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2010年 30卷 04期
刊出日期:2010-04-01

光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
865 激波管壁AlO自由基B 2Σ+-X 2Σ+ C 2Πr-X2Σ+带系辐射光谱的研究
彭志敏,杨乾锁*,刘 春,竺乃宜,姜宗林
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0865-04
爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、激波管壁产生烧蚀和冲刷作用,以致激波管壁、端盖上附有氧化铝等杂质,而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射,从而干扰了高温气体辐射光谱的分析。用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000~7 000 K,利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析,实验发现在460~530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B2Σ-X 2Σ(T00=20 689 cm-1)带系辐射谱带,且每支谱带都由多个带头组成,带头间隔约为2 nm,带头处于高频位置并向低频方向伸延。通过实验与理论计算相结合,重点分析了AlO自由基B2Σ-X2Σ带系辐射光谱的结构特征。AlO自由基C 2Πr-X 2Σ(T00=33 047 cm-1)带系辐射光谱处于270~335 nm波长范围内,其辐射强度相对于B 2Σ-X 2Σ带系较弱,并且与OH基A 2Σ+-X 2Π(T00=32 682 cm-1)带系辐射光谱互相干扰而难以分辨,对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响。
2010 Vol. 30 (04): 865-868 [摘要] ( 267 ) PDF (1587 KB)  ( 582 )
869 辉石巨晶结构OH的分子光谱结晶学定向初探
王 蓉,张保民*,赵珊茸*,孟 杰
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0869-06
利用分子光谱谱带位移、谱带强度、谱带形态等的变化,可以初步对晶体作结晶学定向。普通辉石结构OH红外光谱3组谱带值,垂直c轴方向相对于平行c轴的谱带各不相同:第一组谱带值,3 629~3 633 cm-1谱带红移到3 601~3 616 cm-1;第二组谱带值3 514~3 543 cm-1同样有红移现象;第三组3 460~3 465 cm-1的谱带值相反则有蓝移现象。相对强度上,两个方向上第一组的谱带强度相当;第二组、第三组谱带强度平行方向明显强于垂直方向。形态上则差别不大。拉曼谱垂直方向谱带强度普遍强于平行方向,谱带位置与形态基本不变。结构OH不同结晶方向的谱图性质可以反映一定的地质构造环境。
2010 Vol. 30 (04): 869-874 [摘要] ( 1735 ) PDF (1330 KB)  ( 431 )
875 核苷酸和芳香酮的电子转移和质子转移反应研究
王金婷1,孙 倩1,葛爱民1,潘 洋2,张立敏1,俞书勤1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0875-04
利用时间分辨的激光闪光光解方法在1∶1乙腈/水溶液中得到了4种核苷酸和芳香酮的瞬态吸收光谱,通过瞬态吸收光谱的变化研究了鸟苷酸、腺苷酸、胞苷酸、胸腺苷酸猝灭二苯甲酮、呫吨酮激发三重态的反应。由于实验中生成了抽氢自由基和负离子自由基,以及核苷酸正离子在水中的快速抽氢反应,推断出芳香酮和鸟苷酸、腺苷酸的反应机理是先发生电子转移后发生质子转移。而在芳香酮和胞苷酸、胸腺苷酸的反应中没有观察到相应的抽氢自由基和负离子自由基的瞬态吸收峰,由此推断出它们和胞苷酸、胸腺苷酸没有发生电子转移和质子转移反应。对瞬态吸收峰处的时间衰减曲线进行拟合得到了核苷酸猝灭芳香酮的速率常数,可以看到随着反应自由能变ΔG的增大,反应速率常数逐渐减小。
2010 Vol. 30 (04): 875-878 [摘要] ( 1239 ) PDF (1467 KB)  ( 464 )
879 光声池径向共振模式耦合系数理论分析
袁长迎1,刘先勇2,蒙 瑰2,赵 亮2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0879-04
光声光谱法是基于红外吸收光谱原理的一种高灵敏度的微量气体探测技术。它使用声共振腔来实现微弱声信号的共振放大。通过调节激光的调制频率,当它等于腔的某个共振频率时,在腔内形成声驻波,而腔本身的作用相当于一声放大器。共振腔的放大作用取决于当前被激活的共振模式、腔的品质因素、声传感器的状态以及电磁辐射与腔共振模式的耦合作用。值得关注的是,红外激光相对于声共振腔的入射方位不同则激励产生的光声信号幅值也不同。采用理论推导与数值计算相结合的方法,以圆柱形光声池为例,研究了径向共振模式下耦合系数受激光入射方位的影响。研究表明,激光入射角在0~π/2范围变化时耦合系数存在2个零点和2个极大值:入射角为0或tan-1(0.859 2×2R/L)时,耦合系数为零而径向共振失效;入射角为tan-1(0.556 8×2R/L)或tan-1(2R/L)时,耦合系数极大而径向共振最强。此处R为池径而L为池长。结果可用于指导光声池结构优化设计与安装调试,增强光声法检测微量气体的信号幅值,提高检测灵敏度。
2010 Vol. 30 (04): 879-882 [摘要] ( 696 ) PDF (1203 KB)  ( 765 )
883 方波激发下Er3+上转换红光激发机理的研究
董力强1,2,黄世华1*,温红宇2,冯 颖1,段晓霞1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0883-04
用方波电源驱动808 nm激光二极管(LD)激发Er3+掺杂的亚碲酸盐氟氧化物玻璃,测量4F9/2能级上转换发光的上升和衰减,根据上升的时间常数确定中间能级的寿命,从而确定4F9/2能级粒子数积累的过程。通过建立速率方程模型分析4F9/2能级的上升和衰减特性与中间能级的关系,确定808 nm LD激发下上转换红光的激发机理,同时提供了一种通过上转换发光,用光电倍增管测量红外能级寿命的方法。
2010 Vol. 30 (04): 883-886 [摘要] ( 590 ) PDF (1486 KB)  ( 754 )
887 静电纺丝纳米ZrO2∶Ti纤维的制备与发光性质的研究
刘艳红1, 2,李 斌1*,丛 妍1, 2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0887-05
通过静电纺丝和高温煅烧相结合的方法制备了一维钛掺杂氧化锆的纳米纤维。复合纤维在1 000 ℃煅烧后,由于模板剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在高温下的分解,纤维直径大大减小,扫描电镜观察最终得到直径100 nm左右的单斜相纤维。利用稳态光谱和时间分辨光谱技术室温下研究了纤维的光致发光性质。结果表明发射主峰在467 nm的宽带,在350 nm处有一个小肩峰。两种不同的发光行为可以通过ZrO2∶Ti纳米纤维中存在的两种情况的氧空穴作为电子俘获中心来解释。一种由电荷补偿产生的氧空位,俘获电子,产生467 nm处Ti参与的发光现象。另外一种ZrO2 表面缺陷导致的氧空穴,对应于350 nm的发光现象,没有发现长余辉现象。测得的激发态寿命短于体材料而长于普通的纳米晶,可能是由于一维纳米结构的独特性质导致的。
2010 Vol. 30 (04): 887-891 [摘要] ( 292 ) PDF (1779 KB)  ( 538 )
892 2-烷基TCNQ的红外光谱和结构研究——CH2剪式振动的双峰与晶体场分裂的关系
王海水1,杨燕花1,尾崎幸洋2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0892-05
测量了2-烷基TCNQ(C8TCNQ,C12TCNQ,C18TCNQ)浇铸膜的红外光谱,发现这类化合物的红外CH2剪式振动在1 471和1 462 cm-1处显示2个峰。这2个峰的强度比(I1 471/I1 462)随着烷基链的长度增加而明显减少。另外,来自CH2的1 471 cm-1吸收峰与来自TCNQ环的1 529 cm-1吸收峰的相对强度随着碳链的长度增加而不发生变化。CnTCNQ系列化合物的红外光谱CH2的剪式振动行为与长链脂肪酸中CH2行为很不相同。在长链脂肪酸中,晶体场效应导致了剪式振动分裂。考虑C12TCNQ的晶体结构,而将1 471 cm-1峰归属为非叉指对接的碳链,将1 462 cm-1峰归于叉指对接的碳链,双峰的出现与晶体场分裂无关。并且得到烷基TCNQ中,非叉指对接的碳链的长度与碳链总长度无关的结论。
2010 Vol. 30 (04): 892-896 [摘要] ( 630 ) PDF (1351 KB)  ( 349 )
897 红外光谱法用于肉苁蓉属中药鉴别研究
徐 荣1,孙素琴2,刘友刚3,陈 君1*,刘同宁4,陈士林1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0897-04
