术的复杂混合溶液成分检测
		李刚¹，熊婵¹，赵丽英¹，林凌¹，佟颖²，张宝菊^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0491-05
		为了进行复杂混合溶液的成分检测，该文提出了一种基于多维漫反射光谱技术的浓度检测方式，通过信号中携带的不同成分的多种光学性质来进行分析。实验设计了基于超连续谱激光光源、精密电控平移台和光谱仪的检测装置，选用Intralipid-20%溶液作为研究对象，用蒸馏水配制体积百分数1%～20%的溶液，分别测量距其入射点1.5～13 mm(间隔0.5 mm)范围内的24点漫反射光谱信号，以偏最小二乘回归算法对单点和多点漫反射光谱信号进行建模与预测。得到建模精度最高的为距离入射位置最近的1点～13点对应的光谱信号所建立的模型，预测精度最高的为距离入射位置最近的1点～7点对应的光谱信号所建立的模型。结果表明，增加不同位置信息的光谱信号，能够提高光谱的信噪比，与传统光谱技术仅利用吸光度或反射率等单一光学性质的方法相比，增加了被测物质散射特性的影响，利用被测物质多种光学性质的变化提高了建模及预测的精度，为基于多维光谱的复杂混合溶液检测提供了基础。
		2012 Vol. 32 (02): 491-495 [摘要] ( 782 ) PDF (1579 KB) ( 829 )

	496	模板法制备α-MoO₃纳米棒和纳米矩形片及光谱表征
		刘颖^1,2, 冯金朝¹, 李静²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0496-04
		以(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O为钼源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，通过强酸性离子交换树脂(R-H)进行静态交换制备出前驱物，前驱物在600 ℃经不同时间焙烧，制备了α-MoO₃纳米棒和纳米矩形小片。用FTIR，XRD，TEM和SEM等测试手段对样品的相态、结构和形貌进行了光谱表征，结果表明：前驱物经过600 ℃焙烧4和8 h后，分别得到长度约1~1.6 μm，直径约0.10~0.20 μm，长径比为8的α-MoO₃纳米棒和长度约0.14~0.18 μm，宽度约60~80 nm，厚度约28~32 nm 的纳米矩形小片。该法制备工艺简单，不用人为地调节pH、省去过多洗涤等过程，树脂可再生重复使用，副产品氯化铵可回收利用，无环境污染。
		2012 Vol. 32 (02): 496-499 [摘要] ( 519 ) PDF (1703 KB) ( 595 )

	500	紫外光谱结合偏最小二乘法测定手性药物对映体的组成
		李倩倩¹，吴丽君¹，刘玮¹，曹金莉²，段佳¹，黄越¹，闵顺耕^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0500-05
		利用R和S对映体与蔗糖间手性作用方式不同而产生的紫外吸收光谱差异分别测定了甲霜灵和布洛芬手性对映体的组成。采用偏最小二乘法(partial Least Squares, PLS)分别建立甲霜灵和布洛芬手性对映体摩尔分数的定量模型，并采用外部检验对模型效果进行评价。甲霜灵-蔗糖体系中精甲霜灵摩尔分数的定量模型校正集的决定系数R²为99.98%，标准偏差SEC为0.003;外部检验集的预测值与理论值的相关系数为0.999 8，标准偏差SEP为0.000 4，相对标准偏差RSD为 0.05%。布洛芬-蔗糖体系中S-布洛芬摩尔分数的定量模型校正集的决定系数R²为99.82%，标准偏差SEC为0.007;外部检验集的预测值与理论值的相关系数为0.998 1，标准偏差SEP为0.002，相对标准偏差RSD为0.2%;结果表明本方法可以用于两种药物对映体组成的快速测定，对手性药物质量分析与控制有重要的参考价值。
		2012 Vol. 32 (02): 500-504 [摘要] ( 1666 ) PDF (2027 KB) ( 773 )

