傅里叶变换红外光谱法分析复印纸的研究

建立了一种利用傅里叶变换红外光谱技术快速检验复印纸的新方法。采用傅里叶变换红外光谱技术对复印纸中填料种类和纤维素的结晶度进行了分析,并研究了复印纸热老化和紫外光老化的规律。以1 429与893 cm-1的吸光度比值表示纤维素的结晶度,测定不同纸张样品的结晶度的标准偏差为0.010 7～0.016 0,同一包纸样的平均标准偏差为0.014 8。不同厂家不同牌号、相同厂家不同牌号、相同厂家相同牌号不同生产时间复印纸中添加的填料种类和纤维素的结晶度不同,热老化和紫外光老化规律不同, 实现了对复印纸的鉴别,为纸张的相同性比对和同一认定提供了一种实用的检验方法。     

视频荧光光谱图像技术鉴别复印纸

为建立使用视频荧光光谱图像技术检验不同品牌、型号复印纸的分析方法,实现对复印纸的检验和鉴别,收集了不同品牌和型号的静电复印纸20种,利用VSC6000视频光谱比较仪对其进行检验,获得样本的荧光图像,结合图像处理技术对荧光形态、荧光强度等进行可视化和量化分析。依据紫外光、强光源工作条件下纸张样品的视频荧光现象的形态学特征可对纸张进行初步鉴别;通过绘制视频荧光图像的等高线分布图可实现对纸张样品的可视化分析;计算荧光图像亮度值L可对纸张样品进行量化检验。研究结果表明,视频荧光光谱图像技术能够对复印纸进行准确、有效的检验,该方法适用于文件物质材料检验,为纸张的鉴别、比对和同一认定提供了一种实用方法。     

显微共聚焦拉曼光谱技术结合化学计量法鉴别静电复印纸

静电复印纸的鉴别是法庭科学物证检验中的一项重要工作。建立显微共聚焦拉曼光谱技术结合化学计量学检验、鉴别不同品牌、型号静电复印纸的分析方法,以实现对静电复印纸的无损检验和准确鉴别。收集不同品牌、不同型号的静电复印纸共计20种,利用激光波长为785 nm的半导体激光器,采集不同纸张样品的拉曼光谱数据,分析每种纸张样品中的主要特征峰及对应的物质成分;将光谱数据使用沃尔德系统聚类分析法进行分类,并采用主成分分析法评价聚类分析的鉴别结果。研究发现,不同纸张样品的主要特征峰集中在900～1 700 cm-1范围内,分别位于714,892,1 092,1 119,1 143,1 343,1 385,1 470,1 510和1 600 cm-1附近,主要成分为纤维素、木素和碳酸钙;各纸张样品的光谱曲线虽然相互交叠,但峰强度和峰面积存在一定差异,可利用化学计量学中的聚类分析和主成分分析对纸张样品的光谱数据进行分类鉴别。根据系统聚类分析的树状图和按计划表绘制的散点图可将20种不同品牌、不同型号的静电复印纸样品分为四类,其中第Ⅰ类中包含10份样品,第Ⅱ类中包含3份样品,第Ⅲ类中包含6份样品,第Ⅳ类中仅包含1份样品。再对纸张样品在900～1 700 cm-1范围内的光谱数据进行主成分分析,在17个主成分中前两个主成分累计贡献率已达到84%,包含了绝大部分的光谱信息;基于前两个主成分绘制纸张样品拉曼光谱数据的主成分得分图,发现聚类分析的结果在主成分得分图中得到了很好的验证,第Ⅰ～Ⅳ类所包含的各小类都能聚集在一块、区分明显,分类鉴别的结果准确、合理。该方法在使用时不会损坏纸张样品,且操作过程简便,鉴别效果较为理想,可适用于法庭科学中对文件物证的检验和分析,为物证溯源提供线索和依据。     

拉曼光谱结合K均值法检验手帕纸包装袋的研究

为实现现场残留手帕纸塑料包装袋的检验区分,利用拉曼光谱法对35个不同品牌、不同系列、不同颜色的样本进行检验,依据拉曼光谱的差异,基于欧氏距离结合K均值聚类法,可将手帕纸塑料包装袋样本加以区分,同时考察了该法的重现性及分类可靠性。该检测分类方法不破坏检材,重现性好,分类客观性强,容错率高。为后续快速检验区分现场提取到的污染易损残片提供了理论依据。     

显微激光拉曼光谱技术检验彩色激光打印机打印文件墨迹的实验研究

本研文鉴别不同品牌、型号彩色激光打印机打印文件提供一种无损、便捷的检验方法。利用显微激光拉曼光谱仪检验彩色激光打印机打印文件墨迹,对四种颜色墨迹的拉曼光谱图进行比较区分,发现不同品牌、型号彩色激光打印机打印文件的四种颜色墨迹的拉曼光谱不同,因而可以利用显微激光拉曼光谱技术区分不同品牌、型号的彩色激光打印机打印文件。     