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)及其二阶导数谱和二维相关红外光谱对传统名贵中药材肉苁蓉、管花肉苁蓉和盐生肉苁蓉进行鉴别研究。结果表明,肉苁蓉与管花肉苁蓉的红外谱图有明显区别,相似系数仅0.623 3;而肉苁蓉与盐生肉苁蓉的峰形和峰位均极其相似,相似系数达0.904 8,仅从一维图上无法看出两者的成分差异,但通过二阶导数谱中1 730(1 738),816 cm-1处的峰形差异可发现二者的一些成分含量存在较明显差异。二维相关谱更直观地反映出三者的差异,它们的自动峰个数均不相同。可见,红外光谱法基本可以实现了对肉苁蓉属3种药材的鉴别,而且具有快速、有效和无损等优点。
2010 Vol. 30 (04): 897-900 [摘要] ( 1248 ) PDF (1758 KB)  ( 758 )
897 红外光谱法用于肉苁蓉属中药鉴别研究
徐 荣1,孙素琴2,刘友刚3,陈 君1*,刘同宁4,陈士林1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0897-04
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)及其二阶导数谱和二维相关红外光谱对传统名贵中药材肉苁蓉、管花肉苁蓉和盐生肉苁蓉进行鉴别研究。结果表明,肉苁蓉与管花肉苁蓉的红外谱图有明显区别,相似系数仅0.623 3;而肉苁蓉与盐生肉苁蓉的峰形和峰位均极其相似,相似系数达0.904 8,仅从一维图上无法看出两者的成分差异,但通过二阶导数谱中1 730(1 738),816 cm-1处的峰形差异可发现二者的一些成分含量存在较明显差异。二维相关谱更直观地反映出三者的差异,它们的自动峰个数均不相同。可见,红外光谱法基本可以实现了对肉苁蓉属3种药材的鉴别,而且具有快速、有效和无损等优点。
2010 Vol. 30 (04): 897-900 [摘要] ( 702 ) PDF (1758 KB)  ( 432 )
901 子宫内膜癌组织近红外光谱预处理与波段选择研究
赵立婷1,相玉红1,代荫梅2,张卓勇1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0901-05
应用近红外光谱技术对子宫内膜组织病理切片进行快速无损检测。收集了154样品光谱,其中正常样本的个数36个,增生的60个,癌变的58个。由于原始光谱中包含大量干扰信息,所以光谱预处理方法和波段选取的方法在近红外光谱分析中占有非常重要的地。利用多种预处理方法,包括一阶导数、多元散射校正、多项式最小二乘拟合求导、标准归一化、平滑、移动窗口中值滤波,对样品光谱进行了预处理。利用标准偏差谱来选取最优波段,选取的最优波段范围为4 000~6 000 cm-1。然后用处理后的光谱数据进行主成分分析,分类准确率达到100%。研究结果表明近红外光谱技术结合化学计量学方法可以作为一种癌症快速诊断的新技术,对于癌症的早期诊断和癌症组织的恶化过程研究具有重要的意义。
2010 Vol. 30 (04): 901-905 [摘要] ( 1295 ) PDF (1711 KB)  ( 818 )
906 不同类型土壤总氮的近红外光谱技术测定研究
张雪莲1,李晓娜1*,武菊英1,郑 伟1, 2,黄 倩1,汤丛峰1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0906-05
该研究从江苏、河南、山西、河北、吉林采集部分表层土壤,并在山西河北两地采集表下层土壤,经前处理后通过近红外光谱仪扫描得到光谱图,用传统开氏法测得其总氮,运用OPUS软件建立了土壤总氮和光谱图之间的数学模型,并初步探讨了模型的应用范围。结果表明:各地区表层土壤建立的模型良好,交叉检验的均方根误差均在0.01%以内,相关系数平均在0.85以上,并且该模型能够很好地定量分析同一采样范围内表层和表下层的土壤总氮,定量分析的均方根误差基本在0.01%以内,相关系数在0.80左右;可能受土壤类型的影响,该模型在地区之间的运用具有一定的局限性;从各地区随机取出部分数据作为一个新的集合建立的综合模型良好,其交叉检验的均方根误差和相关系数分别为0.010 2%和0.985 6,并且该模型能很好地预测各地区的土壤总氮。
2010 Vol. 30 (04): 906-910 [摘要] ( 1619 ) PDF (1163 KB)  ( 840 )
911 不同产地双色牛肝菌FTIR光谱鉴别研究
周在进1,2,刘 刚1*,任先培1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0911-04
同一种蕈菌子实体,由于外观形貌相似,凭传统外观形貌特征难以鉴别产地来源。应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测定了云南省5个不同地区58个野生双色牛肝菌子实体样品的红外光谱。借助于红外光谱具有的指纹特性,利用SPSS 13.0统计软件对1 350~750 cm-1范围光谱数据进行主成分分析(PCA),根据前三个主成分累积贡献率已达到88.87%以及主成分载荷分析,表明前三个主成分能够反映样品在该段光谱的主要信息。对前三个主成分作投影显示并进行比较,发现以主成分1和主成分2作二维线形投影,对不同产地的双色牛肝菌有较好的聚类和鉴别作用,所有样品被划分为5个区域,98.3%的样品被正确归类。研究结果提示,傅里叶变换红外光谱结合主成分分析方法可以快速、方便地对不同产地的同一种野生双色牛肝菌进行鉴别分类。
2010 Vol. 30 (04): 911-914 [摘要] ( 1609 ) PDF (1376 KB)  ( 470 )
915 基于GA和SCMWPLS算法的NIR光谱信息变量提取研究
曹楠宁,王加华,李鹏飞,韩东海*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0915-05
光谱数据压缩、信息变量提取是近红外应用研究的热点,是简化模型、提高预测精度的重要手段。本文以杏可见/近红外光谱为例,采用二阶导数、标准化和正交信号校正(OSC)处理以滤除光谱与浓度阵无关的信号;使用SCMWPLS选择出880,894~910和932 nm为建模区间建立PLS预测模型,其相关系数(R)、校正误差(SEC)和预测误差(SEP)分别为0.920,0.454和0.470;进行独立运行GA程序100次,依次选择入选频率较高的2个波长点888和900 nm作为回归变量,建立GA-MLR预测模型,其R, SEC, SEP分别为0.905,0.488和0.459,均优于全谱的偏最小二乘建模结果。结果显示,OSC可以滤除光谱与浓度阵无关的信号,减少建立模型所用的主因子数;SCMWPLS和GA可以寻找最优信息变量组合。该方法对于建立低维度、高精度近红外快速分析模型具有普遍参考意义。
2010 Vol. 30 (04): 915-919 [摘要] ( 1232 ) PDF (2142 KB)  ( 663 )
920 酒香型光谱分析和模式识别计算分析
姜 安1,彭江涛1,彭思龙1,魏纪平2,李长文2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0920-04
白酒是一个复杂的混合物体系,它含有大量的微量成分,这些微量成分直接决定了白酒的品质、口感和香型。为实现对白酒香型的快速鉴别,可采集不同香型白酒的红外光谱图,并将其作为模式分类方法的输入模式,建立白酒香型鉴别模型。首次全面系统地介绍了白酒香型模式识别算法,这些算法包括统计分类器(线性判别函数、二次判别函数、正则判别分析、K近邻算法)、原型学习算法(学习矢量量化)、支持向量机和AdaBoost算法。实验结果表明,基于红外光谱的白酒香型检测模式识别算法达到了很高的分类准确率、识别率和拒绝率,显示出了很好的性能。
2010 Vol. 30 (04): 920-923 [摘要] ( 1343 ) PDF (1459 KB)  ( 483 )
924 基于仿生模式识别和近红外光谱的转基因小麦快速鉴别方法
翟亚锋1,苏 谦2,邬文锦2,何震天3,张宗英3,安家爽1,董 槿1, 邓 新1,韩成贵1,于嘉林1,李大伟1,陈秀兰3,安 冬2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0924-05
提出了一种采用近红外光谱快速鉴别转基因小麦种子的方法,对不同品种的9个转基因小麦样品种子分别建立了鉴别模型。对9个小麦样品共225个样本,通过近红外光谱仪扫描获得从4 000~12 000 cm-1波段范围的光谱数据。为了消除噪声,对原始数据先进行了归一化预处理;然后使用主成分分析(PCA)方法得到能反映小麦种子97.28%光谱信息的前10个主成分,提高了数据处理效率;最后利用仿生模式识别(biomimetic pattern recognition, BPR)方法建立小麦品种的鉴别模型。对于每个样品中的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200个样本作为第二测试集。在对第二测试集平均正确拒识率达到96.7%的情况下,对第一测试集中的样本取得了95.6%的平均正确识别率。实验结果表明,该方法具有较高的鉴别准确度,可以作为一种快速无损的转基因小麦种子鉴别方法。
2010 Vol. 30 (04): 924-928 [摘要] ( 2273 ) PDF (1072 KB)  ( 640 )
929 近红外光谱结合一类支持向量机算法检测鸡蛋的新鲜度
林 颢,赵杰文*,陈全胜,蔡健荣,周 平
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0929-04
