激光诱导击穿光谱判定岩石陆相和海相沉积

研究了激光诱导击穿光谱技术在判别未经预处理岩石样品沉积相方面的识别能力.将经地质专家鉴定的27个陆相和14个海相沉积样品作为待分析样品,B的谱线强度及B/Ga、Sr/Ba和Fe/Mn谱线的积分强度比分别作为区分依据用于判别沉积相.由于B、Ga、Sr和Ba在岩石中含量非常低,而且分布不均,导致少量样品难以区分.Fe和Mn的含量相对较高,因此Fe/Mn能够很好地将陆相和海相沉积样品区分.相对于其它区分依据,Fe II 259.940nm/Mn II 259.372nm表现出最好的区分性能.激光诱导击穿光谱技术能够实现录井现场快速、准确判别岩石样品沉积相.     

基于表面图像锐度的LIBS自动对焦方法

利用自行设计的集成微区成像激光诱导击穿光谱系统,分析了孔径光阑设定、目标区域大小以及样品表面反射率对表面图像位置敏感特性的影响.结果表明,表面图像锐度在大孔径设定下对位置更为敏感,适用于自动对焦过程;反射率对表面图像锐度的位置敏感特性影响较小,且部分表面图像的锐度也可用于辅助激光诱导击穿光谱对焦;不同样品不同目标区域大小,图像锐度最大值对应表面位置具有很好的重复性.在此基础上,建立了基于表面图像锐度的自动对焦方法.     

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统将核酸提取、PCR扩增与实时荧光检测进行整合,在同一块微流控芯片上实现了核酸分析过程的全自动和全封闭,具有试剂用量少、分析速度快、操作简便等优点。本研究采用微机械加工技术制作集成核酸提取微流控芯片的阳极模,使用组合模具法和注塑法制作具有3D通道的PDMS基片,与玻璃基底通过等离子体键合封装成集成核酸提取芯片。构建了由微流体速度可调节(0~10 mL/min)的驱动控制装置、温控精度可达0.1℃的TEC温控平台、CCD检测功能模块等组成的微全分析系统。以人类血液裂解液为样品,采用硅胶膜进行芯片上核酸提取。系统根据设置好的时序自动执行,以2 mL/min的流体驱动速度完成20μL裂解液上样、清洗;以1 mL/min的流体驱动速度完成DNA洗脱,抽取PCR试剂与之混合注入到反应腔。提取的基因组DNA以链上内参基因GAPDH为检测对象,并以传统手工提取为对照,在该系统平台上进行PCR扩增和熔解曲线分析实验。片上PCR扩增结果显示,扩增曲线明显,Ct值分别为25.3和26.9。扩增产物进行熔解曲线分析得到的熔解温度一致,均为89.9℃。结果表明,此系统能够自动化、全封闭的在微流控芯片上完成核酸提取、PCR扩增与实时定量分析。     

Laser-induced breakdown spectroscopy applied to the characterization of rock by support vector machine combined with principal component analysis

Laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS) is a versatile tool for both qualitative and quantitative analysis.In this paper,LIBS combined with principal component analysis(PCA) and support vector machine(SVM) is applied to rock analysis.Fourteen emission lines including Fe,Mg,Ca,Al,Si,and Ti are selected as analysis lines.A good accuracy(91.38% for the real rock) is achieved by using SVM to analyze the spectroscopic peak area data which are processed by PCA.It can not only reduce the noise and dimensionality which contributes to improving the efficiency of the program,but also solve the problem of linear inseparability by combining PCA and SVM.By this method,the ability of LIBS to classify rock is validated.     

基于聚多巴胺球负载Cu纳米粒子的催化作用分光光度法测定人血中葡萄糖含量北大核心CSCD

用水热法在聚多巴胺球(PDA)表面负载了Cu纳米粒子(Cu@PDA),制备了具有过氧化物酶活性的Cu@PDA复合物。此复合物能催化过氧化氢快速氧化无色还原态的四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色的氧化态TMB,其吸收峰波长为652 nm,其吸光度与过氧化氢的浓度有关。利用此催化反应结合葡萄糖氧化酶(Gox)催化经氧气氧化葡萄糖而产生过氧化氢的反应,提出了分光光度法测定血样中葡萄糖的方法。在总体积为10 mL的0.1 mol·L^(-1)磷酸盐缓冲溶液(pH 4.0)中含1.0 mg·L^(-1)Cu@PDA,4.0 g·L^(-1)Gox,0.5 mmol·L^(-1)TMB的条件下加入血样,于40℃反应10 min时,葡萄糖浓度在1.0~30.0 mmol·L^(-1)的范围内与相应的吸光度之间呈线性关系,检出限(3S/N)为0.3 mmol·L^(-1)。方法应用于人血样品的分析,所测得葡萄糖含量与医院实验室所给的值相符。     