制作打点计时器的复印纸

打点计时器在中学物理实验中是常用的计量仪器,复印纸也用的最多。随仪器配的复印纸,不仅数量有限,而且时间一长复印纸也易失效。为了保证实验,我们过去都是用通常的复印纸剪一些代用,但效果也不佳。     

显微拉曼光谱法对微量洗衣粉的区分检验研究

实际办案工作中,时常会涉及到对微量洗衣粉物证的检验鉴定。本文应用显微激光拉曼光谱分析技术对洗衣粉物证进行了检验研究。将所收集到的不同品牌的洗衣粉及同种品牌不同种类的洗衣粉样品采用显微激光拉曼光谱仪进行检测得到拉曼光谱图。通过谱图分析比较实现了对不同种类洗衣粉物证的快速无损区分检验。     

基于多尺度的人体ECG信号质量指数谱分析

提出一种多重分形质量指数谱曲率和面积的概念,Cantor集的验证结果证明该两个参数在探测混沌时间序列复杂性方面是完全有效的.引入多尺度的分析方法,详细研究了不同采样频率和数据点下健康人、心肌缺血患者和心梗患者心电图(ECG)信号的质量指数谱,并与其他非线性参数进行了比较,期望从不同个体间的这种差异,获得区分健康人及有疾病人的非线性特征值.分类指标和单因素方差分析(ANOVA)检验结果表明,该方法达到了最好的综合区分效果.这一结论在早期诊断和临床应用方面具有一定的价值. 关键词： ECG 多尺度 多重分形 质量指数谱     

光学相干层析技术检验电工胶带的方法研究

电工胶带是犯罪现场常见的物证,对电工胶带的检验鉴定不仅能为侦查提供方向,还为刑事诉讼提供证据。光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是20世纪90年代出现的光学成像检验技术,具有无损、高分辨率、断层成像等特点。利用OCT技术对12种不同品牌、不同颜色的电工胶带进行检验,得到其二维OCT图像以及光学特征参数。结果表明,OCT技术可以有效区分不同的电工胶带。OCT为电工胶带的检验提供了一种新的方法,较传统检验方法,OCT无需对样品进行切片处理,操作便捷,成像速度快,提高了检验人员的效率。     

基于叶片高光谱特性分析的树种识别

高光谱遥感技术的出现将为解决森林树种的精细识别难题提供有效的途径。利用高光谱遥感技术进行树种鉴别时,光谱特征的选择及提取是个非常重要的过程。与多光谱数据相比,高光谱数据具有波段多、数据量大、冗余度大等特点。该文利用光谱微分法对原始光谱数据进行处理,分析不同树种原始光谱、光谱一阶微分和光谱二阶微分曲线图,从中选择差异较大的波段用于鉴别不同树种。最后利用欧氏距离对所选择的波段进行检验识别不同树种的效果,检验的结果显示选择的波段能有效地区分不同树种。区分不同树种的有效波段大都位于近红外波段, 并且差异最大的波段也是近红外波段,其分别为1 657～1 666和1 868～1 877 nm。     

SiC表面C 1s谱最优拟合参数的研究

提出了一种新的,用未限定拟合峰位置、半高宽和峰面积的X射线光电子谱拟合方法,研究了拟合峰的数目、函数类型及背景对SiC表面C 1s谱拟合结果的影响,并与样品表面宽扫描X射线光电子谱和红外掠反射吸收谱相对照,确定了SiC表面C 1s谱的最优拟合参数,获得了与文献中数值相同的 C 1s束缚能. 为SiC及其他材料表面元素窄扫描X射线光电子谱的拟合和化学态结构的鉴定奠定了基础. 关键词： SiC X射线光电子谱 C 1s谱     

乳菇和红菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的分析与鉴别

采用傅里叶变换红外光谱原始谱、二阶导数光谱以及二维相关谱的三级鉴定方法,对红菇属和乳菇属六种蘑菇进行了鉴别分析。六种样品的原始光谱吸收峰非常相似,主要为蛋白质和碳水化合物的吸收组成,但在各样品吸收峰强度、峰形和峰位上仍有微小差异。对其进行二阶导数分析,在二阶导数谱中,1 800～1 400和1 200～800 cm-1范围内的吸收峰强度、位置、峰形状显示出明显差异。二维相关红外光谱提高了光谱的分辨率;对六种蘑菇样品进行二维相关红外光谱分析,发现在1 690～1 420 cm-1范围内,三种乳菇出现了3个明显的自动峰,另外三种红菇出现了4个自动峰,而且自动峰和交叉峰位置、强度均不同;在1 110～920 cm-1二维光谱范围内,六种蘑菇的自动峰和交叉峰的数量、位置和强度也都不同;说明不同样品中蛋白质和糖类化合物的显著不同。结果表明：应用红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱三级鉴定的技术可以快速有效地分析和鉴别辣乳菇、绒白乳菇、香乳菇、稀褶红菇、变绿红菇和近似酒红菇。该多级鉴定的方法对于分类鉴别蘑菇是一种快速、准确、有效的方法。     

