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2010年 30卷 05期
刊出日期：2010-05-01
光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
1153 红外探测器TPS434低温、磁场性能研究
樊 洁，宋小会，张殿琳*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1153-04
以商用高灵敏度红外探测器TPS434为研究对象，测量了其灵敏度随温度(280～10 K)、辐射的调制频率、磁场变化(0～6 T)的相关信息。从实验结果得到：TPS434的灵敏度随着温度降低而降低，随辐射的调制频率增加而衰减，但是低温下的衰减速率变缓，说明探测器的弛豫时间变短;热电堆的温差电动势在低温下会随磁场发生线性变化，可以通过线性拟合扣除磁场对测量结果的影响。由实验所得数据估算等效噪声功率NEP以及最小可检测功率Pmin，对TPS434作为THz探测器的可行性进行了分析。
2010 Vol. 30 (05): 1153-1156 [摘要] ( 1189 ) PDF (1092 KB)  ( 419 )
1157 Cs(6 2D5/2)与H2反应生成的CsH分子的转动和振动态分布
王大贵，周冬冬，王雪燕，穆尼赛, 戴 康，沈异凡*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1157-04
利用激光泵浦-探测技术，在样品池条件下，研究了Cs(6D5/2)态与H2反应生成的CsH分子基电子态的转动和振动的量子态分布。在Cs-H2混合蒸气中，脉冲激光双光子激发Cs(6D5/2)态，另一台调频脉冲激光器扫描CsH X 1Σ+(v″，J″)→A 1Σ+(v′，J′＝J″±1)吸收线，发现CsH分子只有v″=0和1上的振动带上有布居而不布居在v″＞1的振动带上。v″=0和1上的转动带分布呈现单峰结构，其峰值位于J″=6～8处，转动带分布轮廓与池温下的统计分布接近。转动Boltzmann温度分别为(458±20) K(对v″=1)和(447±18) K(对v″ =0)，得到的CsH分子的转动温度稍低于池温。从转动态分布得到v″=1与v″=0上布居数之比约为0.897，从而计算出CsH基电子态上的平均转动能<ER>和平均振动能<EV>, 有效能减去平均振转能得到平均平动能<ET>。CsH分子3种能量的相对比值<fT>∶<fV>∶<fR>=6.77∶2.54∶1。从以上结果可以得到如下结论：Cs(6D5/2)-H2是直线式反应碰撞机制而不是插入式碰撞机制。这与其他作者的相关研究是一致的。
2010 Vol. 30 (05): 1157-1160 [摘要] ( 595 ) PDF (736 KB)  ( 448 )
1161 1.65 μm附近CH4分子高分辨率吸收光谱研究
王 欢，曹振松，王竹青，汪六三，高 伟，张为俊，高晓明*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1161-06
采用连续可调谐二极管半导体激光器为探测光源，以可调怀特型长光程多通池(46.36～1 158.90 m)作为吸收池，采用直接吸收的方法，探测了室温下1.65 μm附近CH4分子的高分辨率吸收光谱。在6 043.00～6 053.72 cm-1范围内探测了5组不同压力和光程下的吸收光谱，观测到了259条线新的CH4分子吸收谱线，实验数据用Gaussian线型进行拟合，得到了这些吸收谱线的线强、线位置以及线强的标准偏差值，并对光谱中难以分辨的吸收谱线进行了分析。探测得到的最小谱线线强是4.3×10-27 cm-1·(molcule·cm-2)-1，吸收谱线线强大于3.0×10-24 cm-1·(mol·cm-2)-1由于吸收饱和而未被处理，同时所测得的光谱也显示出CH4分子在1.65 μm附近有非常丰富的弱吸收谱线和复杂的结构。文中所报道的吸收谱线都是HITRAN2004数据库中所未报道的，而且也未见有其他文献报道过。
2010 Vol. 30 (05): 1161-1166 [摘要] ( 2024 ) PDF (834 KB)  ( 478 )
1167 大气压下石英毛细管内氩等离子体放电的发射光谱诊断
黄文同，李寿哲*，郭卿超，张家良，王德真，马腾才
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1167-04
在长度为20 cm的石英毛细管内利用两个边缘锋利的中空的针型电极之间的氩气放电产生了高电子密度的大气压等离子体。利用发射光谱对所获得的等离子体的几个重要参数进行了诊断。利用计算机谱线拟合法合成了300 nm附近OH(A-X)的(0-0)转动谱带并通过与测量谱线的比较确定了等离子体的气体温度，根据Hβ谱线Stark展宽法计算了等离子体的电子密度，采用玻尔兹曼曲线斜率法依据测得的有关氩的发射光谱估算了等离子体的电子温度。研究结果表明，这种石英毛细管内弧光放电等离子体的气体温度约为(1 100±50)K;电子密度数量级在1014 cm-3;电子温度约为(14 515±500)K。
2010 Vol. 30 (05): 1167-1170 [摘要] ( 2563 ) PDF (839 KB)  ( 426 )
1171 CCD紫外敏感Lumogen薄膜制备与光谱表征
张大伟，田 鑫，黄元申，倪争技，庄松林
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1171-04
传统的CCD和CMOS成像传感器对紫外区域响应比较弱，这是因为多晶硅栅对紫外光有强的吸收能力，从而阻碍了紫外光进入CCD沟道。为了提高探测器对紫外辐射的敏感性，可行的一种办法是在器件上镀一层可以将紫外光转化为可见光的变频膜。采用真空蒸发法制备了有机Lumogen薄膜，并用发光官能团分析、椭圆偏振技术研究了Lumogen薄膜的发光原理与光学常数。分析与实验结果表明：Lumogen可连续光致发光原因是其分子具有四类双键结构;椭圆偏振法测得该Lumogen薄膜折射率在1.3左右，说明该膜具有增透效果。同时，通过测量Lumogen薄膜的透射光谱、吸收光谱、光致发光发射谱和激发谱，表征了Lumogen薄膜的光谱性质，发现Lumogen薄膜在可见波段(>470 nm)有较好的透过性，用紫外光激发会产生较强的黄绿光(中心波长位于523 nm)，且激发光谱宽(240～490 nm)。结论表明Lumogen薄膜的发射光谱能够与CCD等传统硅基成像器件的响应光谱匹配，是一种符合实际要求的紫外敏感薄膜。
2010 Vol. 30 (05): 1171-1174 [摘要] ( 2114 ) PDF (827 KB)  ( 583 )
1175 样品添加剂对激光诱导等离子体辐射的增强效应
张琳晶，陈金忠*，杨少鹏，魏艳红，郭庆林
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1175-04
为了改善激光诱导等离子体的辐射特性，利用由高能量钕玻璃脉冲激光器、组合式多功能光栅光谱仪和CCD数据采集处理系统构成的光谱测量装置，以国家土壤标样为靶，研究了NaCl样品添加剂对激光等离子体辐射强度的影响，并由光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度。实验结果表明：随着NaCl加入量的增加, 激光等离子体的光谱强度、信背比、电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的趋势。当NaCl加入量为15%时，等离子体的辐射强度最大，元素Mn，K，Fe和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了39.2%，42.5%，53.9%和33.8%，光谱信背比分别提高了64.4%，84.3%，44.5%和58.2%，而等离子体的电子温度和电子密度比无添加剂时分别提高了0.17倍和0.36倍。
2010 Vol. 30 (05): 1175-1178 [摘要] ( 2059 ) PDF (884 KB)  ( 390 )
1179 含水量对Tb∶SiO2光谱特性的影响
潘 静1，胡晓云1*，刘国敬1，张德恺1，樊 君2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1179-05
采用sol-gel法制备了稀土Tb3+掺杂的SiO2发光干凝胶，对样品微观结构和发光性能进行了表征，研究了含水量对样品荧光强弱，磷光特性，发光衰减等的影响。结果表明：当溶液中正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水配比为1∶4∶4时，650 ℃退火样品的发光最强，当配比为1∶4∶5时，750 ℃退火样品的发光最强，当配比为1∶4∶6时，850 ℃退火样品的发光最强。随着含水量的增加，经750 ℃退火处理的样品，发光强度先减弱后增强之后又减弱。可见，含水量和退火温度同时影响着Tb3+的发光，对发光强度的影响形成了一个竞争机制。通过测试磷光，初步得知基质中含有缺陷空位，含水量对磷光强度影响趋势与荧光的趋势一致。此外，含水量对发光衰减时间也有明显的影响。
2010 Vol. 30 (05): 1179-1183 [摘要] ( 1806 ) PDF (1361 KB)  ( 423 )
