电感耦合等离子体原子发射光谱的现代谱估计

用现代谱估计方法对电感耦合等离子体原子发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ）及其信号特性作了讨论。本工作用现代谱估计技术中的自回归模型（ＡＲ）方法计算功率谱。采用Ｌｅｖｉｎｓｏｎ－Ｄｕｒｂｉｎ递归算法计算ＡＲ模型的参数,然后用这些参数计算功率谱。用实际的ＩＣＰ－ＡＥＳ光谱和测量信号所得的结果表明,采用谱估计方法可以对ＩＣＰ－ＡＥＳ光谱的频率构成和特性作进一步深入的理解。     

Windows环境下的ICP-AES信息系统

在本实验室开发的ＭＳ－ＤＯＳ下的ＩＣＰ－ＡＥＳ分析信息系统的基础上,进一步发展了Ｗｉｎｄｏｗｓ下图形用户界面的ＩＣＰ－ＡＥＳ信息系统。该系统不仅包括了２８０００余条谱线的信息,还可作ＩＣＰ发射光谱模拟,因而对谱线选择有很大帮助。该系统还有可进行光谱峰位优化的卡尔曼滤波和因子分析的应用程序,并包括了大量的实际光谱扫描实例可供使用中参考,使该系统具有更强的实用性     

人工神经网络法校正ICP┐AES中重叠光谱干扰

本文将反向传播人工神经网络（ＢＰ－ＡＮＮ）用于ＩＣＰ－ＡＥＳ中重叠光谱干扰的校正。利用模拟的Ｃｅ４１３．３８０ｎｍ和Ｐｒ４１３．３６１ｎｍ光谱对神经网络的训练方式、输入值范围、噪声影响等作了较详细的讨论。     

原子发射光谱分析——PlasmaⅡ型发射光谱仪使用知识（一）

一、概论二、ICP-AES分析基础知识1.光和光谱2.ICP装置和等离子体的产生3.ICP工作气体4.等离子体炬剖析三、Plasma Ⅱ型发射光谱仪简介四、Plasma Ⅱ型发射光谱仪常用操作程序1.开机操作2.点燃等离子体操作     

ICP-AES直接测定硅灰石中Al、Mg、Fe

以电荷耦合器件为检测器的ＩＣＰ－ＡＥＳ光谱仪直接测定硅灰石中Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ。研究了等离子体轴向观测方式下在炬中心通道及偏离中心通道位置，硅灰石中Ｃａ对各元素谱线基体效应。通过选取合适的工作参数与对比来消除基体干扰，测定了合成样及实际硅灰石样中Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ基体匹配法，结果满意。     

基于太赫兹时域光谱技术的伪色彩太赫兹成像的实验研究

提出了一种伪色彩太赫兹成像技术. 通过引入频域色彩区间积分, 建立了一套基于太赫兹时域光谱技术的伪色彩太赫兹成像系统, 实验分别研究了乳糖和对氨基苯甲酸两种不同白色化学粉末的伪色彩成像和灰度成像, 研究了不同颜色区间定义对伪色彩图像的影响, 讨论了利用不同频率信息成像系统所能达到的空间分辨率. 研究结果表明, 伪色彩成像技术可以将不同的物质信息同时成像在一张太赫兹图像中, 通过不同物质在太赫兹图像中呈现出的颜色差别来区分不同的物质及其分布. 克服了传统的太赫兹灰度成像技术中, 需要多张图像来区分不同的物质的问题, 提高了成像速度, 降低了筛选难度. 利用高频信息进行伪色彩成像, 可以将系统成像的空间分辨率提高到0.4 mm. 伪色彩成像方式可以更直观快捷地显示样品的基本属性, 对于实现太赫兹安检的初检和快速筛选具有重大的现实意义.     