	505	酯交换生物柴油的柱层析分离纯化与分析
		柳杨^{1, 2}，衣怀峰³，陈宇¹，吴玉龙^1*，杨明德¹，陈曾¹，童军茂²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0505-05
		以文冠果油通过酯交换法制备的粗生物柴油为原料，采用柱层析进行精制纯化，然后利用气相色谱、GC-MS、红外光谱和¹H 核磁共振等分析产物的成分。粗油经柱层析分离出两个馏分：石油醚洗脱馏分(A1)，主要是由文冠果油经酯交换反应得到的生物柴油，包括亚油酸甲酯、油酸甲酯等;甲醇洗脱馏分(A2)主要是甘油馏分，是油脂酯交换反应的副产物。结果表明：由柱层析进行分离纯化后，生物柴油的纯度由原来的77.51%提高到93.87%，生物柴油的回收率也高达91.04%;红外光谱和¹H核磁共振的分析结果进一步表明柱层析能够有效地提高生物柴油的纯度，为工业化纯化生物柴油提供了依据。
		2012 Vol. 32 (02): 505-509 [摘要] ( 820 ) PDF (1596 KB) ( 821 )

	510	基于随机森林的激变变星候选体的数据挖掘
		姜斌^{1, 2, 3}, 罗阿理¹, 赵永恒¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0510-04
		提出一种适用于在郭守敬望远镜海量光谱中自动、快速筛选激变变星的方法。利用已证认的激变变星光谱作为模板，通过随机森林分类训练，得到一个分类模型，该模型给出了各个波长对应流量的重要性排序，可根据该排序进行降维并用于激变变星判别，结果作为反馈进一步丰富模板库。实验中共发现了16个新的激变变星候选体，表明了该方法的可行性。
		2012 Vol. 32 (02): 510-513 [摘要] ( 1700 ) PDF (1386 KB) ( 837 )

	514	活性炭富集电感耦合等离子体原子发射光谱测定铋系超导粉中痕量铁
		黄文杰¹，李建强^1*，范慧俐¹，范丽新¹，包蕊²，张霞¹，王杰¹，陆青¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0514-05
		建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定超导粉中痕量铁的新方法。优化了仪器工作参数，对痕量铁测定时的基体干扰及消除干扰的方法进行了系统研究，结果表明：大量存在的基体元素产生一定基体效应，并使重现性变差，且由于铁含量甚微，仪器灵敏度不能满足测定的要求，需采用分离富集方法以提高测定结果的准确度和精密度。以三乙醇胺掩蔽基体元素铋和铜，在适宜的酸度条件下，铁与邻二氮菲生成配合物，以活性炭定量吸附，用1∶1硝酸解吸，并对分离富集条件进行了优化。对模拟标准样品进行测定，分析结果与理论值一致，相对标准偏差为2.4%，方法检出限为0.033 μg·g^-1。该方法已用于超导前驱粉样品中痕量铁的分析，结果令人满意，并进行了回收实验，回收率为95.6%～98.0%。
		2012 Vol. 32 (02): 514-518 [摘要] ( 1545 ) PDF (1382 KB) ( 715 )

	519	黄铜矿在水溶液中的溶解特性和表面性质谱学表征
		邓久帅，文书明^*，先永骏，刘建，刘丹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0519-06
		根据黄铜矿的X射线粉末衍射图谱建立了晶体结构模型，应用ICP-MS，AFM和XPS分析研究了黄铜矿在氩气与氧气环境中不同机械搅拌时间和不同pH值水溶液中的溶解特性和表面性质，建立了黄铜矿在水溶液中的溶解模型。实验结果表明，在纯水中，溶液中的铜和铁的浓度与时间的关系可定义为方程c=ks^at+b;低pH值有利于黄铜矿的溶解;表面氧化缓慢，对黄铜矿溶解性影响微弱;纯水中黄铜矿的溶解性对有效比表面积影响不大，酸性条件下黄铜矿的溶解由表面化学反应控制;长时间溶解后黄铜矿表面呈富铜状态;溶解使表面粗糙度和晶格缺陷增加。
		2012 Vol. 32 (02): 519-524 [摘要] ( 247 ) PDF (2429 KB) ( 732 )