1184 二维相关光谱探测荧光能量转移现象
黄 昆1，陈 静1，刘少轩1，高秀香1，潘庆华1，章成峰1,2， 刘毓海1,2，夏锦明1,3，齐 剑1，徐怡庄1*，吴瑾光1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1184-05
以EuCl3和NdCl3混合水溶液为研究对象，按正交浓度序列以浓度为外部扰动构建紫外可见-荧光二维相关光谱。在混合溶液的二维相关光谱中，观察到了Eu3+的荧光发射谱峰与Nd<sup>3+的吸收谱峰之间存在交叉峰。交叉峰的出现表明Eu3+和Nd3+的荧光发射与吸收之间存在能量传递。二维相关光谱中交叉峰的产生并非由于溶剂水分子与溶质(Eu3+或Nd<sup>3+)之间相互作用;若以单一溶质的EuCl3和NdCl3的水溶液构造模拟的“混合溶液”的拟合光谱构建二维紫外可见-荧光相关光谱，由于Eu3+和Nd3+在空间上相互分离，无相互作用发生，交叉峰并不存在。二维相关光谱的交叉峰可为从光谱学角度探测复杂体系能量传递及其相关机制提供一条新思路。
2010 Vol. 30 (05): 1184-1188 [摘要] ( 2246 ) PDF (1112 KB)  ( 469 )
1189 辐射损伤小鼠胸腺组织的FTIR光谱变化与辐射剂量的关系
吴文安1，王健生1*，张 佳1，莫 非1，王嗣岑3， 周苏娜1，张明鑫1，徐怡庄2，石景森1，吴瑾光2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1189-03
应用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析辐射损伤小鼠胸腺组织随辐射剂量增加的生化变化过程，为临床评估患者辐射剂量提供新的研究思路。结果表明，随着辐射剂量的增加，辐射损伤小鼠胸腺组织FTIR光谱的主要吸收峰位变化表现在照射2，3，5Gy时，在1 550，1 460，1 400及1 640 cm-1处峰位发生移位(P<0.05)，峰高差异表现在：(1)与核酸有关的谱带1 085和1 236 cm-1的峰强比呈下降趋势，(2)与蛋白质有关的谱带1 640与1 550 cm-1的峰强比随剂量增加明显下降，(3)与脂类有关的谱带2 958，2 925，1 460及1 400 cm-1未发生明显的变化。研究结果表明傅里叶变换红外光谱有望成为临床估算受照剂量的新方法。
2010 Vol. 30 (05): 1189-1191 [摘要] ( 1566 ) PDF (621 KB)  ( 424 )
1192 组氨酸电离能与红外光谱的密度泛涵理论计算研究
胡 琼，王国营，刘 刚，欧家鸣，王瑞丽*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1192-06
采用混合密度泛涵理论中的B3LYP方法，结合4种基组6-31G(d)，6-31G(df, p)，6-31+G(d)和6-311+G(2d, 2p)，系统计算了光合反应中心叶绿素的配位体-组氨酸在空气、四碌化碳、四氢呋喃、水和蛋白质模拟环境中的几何结构、电离能、红外光谱及同位素标记谱。计算及分析结果表明：组氨酸分子的几何参数在不同计算基组和介质中略有不同，且C2—N3，N3—C4的键长在空气中最大;同一介质中，增大计算基组和采用扩散函数，均使计算的单点势能和振动频率降低，电离能增加，对应光谱强度增高;而同一计算方法下，介质的电介常数越高，分子的单点势能越低，电离能越小，对应的振动频率减小强度增加;另外，电离能和主要特征峰位及其15N和13C标记谱的计算结果与文献中的实验结果相吻合。所有计算均显示，高基组和施加扩散函数的计算结果与实验更接近。该研究为深入探索叶绿素与组氨酸配位后在光合反应中心的功能与振动光谱特性提供理论参考依据。
2010 Vol. 30 (05): 1192-1197 [摘要] ( 1834 ) PDF (1037 KB)  ( 420 )
1198 水热法合成KTP晶体的红外光谱研究
谢 浩1，裴景成1*，亓利剑2，钟增球1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1198-04
采用Nicolet 550型傅里叶变换红外光谱仪，对不同世代水热法合成KTP晶体的不同晶面进行了镜反射法红外光谱测试，与助熔剂法合成KTP晶体的红外光谱测试结果进行了比较，并估算了不同世代样品中羟基的浓度。测试主要针对水热法合成KTP晶体比较发育的(100)、(011)和(201)晶面，分基频区和指纹区两个区段进行。研究结果表明，水热法合成KTP晶体中OH-的伸缩振动存在明显的方向性特征，其中[100]方向吸收明显，并且其频率比助熔剂法合成KTP提高约30 cm-1。样品中的羟基浓度依世代逐代下降，羟基的存在抑制了KTP晶体的生长，提高原料纯度对于提高晶体质量有重要意义。
2010 Vol. 30 (05): 1198-1201 [摘要] ( 533 ) PDF (1379 KB)  ( 427 )
1202 灵芝红外光谱的特征峰研究
何晋浙，邵 平，孙培龙*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1202-04
利用红外光谱法及双指标序列法对不同产地和不同品种灵芝进行红外光谱的特征峰研究，结果表明：不同产地和不同品种的绝大多数灵芝红外光谱具有相似的特征峰, 其共有峰率可达到91.67%以上，但菌丝体品种其共有峰率达到52.94%～58.82%之间，变异峰率可达29.41%～66.67%之间,主要变异峰在指纹图谱区域1 460.9～1 423.7 cm-1之间出现阶梯峰。灵芝红外光谱明显的特征峰主要显示为多糖的特征峰型并伴有蛋白质谱带。在3 377.8～3 396.5 cm-1处有明显的宽而强的吸收峰, 在2 924.2～2 925.1 cm-1有小肩峰, 在1 635.8～1 650.3 cm-1处有中等强度的吸收峰, 在1 372.5～1 375.2 cm-1处有中等强度的吸收峰, 在1 074.8～1 075.3和1 043.2～1 045.2 cm-1处有很强的吸收分叉尖峰, 在指纹图谱区域891.0～894.8 cm-1处有明显的弱峰。在指纹图谱区域563.10～574.7 cm-1有中等强度的吸收峰。
2010 Vol. 30 (05): 1202-1205 [摘要] ( 2233 ) PDF (612 KB)  ( 396 )
1206 相思树聚戊糖含量近红外光谱分析模型的建立及修正
姚 胜，武国峰，姜亦飞，付晓东，吕红坤，苏 梅，蒲俊文*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1206-04
建立适应不同产地相思树化学组分含量的近红外光谱分析模型对预测木材化学组分含量具有重要的意义。用常规化学法测量了取自广西78个和福建33个相思树样品的聚戊糖含量，并结合近红外光谱数据用偏最小二乘法建立了广西相思树聚戊糖含量的近红外光谱模型。校正模型的决定系数R2cv为0.947，内部交叉验证均方差RMSECV为0.464，验证模型R2val为0.925，RMSEP为0.455。为了扩大模型的适用范围，用福建不同数量样品对该模型进行修正。结果表明：在广西模型的基础上加入一个有代表性的福建样品就能大大降低直接用广西模型预测福建样品的误差。加入3个有代表性的福建样品后能够得到较好的模型。用该模型预测未参加建模的福建样品，预测模型的R2val为0.904，RMSEP为0.759。用4组(每组3个样)不同的福建样品修正广西模型，用固定的20个未参与修正广西模型的样品来验证，预测误差略有不同，表明样品的选择在一定程度上影响着修正模型的质量。
2010 Vol. 30 (05): 1206-1209 [摘要] ( 734 ) PDF (589 KB)  ( 427 )
1210 红外光谱法测定肥料施用26年土壤的腐殖质组分特征
张玉兰1, 3，孙彩霞2，陈振华1，李东坡1， 刘兴斌1，陈利军1*，武志杰1，杜剑雄2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1210-04
采用红外光谱法探讨了有机肥以及有机肥与化学肥料配合施用26年对棕壤腐殖质及其组分富里酸和胡敏酸的结构变化。结果表明，采用红外光谱仪测定肥料施用对腐殖质及腐殖质组分富里酸和胡敏酸结构的影响是可行的。施肥26年后，不同处理肥料施用后腐殖质具有基本一致的结构;在某些特征峰吸收强度上有不同程度的差异，反映了不同肥料处理对土壤腐殖质的结构单元和官能团数量及组成有明显的影响。不同施肥处理胡敏酸也存在一些差别。红外光谱解析表明，与CK相比，施用有机肥或氮磷钾配合施用后，土壤腐殖质中小分子糖类物质减少，芳族类物质增加。试验结果证实，施用有机肥可明显增加土壤水溶性有机物芳构化程度。利用不同肥料处理腐殖质的红外光谱，可以判断土壤有机质的演变程度。
2010 Vol. 30 (05): 1210-1213 [摘要] ( 1828 ) PDF (730 KB)  ( 460 )
1214 岭回归在近红外光谱定量分析及最优波长选择中的应用研究
张 曼1，刘旭华1，何雄奎1，张录达1*，赵龙莲2，李军会2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1214-04