近红外光谱快速分析技术及其在动物饲料和产品品质检测中的应用

近红外光谱是近年来发展最快、最引人注目的光谱学技术。主要介绍了近红外光谱技术的基本原理和发展, 包括近红外光谱预处理技术如微分处理、信号平滑等技术的发展和近红外光谱分析模型如多元线性回归、主成分分析、偏最小二乘法和人工神经网络等的发展。综述了国内外近几年来此技术在动物饲料和产品品质检测中的应用。文献调查显示, 近红外光谱分析技术以其快速、无损、不污染环境等诸多优点在国内外饲料和动物产品检测方面得到广泛应用。在饲料分析方面,近红外不仅能用于其常量成分干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等的测定,而且能用于微量成分、有毒有害成分的测定。在动物产品分析方面,该技术已用于禽蛋、牛肉、羊肉、猪肉等的各种物理和化学指标的测定。文中详细给出了已经报道的利用近红外光谱技术测定饲料和动物产品测定指标和光谱处理以及模型建立的情况, 并讨论了近红外光谱快速检测技术的在饲料分析和动物产品分析领域的应用新趋势和局限性。     

Vibrational Spectroscopy as a Promising Tool to Study Enzyme-Carrier Interactions: A Review

Abstract

The high selectivity and specificity together with the catalytic activity of enzymes lead them to be a key tool in biotechnology industries. The enzyme immobilization on a carrier material facilitates the reuse of the enzyme and improves its stability. This article is a comprehensive review that reports papers in which different enzymes have been immobilized on distinct carrier materials and enzyme-carrier interactions were evaluated by infrared and/or Raman spectroscopy. Vibrational spectroscopy was used to inspect the spectral bands of different classes of enzymes before and after their immobilization on carriers. In fact, the characteristic spectral bands that prove the interaction enzyme-carrier are related with the amide functional groups of enzymes. In addition, those interactions are characterized by the shift, broadening, or increment on intensity of specific bands in reference to the spectrum of their carrier material. In this review, 20 of these studies used infrared spectroscopy and only three used Raman spectroscopy. The use of both vibrational spectroscopy techniques is increasingly due to their proved capacity to characterize the enzyme-carrier interactions without damaging them.     

Selection of near infrared spectral information based on section combination moving window partial least squares北大核心CSCD

Selection of near infrared spectral information is research focus on the application of NIR, which enable to simplify the model and improve accuracy of prediction. Aiming at selecting optimal modeling spectral width of near infrared spectroscopy, section combination moving window partial least squares (SCMWPLS) is proposed in this paper. This method selects continuous modeling screened interval.by continuously varying size of moving window and cross validation. Taking Glucose solution near-infrared spectroscopy as test specimen, near infrared prediction models are established respectively by proposed method, and traditional interval partial least squares (IPLS) and moving window partial least squares (MWPLS). Comparing proposed method with two traditional methods, squares prediction RMSE is decreased by 44% and 25% respectively. © 2017, Editorial Board, Journal of Applied Optics. All right reserved.     

Near‐room‐temperature photon‐noise‐limited quantum well infrared photodetector

With the modern development of infrared laser sources such as broadly tunable quantum cascade lasers and frequency combs, applications of infrared laser spectroscopy are expected to become widespread. Consequently, convenient infrared detectors are needed, having properties such as fast response, high efficiency, and room‐temperature operation. This work investigated conditions to achieve near‐room‐temperature photon‐noise‐limited performance of quantum well infrared photodetectors (QWIPs), in particular the laser power requirement. Both model simulation and experimental verification were carried out. At 300 K, it is shown that the ideal performance can be reached for typical QWIP designs up to a detection wavelength of 10 µm. At 250 K, which is easily reachable with a thermoelectric Peltier cooler, the ideal performance can be reached up to 12 µm. QWIPs are therefore suitable for detection and sensing applications with devices operating up to or near room temperature.     

Far infrared laser lines and assignments of CH3OH: a review

Methyl alcohol is the most important lasing molecule in the Far-Infrared (FIR) spectral region, and the most widely used for investigation and for applications. Since the last critical review of 1984, over seventy papers have been published dealing with the FIR laser lines and the infrared spectroscopy of CH₃OH. In 1984 we could list about 330 FIR laser lines, 98 of which were measured in frequency and 105 assigned. Since then more than 70 papers were published increasing the number of the known laser lines to 575 (103 measured in frequency). Also the FIR and IR spectroscopy was largely improved thanks to the analysis of high resolution FT spectra, and the number of the correctly assigned laser lines has been increased to 224. The wavenumbers of the assigned lines can now be predicted with an accuracy of about 0.001 cm^–1 or better, thus approaching the accuracy of the experimental frequency measurements.