化学方法和ICP-AES结合测定煤中全硫含量

结合国标中煤样的化学预处理方法和仪器分析方法,提出了一种新的测定煤中全硫含量的方法。该方法用时间少,准确度高,再现性好,适合批量样品的测试。     

因子分析法校正ICP-AES中光谱干扰及与其他方法的比较

本文将目标变换因子分析用于电感耦合等离子体原子发射光谱分析（ＩＣＰＡＥＳ）中光谱干扰的校正，对因子分析法校正谱线重叠和结构背景干扰作了较详细的讨论。     

太赫兹技术用于关节软骨检测的研究进展

骨关节炎是主要由软骨组织损伤与退化引起的常见关节疾病,是影响人类健康的重大疾病之一,对于关节软骨组织早期病变的检测可以大大提高疾病的治愈率,然而相关的临床诊断技术尚未发现。近年来,太赫兹技术在医学领域日益受到关注。与传统方法相比,太赫兹辐射能量低,不会产生电离辐射,可高灵敏、无损伤地对生物组织进行成像检测,因此在关节软骨诊断方面具有较大的应用潜力。本文简要介绍了关节软骨的生理与病理情况以及目前关节软骨检测的主要方法,重点总结了太赫兹技术应用于关节软骨检测方面的相关研究工作,分别包括对动物与人类关节软骨的检测,探讨了太赫兹技术在关节软骨检测中所面临的挑战与未来研究展望。     

ICP-AES法测定钢中微量铌

本文应用ＩＣＰ－ＡＥＳ法测定钢中微量铌,用稀硝酸和稀硫酸分解样品,以酒石酸溶解盐类。回收率在９３．３－１００．０％,相对标准偏差１．１０％。本方法简单,快速,可获得满意的分析结果。     

Studies on Cancer Diagnosis by Using Spectroscopy Combined with ChemometricsSCIEI北大核心CSCD

Studies on cancer diagnosis using various spectroscopic methods combined with chemometrics are briefly reviewed. Elemental contents in serum samples were determined by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AFS), bidirectional associative memory (BAM) networks were used to establish diagnosis models for the relationships between elemental contents and lung cancer, liver cancer, and stomach cancer, respectively. Near infrared spectroscopy (NIRS) is a non-destructive detection technology. Near infrared spectra of endometrial carcinoma samples were determined and spectral features were extracted by chemoometric methods, a fuzzy rule-based expert system (FuRES) was used for establishing diagnosis model, satisfactory results were obtained. We also proposed a novel variable selection method based on particle swarm optimization (PSO) for near infrared spectra of endometrial carcinoma samples. Spectra with optimized variable were then modeled by support victor machine (SVM). Terahertz technology is an emerging technology for non-destructive detection, which has some unique characteristics. Terahertz time domain spectroscopy (THz-TDS) was used for cervical carcinoma measurement. Absorption coefficients. were calculated from the measured time domain spectra and then processed with derivative, orthogonal signal correction (PC-OSC) to reduce interference components, and then fuzzy rule-based expert system (FuRES), fuzzy optimal associative memory (FOAM), support victor machine (SVM), and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) were used for diagnosis model establishment. The above results provide useful information for cancer occurring and development, and provide novel approaches for early stage diagnosis of various cancers.     

傅里叶变换红外光谱结合化学计量学方法对白酒基酒的快速定性和定量分析

白酒基酒等级的准确评判对白酒的质量控制至关重要,是白酒分级储存和勾兑的重要依据。目前白酒基酒分级是在生产车间班组工人初步分级基础上,通过专业评酒人员的人工感官审评结合气相色谱法测定主要酯类物质含量最终确定白酒基酒的等级。人工感官审评和气相色谱分析方法繁琐,耗时费力,很难实现实时快速检测。红外光谱技术具有快速分析、无损检测及灵敏度高和重现性好等优点,在食品品质检测领域得到广泛应用。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术结合化学计量学方法对不同等级白酒基酒及其主要酯类化合物进行快速定性和定量分析。采用线性判别(LDA)和误差反向传播人工神经网络(BPANN)分析模型对不同等级白酒基酒进行判别,线性判别分析训练集和测试集总体识别率均达到100%,BPANN分析训练集和测试集总体识别率均在95%以上。采用区间偏最小二乘法(siPLS)对四种主要酯类化合物进行定量分析,己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯含量的训练集模型相关系数分别为0.986 4,0.991 5,0.970 2和0.951 4,测试集模型的相关系数分别为0.982 4,0.961 9,0.905 2和0.808 0。结果表明,傅里叶变换红外光谱技术结合化学计量学方法能有效实现不同等级白酒基酒的准确判别,同时基酒中主要酯类化合物的快速检测定量模型效果良好,能满足白酒生产中的分析检测要求,为白酒基酒等级的快速判别提供一种客观而准确的分析方法,有效提升白酒的智能化生产水平。     