以66个小麦样品为试验材料，研究岭回归方法在近红外光谱定量分析中的应用。用44个小麦样品的近红外光谱数据建立测定蛋白质含量的近红外-岭回归模型，预测其余22个小麦样品的蛋白质含量。预测结果与凯氏定氮法分析结果(化学分析值)的平均相对误差为1.518%，与偏最小二乘法(PLS)预测结果进行比较，显示岭回归方法可用于近红外光谱定量分析;进一步，为了减少无关信息对定量分析模型预测能力的干扰，一种有效的方法就是进行波长信息的选择。从1 297个波长点中优选出4个波长点，利用这4个波长点处的光谱信息建立近红外-岭回归模型预测22个样品的蛋白质含量，预测结果与凯氏定氮法分析结果之间的平均相对误差为1.37%，相关系数达到0.981 7。结果表明岭回归方法从大量光谱信息中筛选出了最重要的波长信息、不仅简化了模型，有效的减少了光谱信息共线性的干扰，而且对特定分析选择出适用的波长对指导设计专用近红外定量分析仪器亦有实际意义。
2010 Vol. 30 (05): 1214-1217 [摘要] ( 1677 ) PDF (400 KB)  ( 747 )
1218 甘草的红外光谱研究
索婧侠1，孙素琴2，王文全1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1218-06
利用傅里叶变换红外光谱法对59份来自中国6个不同产地的野生和栽培甘草原药材及其提取物进行了分析研究。通过比较甘草原药材及其提取物与甘草的指标成分甘草酸和甘草苷的一维及其二阶导数光谱，发现1 100～1 000 cm-1范围内的峰是甘草多糖类成分的特征峰;1 318 cm-1是草酸钙的特征峰;1 745，1 386和1 612，1 512 cm-1分别是甘草酸和甘草苷的特征指纹峰;特征峰的强度可代表相应化学成分的含量。根据上述特征峰强弱对所有样品进行横纵向比较，结果显示：野生甘草特征峰强，相应指标成分含量高;栽培甘草特征峰弱，相应指标成分含量低;甘草药材质量与生长年限密切相关。
2010 Vol. 30 (05): 1218-1223 [摘要] ( 733 ) PDF (1718 KB)  ( 450 )
1224 Er3+，Yb3+共掺杂Y2O3纳米晶体粉末中1.5 μm 近红外发光增强现象的研究
孟庆裕1，2，陈宝玖3，吕树臣1，孙江亭1，曲秀荣1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1224-05
用燃烧法制备了平均粒径为10和40 nm的(Y0.96Er0.02Yb0.02)O3纳米晶体样品，并通过1 200 ℃高温退火获得了同样组分的体材料样品。利用X射线衍射谱(XRD)，傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)，透射电镜(TEM)和透射电镜(SEM)照片对样品的晶体结构和形貌进行了表征。测量了不同样品980 nm激发下的上转换发射光谱和近红外发射光谱。对实验结果的分析发现，随着粒径的减小，样品发射光谱中红光和近红外发射的成分增加。产生这一现象的原因是由于纳米材料具有比表面积大的特点，能够吸附更多的OH-(振动能量3 200～3 800 cm-1)，OH-数量的增加使电子从Er3+的4I11/2→4I13/2能级(能量差3 600 cm-1)的无辐射弛豫速率增大，这一无辐射弛豫过程减少了4I11/2上的电子布居数，使绿光发射减弱;同时增加了4I13/2上的电子布居数，使红光和近红外发射增强。40 nm样品的1.5 μm发射主峰强度是体材料的1.6倍，这一结果对纳米发光材料的实际应用是很有意义的。
2010 Vol. 30 (05): 1224-1228 [摘要] ( 1961 ) PDF (1156 KB)  ( 459 )
1229 纺织纤维及其制品非破坏性快速鉴别的研究
袁洪福1，常瑞学1，田玲玲2，宋春风1，袁学芹1，李效玉1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1229-05
纺织纤维的快速鉴别对我国纺织品生产过程质量控制、贸易和市场监督具有重要实际意义。文章收集了的12种纺织纤维共214个样品，研究了各种形态样品的近红外光谱测量方法。采用多元光散射校正方法消除噪声和基线漂移对光谱的影响。对样品总集光谱进行系统树分析，发现组成接近的纤维样本能均够聚类在一起，有些不同种类纤维之间有交叠。结合近红外光谱和簇类的独立软模式方法(SIMCA)，可以实现化学组成非常接近的不同纤维种类的区分。该研究结果表明，采用近红外分析技术，实现非破坏性地快速鉴别纺织纤维是可行的。
2010 Vol. 30 (05): 1229-1233 [摘要] ( 1361 ) PDF (1591 KB)  ( 467 )
1234 新型在线近红外分析系统用于工业醋酸生产的实时监测
叶华俊1, 2，张学锋2，吴继明2，夏阿林1，王 欣2，杨辉华3, 王 健1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1234-04
醋酸生产过程的实时在线监控一直是困扰醋酸生产安全和质量控制的关键技术难题。传统的在线色谱分析方法由于其固有的缺点无法满足实时在线监测要求。以SupNIR-4510在线近红外分析仪为核心，设计实现的新型在线近红外分析系统可现场在线分析醋酸反应釜中各组分含量的实时变化，该系统可实现实时在线分析。实验室模型和现场试用均证实该系统稳定性好、准确性高，较好地解决了醋酸安全、稳定生产的关键技术难题。
2010 Vol. 30 (05): 1234-1237 [摘要] ( 1203 ) PDF (1171 KB)  ( 709 )
1238 掺有植物性填充物牛奶的近红外光谱判别分析
李 亮，丁 武*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1238-05
为探索近红外光谱技术在生鲜牛奶掺假检测中的应用, 寻找一种快速的检测方法，以分别掺有植物奶油、植物蛋白、淀粉的牛奶为材料,利用傅里叶变换近红外光谱仪对样品进行扫描并得到光谱数据, 应用Fisher线性判别分析和偏最小二乘法对试验数据进行了多元统计分析。分析结果表明，利用Fisher判别分析建立的掺假牛奶判别模型的正确判别率达到97.78％，对未知样进行检验，正确判别率达到94.44%;利用偏最小二乘法建立的各掺假物质掺入量的定量检测模型，各掺假牛奶的校正集决定系数(R2)均在99.0%以上,各掺假牛奶的验证集决定系数均在98.5%以上，模型的预测效果良好。上述2种方法说明了近红外光谱技术可以实现对掺有植物性填充物牛奶的快速定性、定量鉴别。
2010 Vol. 30 (05): 1238-1242 [摘要] ( 2368 ) PDF (674 KB)  ( 457 )
1243 近红外光谱技术(NIRS)在检测牧草霉菌毒素中的应用
许庆方1, 韩建国2，玉 柱2，岳文斌1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1243-05
具有快速、高效、无损、在线等优势的近红外光谱技术(near infrared reflectance spectroscopy technique，NIRS)已经在农业、食品、化工、医学等领域获得广泛应用。牧草在加工贮藏过程中，受多种真菌的侵染，引起霉菌毒素在牧草中积累。霉菌毒素会通过动植物产品进入人畜的食物链，引起人畜中毒。牧草中霉菌毒素的常规检测不但需要粉碎、浸提、层析等繁琐的样品前处理过程，还需要酶联免疫吸附法、高效液相色谱法、溥层色谱法等后续检测过程。通过发展高精度、低检出限的光谱仪器，建立相应霉菌毒素检测的软件技术与校正模型，能够在牧草利用中达到快速准确检测霉菌毒素的含量和性质，从而为牧草的合理加工与利用提供依据，促进NIRS技术在健康畜产品生产领域的应用。
2010 Vol. 30 (05): 1243-1247 [摘要] ( 1708 ) PDF (725 KB)  ( 452 )
1248 基于近红外光谱的商品玉米品种快速鉴别方法
邬文锦1，王红武2，陈绍江2，郭婷婷3，王守觉3，苏 谦1，孙 明1，安 冬1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1248-04
现有的玉米种子品种鉴别方法检测时间长，费用高，不易大批量快速鉴别。提出了一种基于近红外光谱数据快速鉴别商品玉米品种的新方法。先使用傅里叶变换近红外光谱仪获得从4 000到12 000 cm-1波段范围的37个商品玉米品种籽粒的漫反射光谱数据。对原始光谱进行矢量归一化预处理以消除噪声干扰，为了找到玉米品种籽粒的光谱特征波段，提出一种基于标准差的方法，进而对寻找到的玉米籽粒特征波段光谱做主成分分析(PCA)，取能反映玉米品种 99.98％ 光谱信息的前10个主成分。最后使用仿生模式识别 (BPR)方法建立了37个玉米品种鉴别模型，对于每个品种的25个样本，随机挑选15个样本作为训练样本，其余10个样本作为第一测试集，其他品种共900个样本作为第二测试集。该鉴别模型对于37个玉米品种的平均正确识别率为94.3%。该方法的进一步研究有利于建立以近红外光谱为基础的物理指纹品种鉴别技术。
2010 Vol. 30 (05): 1248-1251 [摘要] ( 2201 ) PDF (557 KB)  ( 474 )
1252 利用拉曼光谱对短链烷烃的相变过程及旋转相的研究
陈羿廷，金元浩，杜为民*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1252-05