	525	青海不同地区枸杞微量元素分析研究
		杨仁明^1,2，索有瑞¹，王洪伦^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0525-04
		为了对比青海不同地区枸杞的品质，采用ICP-MS和ICP-AES法对青海省12个产地的枸杞果实中11种微量元素含量进行了测定，并选取人体必需的7种微量元素，结合SPSS统计软件进行主成分分析。结果获得了3个主成分方程，并建立了主成分对变量的回归方程，对比较青海不同地区枸杞优劣以及获得高品质枸杞具有重要意义，为青海枸杞的开发和利用提供了科学依据。
		2012 Vol. 32 (02): 525-528 [摘要] ( 1124 ) PDF (1135 KB) ( 816 )

	529	ICP-AES技术测定不同产地柴胡矿质元素
		崔旭盛，董学会，郭玉海^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0529-03
		应用ICP-AES技术，测定了不同产地柴胡矿质元素含量。(1)柴胡中五种常量矿质元素中K含量和累积量最高，五种微量矿质元素中Fe含量和累积量最高。(2)北京上庄柴胡中Ca，Mg，P，Na，Cu含量高，分别可达6.40，3.84，3.45，4.97 mg·g^-1和25.20 μg·g^-1，而山西万荣柴胡K, Ca, Mg, P, Zn, Mn, B含量低，分别仅为12.43, 4.57, 1.92, 1.79 mg·g^-1和50.04, 32.21, 12.95 μg·g^-1。(3)不同产地柴胡间P∶K, Zn∶Fe, Cu∶Mn差异大，Mg∶Ca差异小。不同产地间柴胡矿质元素含量、累积量和比例存在较大差异。
		2012 Vol. 32 (02): 529-531 [摘要] ( 1085 ) PDF (1046 KB) ( 660 )

	532	氢化物发生-原子荧光光谱法对水中总硒含量测试方法改进研究
		徐永新^{1, 2}，雒昆利^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0532-05
		为探寻简单可靠的水中硒测试方法，在采用国标中氢化物发生-原子荧光光谱法测定水样中的硒含量时，对影响水中硒消解的因素如消解温度和盐酸用量等进行了比较，并且确定了一种简易可行的新方法，即水样在100 ℃消解时加入3 mL盐酸。采用3，6和10 μg·L^-1硒标液测定了方法的精密度和准确度，测试的结果分别是2.96，5.43和9.66 μg·L^-1，回收率在90.50％～98.67％。同时，用不同方法测试了29个水样中的硒含量，国标中氢化物发生-原子荧光光谱法测定水样中的硒含量的标样的误差为8.95％～25.46％，新方法测定标样的误差为1.33％～3.40％。新方法相对于中华人民共和国标准GB/T 5750.6-2006水中硒测试方法而言，具有操作过程简单、易控制和可靠性强、经济等特点。
		2012 Vol. 32 (02): 532-536 [摘要] ( 1661 ) PDF (1225 KB) ( 775 )

	537	新疆乌鲁木齐市城郊典型农田土壤镉污染及空间变异特征分析
		郑春霞，武红旗，朱新萍，贾宏涛^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0537-04
		采用石墨炉(GF-990)原子吸收法对乌鲁木齐市北郊4个乡、南郊2个乡的农田土壤镉含量进行了检测, 并利用地统计学法分析了镉含量的空间变异性。结果显示: 北郊农田土壤取样点的镉含量超标，均属于中等空间变异或强变异，块金系数＞75%，说明变量空间的自相关性比较弱，主要受到当地施肥、灌溉、耕作等外源污染的随机因素影响。南郊农田土壤取样点镉含量未超标，接近临界的警示值，块金系数50.2%，属于中等的空间自相关性。结果揭示了新疆乌鲁木齐市城郊农田土壤镉含量分布的空间变异特征，为该地区农田土壤镉污染源解析和治理提供科学的基础资料。
		2012 Vol. 32 (02): 537-540 [摘要] ( 190 ) PDF (1497 KB) ( 772 )