研究利用近红外光谱技术结合模式识别方法识别鸡蛋的新鲜度,在识别模型建立过程中,引入一类支持向量机(OC-SVM)算法解决新鲜蛋和非新鲜蛋训练样本数量不平衡问题。首先获取鸡蛋在10 000~4 000 cm-1范围内的近红外漫反射光谱,通过主成分分析方法提取光谱数据中的特征信息,优选了3个主成分作为模型的输入向量,然后采用OC-SVM区分新鲜蛋和非新鲜蛋。在模型建立过程中,对相关参数进行了优化,试验结果显示在相同条件下,OC-SVM模型识别结果较传统的支持向量机模型好。最优OC-SVM模型对新鲜蛋和非新鲜蛋的识别率均为80%,传统的支持向量机对新鲜度的识别率为100%,对非新鲜度的识别率却为0%。研究结果表明利用近红外光谱快速识别鸡蛋新鲜度方法是可行的;OC-SVM算法为训练样本数量不平衡提供了一种有效的解决方法。
2010 Vol. 30 (04): 929-932 [摘要] ( 1269 ) PDF (1264 KB)  ( 523 )
933 近红外光谱和化学计量学方法用于橄榄油品质分析与掺杂量检测
庄小丽1 ,相玉红1,强 洪1 ,张卓勇1*,邹明强2,张孝芳2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0933-04
基于橄榄油的近红外光谱数据,用判别分析(Discriminant analysis)方法把20个样品成功地分为特级初榨橄榄油和普通橄榄油两类,正确率为100%。同时测定了纯橄榄油中分别掺入菜籽油、玉米油、花生油、山茶油、葵花籽油、罂粟油的混合油的近红外光谱,掺杂油体积百分数范围为0~100%。选择最佳的光谱波段组合用偏最小二乘(PLS)法分别建立定量分析模型,预测相对误差范围在-5.67%~5.61%之间。研究结果表明,基于化学计量学方法和近红外光谱数据可为橄榄油的品质鉴定和掺杂量检测提供了一种简便、快捷、准确的方法。
2010 Vol. 30 (04): 933-936 [摘要] ( 2404 ) PDF (1324 KB)  ( 787 )
937 基于模糊聚类分析和曲线拟合的FTIR不同产地鸡骨草、毛鸡骨草鉴别分析
王一兵1,陈植成1,2,吴卫红3,孔德鑫4,黄荣韶4,刘军贤2,黄庶识1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0937-06
利用傅里叶变换红外光谱技术结合模糊聚类分析法和曲线拟合对鸡骨草、毛鸡骨草进行产地鉴别。选用曼哈顿距离单位计算的相异度聚类分析结果最优,5个产地鸡骨草都可完全区分开来,毛鸡骨草则只能鉴别出3个产地,南宁和钦州2个产地发生重叠;为了进一步鉴别不同产地鸡骨草和毛鸡骨草,对鸡骨草和毛鸡骨草平均红外谱图中1 034 cm-1吸收峰进行曲线拟合,野生鸡骨草拟合出11个子峰,其他各产地鸡骨草均只能拟合出9个子峰,上林产毛鸡骨草拟合出9个子峰,其他各产地毛鸡骨草均只能拟合出8个子峰,而且不同产地鸡骨草和毛鸡骨草拟合出的子峰位置和归一化强度都不完全相同;模糊聚类分析法和曲线拟合法有机结合能够使产地鉴别结果更加准确。
2010 Vol. 30 (04): 937-942 [摘要] ( 2249 ) PDF (2327 KB)  ( 809 )
943 基于花瓣的傅里叶变换红外光谱鉴别分类杜鹃属植物
罗庇荣1,刘 刚1*,张玉宾1,周湘萍1,桑 林2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0943-06
利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术结合适当的方法对杜鹃属植物不同亚属进行鉴别分类研究。测试了4个亚属植物花瓣的红外光谱,结果显示同种植物花瓣的红外图谱,峰形相似;不同种植物花瓣的红外光谱图在混合模区(1 500~1 200 cm-1)略有差异。为了进一步快速对其分类群进行鉴别,利用OMNIC软件分层抽样建立3个光谱数据库,未知样品光谱分别与光谱数据库比较得出匹配数值进行鉴别。研究结果显示此方法能够准确地鉴别分类4个亚属植物,这为大型的植物系统分类研究提供了一种潜在的方法。
2010 Vol. 30 (04): 943-948 [摘要] ( 1218 ) PDF (1107 KB)  ( 467 )
949 连续投影算法及其在小麦近红外光谱波长选择中的应用
成 忠,张立庆,刘赫扬,诸爱士
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0949-04
采用全谱建立多元校正模型时,通常计算量大,模型不够稳健,而且模型的预测精度往往也不能达到最优。文章介绍一种新的波长选择方法:采用连续投影算法(successive projections algorithm),并将其集成偏最小二乘(partial least squares)多变量校正技术构成SPA-PLS方法,用于谷物小麦近红外光谱波长优化选择及其与水分含量的定量分析。结果表明:在经SPA算法后,光谱波数可削减97.72%,后继的定量校正模型结构得到显著简化,模型的稳健性也大大增强;同时,被选取的波长物理意义明确,模型的解释能力增强,而模型的预测性能也与GA-PLS方法相当。
2010 Vol. 30 (04): 949-952 [摘要] ( 654 ) PDF (1397 KB)  ( 684 )
953 高压下正戊醇的拉曼光谱原位研究
田 锋,郑海飞*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0953-05
在室温(23 ℃)高压条件下,利用立方氧化锆压腔研究了正戊醇在波数800~3 000 cm-1范围内的拉曼光谱。拉曼谱峰随着压力的增大变得越来越尖锐,C—H伸缩振动峰在高压下不易被分离。在0.1 MPa~1.75 GPa,其C—H伸缩振动峰均随着压力的增大向高波数方向线性移动,拉曼频移与压力的线性拟合方程分别为:P(MPa)=69.652 65·(Δνp)single, T=23 ℃+105.806 93,0<(Δνp)single(cm-1)≤23;P(MPa)=77.974 04·(Δνp)2 960, T=23 ℃+95.390 5,0<(Δνp)2 960(cm-1)≤21;P(MPa)=126.956 39·(Δνp)2 863, T=23 ℃-110.648 09, 0<(Δνp)2 863(cm-1)≤13。正戊醇的C—H伸缩振动单峰拟合的波数随压力的变化关系为(νsingle/P)T=(14±1)cm-1,适合用来标定体系压力。在压力为1.75 GPa时,正戊醇的拉曼谱峰有明显跳跃,同时镜下观察到其液-固相转变。液-固相转变过程中的摩尔体积变化为ΔVm=1.84×10-6m3·mol-1
2010 Vol. 30 (04): 953-957 [摘要] ( 1781 ) PDF (2331 KB)  ( 457 )
958 质子酸功能化离子液体中银纳米颗粒的制备及其光学性能研究
徐存英,刘亚伟,华一新,张鹏翔
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0958-05
以质子酸功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([Bmim]H2PO4)为反应介质和表面活性剂,采用简单的化学还原法制备了具有形状各向异性的块状银纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等一系列手段对其结构、形貌及光吸收特性进行了表征。结果表明,所制备的银纳米块具有立方结构,其平均横向尺寸约为30 nm,在硅片上自组装形成密堆积结构的多层膜。以1,2-二(4-吡啶基)乙烯(BPE)作为探针分子,研究所制备银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)活性。结果表明所制的银纳米颗粒是较好的SERS基底,具有良好的增强效果,痕检能力及稳定性。对BPE分子的最低检测浓度可低至10-9mol·L-1,而且保存了90天后,其检测灵敏度没有显著的降低。
2010 Vol. 30 (04): 958-962 [摘要] ( 2064 ) PDF (1606 KB)  ( 557 )
963 显微激光拉曼光谱测定甲烷水合物的水合指数
刘昌岭1,2,业渝光1,2,孟庆国1,3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0963-04
甲烷水合物是由甲烷气体分子与水分子在低温高压下形成的一种笼型结构化合物,广泛存在于海底陆架区和陆地冻土区,被认为是一种潜在的能源资源。在水合物的晶格中,水分子在氢键的作用下形成大小不同的笼子,甲烷分子可分别进入大笼(51262)和小笼(512)中。在自行研制的实验装置上,分别合成了一系列不同体系下的甲烷水合物,包括十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液-甲烷体系、冰粉-甲烷体系以及冰粉-不同粒度砂-甲烷体系。对这些甲烷水合物样品进行了激光拉曼光谱分析,测定了其水合指数,笼占有率等结构参数。结果表明,这些甲烷水合物都为Ⅰ型结构,其水合指数和笼占有率基本不受沉积物粒径大小的影响。在3种体系中生成的水合物,大笼中甲烷分子基本占满,占有率大于97%;小笼中甲烷分子占有率为80%~86%,测得的水合指数为6.05~6.15。
2010 Vol. 30 (04): 963-966 [摘要] ( 2371 ) PDF (1364 KB)  ( 688 )
967 氯化亚锡吸附与配位作用下L-肌肽的表面增强拉曼光谱
王明华1,褚幼萍1,郑菊芳1,李则林2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0967-04
