加入收藏  设为首页
 
返回首页 | English  
   首页   |   期刊介绍   |   编 委 会   |   投稿简则   |   投稿须知   |   获奖情况   |   被收录情况   |   影响因子   |   期刊订阅   |   联系我们   |   专利保护知识问答   |   版权转让协议   |   介绍信(格式)   |   保密审查单   |   投稿模板
编辑部公告
22 第三届光谱技术及应用大会
22 期刊引证信息快报
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
22 本刊声明
22 投稿注意事项
22 《光谱学与光谱分析》稿件流程
22 期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统
22 敬告读者——本刊全文上网

ScholarOne Manuscripts 登录

用户ID:

密码:

忘记密码?

输入电子邮件地址取回您的帐号信息

  在线期刊
    当期目录
    预出版文章摘要
    文章检索
    过刊浏览
    摘要点击排行
    全文下载排行
    Email Alert
    
友情链接  
22 中国科学技术协会
22 中国光学学会
22 中国知网(CNKI)
22 万方数据
22 中国化学会
22 中国光谱网
22 中国物理学会
文章快速检索  
  高级检索
2011年 31卷 02期
刊出日期:2011-02-01

光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
289 教育宗师,科学泰斗——严济慈诞辰110周年
今年是“教育宗师,科学泰斗”严济慈院士诞辰110周年。严老生前很关心和支持光谱学的发展,曾为《光谱学与光谱分析》题写刊名,并题词勉励。发表以下短文,表示我们对严老的敬重和怀念!
2011 Vol. 31 (02): 289-290 [摘要] ( 1318 ) PDF (1145 KB)  ( 634 )
291 我国药用雄黄的晶体结构鉴定
张志杰1,周群2,尉京志2,张艳玲2,孙素琴2*,黄璐琦1*,原思通1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0291-06
采用拉曼光谱和X射线衍射法,结合文献研究鉴定我国药用雄黄的晶体结构为α-As4S4。实验选取我国唯一药用雄黄的基源矿石——湖南石门雄黄矿石及临床药用的饮片、中成药制剂等10批样品为研究对象,测定了其XRD(X-ray diffraction)图谱和拉曼光谱,其特征谱线经全谱拟合获得了PDF(the powder diffraction file)号及晶体常数,拉曼光谱解析了其成键情况,并且通过对不同构型雄黄的鉴别,验证了我国药用雄黄的晶体结构。同时,对六种常规方法制备的18批炮制品及含雄黄中成药制剂的研究发现,常规的炮制加工和制剂生产不会造成雄黄晶体结构的变化。该研究结果澄清了我国药用雄黄的化学本质,为雄黄的质量标准制订以及吸收机理研究奠定了基础。
2011 Vol. 31 (02): 291-296 [摘要] ( 1136 ) PDF (2798 KB)  ( 481 )
297 红外光谱用于大肠肿瘤诊断的初步研究
姚宏伟1,刘亚奇1,傅 卫1,石雪迎2,张元福3,徐怡庄3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0297-05
探索红外光谱诊断大肠肿瘤性质的可行性。联合使用衰减全反射探头与傅里叶变换红外光谱仪测定新鲜离体大肠18个癌组织和10个良性腺瘤的红外光谱,将两组光谱的峰位及相对峰强等指标进行比较。与良性腺瘤相比,大肠癌的红外光谱具有如下特征:(1)与脂类相关的谱带2 925和1 740 cm-1峰强比I2 925/I1 460(p=0.018)和I1 740/I1 460(p=0.009)明显降低,表明癌组织的脂类相对含量降低;(2)与蛋白质相关峰强比值I3 375/I1 460(p=0.012)和I1 550/I1 460(p=0.041)明显升高,表明蛋白质相对含量明显升高;(3)与核酸相关的1 080 cm-1处峰位发生明显的蓝移(p= 0.039),峰强比I1 080/I1 460明显升高(p=0.036),说明癌组织中核酸相对脂类含量明显增加;(4)谱带1 305 cm-1处峰位发生明显的红移(p= 0.041),其指认有待进一步研究。初步研究结果表明,傅里叶变换红外光谱分析可能成为一种快速鉴别大肠肿瘤性质的新方法。
2011 Vol. 31 (02): 297-301 [摘要] ( 2807 ) PDF (1368 KB)  ( 579 )
302 不同的光透明剂对在体人皮肤组织光学透明的反射光谱研究
赵庆亮1, 郭周义1, 魏华江1*, 杨洪钦2, 司俊丽3, 谢树森2, 巫国勇4, 钟会清1, 李兰权1, 郭 晓1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0302-06
研究了经三种不同类型的透明剂处理后的在体人皮组织在波长为400~1 000 nm范围内随时间变化反射光谱特性的变化及各组于580 nm处分别在0~60 min时间段各组反射光谱的改变程度。实验采用USB-4000光纤光谱仪分别获取经丙三醇、葡萄糖及丙二醇处理在体人皮肤组织前后的在0, 10, 20, 30, 40, 50和60 min的平均漫反射光谱。实验结果表明:分别经三种不同类型透明处理后的皮肤组织的平均反射光强度都呈现出明显的减弱,但是随着各自作用于皮肤组织时间的增长,所导致的相对反射率减少量逐渐增大。经40%甘油作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40,50和60 min处的相对反射率的减少分别为5%, 7%, 9%, 10%, 11%和12%,经40%葡萄糖作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40, 50和 60 min处的相对反射率的减少分别为9%, 13%, 16%, 19%, 21%和22%,而40%丙二醇作用于皮肤组织后在10, 20, 30, 40, 50和60 min处的相对反射率的减少分别为14%, 22%, 29%, 32%, 34%和35%。可见,这三种不同类型的透明剂都能够显著增强光在皮肤组织中的穿透能力,在0~60 min的时间内各组得光透明时间进程也有所不同,在同体积分数下,光学透明效果差异显著地由高到低依次为40%丙二醇,40%葡萄糖,40%甘油。
2011 Vol. 31 (02): 302-307 [摘要] ( 1855 ) PDF (1584 KB)  ( 769 )
308 Synthesis and Luminescent Properties of LuAG∶Ce3+ Transparent Ceramics by Solvo-Thermal Method
WANG Lin-xiang1, 2, 3, ZHU Heng-jiang2, WU Ling-yuan1, 3, DENG Kai-mo1, 3, GUO Chang-xin1, YIN Min1, 3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0308-06
The precursor powders of LuAG∶Ce3+ transparent ceramics were synthesized by solvo-thermal method. The crystal structure and morphology of powders were analyzed by means of Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The precursor powders were sintered into transparent ceramics in vacuum and then in nitrogen without any additive. The surface morphology of the transparent unpolished ceramics was characterized using scanning electron microscopy. Some factors that affect the transparency of ceramics were discussed. The UV-Vis fluorescence excitation and emission spectra of LuAG∶Ce3+ transparent ceramics were measured. The vacuum ultraviolet spectra of transparent ceramics were investigated using the synchrotron radiation as the excitation source. The excitation mechanism of Ce3+ was discussed at different excitation wavelength.