	541	转基因水稻糙米中痕量铅和镉的交联羧甲基魔芋葡甘聚糖微柱预富集-GFAAS测定研究
		刘华清，李胜清，瞿阳，陈浩^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0541-04
		建立了以交联羧甲基魔芋葡甘聚糖(CCMKGM)为微柱预富集-GFAAS测定转基因水稻糙米中痕量铅和镉的新方法。考察了溶液的pH值、样品流速和体积、洗脱液的浓度和体积及共存离子干扰等因素对CCMKGM微柱吸附重金属的影响。结果表明：在优化条件下，方法用于富集、测定转基因水稻及亲本糙米中Pb和Cd的检出限分别为0.11和0.002 μg·L^-1;测定大米标准参考物质中Pb和Cd的含量，结果与标准参考值相吻合。对转基因水稻及亲本糙米进行标准加入回收实验及测定，回收率分别在90%～103%和93%～105%范围。该研究可为转基因水稻中痕量Pb和Cd分析提供技术支持。
		2012 Vol. 32 (02): 541-544 [摘要] ( 1819 ) PDF (1131 KB) ( 745 )

	545	航天育种第4代白术的XRF和PXRD分析
		丁喜峰，刘美义，郭西华，朱艳英，吴鹏乐，关颖^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0545-03
		用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(PXRD)技术对第4代太空组和地面组白术中元素种类、含量及主要化学组分的微结构进行测定并作对比分析。结果表明，太空组比地面组白术少了Na和Ti两种元素，K和Mn的含量分别提高到1.16和1.15倍，其他元素含量有不同程度的下降，尤其是Si和P，分别下降了82.1%和71.2%;在地面组白术中鉴别出含有一水草酸钙和菊糖，而太空组白术中不含菊糖，一水草酸钙的含量比地面组明显减小。航天育种有利于选育出变异幅度大的特异质白术新品种。这两种技术配合使用适宜对变异幅度大的航天育种药用植物的元素和主要组分微结构的分析。
		2012 Vol. 32 (02): 545-547 [摘要] ( 1623 ) PDF (1358 KB) ( 795 )

	548	红外成像光谱测量中Dyson光学系统的研究进展
		刘玉娟^{1, 2}, 唐玉国^1*，巴音贺希格¹，崔继承^{1, 2}，齐向东¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0548-05
		传统的红外成像光谱仪难以同时实现弱遥感信号下的高信噪比和仪器小型化的要求，基于Dyson同心光学结构的新型遥感红外成像光谱仪具有数值孔径大、信噪比高、结构简单、体积小、重量轻的优点，用于强背景信号下的微弱红外成像光谱信号测量时，可实现传统的红外成像光谱仪难以实现的高信噪比测量。本文概述了Dyson同心光学结构的产生、发展及最新研究动态，重点介绍了Dyson同心光谱仪的原理、研制过程中的难点以及在高性能遥感红外成像光谱测量中的应用，为高性能红外成像光谱仪的研究提供了参考。
		2012 Vol. 32 (02): 548-552 [摘要] ( 1097 ) PDF (2409 KB) ( 546 )

	553	大孔径静态干涉成像光谱仪中双通道Mach-Zehnder横向剪切干涉仪的设计
		付强^1,2，相里斌³，吕群波³，景娟娟^1,2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0553-05
		大孔径静态干涉成像光谱技术是一种时空联合调制的傅里叶变换成像光谱技术，其核心元件通常采用Sagnac横向剪切干涉仪。这种结构会使进入干涉仪的光线有一半沿原路返回，降低了能量利用率。文章提出一种改进型Mach-Zehnder横向剪切干涉仪结构，克服了能量利用率低的缺点，在实现横向剪切的同时，还具有双通道输出的优点。本文通过光线追迹的方法，得到剪切量的一般表达式，并分析了各种误差源对剪切量误差的贡献。为大孔径静态干涉成像光谱仪的设计提供了新思路，可为该类型的成像光谱仪的设计与优化提供理论指导。
		2012 Vol. 32 (02): 553-557 [摘要] ( 1622 ) PDF (1608 KB) ( 867 )