利用在电极表面强化学吸附的氯化亚锡与被测有机/生物分子之间的相互作用,不仅可以有效消除被测分子的碳化和氧化现象,还可以获得特别的增强信号,可应用于反应活性强的有机/生物分子的表面增强拉曼光谱分析。还报道了肌肽的电化学表面增强拉曼散射(SERS)光谱的研究结果,重点考察了加入氯化亚锡前后和改变电极电势对肌肽吸附SERS光谱的影响。无氯化亚锡时,肌肽的SERS光谱存在严重的碳化信号的干扰;氯化亚锡存在下,调控电极电势可引起吸附的氯化亚锡与肌肽在电极表面发生配位作用,借助这种表面相互作用,可将肌肽固载于基底表面,从而获得L-肌肽的高质量表面增强拉曼光谱,完全消除碳化现象的干扰。
2010 Vol. 30 (04): 967-970 [摘要] ( 2422 ) PDF (1476 KB)  ( 379 )
971 多种拉曼光谱归一化法对乙醇定量分析的研究
吴正洁1,黄耀熊1*,王 成2,黎绍发2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0971-04
通过对多种拉曼光谱归一化方法进行乙醇定量分析的探讨,提出使用选取最高浓度下乙醇谱中谱强最高点作为归一化参照的乙醇浓度定量分析方法,其线性相关系数达到0.999,检验样的平均相对误差率仅为0.067 8,组间数据的相对标准偏差为0.046 3,其有效性和准确性均优于内标法和比值法,并具有良好的抗干扰能力。同时,在结合基线校准处理后,不仅能有效消除组间数据差异,而且明显提高了乙醇定量分析的精确性。以此法用于市场白酒样品的乙醇含量检测,可快速简便获得准确的结果,其相对标准偏差小于0.012,具有良好的商业应用前景。
2010 Vol. 30 (04): 971-974 [摘要] ( 818 ) PDF (1041 KB)  ( 762 )
975 拉曼光谱特征提取在化学纤维定性鉴别中的应用
乔西娅1,戴连奎1,吴俭俭2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0975-04
拉曼光谱作为快速、无损的检测技术受到越来越广泛的关注,已经成功的应用于过程监控、质量监测、考古鉴定等领域。针对纺织纤维拉曼光谱的特性,提出了一种基于特征提取的拉曼光谱定性鉴别方法。该方法通过直接测取织物、纤维的激光拉曼光谱,并结合光谱预处理技术与特征峰提取、匹配识别方法,能够定性地鉴别织物、纤维的成分归属,对纺织品检验中的难点化学纤维成分的鉴别效果尤其显著。利用94份测试样品对织物成分中普遍存在的4种纤维品种——涤纶、腈纶、锦纶和粘胶进行了鉴别以验证算法的有效性。实验结果表明,该鉴别方法快速、有效,并具有很好的扩展性能,且该方法属纯粹的光学方法,需要样品量少、无需前处理,测试过程对样品无损,不产生化学污染物,适宜对各类织物成分的定性鉴别,突破了现有检测方法存在的局限。
2010 Vol. 30 (04): 975-978 [摘要] ( 2200 ) PDF (1845 KB)  ( 841 )
979 结合异常样本检测的汽油族组成拉曼光谱分析
淡图南,戴连奎*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0979-05
汽油族组成不仅决定了汽油品质,同时直接关系到燃烧尾气对环境的影响。文章成功地将拉曼光谱分析技术应用于汽油族组成的定量分析。通过对校正集进行异常样本检测,剔除个别异常样本,有效地提高了偏最小二乘的模型精度,得到了较好的预测效果。芳烃含量、烯烃含量和氧含量的标准预测误差分别达到了0.23,0.52和0.143,其预测复相关系数分别达到了0.987,0.927和0.971。实验结果表明:采用拉曼光谱分析技术可以有效的解决汽油族组成的定量分析问题,其分析精度显著高于近红外光谱法与多维气相色谱法;同时也适用于汽油生产过程中的在线分析。
2010 Vol. 30 (04): 979-983 [摘要] ( 427 ) PDF (1871 KB)  ( 807 )
984 KPCA-聚类分析法和用便携式拉曼仪快速鉴别降糖药
翁欣欣1,张中湖2,尹利辉3,陆 峰1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0984-04
对不同种类的降糖药片进行拉曼光谱的核主成分分析(KPCA)-聚类分析,实现快速、简便的鉴别。KPCA可以有效地避免主成分分析(PCA)只能处理线性问题和降维效果不明显的弊端。它通过一个非线性变换,首先将原变量空间映射到高维特征空间,然后在这个高维特征空间中进行线性主成分分析。采集得到的药片拉曼光谱的KPCA-聚类分析结果表明,采用KPCA提取特征变量的聚类结果比采用PCA提取特征变量后进行聚类分析的效果好,并且未经刮除表面包膜的降糖药片识别准确率为96.5%,经过刮除表面包膜处理的降糖药片的识别准确率为100%。便携式拉曼光谱仪结合该方法以其检测速度快、准确率高、使用简便、无样品前处理等显著优势,为药品的快速检验技术提供一种新的有效的鉴别手段。
2010 Vol. 30 (04): 984-987 [摘要] ( 448 ) PDF (1498 KB)  ( 486 )
988 卫星搭载紫花苜蓿种子的拉曼光谱分析
任卫波1,张蕴薇2,邓 波2,徐 柱1,陈立波1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0988-03
为了了解卫星搭载对紫花苜蓿种子化学特性的影响,揭示空间诱变机理,文章利用傅里叶变换拉曼光谱法对卫星搭载当代的紫花苜蓿种子进行了研究。结果表明,与地面对照相比,飞行组在358和553 cm-1处的峰强增加,814,1 122,1 531,1 743 cm-1处的峰强降低,通过谱带归属发现,增强的358和553 cm-1分别与DNA和Ca2+有关,降低的4个峰与糖类、脂类有关。这说明经过卫星搭载后,苜蓿种子的DNA和Ca2+的量出现增加趋势,糖类与脂类的量出现降低趋势。其可能原因是(1)种子主动修复诱变产生的DNA损伤时,消耗部分贮存能量所致;(2)空间飞行过程中的超重导致种子细胞内的Ca2+ 浓度升高;(3)飞行因子导致种子提前萌发,DNA大量合成与复制,种子储藏的能量提前降解消耗。这一结果将对苜蓿空间诱变机理研究有重要参考价值。
2010 Vol. 30 (04): 988-990 [摘要] ( 1781 ) PDF (1072 KB)  ( 435 )
991 开放式臭氧浓度升高对水稻叶片气体交换和荧光特性的影响
梁 晶1,2,曾 青1,朱建国1*,朱春梧1,2,曹际铃1,2,谢祖彬1,刘 钢1,唐昊冶1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0991-05
利用稻/麦O3-FACE( Ozone-free air controlled enrichment)平台,以武运粳21和两优培九两个耐性不同的水稻品种为材料,模拟研究了近地层大气臭氧浓度升高情形下对水稻叶片气体交换和荧光参数的影响。结果表明:高臭氧浓度降低了两个品种水稻叶片的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率,处理76天后,武运粳21的降幅分别为:21.7%,26.64%和24.74%,两优培九的降幅分别为:25.53%,30.31%和25.48%, 而对两个品种胞间CO2浓度的影响不显著;水稻叶片荧光动力学参数F0(暗下初始荧光)、ETR(表观电子传递速率)和ФPSⅡ(PSⅡ实际光化学量子产量)呈下降趋势,NPQ(非光化学猝灭系数)逐渐上升,处理76天后武运粳21和两优培九分别上升了16.37%和11.77%。臭氧的影响有一定的累积效应,随着处理时间的延长,相关指标变化幅度增大。高臭氧浓度下水稻叶片胞间CO2浓度没有显著降低,推断臭氧导致的净光合速率的降低是由非气孔限制因素引起。结果表明,两优培九比武运粳21对臭氧响应敏感。
2010 Vol. 30 (04): 991-995 [摘要] ( 1927 ) PDF (1432 KB)  ( 553 )
996 基于选择性模型组合的三维荧光光谱水质分析方法
武晓莉1,李艳君2,吴铁军3*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-0996-06
为提高三维荧光光谱水质分析的精度,提出一种选择性模型组合方法,采用相关系数法对三维荧光光谱激发波长进行选择,并将被选中的激发波长下的荧光发射光谱水质分析子模型采用岭回归法进行模型组合,得到对水质指标的组合模型。以一组总有机碳(TOC)范围在3.41~125.35 mg·L-1,化学需氧量(COD)范围在22.80~330.60 mg·L-1的32个地表水和城市生活污水水样做为研究对象,对其三维荧光光谱220~400 nm范围内的10个激发波长采用上述方法进行选择,分别针对TOC和COD指标筛选出260,280,400 nm和220,280,400 nm各3个激发波长。采用部分最小二乘方法建立上述激发波长下荧光发射光谱水质分析子模型,根据岭回归法计算各子模型的组合系数,分别得到对TOC和COD指标的组合模型。实验结果表明:采用该方法得到的组合模型对TOC和COD两种指标的预测误差均方根(RMSEP)相比精度最高的单一荧光发射光谱子模型分别减小了15.4%和17.5%,相比未经模型选择的组合模型分别减小了6.1%和10.9%。
2010 Vol. 30 (04): 996-1001 [摘要] ( 2054 ) PDF (1647 KB)  ( 533 )
1002 纳米二氧化钒薄膜的电学与光学相变特性
梁继然1, 4,胡 明1,王晓东2,李贵柯3,阚 强4, 季 安2,杨富华2,刘 剑3,吴南健3,陈弘达4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1002-06