2011 Vol. 31 (02): 308-313 [摘要] ( 1166 ) PDF (1913 KB)  ( 440 )
314 分子多振动模式的振动退相时间同时测量方法
万 辉1,尹 君1,2,于凌尧1,刘 星1,屈军乐1,林子扬1*,牛憨笨1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0314-05
利用作者自制的超连续谱激发时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-stokes Raman scattering, CARS)谱仪同时测得反映分子组成的各种振动谱以及这些振动模式各自的退相时间。实验对苯甲腈样品分子振动谱中5个典型分子振动模式的振动弛豫过程进行了测量,一次获得了这种分子各振动模式对应的退相时间。在实验中发现苯甲腈苯环中的面内弯曲振动模中存在振荡衰减现象,这是由两个相邻简正振动模同时被激发并叠加而产生的。还对苯甲腈与无水乙醇混合后的三个更强的振动模的振动弛豫过程进行了测量,并得到了这种混合物的振动退相时间。这种方法具有检测样品自身特性和所处微环境变化的能力,在生物学、化学和材料科学等研究领域具有重要的应用前景。
2011 Vol. 31 (02): 314-318 [摘要] ( 1901 ) PDF (1897 KB)  ( 488 )
319 实验参数对激光诱导铝合金产生等离子体光谱的影响
朱德华1,倪晓武1*,陈建平2,张宏超1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0319-04
利用Nd∶YAG脉冲激光诱导击穿2519A铝合金产生等离子体光谱,采用光谱仪检测和记录了Al和Cu的原子谱线,并研究了不同实验参数或条件对该谱线的影响。结果表明,透镜到样品表面距离、探测角度、激光脉冲能量、观测高度和环境气压大小对实验分析性能,如谱线强度、信背比和实验可重复性等均有较大的影响,通过设置适当的实验条件可以获得最佳的实验结果。
2011 Vol. 31 (02): 319-322 [摘要] ( 2133 ) PDF (1546 KB)  ( 505 )
323 木糖醇和D-木糖的太赫兹光谱检测与分析
梁承森, 赵国忠*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0323-05
甜味剂是一种非常重要的食品添加剂,在食品工业中的应用十分广泛,甜味剂的鉴别和检测是一个非常重要的研究课题。太赫兹电磁辐射具有许多独特的性质,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已发展成为一种重要的无损检测方法。文章利用太赫兹时域光谱技术,对木糖醇和D-木糖进行了光谱测量,结果表明在0.3~2.6 THz波段内,木糖醇在1.62,1.87和2.51 THz三个频率位置处出现吸收峰,而D-木糖的吸收峰位于1.67,1.96和2.46 THz。应用密度泛函理论,对两种样品的单分子结构进行几何优化和频率计算,并据此对实验测量的吸收峰进行了指认,说明部分吸收峰源于单分子的振动模式,另一部分源于分子间相互作用的振动模式。
2011 Vol. 31 (02): 323-327 [摘要] ( 1191 ) PDF (2123 KB)  ( 848 )
328 光谱法研究低气压空气介质阻挡放电均匀性
董丽芳,王 帅,刘为远,杨玉杰, 岳 晗, 肖 红
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0328-03
利用介质阻挡放电装置,在低气压空气中得到了均匀放电,并采用光谱法,研究了放电等离子体温度的空间均匀性。实验采集了氮分子光谱,采用氮分子第二正带系C3Πu→B3Πg计算振动温度;采用氮分子离子第一负带系B2Σ+u→X2Σ+g计算转动温度(气体温度)。实验发现,振动温度随电压增加而减小,而转动温度随电压增加而增大。等离子体振动温度和转动温度在空间上的涨落幅度均随电压增加而减小,说明放电的均匀性随电压增加而逐步加强。 上述结果对于空气均匀放电等离子体在材料处理应用具有重要意义。
2011 Vol. 31 (02): 328-330 [摘要] ( 1507 ) PDF (1525 KB)  ( 639 )
331 下转换材料β—NaYF4∶Tb3+, Yb3+的水热法合成和发光性质研究
姜桂铖1,韦先涛1,王林香1, 2,王晓纯1,陈永虎1,尹 民1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0331-04
利用水热法合成了粉末发光材NaYF4∶Tb3+, Yb3+。 分别用X射线衍射(XRD), 光致发光谱(PL)和激发谱(PLE)测试了合成材料的物相结构和发光性质。研究结果表明:合成的NaYF4∶Tb3+, Yb3+材料为六方相的晶体, 无立方相的。 改变Tb3+和Yb3+的掺杂浓度后晶格结构没有变化,说明离子Tb3+和Yb3+取代的是Y3+离子的晶格位置。在355 nm脉冲激光激发下,检测到了Tb3+的5D37FJ(J=5-0)和5D47FJ(J=6,5,4,3) 可见波段特征发射光和Yb3+950~1 050 nm (2F5/22F7/2)的近红外发光,研究了可见和近红外的发射强度随Yb3+掺杂浓度的变化,表明Tb3+和Yb3+之间存在能量传递,其可能的能量传递方式是共合作能量传递过程。当Tb3+ 和 Yb3+的掺杂摩尔浓度分别是1 mol%和6 mol% 时具有最强的近红外发射。
2011 Vol. 31 (02): 331-334 [摘要] ( 1974 ) PDF (1650 KB)  ( 859 )
335 二价铕离子掺杂碱土金属硫代铝酸盐电子振动耦合参量与发光特性
张东璞,薛 唯,喻志农*,章 婷,蒋玉蓉,冷 健,孔祥君
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0335-05
为了获得高效的蓝色和绿色的电致发光材料,对Eu2+掺杂的碱土金属硫代铝酸盐电子振动耦合参量与发光特性的关系进行了深入研究。首先简述了用于MAl2S4∶Eu材料发光性能评估的位形坐标模型并引入各评估参量;其次结合材料的晶体结构对 MAl2S4∶Eu材料的光致发光和电致发光性能进行了比较和分析;最后,通过材料的PL光谱曲线计算出材料的特征能量和两个比值因子参量的值,从而得到对MAl2S4∶Eu发光材料的量化比较。根据评估结果和其CIE1931色坐标的比较,可以认为BaAl2S4∶Eu和CaAl2S4∶Eu较适合于作为蓝色和绿色发光材料。由于可以使发射峰发生移动,镁、锶的硫代铝酸盐可以作为复合硫代铝酸盐发光材料使用。
2011 Vol. 31 (02): 335-339 [摘要] ( 270 ) PDF (1394 KB)  ( 415 )
340 Rubrene薄层的位置对器件发光性能的影响及器件内激子复合区域的分析
徐登辉1,李 熊1,王秀娥1,赵 慈1,赵 佳1,邓振波2,吕昭月2,陈 征2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0340-04
通过在主体材料上蒸镀一层荧光染料超薄层的方法,研究了有机小分子5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene)薄层在器件中不同位置时,有机电致发光器件(OLED)的电致发光光谱及发光性能。实验发现当rubrene薄层位于NPB/AlQ界面处时,器件的发光几乎都来自rubrene的发光;当薄层位置远离界面时,器件的发光则同时来自rubrene和AlQ的发光。通过对器件电致发光光谱的分解,研究了rubrene薄层在不同位置时器件发射光谱的变化,并确定了rubrene和AlQ两种材料各自对器件电致发光的贡献,进一步分析了rubrene发光强度与该薄层位置之间的关系。通过分析,得到激子在AlQ层中的迁移长度约在15~20 nm之间。此外,还进一步探讨了该器件中激子复合及传输的特点。
2011 Vol. 31 (02): 340-343 [摘要] ( 1232 ) PDF (1906 KB)  ( 590 )
344 Lu2SiO5∶Ce透明薄膜改性及其发光性能
范洋洋,刘小林*,顾 牡,倪 晨,黄世明,刘 波
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0344-05
Lu2SiO5∶Ce具有高密度、高光产额、快衰减等优点,是一种性能优异的新型X射线闪烁薄膜材料。本文采用溶胶-凝胶工艺和旋涂技术,以无机盐为原料、2-甲氧基乙醇为溶剂、聚乙二醇(PEG)为改性剂,在石英基片上成功制备出Lu2SiO5∶Ce透明薄膜,较为详细地研究了PEG对该薄膜发光性能的影响。结果表明当采用浓度为12.5%的PEG200时,所制备薄膜的质量和发光强度最为理想;通过多次旋涂,Lu2SiO5∶Ce透明薄膜厚度可达0.9 μm。
2011 Vol. 31 (02): 344-348 [摘要] ( 1288 ) PDF (1927 KB)  ( 503 )
349 Tm3+激活无水芒硝在真空紫外光激发下的发光性质
塔西买提·玉苏甫1, 阿吉木·阿不来1, 克尤木·尼亚孜2,苏宗才1,艾尔肯·斯地克1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0349-04
采用高温固相反应方法在空气中制备了Na2SO4∶Tm3+发光材料。用X射线衍射对晶体结构进行了表征。发射光谱由Tm3+内4f12电子跃迁的窄峰组成。激发光谱分别由Tm3+离子4f12→4f11 5d跃迁(183 nm),O2--Tm3+之间的电荷转移带(170 nm)引起的强激发谱和基质吸收(130,223,258 nm)引起的弱激发谱组成。TmF3激活无水芒硝在真空紫外的激发光谱在浓度大于8 mg时有猝灭现象。