基于聚多巴胺球负载Cu纳米粒子的催化作用分光光度法测定人血中葡萄糖含量

用水热法在聚多巴胺球(PDA)表面负载了Cu纳米粒子(Cu@PDA),制备了具有过氧化物酶活性的Cu@PDA复合物。此复合物能催化过氧化氢快速氧化无色还原态的四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色的氧化态TMB,其吸收峰波长为652 nm,其吸光度与过氧化氢的浓度有关。利用此催化反应结合葡萄糖氧化酶(Gox)催化经氧气氧化葡萄糖而产生过氧化氢的反应,提出了分光光度法测定血样中葡萄糖的方法。在总体积为10 mL的0.1 mol·L~(-1)磷酸盐缓冲溶液(pH 4.0)中含1.0 mg·L~(-1)Cu@PDA,4.0 g·L~(-1)Gox,0.5 mmol·L~(-1)TMB的条件下加入血样,于40℃反应10 min时,葡萄糖浓度在1.0~30.0 mmol·L~(-1)的范围内与相应的吸光度之间呈线性关系,检出限(3S/N)为0.3 mmol·L~(-1)。方法应用于人血样品的分析,所测得葡萄糖含量与医院实验室所给的值相符。     

浅谈课堂教学中的问题设计和优化

讨论了物理课堂教学中的问题设计及优化,包括问题的选择、提问方式及教学效益的追求等.     

激光诱导击穿光谱定量分析锂矿石中锂元素

锂元素具有优良的物理和化学性能,因而在军事、电池、特种合金、受控热核反应等领域具有重要作用。现有的锂矿石分析主要是基于酸分解的原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱或原子发射光谱等离线方法。激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种无需样品制备、适用于低原子序数元素(包括锂)的原子发射光谱方法。采用LIBS技术,实验采集了11种锂矿石成分分析标准物质的等离子体发射光谱,分别在610.35和670.78 nm附近观测到了Li的特征峰,但由于谱线的重叠,无法应用单变量线性回归进行建模。在全谱积分强度标准化基础上,分别使用偏最小二乘回归(PLSR)和基于主成份分析的支持向量回归(PCA+SVR)对锂矿石标准物质中的锂含量进行建模。校准模型的相关参数通过留一组交叉验证均方根误差(RMSECV)来确定。结果表明,相较于PCA+SVR校准模型,PLSR的决定系数(R2)更大,校准均方根误差(RMSEC)更小,但预测均方根误差(RMSEP)远大于RMSEC,存在过拟合现象。另一方面,PCA+SVR计算得到的RMSEP和平均相对误差(MRE)相对于PLSR更小,因此认为PCA+SVR模型拥有更好适应度。从而证明,LIBS技术可以实现锂矿石中Li含量的分析,有望应用于位于传送带上锂矿石的原位在线定量分析。     

水分含量对激光诱导岩屑等离子体特性的影响

对制备的七种不同湿度的岩屑样品进行实验,研究了水分含量对激光诱导岩屑等离子体特性的影响以及不同水分含量下样品中各元素浓度值的修正方法.实验分析了Ca II 422.67nm谱线强度随岩屑样品含水量的变化,通过Ca II和Al I各自四条谱线的玻尔兹曼图计算了不同水分含量下的等离子体平均温度,并使用Lorentz拟合Ca II 422.67nm谱线获得了不同水分含量岩屑等离子体的电子密度.实验结果表明,随着水分含量的增加,光谱强度、等离子体温度和电子密度均线性降低,各元素自由定标模型定量分析结果有较大差异,但不同水分含量的岩屑等离子体均满足局部热力学平衡的Mc Whirter标准,自由定标模型可以用于不同水分含量岩屑样品的分析及影响的简单修正.