采用双离子束溅射氧化钒薄膜附加热处理的方式制备了纳米二氧化钒薄膜。在热驱动方式下,分别利用四探针测试技术和傅里叶变换红外光谱技术对纳米二氧化钒薄膜的电学与光学半导体-金属相变特性进行了测试与分析。实验结果表明,电学相变特性与光学相变特性之间存在明显的偏差,电学相变温度为63 ℃,高于光学相变温度,60 ℃;电学相变持续的温度宽度较光学相变持续温度宽度宽;在红外光波段,随着波长的增加,纳米二氧化钒薄膜的光学相变温度逐渐增大,由半导体相向金属相转变的初始温度逐渐升高,相变持续的温度宽度变窄。在红外光波段,纳米二氧化钒薄膜的光学相变特性可以通过光波波长进行调控,电学相变特性更适合表征纳米VO2薄膜的半导体-金属相变特性。
2010 Vol. 30 (04): 1002-1007 [摘要] ( 2752 ) PDF (2172 KB)  ( 672 )
1008 基于油液光谱分析的PCA-AHP综合传动健康状态评价研
张英锋1, 2,马 彪1,郑长松1,张金乐1,范昱珩
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1008-05
油液光谱分析是研究综合传动运行状态的重要方法,以油液光谱分析数据为基础,运用主成分分析法(PCA)和层次分析法(AHP),建立了一种综合传动健康状态的评价模型。文章结合机械设备健康的概念,综合考虑油液光谱分析数据中各种磨损元素的影响,提出用健康值来定量描述综合传动运行状态的概念,并根据健康值对综合传动健康状态进行了等级划分;利用主成分分析法,对油液光谱分析数据进行主成分提取的研究分析;运用层次分析法研究主成分权重值,探讨判断矩阵的构造、一致性检验等问题;然后将二者有机的耦合,建立评价模型;实验研究表明,此方法具有很高的准确性,能够有效地判断综合传动的运行状态,对开展综合传动状态评估具有重要意义。
2010 Vol. 30 (04): 1008-1012 [摘要] ( 2008 ) PDF (1291 KB)  ( 605 )
1013 空间调制干涉光谱成像仪的星上定标系统稳定性研究
高 静1,2,计忠瑛1,王忠厚1,崔 燕1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1013-05
空间调制干涉光谱成像仪对地物光谱辐射信息以目标像元干涉图的形式进行采集,系统定标后,复原的光谱图能定量地反映地物目标实际对太阳光的漫反射特性。分析了空间调制干涉光谱成像仪的定标原理,经计算推导和实验,介绍了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试,解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点,对定标卤钨灯进行了辐射稳定性测试,光谱滤光片进行了光学性能测试和粒子辐照试验,星上积分球组件进行了环境力学试验和热真空实验,均得到了较好的结果。通过全孔径、部分视场的相对光谱定标,能够得到星上定标光谱和干涉图,在经过不同条件下复原光谱比较后,证明此星上定标系统是稳定可靠的。
2010 Vol. 30 (04): 1013-1017 [摘要] ( 1609 ) PDF (1572 KB)  ( 771 )
1018 有冰海区油膜光谱特征研究
李 颖,刘丙新,兰国新,马 龙,高 超
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1018-04
近些年有冰海区石油的勘探、开发以及运输频度逐年上升,这增加了冰区溢油发生的风险。试验通过测量海水、碎冰、整冰等不同背景条件下轻柴油和原油油膜的可见光-近红外光谱反射率曲线,并与洁净的海水、碎冰和平整冰光谱曲线进行比较,得到能够有效识别冰区溢油的波段。测量结果表明:同一油种在不同背景下油膜的光谱反射率曲线有所差异,同一油种同一背景下由于分布形态不同光谱反射率曲线也有所差异。但同一油种的油膜仍呈现出许多区别于背景的共同特征:以海水、碎冰或整冰为背景的轻柴油油膜的光谱反射率曲线呈现“先低后高”、部分“相伴而行”的特点;海水、碎冰和整冰中原油油膜的光谱反射率曲线在750~770 nm区间出现楔状反射峰的典型特点。根据以上特点可以将溢油污染海水/海冰与洁净海水/海冰很好的区分开来,从而为遥感监测冰区溢油时的波段选择和溢油识别提供参考和依据。
2010 Vol. 30 (04): 1018-1021 [摘要] ( 1758 ) PDF (1294 KB)  ( 386 )
1022 碳纳米管的多光谱兼容衰减特性研究
肖 婷1,杨河林1*,张国平1,雷丽文2,曾繁清3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1022-04
重点研究碳纳米管的紫外-可见-红外多光谱兼容衰减特性。在傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱分析、激光散射、电子显微镜(SEM)等现代分析技术的基础上阐述了碳纳米管的添加剂、质量浓度、结构与多光谱兼容衰减特性的密切联系,并探讨了调控多光谱衰减的新原理和新技术。结果表明,不同结构和浓度的碳纳米管流体的紫外-可见光谱差别很大。质量浓度为0.04 g·L-1时,粒径为30~50 nm的碳纳米管样品在265 nm紫外衰减的消光系数为7.825 m2·g-1,透光度为4.4%,紫外吸收光谱衰减为90%以上。验证了样品吸光度和碳纳米管的质量浓度是线性相关的。该碳纳米管在红外光谱范围的兼容衰减特性良好,碳纳米管薄膜厚度为0.1 mm时,测量光路中碳纳米管的质量为0.349 mg,粒径为30~50 nm碳纳米管与液体石蜡复合样品在4.0~6.25 μm和7.0~16.7 μm红外吸收光谱衰减在90%以上。
2010 Vol. 30 (04): 1022-1025 [摘要] ( 1967 ) PDF (1427 KB)  ( 435 )
1026 八元瓜环诱导菲、芴的室温磷光研究
高忠伟,牟 兰*,薛赛凤,陶 朱,曾 晞
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1026-04
以八元瓜环为诱导剂、碘化钾作重原子微扰剂,在亚硫酸钠除氧下,实现了菲、芴的室温磷光发射。在该体系中菲、芴的最大激发和发射波长分别为282和509 nm,276和518 nm,磷光寿命分别为1.82和3.68 ms。在最佳实验条件下,菲在1.0×10-7~1.5×10-6mol·L-1,1.5×10-6~1.0×10-5 mol·L-1和芴在8.0×10-7~8.0×10-6mol·L-1的浓度范围内分别与其磷光强度呈良好的线性关系,检出限分别为4.8×10-9和8.0×10-9 mol·L-1
2010 Vol. 30 (04): 1026-1029 [摘要] ( 1692 ) PDF (1471 KB)  ( 405 )
1030 痕量气体可调谐激光二极管吸收光谱分析系统在线自校准技术研究
张 军1,2, 朱 永1*, 陈俊清2,梁 波1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1030-05
可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)是最有潜力的痕量气体在线监测技术之一。受测量原理的限制,其测量结果受温度和气压影响很大,目前多采用现场安装传感器来测量温度和气压信息,以对该误差进行修正。提出了利用在线参考气室对TDLAS系统中温度、气压变化引起的测量误差进行在线自校准;该参考气室内包含标准浓度的被测气体,并带有能变形的压力膜盒,工作的时候,该气室被放置在被测气体工作环境中,能自适应地调整室内气压和温度;在一次扫描过程中同时测得工作光路和参考光路的吸收光谱,并求得二者的吸收谱线强度比,即可得到校准后的被测痕量气体的浓度,无需考虑温度和气压影响;还介绍了这一自校准系统的原理、设计、实验和现场应用。
2010 Vol. 30 (04): 1030-1034 [摘要] ( 1230 ) PDF (1974 KB)  ( 528 )
1035 近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体紫外光致吸收特性的研究
李晓春1,王利忠2,刘宏德2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1035-04
研究了不同锂含量的双掺铁锰铌酸锂晶体的紫外光致吸收特性,结果表明,同成分晶体的紫外光致吸收系数较低,随着锂含量的增加,晶体的紫外光致吸收系数逐渐增大,当晶体中的锂含量达到49.57 mol%附近时,紫外光致吸收系数达到最大值4.20 cm-1,进一步增加晶体中的锂含量,饱和光致吸收系数开始下降。在此基础上,提出了近化学计量比双掺铁锰铌酸锂晶体的双色非挥发全息存储的三中心模型,即随着晶体锂含量的增加,双掺铁锰晶体的光折变中心除了Fe2+/Fe3+,Mn2+/Mn3+外,还将增加双极化子/小极化子中心。
2010 Vol. 30 (04): 1035-1038 [摘要] ( 1509 ) PDF (1312 KB)  ( 433 )
1039 不同巯基试剂修饰的CdTe量子点与BSA相互作用研究
马金杰,梁建功,韩鹤友*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1039-05
修饰试剂对量子点的合成、性质具有重要的影响,但目前有关修饰试剂对量子点与蛋白质间相互作用的影响尚不清楚。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及红外光谱研究了3种巯基化合物(巯基乙酸,TGA;L-半胱氨酸,L-Cys;还原型谷胱甘肽,GSH)修饰的CdTe量子点与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。通过Stern-Volmer方程对数据进行了分析,得到了不同CdTe量子点与BSA相互作用过程的ΔHθ,ΔGθ和ΔSθ,并比较了CdTe量子点的不同修饰剂对BSA荧光猝灭的影响。研究结果表明,3种修饰试剂包覆的CdTe量子点与BSA的相互作用均为静态猝灭过程,猝灭常数KSV(L-Cys)>KSV(TGA)≈KSV(GSH);TGA和L-Cys修饰的CdTe量子点与BSA的结合力主要为疏水作用力,而GSH修饰的量子点与其结合力既有氢键作用力又有疏水作用力;这些结果说明量子点与BSA的作用过程与量子点表面修饰试剂的类型有关。