2011 Vol. 31 (02): 349-352 [摘要] ( 1114 ) PDF (1402 KB)  ( 834 )
353 傅里叶变换中红外光谱法检测脑膜瘤的研究
万伟庆2,潘庆华1,3,贾桂军2*,徐怡庄1,来国桥3,刘少轩1, 陈 静1,杨丽敏1,张元福1,翁诗甫1,吴瑾光1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0353-04
采用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法检测了24例液氮冻存的脑膜瘤离体样品(其中良性肿瘤12例,有恶性倾向的肿瘤12例),对得到的红外光谱进行整理分析,发现不同类型脑膜瘤组织(如纤维型脑膜瘤和内皮型脑膜瘤)的红外光谱存在着差异,并且同一种类型的脑膜瘤组织,其恶性倾向的程度不同,他们的红外光谱也表现出较为明显的区别,因此,我们可以从各个特征吸收峰的峰位、峰形及峰强等信息的变化来区分脑膜瘤,并可以初步鉴别脑膜瘤的性质;研究结果发现, 通过某些特征吸收峰(如1 160 cm-1)峰位的变化来鉴别脑膜瘤的性质与病理诊断结果的符合率大于85%,说明傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法有可能发展成为一种对样品无损伤、快速的脑肿瘤诊断新方法。
2011 Vol. 31 (02): 353-356 [摘要] ( 726 ) PDF (1312 KB)  ( 607 )
357 基于夜间热红外光谱的地下煤火监测方法研究
蒋卫国1,2, 武建军1,2*, 顾 磊3, 杨 波4, 陈 强1,2, 刘晓晨1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0357-05
地下煤火燃烧在地表和近地面形成温度高于其周围环境的区域,可用热红外遥感技术监测地下煤火高温度区及热异常区。以内蒙古自治区乌达煤田火区为例,探索了利用不同季节夜间ASTER热红外光谱进行地下煤火监测方法。采样TES-ADE算法反演地表温度,阈值分割法提取煤火区,分析地表温度的季节变化规律、夜间与白天地表温度差异、煤火区分布格局及变化趋势。结果表明:(1)相对白天来说,夜间热红外光谱能够有效反演煤火区的地表温度,而且能够避免沙地、裸地与建筑物的干扰,提取的高温区基本都是煤火区;(2)相对其他季节来说,冬季热红外光谱是反演煤火区地表温度及提取煤火区的最佳时相,能有效区分煤火区与背景区;(3)冬季夜间热红外光谱能够有效监测煤火区的变化与分布格局。
2011 Vol. 31 (02): 357-361 [摘要] ( 1800 ) PDF (1941 KB)  ( 700 )
362 改进的K/S算法对近红外光谱模型传递影响的研究
李 华,王菊香*,邢志娜,申 刚
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0362-04
在近红外光谱分析模型传递中,常用Kennard/Stone算法(K/S算法)来选择转换集样品。K/S算法是根据样品间光谱的欧氏距离来计算样品间差异的。为了寻求样品间差异的最佳表达方式,用K/S算法选出更有代表性的样品。文章分别用欧氏距离和马氏距离计算混胺样品的光谱差异,用PDS算法传递混胺中二甲苯胺近红外光谱分析模型,通过传递后的预测标准偏差(SEP)评价两种距离的优劣。用性质差异和光谱差异结合的方式计算样品间的差异,并与单独用光谱差异和性质差异的方式进行比较。结果表明,在PDS算法中,马氏距离选出的样品更具有代表性,性质差异和光谱差异的结合更能代表样品间的差异。
2011 Vol. 31 (02): 362-365 [摘要] ( 1108 ) PDF (1373 KB)  ( 609 )
366 基于近红外光谱和偏最小二乘法的慈竹纤维素结晶度预测研究
孙柏玲,刘君良*,柴宇博
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0366-05
将近红外光谱技术和化学计量学相结合分析慈竹纤维素结晶度。通过区间偏最小二乘法(iPLS)、联合区间偏最小二乘法(siPLS)和反向区间偏最小二乘法(biPLS)优化建模区域,建立经多元散射校正后光谱的结晶度分析模型,并与全光谱范围350~2 500 nm建立的偏最小二乘(PLS)模型进行比较。结果表明,三种改进偏最小二乘法建立的结晶度模型预测效果均优于PLS模型,并且当采用联合区间偏最小二乘法将全光谱进行30个子区间划分,选择三个子区间[8 12 19]组合时,建立的siPLS模型预测效果最好,相关系数(r)达到0.88,预测标准差(RMSEP)为0.0117。因此,采用联合区间偏最小二乘法可以有效选择建模光谱区域,提高模型预测能力,实现慈竹纤维素结晶度的快速预测。
2011 Vol. 31 (02): 366-370 [摘要] ( 1107 ) PDF (1486 KB)  ( 581 )
371 基于可见/近红外反射光谱的大豆叶绿素含量估算方法比较
汤旭光1,2, 宋开山1,刘殿伟1*,王宗明1,张 柏1,杜 嘉1, 曾丽红1,姜广甲1,2, 王远东1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0371-04
作物叶绿素含量的估测可以为精准农业提供技术支持。该文利用PROSAIL模型模拟了不同叶绿素水平下的大豆冠层光谱反射率,而后针对多期实测高光谱及相应的叶绿素数据,在对响应波段进行小波能量系数提取的基础上,分别采用多元线性回归、BP神经网络和RBF神经网络、以及偏最小二乘法进行估算,并进行了比较分析。研究结果表明,基于小波分析的三种回归模型都取得了较好的估算效果,验证模型的R2分别为0.634,0.715,0.873和0.776, 其中RBF神经网络方法和基于高斯核函数的PLS模型精度最好,能够全面稳定地估算叶绿素含量。
2011 Vol. 31 (02): 371-374 [摘要] ( 1778 ) PDF (1457 KB)  ( 751 )
375 血清中胆固醇的近红外光谱测量及模型适用性研究
杨皓旻1, 2,卢启鹏1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0375-04
使用近红外光谱分析方法进行了血清中胆固醇含量的快速、无试剂测量研究,并考察、分析了模型的适用性。利用傅里叶光谱仪测量1,2和6.5 mm厚血清的近红外光谱,在合频与第一、第二倍频波段内,结合偏最小二乘方法(PLS)对胆固醇建立了模型。1,2,6.5 mm厚血清模型的预测标准差(RMSEP)分别是 0.15,0.16,0.29 mmol·L-1,相对预测误差平均值(MPEP)是2.9%,3.1%,4.8%。为测试模型的适用性,模型建立后一个月内分别测量了其他两批血清的光谱,使用已建立的模型对样品进行预测,1 mm模型的预测效果最好。实验结果表明,对于血清中胆固醇的含量,可以建立较高精度的分析模型。此外,建模采用的样品厚度较薄时,分析模型适用性更好。
2011 Vol. 31 (02): 375-378 [摘要] ( 1535 ) PDF (1408 KB)  ( 544 )
379 牛肉化学成分的近红外光谱检测方法的研究
孙晓明1, 2,卢 凌2,张佳程1,张松山2,孙宝忠2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0379-05
通过对整块牛肉和肉馅样品进行扫谱,测定其脂肪、蛋白和水分含量,采用国产SupNIR-1000近红外光谱仪,运用人工神经网络(ANN)分别建立肉馅和整块牛肉的脂肪、蛋白和水分的模型。肉馅样品的脂肪模型校正相关系数为0.971、预测相关系数为0.972;蛋白的校正相关系数为0.952、预测相关系数为0.949;水分的校正相关系数为0.938、预测相关系数为0.927。整块牛肉的脂肪模型校正相关系数为0.935、预测相关系数为0.810;蛋白的校正相关系数为0.954、预测相关系数为0.868;水分的校正相关系数为0.930、预测相关系数为0.913。比较可知近红外光谱能够更好的检测肉馅的脂肪、蛋白和水分含量。整块牛肉的模型也基本上可以满足牛肉化学成分的在线快速检测的要求。
2011 Vol. 31 (02): 379-383 [摘要] ( 1440 ) PDF (1752 KB)  ( 989 )
384 基于红外吸收光谱的瓦斯气体浓度检测技术
罗达峰,杨建华,仲崇贵
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0384-03
针对现有矿井瓦斯传感器的缺点,基于红外光谱吸收原理,采用差分吸收技术设计了红外瓦斯气体浓度探测系统。该系统采用单光路吸收气室和单光路双波长探测技术,利用差动放大电路为核心的微弱信号处理电路实现瓦斯浓度输出信号的检测,并采用线性关系式拟合瓦斯浓度和输出电压的关系曲线,实现了对瓦斯浓度的全量程精确探测。实验表明,该系统的测量误差小于2%,具有很高的测量精度,具备了煤矿应用的基础。
2011 Vol. 31 (02): 384-386 [摘要] ( 1724 ) PDF (1266 KB)  ( 625 )
387 可见/近红外光谱分析技术快速鉴别航天育种番茄
施佳慧1, 2,陈自力3,邵咏妮1,何 勇1,冯 盘1,朱加进1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0387-03
提出了利用可见/近红外光谱技术快速无损鉴别航天育种番茄品种的方法,采用偏最小二乘法对光谱特征信息进行提取,与神经网络结合建立番茄品种的鉴别模型。该模型将提取后的主成分作为神经网络的输入,加速了神经网络的训练速度。同时采用小波变换对大量光谱数据进行压缩, 并结合神经网络建立番茄品种鉴别模型,该模型将压缩后的数据作为神经网络的输入。通过对太空育种突变株M1,M2及其亲本番茄品种的共105个番茄果实样本建立训练模型,并用每个品种15个样本,共45个番茄果实的样本进行预测。两个模型的鉴别正确率分别达到95.6%和97.8%。说明本方法具有较高的鉴别准确度,为航天育种番茄品种的快速无损鉴别提供了新的方法。