利用激光拉曼光谱研究了二十六烷的凝结相变过程。在冷却过程中，二十六烷经历了从液相→旋转相→固态单斜晶相的相变过程。主要研究了烷烃分子碳链上CH2弯曲振动、CH2剪式振动、C—C伸展振动和CH3平面摇摆等振动模式的变化过程，包括这些模的频率、半宽和强度变化等，研究在相变过程中不同振动模式的的演变顺序和过程，反映各种振动模式与分子结构的相关性，并了解反式构象和歪曲构象在相变过程中的变化，从而更深入的理解烷烃等非晶体物质的相变过程。此外，通过分析800～1 500 cm-1波段各个拉曼波峰在降温过程中的变化过程，得到了二十六烷的旋转相的温度区间，证明可以利用拉曼光谱来观察烷烃相变过程中出现的旋转相。
2010 Vol. 30 (05): 1252-1256 [摘要] ( 594 ) PDF (1383 KB)  ( 722 )
1257 拉曼光谱法研究纳米结构多孔ZnO微球的合成机理
邵铮铮，张学骜，王晓峰，常胜利
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1257-04
利用拉曼光谱方法，对柠檬酸钠辅助水热合成纳米结构多孔ZnO微球的机理进行了研究。样品的拉曼光谱特征显示，多孔ZnO微球中存在Zn-柠檬酸配合物;分析表明反应溶液中柠檬酸钠水解产生的柠檬酸根与Zn2+结合形成Zn-柠檬酸配合物，该配合物化学吸附在Zn(OH)2晶核的(204)和(503)晶面，使Zn(OH)2晶核择优生长形成纳米薄片状结构;水热过程中Zn(OH)2微晶团聚形成纳米片状结构多孔Zn(OH)2微球并以沉淀析出。研究发现吸附在薄片表面的Zn-柠檬酸配合物提高了Zn(OH)2微晶的热稳定性，使得Zn(OH)2的分解温度高于200 ℃，加热到300 ℃后Zn(OH)2完全分解获得纳米结构多孔ZnO微球。
2010 Vol. 30 (05): 1257-1260 [摘要] ( 1450 ) PDF (1060 KB)  ( 454 )
1261 硅酸盐熔体团粒结构类声子振动的高温拉曼光谱研究
徐培苍1，李如璧1，尚通明1，周 健1，孙建华1，尤静林2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1261-05
硅酸盐熔体是典型的近程有序，远程无序的准稳定态分数维体系，文章采用X射线小角散射(SAXS)、低波数拉曼光谱(LWRS)及高温拉曼光谱(HTRS)实时、原位分析等技术，对高温熔融法和溶胶凝胶法合成的CaO-Al2O3-SiO2和Na2O-Al2O3-SiO2系列低维非晶硅酸盐试样进行了团粒结构粒度及其类声子振动频率的定量测定，获得了低温硅酸盐凝胶、高温硅酸盐熔体及其淬火玻璃相均具有纳米级(几个纳米至几十纳米)自相似团粒结构和类声子振动模的重要结论，进而建立了测定高温熔体介观团粒结构粒度的HTRS测定法，结果表明硅酸盐熔体的团粒结构粒度在高温下均会比其室温玻璃相的团粒尺度小，且高温熔体的网络结构基元也向桥氧数减少之基元转变。这些结论为探索自然界岩浆的地球化学特征、岩浆的结晶和演化以及低维硅酸盐材料结构性能的改进提供重要理论依据及信息。
2010 Vol. 30 (05): 1261-1265 [摘要] ( 2362 ) PDF (921 KB)  ( 417 )
1266 拉直的单个DNA分子的全内反射荧光实时成像研究
林丹樱1, 2，刘晓晨1，王鹏飞1，马万云1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1266-05
全内反射荧光(TIRF)成像技术利用穿透深度仅200 nm左右的隐失波来激发诱导荧光，探测灵敏度和图像信噪比大大提高，成为单分子研究的有力工具。分子梳技术利用DNA末端与固体表面的结合力和周围流体流动产生的侧向力将DNA分子拉伸并平铺在表面上。结合这两种技术，对分子梳拉直的单个DNA分子进行了清晰的实时荧光成像，发现TIRF成像条件下DNA分子与荧光探针YOYO-1组成的复合体可自然避免发生光敏断裂现象;实时监测了单个DNA-YOYO-1复合体的光漂白过程，通过对激发光照射时间与探测器曝光时间进行同步控制，可大幅降低光漂白程度，为拉直的单个DNA分子的长时间实时观察和成像研究优化了实验条件，为实时、可视化地研究其与蛋白质相互作用的动力学过程奠定了基础。
2010 Vol. 30 (05): 1266-1270 [摘要] ( 284 ) PDF (1394 KB)  ( 448 )
1271 三种酚类化合物的三维荧光光谱特性研究
王欢博，张玉钧*，肖 雪，金 丹，赵南京，殷高方，郭立泉，刘文清
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1271-04
三维荧光光谱技术通过在不同激发波长下扫描发射光谱获得荧光强度变化信息，由于其灵敏度高，选择性好，被广泛用于环境中污染物的监测。利用该方法研究3种酚类化合物的荧光光谱特性，在激发波长为240～360 nm，发射波长为260～500 nm范围内，确定了苯酚、间甲酚和麝香草酚的荧光峰位置分别为272/300，274/300和276/304 nm。由于3种酚类物质为同系物，结构相似，因此得到的激发光谱和发射光谱在形状上极为相似。工作液浓度在0.02～1.0 mg·L-1范围内，3种酚类物质的浓度与荧光强度之间均呈现较好的线性关系，且检出限达到1 μg·L-1。实验结果表明，用三维荧光光谱法可对3种酚类化合物进行定性和定量分析。
2010 Vol. 30 (05): 1271-1274 [摘要] ( 1812 ) PDF (1186 KB)  ( 451 )
1275 基于coif2小波的浮游植物活体三维荧光光谱识别技术研究
刘 宝1，4，苏荣国1*，宋志杰2，张 芳3，王修林1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1275-04
小波分析技术是提取不同门类以及种属水平上浮游植物的三维荧光光谱特征的有效手段，利用coif2小波函数对分属于7个门，30个属的37种我国近海常见的浮游植物的三维荧光光谱进行小波分解，小波分量和尺度分量作为浮游植物备选荧光特征谱，通过Bayes分析确定第3层尺度分量作为浮游植物门类特征光谱，第3层尺度分量和第2和第3层小波分量的组合作为浮游植物属特征谱。对获得的浮游植物荧光特征谱进行系统聚类分析，得到37种浮游植物门类水平上的107条和属水平上的155条浮游植物荧光标准谱，组成浮游植物荧光标准谱库。在此标准谱库的基础上，利用非负最小二乘法解析的多元线性回归建立浮游植物三维荧光光谱识别技术。该技术对1 776个单种藻样品和384个混合藻样品进行识别分析，单种浮游植物样品在门类水平上的识别正确率为98.1%，属水平上的识别正确率为97.0%;浮游植物混合样品中的优势种在门水平上的识别正确率分别为94.8%，在属水平上的识别正确率为92.7%。
2010 Vol. 30 (05): 1275-1278 [摘要] ( 1776 ) PDF (1730 KB)  ( 454 )
1279 镁敏化美他环素荧光显微成像技术应用于北京市密云县养殖场生鲜乳抗生素残留量的检测
刘 颖1, 2，杨 乐1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1279-06
采用抗生素治疗奶牛乳腺炎是目前普遍采用的一种方法，因此牛奶中抗生素残留问题倍受国际社会关注。寻求简便可行、灵敏度高的检测技术，以适用日趋严格的残留限量要求，保障人们安全、卫生地饮用牛奶至关重要、迫在眉睫。基于固载表面溶剂毛细流的自组装环效应，采用镁敏化美他环素荧光显微成像技术检测了北京市密云县4家养殖场生鲜乳中美他环素残留量，建立了一种检测新方法。实验表明，在pH 9.99 NH3-NH4Cl缓冲溶液及聚乙烯醇-124存在下，镁和美他环素能形成较强荧光的1∶1配合物，并在憎水性玻片表面形成自组装环，环直径0.93 mm，环线宽26.2 μm。当点样体积为0.50 μL时，线性范围为2.2×10-13～3.6×10-12mol·ring-1(4.4×10-7～7.2×10-6 mol·L-1)，检测限(3σ)为8.8×10-14 mol·ring-1(1.8×10-7 mol·L-1)。应用于生鲜牛奶样品中抗生素的检测，得到了满意结果，回收率为93.8%～108%，RSD小于4.3%。
2010 Vol. 30 (05): 1279-1284 [摘要] ( 1978 ) PDF (1227 KB)  ( 376 )
1285 乙醇-水溶液中团簇分子的基元荧光光谱研究
吴 斌1，刘 莹2，韩彩芹1，2，骆晓森1*，陆 建1，倪晓武1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1285-05
采用高斯分解法对236 nm的紫外光激发乙醇体积浓度为10%～95%的乙醇-水二元混合物产生的荧光光谱进行分解，得到了荧光谱线里面所包含的基元峰，发现每种浓度溶液的谱线都是由8个基元高斯峰组成的，并获得了每个基元谱线的相对强度、峰值位置数据。对这些高斯峰及相应参数进行分析，并结合乙醇-水混合物的荧光发射机理得到了各种发光团簇的相对大小以及构象信息，进一步计算了它们各自的荧光主发射跃迁能。另外，还对高斯峰半高宽与溶液中分子间缔合形态之间的联系做了初步探讨。研究结果可为进一步研究乙醇-水二元混合物的微观结构和特性提供理论和实验依据。