2010 Vol. 30 (04): 1039-1043 [摘要] ( 1904 ) PDF (1500 KB)  ( 669 )
1044 基于MAP的高光谱图像超分辨率方法
王立国, 赵 妍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1044-05
高光谱图像得到了越来越广泛的应用,但较低的空间分辨率严重地影响着它的应用效果;其超分辨率方法受到学术界的高度重视,但一直没有得到很好的解决。为此重点研究了建立低分辨率资源图像与高分辨率目标图像之间的关系模型;引入关联感兴趣光谱端元的算子进行空间变换;应用最大后验概率(MAP)算法实现超分辨率复原。实验表明,该超分辨率方法具有超分辨率效果好、复杂度低、抗噪声性能强和保护感兴趣类别等优点。
2010 Vol. 30 (04): 1044-1048 [摘要] ( 1830 ) PDF (1132 KB)  ( 609 )
1049 与哈姆林甜橙果实内在品质主要参数同步相关的特征光谱研究
邓 烈1,何绍兰4*,易时来1,郑永强1,谢让金2,张 璇3,毛莎莎3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1049-04
基于光谱分析的甜橙内在品质检测技术近年得到较快发展,但目前采用的大多为单一品质指标的光谱分析,而甜橙果实品质往往取决于果实多项品质指标的共同作用。本研究的目的在于研究甜橙果实反射光谱与果实内在品质的相关性,筛选与哈姆林甜橙果实多个品质指标同步相关的特征光谱,为建立甜橙果实在内品质的实时检测技术提供依据。以哈姆林甜橙(Citrus sinensis (L) cv. Hamlin sweet orange)成熟果实为试材,逐个果实进行果实反射光谱和果实可溶性固形物(TSS)、柠檬酸、维生素C(Vc)含量和固酸比等在内品质主要参数的分析,对所获数据采用Excel,Spss Statg和View SpecPro软件进行统计与分析。结果表明,哈姆林甜橙果实TSS、固酸比和Vc均与波长988 nm近红外光反射光谱呈极显著或显著正相关,相关系数分别为0.387**,0.440**和0.309*,TSS和固酸比与该波长反射率的最佳拟合方程分别为y=13.957x+5.405和y=75.120x+37.256;可见光429 nm光谱二阶导数与TSS和Vc呈显著和极显著正相关,相关系数分别为0.350 72*和0.386 9**。波长944 nm近红外光谱倒数对数与固酸比呈显著正相关(r=0.304*)。试验结果为柑桔果实内在品质主要参数的同步、快速无损检测奠定了基础。
2010 Vol. 30 (04): 1049-1052 [摘要] ( 2471 ) PDF (1523 KB)  ( 379 )
1053 混合菁染料J-聚集体的光谱性能研究
孟 涛1,康灵华4,徐端夫2,王笃金2,李晓苇3,邹 竞4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1053-03
对2种混合菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成的J-聚集体的反射光谱及感光性能与对应菁染料单独吸附在溴化银颗粒表面进行了对比研究。用紫外-可见分光光计测定了菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成J-聚集体的反射光谱。结果表明:2种混合菁染料吸附在溴化银颗粒表面形成的J-聚集体的反射光谱分别具有2个最大峰值波长,并且与对应菁染料单独使用时的峰值波长相一致。2种混和菁染料的感光性能比对应菁染料单独使用时有较大提高。
2010 Vol. 30 (04): 1053-1055 [摘要] ( 1683 ) PDF (1323 KB)  ( 399 )
1056 竹材的纳米TiO2改性及抗菌防霉性能研究
孙丰波1,余 雁1,江泽慧1*,任海青2,王 戈1,刘杏娥1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1056-05
竹材是一种重要的森林资源,但容易腐朽霉变,在户外使用受到限制。可采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备了TiO2溶胶,并通过浸渍提拉的方式,完成了竹材的纳米TiO2改性。同时利用电子核磁共振波谱仪(NMR)、场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)对TiO2进行形态和结构表征,重点研究了温度对TiO2薄膜形态、晶型及抗菌防霉性能的影响。研究结果表明,3种温度(20, 60, 105 ℃)处理的TiO2改性竹材不仅完全保持了竹材的天然颜色、纹理、结构,而且抗菌性能由不具抗菌性变为对大肠杆菌的杀菌率超过99%,防霉性能提高了10倍以上。这种方法有望成为竹材功能性改良的新手段,并对包括木材在内的其他天然生物质材料保护和改良也具有借鉴意义。
2010 Vol. 30 (04): 1056-1060 [摘要] ( 480 ) PDF (2123 KB)  ( 535 )
1061 基于多光谱图像的烟雾检测
卫颖卓,张绍武*,刘彦伟
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1061-04
烟雾检测对于火灾早期防范非常重要,传统的智能视频和图像处理技术易受背景运动信息影响,抗干扰性差,且不容易区分森林水雾和燃烧产生的烟雾,森林防火误报率高。为此提出一种新的多光谱图像检测方法检测烟雾。采用多光谱成像系统,获取400至720 nm波段范围的烟雾、水雾光谱图像序列,对图像进行分层像素整合处理;利用欧氏距离度量不同分块光谱特征差异,获取动态区域光谱特征向量,根据目标与背景间光谱特征向量差异,提取烟雾、水雾区域。室内外试验结果表明:多光谱图像检测方法可用于烟雾检测,能够有效地检测并区分烟雾和水雾,与视频图像方法结合,可有效地用于森林火灾监测,降低森林火灾检测误报率。
2010 Vol. 30 (04): 1061-1064 [摘要] ( 1203 ) PDF (1416 KB)  ( 749 )
1065 光谱法研究杀鼠剂溴鼠灵与环糊精超分子体系及分析应用
段云青1,2,段志青1,闵顺耕2*,熊艳梅2,段 佳2,叶升峰2,王 冬2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1065-05
利用光谱法研究了β-环糊精与二代抗凝杀鼠剂溴鼠灵的超分子作用,根据Benesi-Hildebrand法确定二者的包络比为1∶1,室温下包络常数为1.048×104 L·mol-1。实验还考察了二者的包络机理,推测主要是溴鼠灵结构中的疏水基团联苯基进入了β-环糊精的疏水空腔。同时发现,超分子包络物的形成可以大大增强溴鼠灵的荧光发射,据此,建立了水溶液中测定溴鼠灵的荧光分析方法。在优化实验条件下,线性范围8.0×10-8~4.0×10-6 mol·L-1(r=0.999 4),检出限为8.8×10-9 mol·L-1,并成功地用于环境水中微量溴鼠灵的测定。
2010 Vol. 30 (04): 1065-1069 [摘要] ( 1568 ) PDF (1084 KB)  ( 451 )
1070 利用偏最小二乘回归从冬小麦冠层光谱提取叶片含水量
王圆圆,李贵才,张立军,范锦龙
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1070-05
通过人为控制灌溉水平,在冬小麦3个发育期(孕穗、开花、乳熟)测定了冠层光谱和叶片含水量(leaf water content,LWC)。针对每期数据,结合偏最小二乘回归和迭代特征去除,建立了基于诊断波段的LWC回归模型。结果表明,叶片水分的光谱响应及反演精度受小麦生长状态的影响。在孕穗、开花和乳熟3个发育阶段,回归模型中光谱数据的最佳利用形式分别为对数光谱、导数光谱和反射率光谱;重要光谱区间为SWIR,NIR和SWIR;模型交叉验证决定系数(R2CV)为0.750,0.889和0.696。研究结论对今后监测冬小麦旱情和开发作物水分遥感产品具有重要的指导作用。
2010 Vol. 30 (04): 1070-1074 [摘要] ( 290 ) PDF (1565 KB)  ( 666 )
1075 基于定量遥感反演的内陆水体藻类监测
宋 瑜1,宋晓东1,江 洪2,郭照冰3,郭青海1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1075-05
叶绿素作为衡量湖泊富营养化的重要指标,利用遥感技术对其进行实时动态监测具有重要意义。以太湖为例,通过对水体实测光谱和水质采样数据的分析,建立了光谱反射率比值与叶绿素a浓度的回归模型。结果显示,700 nm附近波段与625 nm附近波段所构建的比值模型R2最高,710 nm以后波段与其他可见光波段所构建的比值模型的R2会随可见光波长的增大而逐渐下降。在高光谱遥感估算模型的基础上,应用同步MODIS卫星遥感数据进行了太湖叶绿素a浓度的空间分布反演,并基于MODIS绿度指数建立了太湖藻华水体信息提取模型,从叶绿素a浓度估算和藻华信息提取两个方面实现了太湖藻类空间分布特征的定量反演,为太湖等大型内陆水体藻类的实时定量遥感监测提供了新的研究思路。
2010 Vol. 30 (04): 1075-1079 [摘要] ( 302 ) PDF (1853 KB)  ( 564 )