2011 Vol. 31 (02): 387-389 [摘要] ( 1696 ) PDF (1152 KB)  ( 651 )
390 近红外漫反射线性加和光谱在烟叶复烤配方中的应用
张雅娟1,马 翔2,张晔晖1,米津锐3,许 莉1, 王 毅2,温亚东2,赵龙莲1,李军会1*,张录达3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0390-04
应用近红外光谱分析技术进行烟叶复烤配方的辅助分析以及设计过程中,需要大量的不同混合比例的样品光谱,而混合样品光谱在实际生产过程中是很难获得的;且不同分级的样品很难实现均匀混合,不可避免的引入误差。文章提出了应用近红外漫反射光谱的线性加和原理产生“理论混合均匀光谱”来代替实际的混合样品光谱,不仅能够消除混合不均匀造成的误差,而且省去了制备混合样品和测试光谱的过程,省时、省力、省原料。从原光谱、导数光谱、主成分、以及PPF投影四个方面进行了线性加和光谱与实测混合样品光谱之间的对比分析,验证了线性加和光谱的可行性和优越性。
2011 Vol. 31 (02): 390-393 [摘要] ( 1579 ) PDF (1175 KB)  ( 920 )
394 可循环表面增强拉曼光谱基底的制备及其应用
倪丹丹1,王伟伟,姚建林*,张雪姣,顾仁敖
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0394-04
以氨基硅烷为偶联剂,硅酸钠为硅源,合成了一种以金为核,二氧化硅为壳的核壳纳米粒子。通过调节硅酸钠的量,反应温度和反应时间控制二氧化硅壳层厚度,获得理想的表面增强效应。通过研究表面增强拉曼光谱(SERS)信号强度和二氧化硅层厚度之间的关系优化基底的制备条件。采用对巯基苯和联吡啶作为探针分子进行SERS实验,在一定浓度范围内得到SERS信号强度和浓度的对数之间的线性关系,实验结果表明此组装有Au@SiO2的ITO基底作为可循环利用基底可定量分析吸附物种的浓度。
2011 Vol. 31 (02): 394-397 [摘要] ( 1181 ) PDF (1769 KB)  ( 686 )
398 金刚石压腔蛇纹石原位拉曼光谱研究
刘 锦,孙 樯*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0398-04
在金刚石压腔中,运用激光拉曼光谱技术对高压下蛇纹石矿物结构及其稳定性进行了原位观测与研究。实验获得蛇纹石在常温下从0.1~5 140 MPa的拉曼光谱数据。研究发现,蛇纹石低频拉曼谱峰388,471,692和705 cm-1随压力增加有规律地向高频偏移;层内羟基3 664 cm-1峰和层间羟基3 696 cm-1峰与压力呈明显的正相关性。层内羟基3 664 cm-1峰随压力变化的斜率为3.3 cm-1·GPa-1,层间羟基3 696 cm-1峰在2.0 GPa时斜率由8.3 cm-1·GPa-1变为1.1 cm-1·GPa cm-1。在实验温压条件下,蛇纹石未发生脱水作用。
2011 Vol. 31 (02): 398-401 [摘要] ( 582 ) PDF (2164 KB)  ( 637 )
402 模拟深海极端环境下烷类气体的拉曼光谱实验研究
马 君,曲业飞,黄阳玉,杨成恩,史晓凤,郑荣儿
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0402-06
利用高温高压深海模拟实验系统,进行了深海热液环境下烷类气体水溶液的拉曼光谱探测,分析了烷类分子的拉曼特征峰随温度和压力的变化规律,建立了温度与光谱之间的数学模型。结果表明:由于水的氢键作用,导致溶于其中的烷类分子的拉曼特征峰频移量较其气态时减小;常温下,在≤40 MPa压力范围内,烷类分子的拉曼特征峰均未见明显变化;在40 MPa的压力下,随着温度的升高(≤350 ℃),各拉曼特征峰的峰位均发生红移,谱线半高宽度(FMHW)均增加。该实验结果为利用激光拉曼光谱技术进行实时、原位热液区化学成分探测提供了实验基础。
2011 Vol. 31 (02): 402-407 [摘要] ( 705 ) PDF (3088 KB)  ( 656 )
408 单个活态细胞显微激光拉曼散射光谱处理方法研究
康立丽1,黄耀熊2*,吴正洁2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0408-04
单细胞激光共焦拉曼散射光谱由于受扫描条件、样品自身浓度以及样品分子组成等因素的影响,其谱线信噪比较低、荧光背景有时较明显从而导致谱线质量较差。本文主要针对活态单细胞的拉曼光谱进行谱线预处理技术研究用以提高谱线的信噪比、灵敏度及降低荧光背景干扰。首先是宇宙射线的去除,之后进行谱线的归类,这是提高谱线灵敏度的关键步骤;其次是进行滤波及样品平均提高谱线的信噪比;最后是比较谱线本底降低荧光背景对定量分析的干扰。经过上述系列处理后单细胞拉曼谱线可使一些变化小、但灵敏的谱线表现出来,使其能更好地反映细胞内分子及结构信息等的变化。
2011 Vol. 31 (02): 408-411 [摘要] ( 1781 ) PDF (1507 KB)  ( 612 )
412 单细胞拉曼光谱结合多元统计方法分析不同酿酒酵母菌株的成分差异
赖钧灼1, 2,刘 斌3,王桂文1,陶站华1,黄庶识1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0412-06
应用单细胞拉曼光谱技术结合多元统计方法分析比较了六株不同来源的酿酒酵母菌株的同步化细胞,从而获知菌株间细胞成分的差异。利用连续密度梯度离心法分离酿酒酵母同步化细胞,分别对六个酵母菌株的同步化单细胞进行拉曼信号收集,并结合主成分分析(PCA)、辨别函数分析(DFA)两种多元统计分析光谱差异。结果表明,细胞的拉曼光谱表征其物质的基本组成与结构,六个菌株的拉曼光谱比较发现菌株间细胞的蛋白质、脂类的差异较大,而核酸类物质相差较小。六个菌株的拉曼光谱经多元统计分析可以在一定程度得到区分,辨别函数分析结果显示影响菌株间光谱差异最大共有14个峰:706,862,918,997,1 073,1 127,1 269,1 291,1 305,1 429,1 465,1 591,1 602 和1 652 cm-1,其中10个峰归属为蛋白质,3个峰归属为脂类,1个峰归属为核酸。 根据DFA载荷,从1 340个谱线中提取出上述的14个谱峰进行新的DFA结果,与前面的结果是一致的。此方法能在单个活体细胞中进行,无需复杂前处理,能较好地研究遗传本质相差较小的酿酒酵母菌株间的成分差别。
2011 Vol. 31 (02): 412-417 [摘要] ( 1635 ) PDF (1945 KB)  ( 647 )
418 南极海洋芳香烃低温降解微生物的拉曼光谱分析
王以斌1, 2,缪锦来1, 2*,何碧娟3,梁 强1, 2,刘芳明1, 2,郑 洲1, 2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0418-04
激光镊子拉曼光谱技术可以实现在自然状态下对单个细胞或细胞器较长时间的观察研究。应用激光镊子拉曼光谱技术实时观察南极微生物低温降解芳香烃过程中单个南极细菌的细胞生长和胞内生物大分子的动态变化过程,收集、分析其拉曼光谱,结果发现:单细胞的拉曼光谱反映了其细胞内部的生命物质组成,南极动球菌NJ41和希瓦氏菌NJ49生长和降解芳香烃过程中产生蛋白类和葡聚糖类物质较多,而假交替单胞菌NJ289生长和降解芳香烃过程中产生脂类物质较多,其次才是蛋白类物质;各菌株产生蛋白类物质的多少是与产生的降解限速酶对应的,也是与低温降解芳香烃的能力是直接相关的。
2011 Vol. 31 (02): 418-421 [摘要] ( 1202 ) PDF (1499 KB)  ( 857 )
422 PAMAM树枝状大分子的紫外及荧光性质研究
李亚鹏1, 赵义丽1, 宋艳涛1,常钰磊1, 刘林林1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0422-05
以乙二胺为核,通过迈克尔加成反应和酯胺解反应这两个重复的步骤,合成了0.5~5.0代PAMAM树枝状大分子,使用氢核磁共振波谱(1H NMR)、碳核磁共振波谱(13C NMR)和质谱(MS)等证明了树枝状大分子的结构。同时对不同代数树枝状大分子的紫外及荧光性质进行了研究,发现整代树枝状大分子和半代树枝状大分子由于端基的不同,从而表现出不同的紫外吸收峰位,而紫外吸收强度与树枝状分子的分子骨架有密切的关系。虽然没有传统的荧光发射基团,但PAMAM树枝状分子却表现出特有的荧光现象,本文对PAMAM树枝状分子的荧光性质的影响因素进行了详细的研究。
2011 Vol. 31 (02): 422-426 [摘要] ( 1848 ) PDF (1873 KB)  ( 632 )
427 水库型河流溶解有机物三维荧光光谱的平行因子分析
郭卫东,杨丽阳,王福利,陈文昭,王新红,洪华生
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0427-04
利用三维荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC)模型,研究了2008年6月“水库型”河流闽江中溶解有机物(DOM)的荧光组分特征及其分布变化,以探讨河流DOM的来源、动力学过程及主要控制因素。闽江DOM包括类腐殖质组分C1(<250,325/424 nm)、C2(270,395/482 nm)与类蛋白质组分C3(<250,280/358 nm)等三种荧光组分,其中类腐殖质组分占绝对优势。利用荧光组分可对上游三条支流之间的混合进行灵敏的指纹示踪。闽江干流DOM荧光组分的含量基本一致,反映了大型水库修建对闽江有机碳循环尚未产生显著影响。利用相关和主成分分析揭示出闽江类腐殖质组分主要来源于流域土壤的冲刷,它与吸收系数a(355)之间的关系密切;而类蛋白质组分主要在水环境中产生,可用于示踪水体中总溶解氮(TDN)的变化。利用荧光组分的多元线性回归可有效地对溶解有机碳(DOC)的含量进行示踪,表明EEMs-PARAFAC是研究河流DOM动力学过程的重要手段。