	558	地基多轴DOAS仪器的NO₂斜柱浓度对比研究
		徐晋¹，谢品华^1*，司福祺¹，李昂¹，窦科¹，刘文清¹，Yugo Kanaya²，Hitoshi Irie²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0558-07
		介绍了两台地基多轴DOAS仪器测量的NO₂斜柱浓度的对比研究。利用日本海洋研究开发机构的一套多轴DOAS设备在2009年11月—12月31日期间16 d的观测数据，与安光所自主研发的一套多轴DOAS设备测量的NO₂差分斜柱浓度进行了对比。通过对比发现，采用自动调整积分时间的方法，与固定积分时间的设置相比仪器具有更高的信噪比;两套仪器的反演结果在小角度下具有比较好的一致性，相关系数高达0.995，但随着角度的增大相关性逐渐变差。在9点至16点时段内相对偏差较小，其中20°方向的结果最为接近，最小偏差仅有12%，但在9点前和16点后二者偏差增大。日方仪器在可见波段的反演结果明显好于紫外波段，反演中的剩余噪声减小了60%以上，同时在可见波段的差分斜柱浓度的计算结果与我们的多轴DOAS在紫外波段的计算结果在全天都具有非常好的一致性。
		2012 Vol. 32 (02): 558-564 [摘要] ( 1747 ) PDF (4679 KB) ( 676 )

	565	零像散宽波段平场全息凹面光栅的优化设计
		孔鹏^1,2，唐玉国¹，巴音贺希格^1*，李文昊¹，崔锦江³
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0565-05
		平场全息凹面光栅的理想像面应为一平面，此时子午焦线与弧矢焦线均位于像面内且彼此重合，形成接近理想像点的光谱像。但子午焦线总是存在弯曲，只有弧矢焦线在满足一定条件的情况下可以成为直线。鉴于此，提出一种满足平场弧矢焦线条件的平场全息凹面光栅设计方法。利用光学设计软件ZEMAX研究了运用此方法设计的零像散光栅的成像特性，并与原有设计方法得到的结果进行比较。模拟结果显示，满足平场弧矢焦线条件的光栅能够达到与原有方法所设计光栅相当的光谱分辨率，而其全波段零像散特性使其拥有更加出色的弧矢方向聚焦性能，显著提高平场光谱仪的信噪比。
		2012 Vol. 32 (02): 565-569 [摘要] ( 1093 ) PDF (1872 KB) ( 912 )

	570	一种移动式遥测天然气泄漏检测仪
		张帅¹，刘文清^1*，张玉钧¹，阚瑞峰¹，阮俊¹，王立明¹，余殿强²，董金婷²，韩小磊²，崔益本¹，刘建国¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2012)02-0570-05
		天然气管道泄漏检测对人员安全、环境保护以及国家财产安全等具有重要的意义，但是，由于管线跨越地域广阔，操作工况以及环境情况复杂，致使管线的泄漏检测存在困难。文章介绍了一种基于波长扫描差分吸收光谱技术的移动式遥测天然气泄漏检测仪。针对遥测回波吸收光谱特性，提出了基于小波变换的改进型软阈值小波去噪方法，实验分析能够提高系统信噪比3倍多，同时在遥测光强为530 nA时，可达到的最小遥测灵敏度为80 ppm·m，系统采用波长扫描差分吸收光谱技术成功实现天然气泄漏的定量遥测与准确定位，具有快速、准确、智能及安全等特点。
		2012 Vol. 32 (02): 570-574 [摘要] ( 339 ) PDF (2028 KB) ( 633 )

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