1080 基于光谱技术的水稻稻纵卷叶螟受害区域检测
孙 红1,李民赞1*,周志艳2,刘 刚1,罗锡文2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1080-04
利用光谱技术探索了水稻稻纵卷叶螟虫害的检测。通过分析田间水稻稻纵卷叶螟受害区和对照区冠层反射光谱和一阶微分光谱特征差异发现,可见光区(400~700 nm),550 nm附近中度受害水稻冠层反射率明显低于对照冠层反射率值,重度受害水稻冠层反射率则高于对照区冠层反射率;水稻受害时,叶片受损及干枯导致叶绿素含量降低,对红光波段(600~700 nm)的吸收减小。近红外区(750~770 nm)范围内,受害水稻冠层反射光谱曲线均不同程度出现“尖峰”波动,且光谱曲线红边拐点发生“蓝移”。通过构建样本总体修正曲线,提供了直观判别广域水稻是否受稻纵卷叶螟虫害侵扰的依据。进一步探讨稻纵卷叶螟受害区定性检测参数发现,利用NIR-NDVI特征可以有效地区分对照区和受害区区域,经验证,准确率达70%。
2010 Vol. 30 (04): 1080-1083 [摘要] ( 278 ) PDF (1336 KB)  ( 581 )
1084 用双波长可见光谱法快速测定半纤维素提取液中糖的含量
迟聪聪1,张 曾1*,柴欣生1, 2,戈玮玮1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1084-04
传统的Douglas比色法(间苯三酚-冰醋酸显色法)只能测定水溶性聚戊糖或戊糖,该研究对上述方法进行了改进,通过采用双波长技术实现对总糖和戊糖、己糖含量的同时测定。研究发现,425 nm是戊糖和己糖的等摩尔吸收波长,553 nm是戊糖的特征吸收波长,以上述二波长为基础大大简化了双波长法的计算公式。半纤维素提取液中干扰物质的光谱结果显示,提取液中的木素和葡萄糖醛酸对戊糖和己糖的测定结果都没有显著干扰。结果表明,该方法测定总糖和戊糖、己糖的含量都具有较高的精度和准确性,回收率为97.4%~101.9%。该方法简单、快速,非常适用于阔叶木和禾本科植物半纤维素提取液中混合糖含量的同时测定。
2010 Vol. 30 (04): 1084-1087 [摘要] ( 753 ) PDF (1223 KB)  ( 454 )
1088 遥感遥测中偏振信息的研究进展
弓洁琼,詹海刚*,刘大召
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1088-08
偏振是光的固有特性之一。地球表面和大气中的任何目标物在与光相互作用的过程中,由于目标物的表面结构、内部结构以及光入射的角度不同,都会产生其自身性质决定的特征偏振。而偏振遥感探测就是以目标物辐射能量的偏振特征作为探测信息,可以在复杂的背景中提取目标的七维信息并很好地分辨目标物上低反射区域和目标轮廓,解决了传统遥感所不能解决的大气探测和伪装识别方面的问题,具有良好的应用前景。文章介绍了偏振遥感遥测的机理,详细阐述了偏振探测的理论模拟、偏振遥感探测仪以及偏振遥感探测技术在大气探测、地球资源探测、海洋表面与水下探测、生物医学、天文探测、军事等领域应用的国内外研究概况、水平和发展趋势,归纳了目前存在的问题,并指出目前国内外偏振探测技术的研究方向,以期为后续的同类研究提供参考。
2010 Vol. 30 (04): 1088-1095 [摘要] ( 1661 ) PDF (1129 KB)  ( 815 )
1096 SE-HPLC/ICP-MS/ESI-MS联用技术用于富镉植物中镉的形态研究
李 彬1,刘 丽1,王秋泉2,严 华2,黄本立2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1096-05
用不同形态的镉培养液(氯化镉、硝酸镉、镉-EDTA、草酸镉和柠檬酸镉)对不同种类的蕨类植物(狗脊、舌厥、石松、瓦韦和石韦)进行培养。研究发现,镉在植物体不同部位的富集量是有差异的(富集量:根>茎>叶);对SEC-HPLC截取出的植物鳌合肽(PCs)研究表明,不同形态的镉能不同程度的诱发植物体中PCs的合成,从而PCs与Cd配位,降低镉的毒性,发现的配体主要为PC3,iso-PC3(βAla)和iso-PC2(βAla)。文章还研究了不同形态镉胁迫下的蕨类植物各部位中镉的分布情况,并且对植物体中经镉诱导形成的PCs-Cd配合物的形态进行研究,进而对其解毒机理进行探讨。
2010 Vol. 30 (04): 1096-1100 [摘要] ( 1123 ) PDF (1266 KB)  ( 525 )
1101 基于无机元素特征的甘草药材分型研究
周应群1, 2,余 华1,李 滢1,孙素琴3*,赵润怀2,陈士林1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1101-04
产地和生产方式是判断药材质量的重要依据,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了不同产地、不同生产方式甘草药材样本中16种无机元素的含量。通过总体分布分析、特征元素聚类、元素逐一分析的三级分析方法,根据K,Na,Sr,Mo等元素含量的高低分布状态建立了甘草药材相关的无机元素指纹图谱;以主成分分析选定的特征元素进行的聚类分析结果与甘草样品的生长方式相一致;逐一比较不同样品间元素差异结果表明,Mo和Sr元素的组合不仅可以作为甘草样品生长方式的分类依据,还可以作为甘草产地区分的判断标准,Na/P,K/Ca两对元素比可以作为评价不同生产方式的参考依据,初步揭示了无机元素在这几种甘草类型间的差异规律。
2010 Vol. 30 (04): 1101-1104 [摘要] ( 1683 ) PDF (1581 KB)  ( 577 )
1105 不同土壤种植下四种柴胡种质药材中常量及微量元素含量的比较研究
曹海禄1, 2,魏建和1*,何春娥1,杨成民1,于 婧1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1105-04
采用ICP-AES/ICP-MS技术对7种土壤种植下的4种柴胡种质药材中21种常量及微量元素含量进行了分析测定。综合考虑种质和土壤对柴胡药材中常量和微量元素含量的影响,K, Ca, Mg, Na 4种常量元素含量受种质影响较大,Fe, Cu, Ni, Ti, Cr, V, Zr, Se, Sn, Cs, Cd, Hg, Pb等13种微量元素含量则受土壤影响较大;4种柴胡种质中,以甘肃种质的柴胡药材中常量和微量元素含量较高,中柴1号柴胡药材中常量和微量元素含量较低;在7种土壤种植下,以在北京市延庆县永宁镇盛世营村山地土壤上种植的柴胡药材中常量及微量元素含量较低,而在北京市怀柔区喇嘛沟门乡东岔村土壤上种植的柴胡药材中常量及微量元素含量较高。这些研究结果为了解各自药材中药效成分的含量及其疗效差异起着重要作用,也为选择种质和土壤及栽培出高产优质的柴胡提供重要依据。
2010 Vol. 30 (04): 1105-1108 [摘要] ( 1795 ) PDF (978 KB)  ( 489 )
1109 木耳膳食纤维营养成分测定和结构表征
王松君1,2,曹 林2*,侯天平3,侯 悦4,张桂英5
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1109-04
电感耦合高频等离子体发射光谱法测定木耳膳食纤维多种微量元素的方法。采用湿法酸消解制备样品,硝酸∶高氯酸(10∶1),120 ℃恒温消化溶解,酸度控制<10%, 满足ICP-AES测定的要求。经检测国家标准物质GBW07602验证,方法的准确度在1.12%~6.15%之间,精密度在0.41%~5.69%之间。实验数据表明, 该方法是木耳中微量元素检测简便有效的方法。同时应用扫描电子显微镜进行木耳膳食纤维表面结构测定,并采用化学分析方法测定木耳膳食纤维中蛋白质、粗脂肪、粗纤维及水分的含量, 其相关性研究为木耳膳食纤维开发利用提供了新途径。
2010 Vol. 30 (04): 1109-1112 [摘要] ( 1109 ) PDF (1398 KB)  ( 430 )
1113 原子吸收光谱法研究聚丙烯腈树脂对铜、铅、镉和锌的吸附性能
肖开提·阿布力孜,彭 秧,王吉德,司马义·努尔拉*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1113-04
采用悬浮聚合法以丙烯腈和二乙烯苯交联合成聚丙烯腈聚合物微球,以原子吸收光谱(AAS)法研究了它对重金属离子的吸附性能,实验结果表明,聚丙烯腈聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+具有不同程度的吸附容量; 酸度、吸附时间、离子浓度和温度等对其吸附性能均有一定的影响。以AAS法确定聚丙烯腈聚合物的最佳吸附条件;其对金属离子的最佳吸附容量出现在溶液pH值为5~6范围内,静态吸附时间达到1.5~2 h时吸附基本达到平衡,室温下,吸附容量较大,温度高于40 ℃时吸附容量逐渐降低,因此选择室温为最佳吸附温度。在最佳吸附条件下聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+的吸附容量(mg·g-1)分别达到26.6,45.2,39.7和32.5。吸附时间为1.5~2 h时吸附率分别达到83.6%,87.1%,85.3%和86.7%。在5 h以上时吸附率可达到96%。选用0.1 mol·L-1盐酸溶液作为解吸剂洗脱金属离子,解吸率可达到95%。同时还探讨了聚合物的吸附作用机理。
2010 Vol. 30 (04): 1113-1116 [摘要] ( 1740 ) PDF (1291 KB)  ( 586 )
1117 用原子吸收光谱法测定水稻白叶枯病菌rpfFxoo基因缺失突变体铁元素吸收