2011 Vol. 31 (02): 427-430 [摘要] ( 1991 ) PDF (1684 KB)  ( 1059 )
431 聚电解质诱导的硫代黄素T激基缔合物及其对温度的荧光比率传感
李 丹,孙向英*,李 芳
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0431-05
研究了在水溶液中阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对阳离子型染料硫代黄素T(ThT)荧光光谱的影响,并考察了PSS存在下,ThT在水溶液中所形成激基缔合物的影响因素。实验证明,通过静电吸引作用,PSS可以增加ThT的局部浓度,从而显著地促进ThT激基缔合物的形成;ThT单体及其激基缔合物荧光强度(IMIE)随温度的变化发生有规律的变化,ln(IE/IM)与1/T有较好的线性关系,据此可建立一种新型的对温度敏感的可裸眼识别的荧光比率传感,该传感可有效地消除激发光强度的不稳定性和光强漂移等环境因素的影响,提高了识别的准确度。
2011 Vol. 31 (02): 431-435 [摘要] ( 1667 ) PDF (2095 KB)  ( 651 )
436 新型羧酸类铽(Ⅲ)三元配合物的合成与荧光性质的研究
任晓明,魏长平*,吕志军
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0436-04
以2-苯胺羰基苯甲酸(HAB),2-二苯胺羰基苯甲酸(HDPAB)为第一配体,咪唑并[5,6-f]邻菲罗啉(IP)为第二配体,合成出两种新型稀土铽三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Tb(HAB)3IP和Tb(HDPAB)3IP。红外光谱的分析表明HAB和HDPAB中的氧原子以及IP中的氮原子与稀土离子进行配位。紫外光谱的分析表明两种配合物中的能量传递主要来自第一配体,且配体HAB的能量传递效率大于HDPAB。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示两种配合物均表现出稀土离子的特征发射,当第一配体的结构发生变化时,二者的发光强度发生了明显的变化,这是由于HDPAB中的氮原子上增加一个苯环后,改变了体系中电子云的分布情况,导致π—π*跃迁吸收的能量不能有效的通过Antenna效应传递给稀土中心离子,使得配合物Tb(HDPAB)3IP的发光强度降低。
2011 Vol. 31 (02): 436-439 [摘要] ( 2593 ) PDF (1435 KB)  ( 535 )
440 基于Savizky-Golay多项式的三维荧光光谱的曲面平滑方法
杜树新,杜阳锋,武晓莉
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0440-04
平滑处理是光谱分析中常用的预处理方法。在二维光谱分析中应用广泛的Savizky-Golay多项式曲线平滑方法并不能直接应用于三维荧光光谱的曲面平滑。文章针对三维荧光光谱提出了多项式平滑方法,从而将Savitzky-Golay多项式平滑方法扩展到三维荧光光谱,以解决曲面平滑问题。对基于三维荧光光谱的水体有机污染物浓度检测进行了实验研究,实验结果表明采用三维荧光光谱平滑处理方法可有效提高检测模型的精度。
2011 Vol. 31 (02): 440-443 [摘要] ( 1111 ) PDF (1166 KB)  ( 897 )
444 CdS量子点荧光光度法测定蛋白质的含量
胡卫平,焦 嫚,董学芝*,王 鑫
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0444-04
利用荧光光度法测定食品中蛋白质的含量;实验以六偏磷酸钠为稳定剂,巯基乙酸为修饰剂水相合成了具有优异光学性质的CdS量子点。基于CdS与牛血清白蛋白(BSA)反应后,荧光强度显著增强,建立了CdS荧光光度法测定蛋白质的新方法;体系的荧光强度与BSA浓度在0.001 43~0.250 mg·mL-1范围内呈良好的线性关系,线性方程为F=5 444.301 03+43.327 39c,相关系数r=0.996 6,检出限为0.001 4 mg·mL-1;该法用于牛奶、蛋清中蛋白质含量的测定,并与标准方法(双缩脲法)做对照,结果满意。
2011 Vol. 31 (02): 444-447 [摘要] ( 1097 ) PDF (1403 KB)  ( 870 )
448 CdTe量子点-罗丹明B荧光共振能量转移猝灭法测定金银花中的微量铜
王晓梅1, 叶 超1, 李臣贵1, 胡育筑1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0448-04
研究CdTe量子点(供体)和罗丹明B(受体)之间荧光共振能量转移的最佳条件,建立了荧光共振能量转移猝灭法测定金银花中微量铜的新方法。采用十六烷基三甲基溴化铵,在pH 6.00的Tris-HCl缓冲液中,Cu2+能对能量转移体系中罗丹明B荧光峰强猝灭从而测定铜的含量。Cu2+浓度在1.3×10-4~3.1×10-2 μg·mL-1范围内与罗丹明B的荧光强度变化ΔF呈现良好线性关系(r=0.996),检测限为4.6×10-5 μg·mL-1,RSD为3.5%,平均回收率为103.4%(n=5)。 该方法适用于金银花中微量铜的测定。
2011 Vol. 31 (02): 448-451 [摘要] ( 1821 ) PDF (1345 KB)  ( 637 )
452 激光诱导击穿光谱定量检测土壤微量重金属元素方法研究
吴文韬,马晓红*,赵华凤,郑泽科,张 敏,廖延彪
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0452-04
在对激光诱导击穿光谱数据分析的基础上提出了一种可以用于元素定量分析的方法。该方法利用傅里叶分析的方法研究了光谱数据中的不同部分(白噪声、热辐射噪声和原子发射光谱),通过带通滤波实现发射光谱与大部分噪声的分离,得到仅含少量白噪声的发射光谱;通过计算待量化元素谱线与其对应单位强度特征谱线的相似度引入卷积强度来衡量待测谱线的强度。选取Cu 324.75 nm作为分析线,Ti 337.28 nm谱线作为参考线,采用上述方法对含微量Cu元素土壤样品进行了测量。实验结果显示:Cu元素含量和其卷积强度的线性系数达到0.997 9,计算得到土壤中Cu元素的检测限为44 mg·kg-1,达到国家土壤环境质量标准规定的二级土壤中Cu含量要求,测量相对误差在10%以内,表明该方法能够满足土壤微量重金属检测简便、快速的要求。
2011 Vol. 31 (02): 452-455 [摘要] ( 1117 ) PDF (1380 KB)  ( 765 )
456 利用被动差分吸收光谱技术反演南极中山站地区夏季臭氧柱浓度
罗宇涵1,2,刘文清2*,卞林根3,逯昌贵3,谢品华2,司福祺2,孙立广1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0456-05
采用被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)对南极中山站地区(69°22′24″ S,76°22′14″ E)的臭氧柱含量进行了72天(2008年12月10日—2009年2月19日)观测,通过被动差分吸收光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理。在反演过程中,考虑了O3,OClO,NO2,O4和BrO的吸收以及大气Ring效应对测量光谱的贡献,获得该区域臭氧柱含量逐日变化趋势。结果表明,观测期间中山站地区没有出现明显的臭氧空洞,但在短时间尺度臭氧含量有较大幅度变化,尤其在12月中旬和2月上旬。与中山站地区Brewer臭氧光谱仪和星载OMI观测资料进行比较分析得出,被动DOAS与Brewer臭氧光谱仪观测数据的相关系数为0.863与星载OMI观测数据的相关系数为0.840,均表现了很好的相关性,说明在南极地区采用被动DOAS在线观测O3柱含量的方法是可靠的。
2011 Vol. 31 (02): 456-460 [摘要] ( 1790 ) PDF (1892 KB)  ( 711 )
461 二维层状聚苯胺及其TiO2复合物的制备与光谱学研究
史 莉,罗志远,武晓东,杨绪杰,陆路德,汪 信*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0461-04
聚苯胺(PANI)是一种具有优良光、电、磁等性能的导电高分子,而TiO2/聚苯胺复合物是结合了聚苯胺和TiO2无机粒子优点的产品。 在表面活性剂十二烷基苯磺酸(DBSA)和水形成的微乳液体系中,利用过硫酸铵(APS)将苯胺直接聚合成具有二维层状结构的聚苯胺,进而通过采用钛酸正丁酯水解与苯胺聚合同时进行的策略合成了层状TiO2/聚苯胺复合物。通过扫描电镜图片(SEM)发现二维层状结构的聚苯胺是由大量聚苯胺薄片堆积而成。X射线衍射(XRD)分析表明聚苯胺及其复合物的层间距均为3.4 nm, 说明这种层状结构极有可能是由DBSA通过协同排列成较为规整的双层分子支撑而成的。傅里叶变换红外谱图(FTIR)说明聚苯胺分子链主要是由苯环和醌环结构组成,拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱图(XPS)则证明钛酸正丁酯在微乳液体系中水解形成的TiO2具有金红石型结构。紫外可见吸收光谱图(UV-Vis)说明引入无机物TiO2会直接改变导电聚合物分子链的电子跃迁行为。