2010 Vol. 30 (05): 1285-1289 [摘要] ( 1914 ) PDF (950 KB)  ( 468 )
1290 生物相容性量子点的表征及其在细胞标记中的应用
刘 夏1，陈丹妮1，屈军乐1，杨坚泰2，罗永祥2，Roy Indrajit2, 王晓梅3，林晓潭3，钟 磊3，Prasad N Paras2，许改霞1*，牛憨笨1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1290-05
利用无机低温水相合成法制备表面包覆L-半胱氨酸的CdTe/ZnTe核壳型量子点，测量不同溶液以及激发功率激光作用下该量子点的光谱特性。结果表明，该量子点吸收谱和荧光光谱峰值位置不随pH值变化，而荧光光强随pH值升高呈近似线性上升趋势;不同缓冲液对该量子点荧光光强无影响，但随孵育时间延长，荧光强度略有下降;在强激光照射下QDs会被快速光漂白，选择适当的激光功率(<100 μW)，可降低漂白速率，实现长时间稳定测量。因此，该量子点具有较好的生物稳定性和光稳定性，将其与血铁蛋白相连形成靶向共轭纳米粒，可成功用于HeLa细胞标记。细胞内量子点光漂白实验表明，细胞微环境会影响量子点的光稳定性，加速量子点的光漂白。
2010 Vol. 30 (05): 1290-1294 [摘要] ( 2324 ) PDF (1392 KB)  ( 540 )
1295 基于机载高光谱成像的柑橘产量预测模型研究
叶旭君1，Kenshi Sakai2，何 勇1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1295-06
果树的隔年结果现象严重影响果园的果实产量和经济效益。选择受隔年结果现象影响较为严重的柑橘作为研究对象，运用机载高光谱成像仪在较早生长季节(2003年4、5、6月)获取柑橘果树的高光谱图像，利用偏最小二乘回归(PLS)确定基于高光谱图像数据的模型预测变量，建立柑橘产量的多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)预测模型。研究结果表明，利用5月份获得的高光谱图像建立的模型具有最优的产量预测效果, 而且PLS-MLR模型比PLS-ANN模型具有更好的稳定性和一致性。该研究结果为今后研制和开发基于高光谱成像技术的柑橘产量预测方法提供了重要的理论和技术基础。
2010 Vol. 30 (05): 1295-1300 [摘要] ( 1313 ) PDF (1891 KB)  ( 427 )
1301 新疆天山北坡典型研究区融雪期地物光谱特征分析
房世峰1，裴 欢2, 刘志辉1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1301-04
地物的波谱特性乃是整个遥感技术的物理基础，更是遥感技术应用尤其是定量遥感的基石。由于融雪期静态地物与冰-雪-水等动态地物交互存在，地物光谱特征更为复杂。选取了新疆天山北坡乌鲁木齐河流域以及军塘湖流域作为典型研究区，采用美国CID公司生产的CI700便携式野外光谱仪，通过2006年到2009年融雪期大量的野外调查和实地测量，获取了新疆天山北坡典型研究区融雪期典型地物包括各种积雪、冰、水以及土壤的光谱曲线及其变化规律，并对其进行了光谱特征分析。结果表明，融雪期虽然地物类型较为单一，但是因为积雪-冰-水-土壤复杂系统的交互式影响，地物的光谱特性及其变化均较为复杂，给融雪期地表参数的定量遥感研究带来了较大的挑战。对于融雪期复杂地物光谱的系列观测及特征分析无论是对于地物光谱特征基础研究还是定量遥感应用研究均具有重要意义。
2010 Vol. 30 (05): 1301-1304 [摘要] ( 2041 ) PDF (1099 KB)  ( 392 )
1305 新型罗丹明酰胺杯芳烃-Sb3+配合物探针对钙离子的响应
张文娟, 吴 翀, 曾 晞, 牟 兰*, 薛赛凤, 陶 朱
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1305-05
合成了一种罗丹明B酰胺-氧杂杯芳烃衍生物1。在以Tris-HCl作为缓冲体系的乙腈溶液(pH 7.0)中，化合物1本身无色且无荧光，加入Sb3+后，1的螺环结构打开，观察到显著的荧光增强和颜色变红。再加入Ca2+则导致1-Sb3+配合物的荧光猝灭及红色消失。在此条件下，其他共存离子没有明显响应。因此1-Sb3+配合物可作为检测Ca2+的超分子荧光和比色化学传感器。
2010 Vol. 30 (05): 1305-1309 [摘要] ( 651 ) PDF (1370 KB)  ( 570 )
1310 一种植物叶片生化成分光谱无损检测的光程长校正方法
张倩暄，张广军*，李庆波
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1310-05
利用可见/近红外光谱分析技术定量分析叶片生化参数含量时，由光散射效应和叶片厚度等引起的样本间光程长差异会影响校正模型的预测精度。文章提出了一种改进的扩展多元散射校正(EMSC)光程长方法，利用差谱矩阵的主成分代替物质纯谱，对实测光谱精确建模，根据实际需要，减去相应干扰因子，得到校正光谱。选择叶绿素含量基本相同，厚度不同的16个叶片样本以及叶绿素含量和厚度均不同的32个样本分别使用改进的EMSC方法校正，对处理前后光谱变异系数和主成分贡献率进行比较和分析，并比较了预处理前后的模型预测精度。结果表明，采用改进的EMSC预处理方法能够有效地校正光散射效应和叶片厚度差异导致的光程长差异引起的光谱误差，增强光谱数据对浓度的灵敏度，可提高预测模型的精度。
2010 Vol. 30 (05): 1310-1314 [摘要] ( 1388 ) PDF (1425 KB)  ( 418 )
1315 矿物组分快速定量提取模型及其应用
李 帅1，蔺启忠2，刘庆杰2，王梦飞1，王钦军2，魏永明1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1315-05
矿物成分快速鉴定是提高遥感矿产勘探、遥感矿物填图以及诸多地学研究等工作效率的关键。由于技术等各方面的限制，国内外针对矿物快速分析的模型和软件较少。20世纪90年代以来近红外光谱仪在技术上的突破和计算机的发展使得近红外光谱技术在矿物快速识别领域的应用变得可行，先后出现了基于吸收位置的反演模型(模型一)和基于波形匹配的反演模型(模型二)。文章提出了特征光谱线性反演模型。经美国地质调查局矿物光谱库(USGS)端元混合实验数据验证，该模型精度接近100%，远优于模型一和二。对新疆包古图地区地表随机所采23个样本分析，该模型平均精度为64.6%，另外两模型分别为：33.8%和8.1%，优于模型一和二。虽精度尚低于传统镜下鉴定方法，该模型具有高效、方便、工作量小、人为误差小等优点，已初步应用于新疆包古图地区遥感矿产勘探工作，有较好的推广前景。
2010 Vol. 30 (05): 1315-1319 [摘要] ( 1646 ) PDF (633 KB)  ( 400 )
1320 基于反射光谱的铜元素地球化学异常研究
刘 苗1, 2，蔺启忠1，王钦军1，李 慧1, 2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1320-04
为了探索应用遥感方法进行Cu元素地球化学异常研究的可行性，基于岩石样本的反射光谱及化学元素含量数据，分析了Cu与其他元素及Cu与反射光谱之间的相关关系，发现Fe与Cu关系最为密切，其次为Ti和As;Cu含量与反射光谱呈负相关性，且Cu含量越高，相关性越强。基于反射光谱对Cu，Fe，Ti，As四种元素进行了偏最小二乘分析，其中Ti建模精度最高，其次为Fe，精度最差的是As，虽然 Cu的建模精度不高，但是可以基于Fe与Cu的强相关性，通过Fe来建立Cu异常的间接模型。为了提高建模精度，对反射光谱进行了多种变换，基于获得的多种光谱指标对Fe元素进行了偏最小二乘回归分析，训练样本及验证样本回归模型的最高相关系数分别达0.687 6和0.595 9。
2010 Vol. 30 (05): 1320-1323 [摘要] ( 2412 ) PDF (548 KB)  ( 420 )
1324 光谱法研究柔红霉素衍生物DNR-D3与DNA相互作用
吕 娟，王公轲，张贵生，刘青锋，卢 雁*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1324-05
在人体生理条件下(pH 7.4)，利用紫外光谱法和荧光光谱法研究了本实验室合成的柔红霉素衍生物DNR-D3与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。实验发现，在ctDNA存在下DNR-D3的紫外吸收光谱发生减色效应且出现红移现象，这表明DNR-D3与ctDNA相互作用的结合方式以嵌插为主。通过20, 30，37 ℃条件下ctDNA与DNR-D3相互作用的荧光光谱，判断ctDNA与DNR-D3之间荧光猝灭方式为静态猝灭。利用荧光数据计算不同温度下的结合常数，结合位点数及热力学参数，从而判断DNR-D3与ctDNA的作用方式以嵌插为主，作用力类型是以氢键和静电作用为主，此过程是放热的焓熵协同驱动过程。DNR-D3的荧光猝灭50%时DNR-D3与ctDNA的摩尔浓度比Rc=7/25，这表明DNR-D3的蒽环与ctDNA发生了强烈的嵌插作用，DNR-D3显示出了较强的抗癌活性。通过研究可知，DNR-D3有望成为抗癌活性候选药物。