孙 蕾,吴茂森,何晨阳*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1117-03
铁元素吸收是细菌生长的重要限制因素之一。前期研究推测在水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)中rpfFxoo基因可能参与Fe元素的代谢。通过同源重组法,获得了Xoo基因缺失突变体ΔrpfFxoo;利用原子吸收光谱法测定Xoo野生型菌株PXO99A和ΔrpfFxoo对Fe元素的吸收。结果表明,通过对工作条件的优化,使样品平均回收率达到99.7%,相对标准偏差(RSD)为1.89;随着培养时间的延长,PXO99A和ΔrpfFxoo对Fe元素吸收不断增加,ΔrpfFxoo中Fe元素的含量显著低于PXO99A(P<0.05),证明rpfFxoo与铁元素的代谢有关。
2010 Vol. 30 (04): 1117-1119 [摘要] ( 1153 ) PDF (1123 KB)  ( 696 )
1120 基于体外消化模型的香蕉果肉中可溶态Ca含量分析
李积华1,2,3,黄茂芳1,2,3,徐 飞4,唐永富1,2,付调坤1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1120-03
在香蕉果肉可溶态Ca含量分析过程中,引入体外消化模型进行预处理,采用AA700型火焰原子吸收分光光度计测量Ca含量。结果表明:(1)八成熟香蕉果肉中Ca含量为1.479 mg·g-1, 平行分析实验结果RSD为4.12%;(2)八成熟香蕉果肉经过体外消化模型处理后,可溶态和不溶态Ca含量分别为1.108和0.412 mg·g-1,Ca溶解率和残留率分别为74.9%和27.8%,Ca主要以可溶态形式存在;(3) Ca溶解率和残留率平行实验结果的RSD分别为2.56%和9.10%,说明体外消化模型的引入并没有对实验方法精密度产生显著影响,且溶解率和残留率之和与理论值的误差仅为2.7%,进一步说明在食品微量元素形态分离分析过程中引入体外消化模型可行;(4)Ca测试方法的精密度和回收实验表明,样品回收率为99.2%,RSD为0.11%(n=9)。
2010 Vol. 30 (04): 1120-1122 [摘要] ( 1481 ) PDF (1053 KB)  ( 433 )
1123 原子荧光法测定刺五加不同部位中的砷、锑、汞、硒
刘春涛, 侯海鸽*, 范乃英, 李寒辉
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1123-03
采用微波消解处理样品,建立了氢化物发生-原子荧光法测定刺五加不同部位中的As, Sb, Hg, Se的分析方法。在最佳工作条件下,Se, Sb, Hg, Se的浓度与荧光强度均呈现良好的线性关系。砷的检出限为0.068 ng·mL-1,RSD为1.05%;锑的检出限为0.155 ng·mL-1,RSD为1.32%;汞的检出限为0.014 ng·mL-1,RSD为2.03%;硒的检出限为0.052 ng·mL-1,RSD为2.34%。并选用标准物质人发(GBW07601)对测定方法的准确度进行考察,该方法灵敏、快速准确。实验结果表明,刺五加不同部位中As, Sb, Hg, Se的含量有所差异。As, Hg和Se主要在叶中含量较高,锑在根中的含量高于其他部位。
2010 Vol. 30 (04): 1123-1125 [摘要] ( 1746 ) PDF (1043 KB)  ( 709 )
1126 紫外分光光度法和FAAS法测定青稞中九种矿质元素含量
柳 觐1,2,张怀刚1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1126-04
采用紫外分光光度-硫酸钡比浊法和干灰化-火焰原子吸收分光光度法对5个品系青稞中的S,Zn,Ca,Mg,K,Na,Fe,Cu,Mn 9种矿质元素含量进行了测定,并对方法的精密度、准确度、稳定性和重复性进行了分析。结果显示各元素检测方法的精密度在1.2%~3.7%之间,加标回收率在97.44%~101.52%之间,准确度在1.3%~3.8%之间,说明该方法具有较高的精密度和准确度;各元素检测方法的重复性在2.6%~6.1%之间,且样品溶液在室温下放置24 h后各元素含量基本不变,说明该方法具有较好的重复性和稳定性。在所有青稞样品中,各元素平均含量依次为K>S>Mg>Ca>Fe>Na>Zn>Mn>Cu,且与人体健康密切相关的Zn, Fe, Mn元素的含量均相对较高。其测定结果可为青稞的进一步开发利用提供科学依据。
2010 Vol. 30 (04): 1126-1129 [摘要] ( 1300 ) PDF (968 KB)  ( 599 )
1130 “钟离君柏”墓出土彩绘陶器颜料的光谱分析
杨玉璋1,张居中1,左 健2 ,阚绪杭3,周 群3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1130-04
利用拉曼光谱结合X射线衍射物相检测方法,对安徽蚌埠双墩春秋中晚期“钟离君柏”墓出土彩绘陶器颜料的物相结构进行了分析测定。结果表明,陶器表面的红色、黄色和黑色颜料皆保存较好,未发生明显变化,分别是无机矿物朱砂(HgS)和针铁矿(α-FeO(OH))及炭黑。同时,拉曼光谱与X射线衍射分析的结果都显示红色颜料朱砂的组成物相单一,不含天然朱砂的伴生矿物石英,且其晶粒尺寸可能在纳米范围,应是由人工合成或经过古人的加工、纯化处理。针铁矿的发现表明春秋时期该矿物己被用作黄色颜料,这是目前己知的针铁矿作为黄颜料使用的最早的实例。
2010 Vol. 30 (04): 1130-1133 [摘要] ( 1973 ) PDF (1593 KB)  ( 694 )
1134 第4代航天育种丹参的XRF分析
朱艳英,郭西华,王志宙,关 颖
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1134-02
采用X射线荧光光谱法(XRF)对第4代太空组和地面组丹参药用部分的元素种类和含量进行测定和对比分析,为航天育种中药材筛选品质优化的新品种及深入研究积累数据。结果表明,太空丹参元素种类没有变化,但Cu/Zn比值由地面组的0.68提高到1.0,Cr, Mn, Fe的含量分别提高了0.6, 0.5, 0.3倍,显示太空丹参多种元素指标明显优化。XRF方法简单快捷,具有测定元素种类多、含量范围广、灵敏度高的特点,可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。
2010 Vol. 30 (04): 1134-1135 [摘要] ( 2219 ) PDF (1073 KB)  ( 448 )
1136 基于狭义相对论转动质量效应的X-ray光谱分析
余志强,谢 泉*,肖清泉
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1136-05
基于狭义相对论的基本观点,研究了特征X-ray的产生机理,分析了在狭义相对论下转动质量效应对X-ray光谱的影响,导出了一个计算X-ray特征波长的公式,同时对计算推导的特征波长值做了系统的误差分析,得到了相对误差的规律。结果表明,计算推导的波长值与实验的波长值相比是非常的接近的,并且随着原子序数的增加,转动质量效应对特征波长的影响越来越明显,研究结果在实际应用中对分析特征X-ray光谱具有一定的参考意义。
2010 Vol. 30 (04): 1136-1140 [摘要] ( 1212 ) PDF (1065 KB)  ( 534 )
1141 活性剂等离子弧焊焊接电弧的光谱与热分析
柴国明,朱轶峰
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1141-05
针对活性剂等离子弧焊焊接过程,利用光谱分析方法对活性剂等离子弧焊焊接电弧进行光谱分析,采用红外热像伪着色法测定活性剂等离子弧焊焊接电弧温度场,并建立活性剂等离子弧焊焊接电弧热流密度径向分布模型,对焊接电弧的成分及焊接电弧温度场进行了研究。研究结果表明,常规等离子焊焊接电弧以氩原子和氩一次电离离子的谱线为主,金属蒸气谱线不突出,焊接电弧以气体粒子为主,属于气体电弧;活性剂等离子弧焊焊接电弧的光谱中氩原子及氩一次离子谱线的辐射强度增强,Ti,Cr,Fe金属谱线大量涌现;活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大;电弧径向温度分布呈现正态Gauss分布模式。
2010 Vol. 30 (04): 1141-1145 [摘要] ( 1136 ) PDF (1967 KB)  ( 438 )
1146 基于近红外漫反射测量的便携式土壤有机质测定仪的开发
李民赞,潘 娈,郑立华,安晓飞
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)04-1146-05
开发了一款基于近红外漫反射测量的便携式土壤有机质测定仪。测定仪主要由光学单元和电路单元组成。光学单元包括光源、入射和反射光信号传导光纤、光电转换器件等。电路单元包括光源驱动电路,放大电路、A/D转换电路、液晶显示和U盘存储电路等。工作时探头部分插入土壤形成密闭空间,光源发出的光通过入射光纤传送到探头的顶端,并照射顶端周围的土壤;来自土壤的漫反射光沿反射光纤被传送到光电转换器件,产生的电流再被送至电路单元进行放大、滤波、A/D转换、显示和存储。分别针对自然土样和烘干土样的性能试验结果表明,反射率和SOM含量之间具有很高的相关性,在土壤有机质实际含量大于2%时,平均相对误差率低于5%。开发的仪器能够满足农业生产需要。
2010 Vol. 30 (04): 1146-1150 [摘要] ( 1327 ) PDF (1497 KB)  ( 525 )