2011 Vol. 31 (02): 461-464 [摘要] ( 1672 ) PDF (1747 KB)  ( 506 )
465 基于Parzen窗的Vague集理论用于油液原子光谱特征优选
徐 超,张培林,任国全,张晓东,杨玉栋
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0465-04
油液原子光谱信息量大且具有模糊性,严重影响了在故障诊断中的应用效率和精度。为选择数量少、效率高的光谱特征,提出了一种光谱特征选择的新方法。基于齿轮箱实验台架,模拟了齿轮正常磨损状态和两种典型故障,并采集了油液样本。将三种磨损状态视为三个Vague集,光谱特征值视为Vague集上的Vague值。基于Vague值之间的相似度量,定义了平均Vague敏感度(mean vague sensitivity,MVS),用来描述光谱特征对不同磨损状态的敏感程度,并据此选择出对磨损状态敏感度高的光谱特征。此外,针对Vague集隶属度的确定严重依赖人为经验的问题,利用Parzen窗法分别估计出三种状态光谱数据的概率密度分布后,结合贝叶斯公式确定出Vague集的隶属度上、下限。实验表明,此方法可以有效地从大量光谱特征中选择出对故障敏感程度较高的特征。
2011 Vol. 31 (02): 465-468 [摘要] ( 372 ) PDF (1094 KB)  ( 349 )
469 小波变换提高动态光谱法血液成分无创检测的精度
李 刚1,门剑龙1, 2,孙兆敏1,王慧泉1,林 凌1,佟 颖1, 3,张宝菊3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0469-04
光谱采集过程中的各种时变噪声影响了动态光谱法血液成分无创检测定量校正模型的精度。该文采用小波变换法,在脉搏频段内对指端投射光谱的时域吸光度波形聚焦,提高了动态光谱数据的信噪比和血液成分含量定量校正模型的精度。对同一个体连续采集10次光谱数据,引入小波变换去噪后动态光谱数据的平均相关系数r自0.979 6提升至0.990 3。对110名志愿者进行血常规体检和指端透射光谱采集,建立动态光谱数据与血糖浓度生化分析值之间的神经网络模型,在引入小波变换去噪后,预测集相关系数自0.6774提升至0.846 8,平均相对误差自15.8%下降至5.3%。实验表明,引入小波变换可以有效地去除动态光谱数据中的噪声,提高定量校正模型的精度,推动了动态光谱法无创血液成分检测的发展。
2011 Vol. 31 (02): 469-472 [摘要] ( 1768 ) PDF (1707 KB)  ( 769 )
473 低山丘陵区可见光谱的分形特征
张法升1,3,刘作新1*,万昊雷2,3,刘 淼1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0473-05
遥感影像记录的反射光谱特征主要来源于异质反射地物的光谱综合作用,了解其空间分布特征有助于影像解译和遥感模型的建立。该文以低山丘陵区10月底多光谱TM遥感影像为研究对象,采用统计学和多重分形相结合的手段分析其空间变异性。结果表明,研究区可见光谱(0.45~0.69 μm) 亮度值(digital number, DN)空间分布表现出统计意义上的尺度不变性;广义分维函数Dq分析表明TM 2(0.52~0.60 μm) DN值空间分布为单一分形,TM 1(0.45~0.52 μm)和TM 3(0.63~0.69 μm) DN值则表现出统计多重分形特征;多重分形谱参数(αmax-αmin)和 [f(αmax)-f(αmin)] 分析进一步显示TM 3 DN值具有高度异质的空间分布特征和最丰富的信息量,其次是TM 1,而TM 2 DN值则具有相对较低的空间异质性和信息量。
2011 Vol. 31 (02): 473-477 [摘要] ( 619 ) PDF (1687 KB)  ( 637 )
478 融合冠层水分特征的光谱参数NCVI及反演玉米LAI
曹 仕1,刘湘南1*,刘美玲1,曹 珊2,姚 帅1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0478-05
精确反演农作物冠层叶面积指数对指导作物管理和作物估产具有非常重要的意义。以吉林市郊区玉米种植区为试点,考虑冠层叶片水分含量对LAI的贡献,在NDVI的基础上结合表征冠层叶片水分含量的植被指数DSWI,提出一种归一化综合植被指数NCVI,以此建立模型反演LAI,并对模型进行检验。结果表明:NCVI模型反演LAI值与实测值之间存在良好的对应关系,此模型突破了传统经验模型对稠密冠层LAI反演的局限,对LAI值大于3的冠层反演效果良好;另外,NCVI模型对土壤水环境十分敏感,在干旱半干旱地区的反演效果明显优于一般区域。
2011 Vol. 31 (02): 478-482 [摘要] ( 1106 ) PDF (1735 KB)  ( 609 )
483 微波后向散射数据改进农作物光谱分类精度研究
贾 坤1,2,李强子1*,田亦陈1,吴炳方1,张飞飞1,蒙继华1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0483-05
利用实验区环境星多光谱数据与Envisat ASAR VV极化数据进行融合,讨论了VV极化微波后向散射数据用于改善多光谱遥感数据农作物分类的精度,并比较了不同分类方法的分类精度。结果表明,两种数据之间的融合充分利用了环境星数据的光谱信息和VV极化数据对于地物结构敏感的特征,不但增强了不同地物之间的光谱差异,而且提高了作物分类精度。两者融合后分类精度比单独使用环境星数据分类精度提高了约5个百分点,而且由于VV极化数据对田间非耕地信息的敏感性,对于田块边界的识别效果有很大的改善。通过该研究探讨了VV极化数据和多光谱数据融合在作物分类中的应用,拓展了遥感数据在农业领域应用的范围,具有推广价值。
2011 Vol. 31 (02): 483-487 [摘要] ( 1473 ) PDF (1641 KB)  ( 755 )
488 利用OH自由基特征发射谱测量正庚烷的点火延迟时间
谢 伟,李 萍*,张昌华, 牛 娜, 聂晓飞,李从善
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0488-04
在化学激波管中利用反射激波进行点火,采用OH自由基在306.4 nm处特征发射谱线强度的急剧变化标志燃料的着火,由光谱单色仪、光电倍增管、压力传感器和示波器组成测量系统,测量了正庚烷/氧气的点火延迟时间,点火压力(1.0±0.1)和(0.75±0.05) atm, 点火温度1 170~1 730 K,当量比1.0,得到了在此实验条件下正庚烷/氧气点火延迟时间随温度变化的关系式。研究结果表明正庚烷/氧气点火延迟时间随温度的增加呈指数减小,点火压力为0.75 atm时,随着点火温度的增加,点火延迟时间的变化率要小于1.0 atm条件时。实验结果为建立正庚烷燃烧反应动力学模型,验证正庚烷燃烧反应机理提供了实验依据。
2011 Vol. 31 (02): 488-491 [摘要] ( 564 ) PDF (1299 KB)  ( 776 )
492 RMSECV曲线筛选光谱波段算法
周 延1,曹 晖2*,巨林仓1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0492-04
提出了一种利用偏最小二乘回归系数矩阵筛选光谱波段的算法。该算法利用偏最小二乘回归系数作为筛选光谱波长的依据, 参考(root-mean-squares error of cross-validation, RMSECV)曲线, 使初选波长数大大降低。在此基础上通过循环选择将无效信息光谱波长剔除, 同时增强了所建模型的预测精确性。通过生产过程的Raman光谱数据验证,该算法比传统的利用回归系数筛选波长的算法更好地提高了模型的精确性,同时降低了模型的复杂程度,是一种高效实用的算法。
2011 Vol. 31 (02): 492-495 [摘要] ( 1087 ) PDF (1873 KB)  ( 631 )
496 一种利用调制光谱形状判断波片快轴方位的新方法
宋连科1,朱化凤2*,韩培高1,马丽丽1,牛明生1,孔德福1,云茂金3,李代林2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0496-04
介绍了一种新的判断波片快轴方位的方法。根据波片相位电光补偿测量原理,采用叠加固定频率的交流电压调制信号,获得偏振消光系统输出信息与调制信号间的关系。利用琼斯矩阵对这一过程进行分析发现,输出光信息通常情况下是由基频和倍频信息叠加而成,叠加结果不仅反映了波片的相位信息,而且反映了波片的轴向信息。通过对此现象的深入分析研究,得到了不同方位放置的波片经旋转后导致的叠加波形形状的变化趋势,通过观察这种变化趋势,能够非常容易地判定相位延迟<π或>π波片的快轴和慢轴,相位延迟<π或>π波片导致的现象相反。
2011 Vol. 31 (02): 496-499 [摘要] ( 1082 ) PDF (1628 KB)  ( 658 )
500 新型氟代三苯胺衍生物的合成和光谱特性研究
徐 清,熊 威,王清琪,干 宁
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0500-04