2010 Vol. 30 (05): 1324-1328 [摘要] ( 456 ) PDF (967 KB)  ( 450 )
1329 微胶囊红磷的制备及在PP中的阻燃应用
蒋文俊1，2, 李哲曌2，张春祥1, 方 劲1, 杨绪杰1*, 陆路德1, 浦龙娟1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1329-07
以三聚氰胺甲醛预聚体(MFP)与红磷粉末为原料，过硫酸钾(KPS)为催化剂，采用原位聚合法成功制备出具有高热稳定性的微胶囊红磷(MRP)。通过DSC，SEM，FTIR及XPS等分析手段研究了红磷微胶囊化效果。结果表明，KPS的加入有助于提高MFP的反应活性，使三聚氰胺甲醛树脂有效地包覆在红磷颗粒表面，缩短了反应时间，且此时制备的MRP包覆效果最佳，其氧化反应峰温为480 ℃，较红磷原料要高出很多，可使用范围变宽。采用熔融挤出法制备了多组不同配方的聚丙烯(PP)复合材料。研究发现，MRP或氢氧化镁(MH)单独使用时阻燃效率低，将它们复配使用后能有效地提高材料的阻燃性能。当PP∶MRP∶MH=100分(phr)∶15(phr)∶50(phr)时，MRP/MH/PP复合材料的极限氧指数为26%，垂直燃烧达到UL-94标准的V-0级。此外，还探讨了可能的阻燃机理。
2010 Vol. 30 (05): 1329-1335 [摘要] ( 1895 ) PDF (2066 KB)  ( 407 )
1336 基于现场光谱的翅碱蓬生物量遥感反演方法研究
吴 涛1, 2，赵冬至2*，康建成1，索安宁2，卫宝泉2，马玉娟2, 3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1336-06
利用便携式地物光谱仪和植被冠层分析仪测定辽东湾双台河口盐沼植被翅碱蓬的光谱数据和叶面积指数(LAI)，建立翅碱蓬光谱反射率曲线;探讨翅碱蓬的植被指数与叶面积指数和生物量的相关关系，得到以下结论：(1)9月底翅碱蓬在630 nm红光波长出现明显的反射峰值，反射率达到了12%～15%，在680～700 nm，有明显的“红谷”形态，在760 nm左右有明显的“红边”，反射率达到25%～30%。(2)翅碱蓬植被指数及叶面积指数的回归分析中，SAVI和MSAVI指数与LAI的相关关系较其他指数好，最高的R2值达到0.711。对比不同指数的Linear回归方程发现，SAVI和MSAVI指数与LAI的相关关系R2值达到0.696，0.695;其次为RVI值0.664，NDVI值0.649及PVI值0.466。(3)翅碱蓬生物量(Biomass)与PVI，SAVI和MSAVI的相关系数R2较高，直线回归方程相关系数分别达到0.626，0.698和0.679;对数方程相关系数为0.592，0.706和0.683;二次方程相关系数分别为0.688，0.711和0.683。
2010 Vol. 30 (05): 1336-1341 [摘要] ( 1907 ) PDF (1311 KB)  ( 407 )
1342 N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物的合成和光谱
迟绍明1, 2, 3，张俊峰3，卞兆勇1，傅文甫1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1342-05
合成了一种新配体N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺(L)及其双核铜(Ⅰ)配合物(CuBrL)2 (1)，采用1H NMR、吸收光谱、质谱和元素分析等方法对化合物进行表征，并通过X射线单晶衍射确定配合物1的晶体结构。该晶体结构属三斜晶系，P-1空间点群。配合物1是中心对称的双核Cu(Ⅰ)配合物，中心离子Cu(Ⅰ)采取扭曲四面体空间构型，分别与配体L的两个P原子和两个桥联的Br原子配位;其中Cu-Cu距离为0.306 0 nm，大于两个铜原子的范德华半径之和，因此不存在Cu-Cu相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明1的HOMO电子密度主要集中于铜和卤素原子，而LUMO电子密度分布在配体(L)上。研究工作表明，配合物1的最低能级激发态通过金属到配体电荷跃迁(MLCT)和卤素到配体的电荷跃迁(XLCT)两种机制形成。
2010 Vol. 30 (05): 1342-1346 [摘要] ( 1819 ) PDF (1064 KB)  ( 484 )
1347 遥感数据误差对地表参数定量反演可靠性的影响——以太湖叶绿素a反演为例
陈 军1, 2，周冠华3*，温珍河1, 2，付 军1, 2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1347-05
地表参数的遥感反演误差的大小由遥感数据误差和反演模型误差共同构成，数据误差不是简单地“加减”到反演误差中，而是经过反演模型改造后融入到反演误差中。因此，在地表参数定量反演过程中，用回归系数最大或均方根误差最佳代价函数来描述地表参数与遥感反射光谱之间的关系将不太可靠。从理论上指出了最高回归系数或最小均方根误差评价方法失效的根源在于反演模型的形式，以2003年10月27日太湖实测数据为例进行了论证。研究表明，虽然TM2/TM3算法比TM2/TM1算法的回归系数高，但其对数据误差的放大效果是TM2/TM算法的2.28倍，这导致了反演结果的均方根误差比TM2/TM1算法大了7.938 5 μg·L-1;另外从定量反演结果来看，基于TM2/TM3算法和基于TM2/TM1算法的反演结果完全相反，与以往研究成果对比可知，基于TM2/TM1算法的反演结果更符合实际。因此，数据误差应该作为一个约束条件，加入到代价函数的求解过程中，才能增加反演结果的可靠性。
2010 Vol. 30 (05): 1347-1351 [摘要] ( 2414 ) PDF (1007 KB)  ( 423 )
1352 基于TDLAS技术的HCl气体在线探测温度补偿方法研究
束小文，张玉钧*，阚瑞峰，崔益本，何 莹，张 帅，耿 辉，刘文清
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1352-05
HCl是非常重要的化工原料，而且具有很强的腐蚀性和毒性，对其实现在线监测不但对工业生产工艺的优化会起到重要作用，也能有效的为环境污染提供必要的参照和数据。可调谐半导体激光吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)具有高灵敏、高选择性、快速响应等特点，该技术利用了半导体激光器的可调谐和窄线宽特性，通过选择待测气体的某条吸收线可排除其他气体的干扰可实现待测气体浓度的快速在线检测。介绍基于TDLAS的HCl气体检测的系统及实验，重点研究了温度对HCl测量的影响及其温度补偿方法，得出了一个经验公式。最后的实验结果验证了经验公式的合理性，进一步提高了TDLAS传感器在工业高温环境下测量气体浓度的准确性和可行性。
2010 Vol. 30 (05): 1352-1356 [摘要] ( 2058 ) PDF (1196 KB)  ( 403 )
1357 基于高光谱成像和判别分析的黄瓜病害识别
柴阿丽1，廖宁放2，田立勋2，石延霞1，李宝聚1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1357-05
利用光谱成像技术(400～720 nm)识别黄瓜白粉病、角斑病、霜霉病、褐斑病和无病区域。构建高光谱图像采集系统进行样本图像的采集，预处理和光谱信息的提取。由于获得的原始光谱数据量很大，为了减少后续运算量，提高准确率，采用逐步判别分析和典型判别分析两种方法进行降维。逐步判别从55个波段中选择12个波段，典型判别从55个波段中提取2个典型变量。利用选择的光谱特征参数建立病害识别模型。逐步判别构建的模型对训练样本和测试样本的判别准确率分别为100%和94%，典型判别构建的模型对训练样本和测试样本的判别准确率均为100%。说明利用高光谱成像技术可以进行黄瓜病害的快速、准确识别，并为实现可见光谱范围内黄瓜病害的田间实时在线检测提供了可能。
2010 Vol. 30 (05): 1357-1361 [摘要] ( 1286 ) PDF (1554 KB)  ( 701 )
1362 菁染料J-聚集体的微观结构研究
孟 涛1，康灵华4，周 惠1，张 翱1，王笃金2，李晓苇3，邹 竞4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1362-05
用原子力显微镜观察了阴阳离子菁染料及对应的阴离子菁染料和阳离子菁染料吸附在立方体(100)和八面体(111)溴碘化银乳剂颗粒表面形成的J-聚集体的微观结构，得到了3种不同排列的J-聚集体结构。研究结果表明，菁染料分子在溴碘化银颗粒表面不是单层吸附，而是以一定的形状聚集在溴碘化银表面。阴阳离子菁染料形成的J-聚集体为“鱼骨”状;阴离子菁染料的J-聚集体以“卡片堆积”式排列;阳离子菁染料J-聚集体为“磁砖”式结构。
2010 Vol. 30 (05): 1362-1366 [摘要] ( 1653 ) PDF (1749 KB)  ( 467 )
1367 化学成像技术在手印显现和增强中的应用
夏彬彬，杨瑞琴*，王彦吉