设计和合成了一种新型氟代三苯胺衍生物——N,N,N′,N′-四苯基-[2′, 2″,3′, 3″,5′, 5″,6′, 6″-八氟对四联苯]-4,4-二胺(OFTPA)。通过元素分析、熔点测定、红外光谱和1H NMR谱等手段对OFTPA的分子结构进行了表征,并对其主要的红外光谱吸收峰和1H NMR谱带进行了归属分析。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法(CV)对OFTPA的电子能级结构和发光性能进行了研究。紫外-可见吸收光谱测定结果表明,OFTPA薄膜的最大吸收峰波长为355 nm,光学带隙(Eg)为3.09 eV。荧光光谱测定结果表明,OFTPA薄膜在365 nm紫外光的激发下,产生发光峰波长在448 nm附近、半峰宽(FWHM)为68 nm的蓝光发射,色纯度高,有望成为优良的蓝光发射材料。循环伏安法测定结果表明,OFTPA的最高占有轨道(HOMO)能级为-5.41 eV,最低空轨道(LUMO)能级为-2.32 eV,具有良好的空穴传输性能。研究结果为进一步研究其在有机光电器件中的应用提供了参考。
2011 Vol. 31 (02): 500-503 [摘要] ( 646 ) PDF (1540 KB)  ( 759 )
504 (2-(4-甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑)锌的分子结构和光谱学性能
许慧侠1,2,陈柳青1,2,王 华1,2,郝玉英1,许并社1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0504-04
合成并研究了(2-(4-甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑)锌(Zn(4-MeBTZ)2)的分子结构、热稳定性和光谱学特性。Zn(4-MeBTZ)2的单晶数据如下:三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=8.989 9(11) ,b=12.161 7(15) ,c=12.871 9(16) ,α=63.492(2)°,β=84.825(2)°,γ=71.187(2)°;苯酚环和噻唑环之间的二面角为2.166°,分子间π—π相互作用的最小距离为3.643 ;Zn(4-MeBTZ)2的HOMO能级为-5.84 eV,光学带隙为2.37 eV;最大发射波长为470 nm,双层结构器件的启亮电压为2.3 V,当电压为13.1 V时达到最大亮度为160 cd·cm-2
2011 Vol. 31 (02): 504-507 [摘要] ( 1127 ) PDF (1996 KB)  ( 683 )
508 基于线性光谱模型和支撑向量机的软硬分类方法
胡潭高,潘耀忠*,张锦水,李苓苓,李 乐
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0508-04
针对硬分类方法中无法解决的混合像元问题及软分类方法中全图共用一套端元进行混合像元分解所带来的弊端,提出了一种新的软硬分类方法。该方法通过分析目标地物在图像中的分布情况,自动计算判别阈值,将图像分为目标地物纯净区域、目标地物混合区域和非目标地物区域。对于目标地物纯净区域和非目标地物区域采用硬分类方法(支撑向量机)快速提取分类信息;对于目标地物混合区域采用软分类方法(端元可变的线性混合像元分解)提取目标地物丰度信息,最后得到目标地物软硬分类结果。通过对北京地区ALOS图像的应用试验,并将新方法与支撑向量机、线性光谱混合模型进行比较,新方法的RMSE值为0.203,总量精度达到95.48%,高于支撑向量机和线性光谱混合模型。实验结果表明,新方法能够有效解决混合像元问题,提高图像分类精度。
2011 Vol. 31 (02): 508-511 [摘要] ( 1443 ) PDF (1244 KB)  ( 758 )
512 高光谱技术分析茶树叶片中叶绿素含量及分布
赵杰文1,王开亮1,欧阳琴1,陈全胜2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0512-04
植物叶片叶绿素含量及分布是植物营养信息表达的一个重要指标。以茶树为研究对象,利用高光谱技术分析茶树叶片中叶绿素含量及其分布。通过采集茶树鲜叶的高光谱图像,利用7种不同的算法从高光谱数据中提取相应的特征参数,并根据特征参数和叶绿素含量的参考测量值分别拟合出相应的预测模型。结果显示,二次土壤调节植被指数算法提取的特征参数最佳,预测模型校正集和预测集的相关系数R分别为0.843 3和0.832 3,最小均方根误差分别为9.918和8.601。最后根据预测模型估计叶片上任意像素下叶绿素的含量,并通过伪彩手段描述叶片中叶绿素含量的分布。研究结果表明,利用高光谱成像技术分析茶树叶片中叶绿素含量及其分布是可行的。
2011 Vol. 31 (02): 512-515 [摘要] ( 1200 ) PDF (1290 KB)  ( 810 )
516 基于HJ-1-CCD数据的地表反射率反演与验证
李莘莘1,陈良富1,陶金花1,2,韩 冬1,王中挺3,贺宝华1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0516-05
环境一号卫星CCD相机(HJ-1-CCD) 30m的空间分辨率在地物识别中具有潜在优势,然而由于缺少短波红外通道,利用暗像元法反演地表反射率较为困难。基于北京与珠三角地区的地物光谱试验,获得暗像元的植被指数与红、蓝波段反射率比值,构建基于辐射传输模型的大气校正算法。为了验证算法精度,将北京地区卫星反演值与实测的草坪、水体、沥青、水泥等光谱数据,以及居民区、建筑物等模拟数据进行对比分析,表明红、蓝波段反演的相对误差分别控制在38.7%和37.2%以内。通过与MODIS地表反射率标准产品对比,当反射率较小时红、蓝波段的相关性R2分别达到0.809 4和0.723 9;环境星CCD数据能有效减弱混合像元影响,对水泥、建筑物等亮目标的反演精度高于MODIS产品。
2011 Vol. 31 (02): 516-520 [摘要] ( 2482 ) PDF (1974 KB)  ( 1022 )
521 用光电双脉冲LIBS技术快速测量水中痕量汞元素
张 谦,熊 威,陈钰琦*,李润华
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0521-04
用木片吸收水溶液,将水溶液样品转变为固体样品,从而解决用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术直接分析水样品所带来的诸多问题,并首次采用光电双脉冲LIBS技术来增强激光等离子体中汞的原子辐射。实验绘制了用单脉冲LIBS技术和光电双脉冲LIBS技术所得到的汞的校正曲线并得出这两种技术中汞的最低检出限分别为2.4和0.3 mg·L-1。在现有实验条件下,光电双脉冲LIBS技术与传统的单脉冲LIBS技术相比,其253.65 nm处原子辐射信号强度增强了约50倍,汞的检出限降低了一个数量级,一次测量的时间短于5 min。由于汞原子辐射随放电时间的延长衰减较慢,增加电脉冲脉宽还可以进一步提高汞原子发射的时间积分强度,从而进一步提高光电双脉冲LIBS技术对汞元素的检测灵敏度。
2011 Vol. 31 (02): 521-524 [摘要] ( 1764 ) PDF (1291 KB)  ( 710 )
525 离子液体辅助N, S, F共掺杂纳米TiO2的制备与表征
孙大贵1,杜 军1,刘作华1,陶长元1,翟 俊2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0525-05
以TiCl4、硫脲和离子液体([C6mim]+-)为原料,采用微波催化水解法合成掺杂的纳米TiO2前驱体,在NH3/N2气氛中经程序升温煅烧处理制得N,S,F共掺杂TiO2光催化剂(N—S—F—TiO2)。采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)等对该光催化剂的结构和性能进行表征。结果表明, 该光催化剂为锐钛矿晶型,具有较高的纯度和结晶度,掺杂在TiO2晶体中形成Ti—O—N键, Ti—O—S键,Ti—S键,而F以TiOF2形态掺杂。在可见光区400~550 nm具有强吸收,且在600~800 nm出现一个较强的吸收带。实验表明, 使用[C6mim]+-与H2O的体积比为5/95所制得的光催化剂对甲基橙降解的催化活性最高, 可见光照射200 min降解率达95%。多掺杂的协同效应使得N—S—F—TiO2具有对可见光的强烈吸收和较高的可见光催化活性。
2011 Vol. 31 (02): 525-529 [摘要] ( 2175 ) PDF (1808 KB)  ( 571 )
530 基于CBERS-1影像监测太湖叶绿素a浓度的季节分布状况
周连成1,2,陈 军1,2*, 孙记红1,2, 付 军1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0530-05
叶绿素a浓度是衡量湖泊富营养化程度的重要指标。采用太湖2003年10月27日和28日的水质实验数据,构建了太湖叶绿素a浓度反演模型。然后将该模型应用于2006年4月5日、4月28日、5月16日、8月5日、10月30日和2007年7月5日的6期CBERS-1影像数据,研究与探讨了太湖叶绿素a浓度在上述时间尺度上的变化状况。通过研究可知,太湖叶绿素a浓度在夏季较低,而在秋季和冬季较高,基本上能反映浮游植物年际生长的4个过程;与以往的研究对比分析可知,基于CBERS-1影像数据反演获取的叶绿素a浓度比实际浓度总体偏高,CBERS-1数据影像在水色遥感中的应用仍然有待进一步的研究与探索。
2011 Vol. 31 (02): 530-534 [摘要] ( 1161 ) PDF (2294 KB)  ( 575 )
535 基于主动遥感的冬小麦群体动态监测
吴军华1,岳善超1,侯 鹏1,孟庆峰1,崔振岭1,李 斐1,2*,陈新平1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0535-04
茎蘖数的多少是冬小麦达到最佳产量的关键因素,也是氮肥调控的重要指标。然而为了获得一个代表性的茎蘖数,传统的人工数分蘖的方法费时费力。近年来,随着遥感,特别是主动遥感技术的长足发展,为解决这个问题提供了机遇。文章通过2008年—2009年在河北曲周县中国农业大学试验站的播期、播量和氮水平田间试验,采用主动光谱仪GreenSeeker对冬小麦群体动态进行实时监测,并建立模型来预测小麦茎蘖数。研究表明,以归一化植被指数(NDVI)和简单比值植被指数(RVI)这两个植被指数建立模型都能成功预测小麦茎蘖数,两个植被指数与茎蘖数有着显著的线性关系。NDVI与茎蘖数的决定系数(R2)介于0.25~0.64之间,RVI与茎蘖数的决定系数(R2)介于0.26~0.65之间。验证结果进一步证实了NDVI能更好地在生育前期预测冬小麦的茎蘖数,有高的决定系数(R2,0.54~0.64)、低的均方根误差(RMSE,260~350茎蘖数·m-2)和低的相对误差(RE,16.3%~23.0%)。这些结果表明,主动光谱仪是一个很好的工具可以用来监测冬小麦的群体动态。
2011 Vol. 31 (02): 535-538 [摘要] ( 2139 ) PDF (1535 KB)  ( 766 )
539 从散射谱反演颗粒尺寸分布的测试方法改进
戴 兵1,袁银男2,包志华1,梅德清3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0539-04
针对从散射谱反演颗粒尺寸分布测量中,由于衍射近似要求近前向取值而带来的反演噪声问题,提出了一种改进的方法。在Chin-Shifrin(C-S)积分变换反演中,插入一种调节函数使得噪声基本消失,又不至于影响反演谱的分布峰位置。对理想单分散颗粒群的模拟效果说明了该法的可行性。对以线阵CCD为接受器件的实验测量和反演结果显示,采用调节函数后反演谱噪声基本消失,且分布峰与标称比较吻合。说明了该法不仅可行而且效果很好。反演的结果还指出可通过改变物镜的焦距来选择采样角的上下限,以减小反演谱中的不同问题,在实际测量中必须权衡利弊,采用恰当的焦距,才能达到最佳的效果。
2011 Vol. 31 (02): 539-542 [摘要] ( 1110 ) PDF (1583 KB)  ( 709 )
543 银杏叶中硒与多糖的季节分布
邓桂春,孙静怡,吕改芳,鞠政楠,叶琳琳
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0543-04
银杏叶中总硒和各种溶解形态硒含量随着季节而变化,实验研究了不同采摘期银杏叶中总硒及不同溶解态硒含量分布。7月、9月和霜降之后采摘的银杏叶总硒的含量分别为1.873,2.136,0.815 mg·kg-1,硒的形态以水溶态硒为主。银杏叶粗多糖含量分布依次为9月>7月>11月。 7月份采集的银杏叶中得到粗多糖为棕褐色固体粉末,粗多糖质量为25.64 g·kg-1的,纯度为20.20%;9月粗多糖为淡黄色固体粉末,质量为31.60 g·kg-1,纯度8.68%;11月份粗多糖为乳白色固体粉末,质量为83.57 g·kg-1,纯度为17.60%。三个季节的固体粉末经过脱蛋白后的紫外光谱在260和280 nm处均无吸收峰,红外光谱进一步证明得到的固体粉末为银杏叶多糖。同时,采用ICP-MS测定了银杏多糖和不同采摘期银杏叶中微量元素含量,证明微量元素含量也是随着季节发生变化。
2011 Vol. 31 (02): 543-546 [摘要] ( 1051 ) PDF (1175 KB)  ( 641 )
547 油橄榄叶中总黄酮含量测定方法探讨
郑媛媛1, 2, 李 辰2, 3, 封士兰1, 黄新异2, 刘永峰2, 4, 陈小芬2, 4, 邸多隆1, 2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0547-04
建立以芦丁为对照品的油橄榄叶中总黄酮含量的测定方法。采用Al(NO3)3-NaNO2-NaOH和AlCl3两种显色法测定油橄榄叶中总黄酮的含量,并分别考察了两种方法对测定结果的影响。结果表明,AlCl3显色法适宜于油橄榄叶总黄酮的含量测定。该法操作简便,线性关系良好,准确度、重复性和稳定性较好,可用于油橄榄叶总黄酮含量测定,并为中药和天然产物中总黄酮的含量测定提供参考。
2011 Vol. 31 (02): 547-550 [摘要] ( 482 ) PDF (1198 KB)  ( 839 )
551 聚磷硫酸铁复合絮凝剂中铁的形态分布研究
郑怀礼,焦世珺,何 强,陈 容,张 鹏,房慧丽
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0551-04
基于磷酸根(PO3-4)对聚合硫酸铁的强增聚作用,在聚合硫酸铁(PFS)中引入PO3-4,研制出一种新型复合絮凝剂聚磷硫酸铁(PPFS)。研究内容包括:聚磷硫酸铁的制备,用Ferron法研究PPFS中铁形态分布、用紫外可见光谱分析法研究PPFS中铁形态分布、用红外光谱分析法研究PPFS中铁形态分布。研究结果表明:紫外可见光谱显示不同pH条件下PPFS絮凝剂的光谱曲线变化与其絮凝形态有一定的对应关系;红外光谱显示PPFS中存在—P—O—或PO的振动,表明PFS中的铁离子与磷酸发生了反应,生成磷铁聚合物;逐时络合比色法显示PPFS絮凝剂中Fe(c)形态较多,Fe(a)和Fe(b)含量相对较少,表明PPFS主要以铁磷高聚物形式存在。
2011 Vol. 31 (02): 551-554 [摘要] ( 1083 ) PDF (1283 KB)  ( 690 )
555 火焰原子光谱法分析有机功能试剂改性纳米SiO2对水中Cr2O2-7的吸附行为
张祖磊,李 蕾*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0555-05
以纳米二氧化硅(Nano-SiO2)为原料,硅烷偶联剂(KH-550)作为交联剂首先合成了氨丙基纳米二氧化硅(Nano-APSG),然后加入有机功能试剂季磷盐(COOH-Ph-CH2-P(C6H5)3Br)通过有机合成反应合成有机功能试剂改性纳米二氧化硅材料(Si|(CH2)3-NH-CO-Ph-CH2-P(C6H5)3Br),利用红外、粒径、热重分析等对结构进行了表征。通过火焰原子吸收光谱法研究此有机功能试剂改性纳米二氧化硅材料对水中Cr2O2-7离子的吸附行为,考察了吸附的最佳pH、震荡时间、吸附剂用量等因素的影响,实验结果表明,在pH 1,吸附剂用量为0.1 g,震荡时间为30 min时吸附剂对Cr2O2-7离子的吸附效率可达95%以上,实验结果表明这种新型的功能材料可实现对废水中Cr2O2-7离子的分离与处理。
2011 Vol. 31 (02): 555-559 [摘要] ( 998 ) PDF (1600 KB)  ( 735 )
560 碱性土壤对Pb的吸附特性:内圈吸附和形成沉淀的XAFS证据
胡宁静1, 2, 骆永明2*, 黄 朋3, 胡天斗4, 谢亚宁4,吴自玉4,石学法1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0560-05
采用批平衡法和X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究了碱性土壤吸附Pb的特性和机理。土壤对Pb的吸附过程表现出明显的非线性,符合Langmiur模型。XAFS分析表明土壤对Pb的吸附机制有三种:内圈吸附、形成含Pb碳酸钙(PbCaCO3)沉淀和外圈吸附。内圈吸附和形成PbCaCO3沉淀说明土壤中的碳酸钙对Pb具有强烈吸附作用。土壤对Pb的吸附随初始Pb浓度的增大(500~1 000 mg·L-1),第一配位层(Pb—O)半径减小(0.169 2 ~0.166 8 nm), 说明内圈吸附比重加大。
2011 Vol. 31 (02): 560-564 [摘要] ( 1563 ) PDF (1811 KB)  ( 724 )
565 基于非完整表面缺陷模式的一维光子晶体高分辨率折射率传感器
闫江周1, 2,吴一辉1*,宣 明1,郝 鹏1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0565-05
介绍了一种新型一维光子晶体非完整表面缺陷模式折射率传感器的原理及方法,并构建了高分辨率、高Q值传感器探测实验系统,利用二甲基砜溶液验证了这种传感器。实验结果表明,该折射率传感器的灵敏度为3 025 nm·RIU-1(Refractive index Unit),当光谱仪的分辨率为0.01 nm 时,传感器的分辨率为3.3×10-6RIU。该传感器的Q值为260,并且在1.4~1.42范围内具有良好的线性度(线性度为0.991 27)。文章分析了传感器Q值与光子晶体周期数及被探测液体厚度之间的关系。理论和实验证明这种全反射型光子晶体表面波传感器具有与SPR相似的无标、实时生物检测的特点且可获得更高的探测灵敏度、Q值和分辨率。
2011 Vol. 31 (02): 565-569 [摘要] ( 1519 ) PDF (1711 KB)  ( 623 )
570 电调制非分光红外瓦斯传感系统设计
赵正杰1,刘东旭1,张记龙1,2,王志斌1,2,李 晓1,2,田二明1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0570-04
基于气体红外光谱吸收原理,设计了一款电调制非分光技术的红外瓦斯传感器系统。该系统采用单光路双波长技术,以红外LED光源IRL715、防尘防水的吸收气室和热释电探测器件LIM-262组成光学探头,利用有源滤波和差分放大电路实现信号调理,采用二项式拟合瓦斯浓度-电压关系曲线,实现了对瓦斯浓度的精确探测。实验表明,该传感器能够可靠检测5%范围的瓦斯气体,灵敏度达到0.5%,具有良好的一致性和适用性,初步具备了工业应用的条件。
2011 Vol. 31 (02): 570-573 [摘要] ( 1684 ) PDF (1288 KB)  ( 500 )