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1367-04
化学成像技术结合光谱分析和成像技术从而同时获得物质的光谱和空间各点的组成和结构信息。振动光谱方法(红外和拉曼光谱)与成像相结合，具有灵敏、快速、无损检验等优点，能够为检验鉴定提供定性定量的准确信息，近年来在物证鉴定领域获得了重要的应用。手印的显现和增强有多种方法，化学成像技术作为一种潜力巨大的方法可以显现多种客体上的潜在手印而不需要任何前处理。该技术还可以增强用其他方法显现后的手印，使之与背景形成较大反差。随着成像仪器的发展，化学成像技术在手印显现领域的应用将会一步拓展。文章介绍了化学成像技术的基本原理和仪器，综述了化学成像技术在潜在手印的显现和增强方面的具体应用，展望了化学成像技术的发展前景。
2010 Vol. 30 (05): 1367-1370 [摘要] ( 1698 ) PDF (954 KB)  ( 405 )
1371 基于LED背光源区域控制的LCD系统色域分析
李福文1，金伟其1*，邵喜斌2，张丽蕾2，万丽芳2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1371-05
介绍了液晶显示(LCD)系统普遍使用的色域计算方法。针对LCD系统的色域主要由背光源的光谱特性、彩膜的光谱透过率特性和液晶面板的特性三个方面的因素决定，采用LED作为背光源来提高系统整体的色彩表现能力，利用色度学的方法，通过对LED背光源光谱的分析计算，比较了有无区域控制的背光源经过彩膜后系统色域的大小，并分析了液晶面板对比度的变化分别对两种模式下背光源色域的影响情况。分析和计算结果表明：采用区域控制的LED背光源可以改善由于彩膜性能的不完善所引起的再现三基色色彩饱和度降低的现象，同时该模式下系统色域受液晶面板对比度变化的影响很小，即降低了系统色域对彩膜性能和液晶面板性能的要求，因此对于提高现有LCD系统的色域具有非常重要的意义。
2010 Vol. 30 (05): 1371-1375 [摘要] ( 1303 ) PDF (1034 KB)  ( 420 )
1376 三峡库区土壤腐殖质的振动光谱研究
胡学斌1, 吉芳英1*, 黎 司1, 周光明2, 虞丹尼2, 谭雪梅1, 杨大成2, YU Bing3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1376-05
采集三峡库区(TGRA)沿岸6个典型段面沉积物及水淹线上土壤样品, 分别提取腐殖质, 分离并纯化腐殖酸和富里酸, 联合红外和拉曼的分子振动光谱技术, 表征了各段面腐殖酸和富里酸的分子结构, 归属了各振动峰位, 获得了库区土壤及沉积物中腐殖质分子的官能团特征振动信息; 结合库区土壤腐殖化程度、土壤背景、利用方式、水位涨落等环境条件, 考察了腐殖质官能团振动特征变化。结果显示: 各采样段面的腐殖质结构中均以C—O, C—C, 及聚合氢键的振动特征较显著, 上游土壤腐殖质结构中的官能团数量多于下游土壤; 土壤的腐殖化程度对其腐殖质结构的振动光谱影响较大; 农耕模式的土壤表现出较高的腐殖化程度; 沉积物与本底土壤腐殖质结构的振动特征变化不明显。
2010 Vol. 30 (05): 1376-1380 [摘要] ( 1784 ) PDF (1091 KB)  ( 429 )
1381 母环氨基修饰罗丹明衍生物的结构、热力学性质及其光谱的理论研究
雷永林，霍冀川
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1381-05
采用DFT/B3LYP方法对3种母环氨基修饰的罗丹明类衍生物的结构进行了全优化，得到此3种化合物的基态和激发态的结构参数、振动光谱、前线分子轨道能量等相关数据，并在基态和激发态几何构型优化的基础上，用TD-DFT方法计算了其气相吸收光谱及发射光谱，全面分析了结构特征对热稳定性、前线分子轨道及光谱性质的影响。结果表明：化合物a末端氨基的扭转运动程度最低，化合物b相对于化合物a，分子共轭及平面程度提高，末端氨基的扭转运动程度增大，气相最大吸收波长及最大发射波长红移，且计算分子中最大发射波长最长，热稳定性最低。化合物c在计算分子中共轭及平面程度、热稳定性、HOMO能量最高，能隙最低，气相最大吸收波长最长。但相对于化合物b末端氨基的扭转运动程度增大，最大发射波长蓝移。
2010 Vol. 30 (05): 1381-1385 [摘要] ( 1699 ) PDF (888 KB)  ( 408 )
1386 Salen Mn(Ⅱ) 、Eu(Ⅲ)配合物抗O·-2活性及其与 DNA作用的光谱性质研究
周花蕾1，董逸帆2，杨运旭1*，邓小容1，鲁毅强1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1386-05
合成了5种Salen Mn(Ⅱ)及2种Salen Eu(Ⅲ)配合物。以NBT/核黄素(VB2)/蛋氨酸为O·-2的产生、检测体系，对上述配合物进行了抗O·-2活性研究，发现Mn(Ⅱ)配合物对O·-2均具有较为明显的清除活性。用荧光检测法对上述配合物与ct-DNA的作用进行了研究，结果显示其均能与DNA产生结合作用，提示具有潜在抗癌活性。
2010 Vol. 30 (05): 1386-1390 [摘要] ( 576 ) PDF (1480 KB)  ( 448 )
1391 动态光散射和透射电镜法研究pH和NaCl对 丝胶蛋白微观结构的影响
吴丽萍1，冷小京1，孙 雁1，任发政1*，Nakai Shuryo2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1391-05
应用近红外光谱法、动态光散射法及透射电镜扫描法，研究了pH和NaCl浓度对丝胶蛋白聚集微观结构的影响。近红外光谱显示丝胶蛋白在酰氨Ⅰ带1 700～1 600 cm-1附近有较强吸收峰。通过zeta电势法测定丝胶蛋白的表观等电点为pH 3.7。应用动态光散射法测定了在不同pH和NaCl浓度下丝胶蛋白颗粒的分散粒径，pH 4及高NaCl浓度时，丝胶蛋白聚集颗粒粒径大且分散系数大;pH 3或pH 8及低NaCl浓度时丝胶蛋白聚集颗粒粒径和分散系数相对较小。采用透射扫描电镜观察丝胶蛋白在pH 3或pH 8条件下聚集形成松散的松针状微观结构，在pH 4或者高NaCl浓度下会聚集形成相对紧密的微观结构。pH 4时可以观察到丝胶蛋白的椭圆形单聚体大小约为(60±6)nm(n=10)。并探讨了静电斥力、氢键和范德华吸引力对丝胶蛋白微观结构形成的影响，为丝胶蛋白作为生物材料的应用提供了理论依据。
2010 Vol. 30 (05): 1391-1395 [摘要] ( 1984 ) PDF (959 KB)  ( 439 )
1396 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定矿样中痕量金
季春红1，李建强1*，黄文杰1，包 蕊2，郭 茹1，胡俊杰1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1396-04
建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 测定低品位金矿样品中痕量金的方法，优化了仪器分析条件，对测定介质、干扰等进行了系统研究，结果标明：在小于10％(φ)王水介质中，所用酸不影响测定;矿中常见的阳离子的干扰，通过用10％盐酸(φ)进行预溶解去除，残留的基体元素对测定没有影响。试样中存在的硅对金208.2 nm产生严重的光谱干扰，用硅的251.6 nm线进行干扰系数法校正。采用上述条件测定了高硫尾矿中的痕量金，结果与活性炭富集-原子吸收法所得结果一致。在实验条件下，对金矿的检测限为0.10 g·t-1。
2010 Vol. 30 (05): 1396-1399 [摘要] ( 2352 ) PDF (629 KB)  ( 466 )
1400 三种浙产特色药材炮制前后微量元素与重金属的含量研究
袁 珂1，王 麟2，孙素琴3，殷明文4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1400-04
用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定了3种浙产特色药材炮制前后Mn, Fe, Cu, Zn, Cr, As, Cd, Pb的含量。该方法的加样回收率在95.2％～106.3％之间，相对标准偏差RSD在0.69％～2.34％之间。试验结果显示，3种药材炮制前后对人体有益的微量元素Mn, Fe, Zn的含量均较高;而有害重金属元素Cu, Cd, Cr, Pb, As的含量均低于《中国药典》的限量标准，炮制加工均使其中的微量元素及重金属含量有所变化，不同的炮制方法在个别元素含量上存在差异。炮制后除Pb的含量明显下降，Cu, As, Cd基本不变外，其他元素的含量均有不同程度的增加，这种差异可能与药材的炮制方法有关。该测定结果为进一步探讨3种浙产特色药材的炮制方法与其功效的相关性提供了科学依据。
2010 Vol. 30 (05): 1400-1403 [摘要] ( 693 ) PDF (546 KB)  ( 425 )
1404 利用X射线衍射技术分析黄藤材微纤丝角、结晶度及γ射线的影响
汪佑宏1，2，刘杏娥2*，江泽慧2，费本华2，任海青3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1404-04
为了解棕榈藤材基本材性、提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平，以我国特有的黄藤为研究对象，应用X射线衍射法测定黄藤材微纤丝角、结晶度，并就γ射线辐照处理对微纤丝角、结晶度有何影响进行了分析。结果表明：纤维微纤丝角在33.4°～38.7°范围内，平均为36.1°;藤皮处微纤丝角不比藤芯处的大。当标准剂量率为2.5×103 Gy·h-1、辐射剂量分别为3，9和15 kGy三个水平时，辐照处理前后对应微纤丝角分别为36.2°和35.8°，35.9°和35.4°，36.2°和35.4°，较处理前分别减小了1.10%，1.39%和2.21%。纤维素结晶度在24.8%～32.0%范围内，平均为28.6%，藤皮处结晶度均比藤芯处高。辐照处理前后对应结晶度分别为28.1%和26.0%，28.1%和26.9%，28.5%和27.1%，较处理前分别减小了7.58%，4.34%和4.70%，其中当辐射剂量为3 kGy时，辐照导致结晶度差异在0.001水平上极显著。
2010 Vol. 30 (05): 1404-1407 [摘要] ( 1834 ) PDF (1114 KB)  ( 422 )
1408 铜导线短路熔痕的XPS研究
吴 莹，孟庆山，王新明，高 伟，邸 曼
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1408-05
利用氩离子溅射对熔痕样品进行了深度刻蚀，同时利用Cu的俄歇谱线和计算的俄歇参数值，对不同环境形成的铜导线短路痕迹的物相及元素分布规律进行了分析。根据刻蚀时间可将一次短路熔痕表面膜层分为三部分，即C含量迅速减少的近表面层;O含量变化不大，C含量逐渐消失且有Cu2O相的中间层;无Cu2O相，O含量显著减少的过渡层。而将二次短路熔痕表面膜层分为两部分：C含量迅速减少的近表面层;无Cu2O相，C和O量逐渐减少层。由此可见，一次短路熔痕的表面膜层与基体分界明显，有显著的过渡层，而二次短路熔痕的表面膜层与基体分界不明显，无过渡层。综上所述，可以根据两种短路熔痕是否含有Cu2O相以及定量分析结果来区分两种熔痕，为判断火灾原因提供新的技术依据。
2010 Vol. 30 (05): 1408-1412 [摘要] ( 1157 ) PDF (1449 KB)  ( 414 )
1413 宽面积垂直腔半导体光放大器
孙成林1, 2，梁雪梅1，秦 莉1，贾丽华3，宁永强1，王立军1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1413-04
在反射模式下，对于970 nm宽面积垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的增益和带宽特性进行了实验研究和分析。当注入电流为57％阈值电流、信号输入功率为0.7 W，取得了24.8 dB的放大，测得的放大器的带宽为0.14 nm。实验中测量的增益值大于理论计算值，这是由于宽面积垂直腔光放大器内存在多个横向模式，每个模式都有相应的放大，所以总的增益大于理论计算的某个模式的增益。这种宽面积垂直腔光放大器不仅可以提高增益，而且还能提高信号光的饱和输入功率。对970 nm宽面积VCSOA的结构进行了优化设计，模拟结果表明，要提高半导体激光器的增益和带宽，可以通过适当降低垂直腔面发射激光器的上DBR的反射率来获得。
2010 Vol. 30 (05): 1413-1416 [摘要] ( 279 ) PDF (921 KB)  ( 392 )
1417 宽谱段光纤光谱仪
郑宝华1,3，程德福1，郑志忠2, 修连存2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1417-05
为满足野外现场矿物分析、遥感地面验证光谱分析等的需要，研制了实现光谱覆盖范围在400～2 500 nm的宽谱段光纤光谱仪，介绍了仪器研制过程中的光学、机械与电子学设计。光学系统采用了光栅分光的水平反射式光路，对于不同的光谱探测谱段，采用了三路线阵探测器在光谱面的3个方向立体交错放置进行探测;用CPLD(complex programmable logic device)实现对三路线阵光电器件时序逻辑信号的发生与驱动;采用14位高速ADC进行数模转换;采用USB2.0实现通讯。仪器体积小、光谱分辨率高、信号质量和测量速度等方面均达到了满意效果，测试结果表明，仪器实现了宽谱测量，光谱数据理想。
2010 Vol. 30 (05): 1417-1421 [摘要] ( 489 ) PDF (1401 KB)  ( 404 )
1422 两种干涉成像光谱技术方案的比较
相里斌1，吕群波1，黄 旻1, 3，姚 涛2, 3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1422-05
对“大孔径静态干涉成像光谱技术”方案与以色列学者提出的“两维景物光谱同时测量方法”进行了分析和比较，讨论了这2种干涉成像光谱技术方案中干涉仪与成像光学系统两方面的差异，通过计算机模拟，给出了“两维景物光谱同时测量方法”的光程差非线性变化。受“两维景物光谱同时测量方法”的启发，提出基于横向剪切干涉仪的时间调制型干涉成像光谱技术方案，研究了匀速转动横向剪切干涉仪时，各不同视场像元处光程差的变化规律。
2010 Vol. 30 (05): 1422-1426 [摘要] ( 1590 ) PDF (1491 KB)  ( 503 )
1427 燃煤底灰-微波法降解亚甲基蓝的研究
武士威1，李 娜1，李光哲2，李国德1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1427-03
燃煤底灰中含有丰富的金属，这些金属在微波作用下可以对有机物进行有效降解，燃煤底灰-微波法降解亚甲基蓝溶液主要是通过羟基自由基来降解有机物的。底灰中的金属及稀有金属可以作为深度氧化有机物的催化剂，可降低处理成本、减少环境污染。考查了燃煤底灰用量、H2O2用量、以及微波时间对亚甲基蓝降解效率的影响，并测定了亚甲基蓝溶液处理前后的紫外可见光谱。结果表明，亚甲基蓝在燃煤底灰与H2O2微波条件下降解率接近100%。燃煤底灰的用量增加可以加快反应进程，增加亚甲基蓝的降解;H2O2的增加可以提供更多的·OH，加快反应进程，但当增加到一定量后，对反应进程的影响减弱;微波时间的加长可以提高反应温度，促使亚甲基蓝完全降解。对于0.125 g·L-1的亚甲基蓝，加入1.0 g燃煤底灰、5 mL H2O2在中温微波下反应4 min即可全部降解。
2010 Vol. 30 (05): 1427-1429 [摘要] ( 1613 ) PDF (2212 KB)  ( 406 )
1430 非均匀采样干涉数据光谱反演技术研究
姚 涛1, 4, 吕群波2*, 相里斌2, 袁 艳3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1430-04
干涉光谱成像仪获取的干涉数据是一种中间数据，需要进行光谱反演才能够得到目标光谱数据，傅里叶变换方法是常规的光谱反演方法。由于干涉数据中存在非均匀采样问题，若忽略光谱混叠，直接采用快速傅里叶变换会导致反演光谱的失真，难以满足实时处理需求。针对非均匀采样干涉数据的光谱反演需求，将插值及非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)方法应用到光谱反演处理中，对过采样及部分欠采样情况下的非均匀采样干涉数据，提出了相应的光谱反演方法，并分析了方法的适用性。最后对过采样及部分欠采样情况下的光谱反演方法进行计算机仿真，过采样情况下采用NUFFT方法反演光谱的精度要明显高于插值方法，而部分欠采样情况下插值方法反演光谱的精度要明显高于NUFFT方法，并对欠采样造成的光谱混叠有一定的修正，验证了方法的有效性。
2010 Vol. 30 (05): 1430-1433 [摘要] ( 1856 ) PDF (1173 KB)  ( 426 )
1434 基于棱镜气室的光纤甲烷传感系统的研究
吴希军1，王玉田1，刘学才1，李树军2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)05-1434-05
综合运用棱镜气室与谐波检测技术，构建了适用于宽广浓度范围内的光纤甲烷检测系统。以大气环境为背景，基于比尔-朗伯(Beer-Lambert)定律在气体弱吸收时的近似表述，利用背景扣除和比值处理技术，实现了常压下甲烷不同浓度水平(0～20%)的检测。利用渐变折射率透镜(GRIN)气室测量了甲烷在不同浓度时的直接吸收谱，结合现有DFB-LD光源选择甲烷2ν3带的R5支(1 648.212 nm)作为被测吸收峰。在不同浓度气体配置过程中，进行了系统的在线实验，结果表明系统示值与浓度变化间线性良好，而且系统的稳定性和动态响应特性比较理想。该系统可根据不同现场环境的甲烷浓度水平，选择适当强度的吸收线，通过步进电机调节棱镜中线间的距离，进而改变气室内有效吸收光程，拓展了仪器的应用领域，可作为煤矿巷道或天然气管道沿线的瓦斯监测仪器。
2010 Vol. 30 (05): 1434-1438 [摘要] ( 2079 ) PDF (1528 KB)  ( 417 )

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