Logistic回归算法结合近红外光谱对子宫内膜癌组织切片分类的研究

子宫内膜癌是一种常见的妇科癌症。实验将Logistic回归作为一种建模方法引入到子宫内膜癌分类诊断模型中。77个样本通过主成分判别分析和支持向量机判别分析进行降维,应用拉丁配分方法选择训练集和测试集并确定Logistic回归模型参数。结果表明,Logistic回归模型不仅能够对样本进行正确的分类,而且能将样本的分类归属趋势与临床诊断结果很好的一致。主成分判别分析结合Logistic回归有望发展为一种近红外光谱检测癌症组织的新方法。     

偏最小二乘法和THz-TDS在正品大黄鉴别中的应用

太赫兹技术的发展近年来受到广泛的关注并被应用于热点。中草药大黄的品质鉴定对于中药制剂的质量控制具有重要的意义。利用大黄的太赫兹时域光谱结合偏最小二乘法（PLS）模型对基于41个正品和非正品大黄的中草药鉴别模型进行了研究。首先采集大黄样品的太赫兹时域光谱（THz-TDS）信号,然后将化学计量学方法用于这些大黄样品太赫兹光谱的信号处理与建模,再建立基于太赫兹光谱的大黄品质鉴定的偏最小二乘模型方法。应用S-G一阶导数、去趋势、标准正态变换、自标度化、均值中心化等方法对原始时域谱预处理再与未经预处理的结果相比,偏最小二乘（PLS）模型的预测正确率从80%明显提高到90%。在模型建立和模型检验中,采用留一法（LOO）选取训练集和检验集样本。利用留一法交叉验证确定了PLS模型的最佳主因子数。结果表明,当采用均值中心化方法时,PLS模型的RMSECV和RMSEP的值均达到了最小,分别为0.076 6和0.169 0。研究结果表明,THz-TDS技术结合化学计量学方法能够快速、准确的对大黄的真伪进行鉴别,直接使用太赫兹时域光谱而不使用计算后的吸收谱有两个优点： （1）在分频测定和光谱信号处理时无需考虑样品的厚度;（2）使光谱信号处理过程得到简化。该技术也可以对其他中草药进行鉴别和质量控制。该法快速、简单、无污染、无需样品预处理,是一种有发展前景的中草药无损检测方法。     

基于可见/近红外光谱的水稻品种快速鉴别研究

提出了一种应用可见/近红外光谱技术与化学计量学相结合的快速、无损鉴别稻谷品种的新方法。收集了5个品种水稻共150个样本作为实验样本,通过可见/近红外光谱仪扫描这些样本获得了从350 nm到1 075 nm波长范围的光谱信息。将样本的光谱信息进行小波分解以消除高频噪声。将去噪声后的光谱数据经主成分分析压缩成数目较少的新变量(主成分),压缩得到的前4个主成分能够解释99.891%的原始光谱信息。将前4个主成分作为BP神经网络的输入,不同水稻品种值的二进制代码值作为BP神经网络的输出,建立稻谷品种的模式识别模型。模型的预测误差阈值是0.2,模型是3层网络结构,各层的节点分别是4,9和3。150个样本被随机的分成包含100个样本的建模集和50个样本的预测集。结果表明,预测未知的50个样本的正确率达到96%。说明该方法具有较高的鉴别准确度,为稻谷品种的快速无损鉴别提供了一种新的方法。     

近红外光谱技术结合化学计量学快速测定杜仲中松脂素二葡萄糖苷和京尼平苷酸的含量

应用近红外光谱技术并结合化学计量学建立杜仲中松脂素二葡萄糖苷(PDG)和京尼平苷酸(GPA)含量测定模型。以积分球漫反射方式采集近红外光谱数据,应用一阶微分、多元散射校正(MSC)等优选光谱数据预处理方法和竞争自适应加权采样(CARS)筛选最优波长变量,采用偏最小二乘法(PLS)和交叉验证法建立PDG和GPA的定标模型。PDG和GPA的定标模型显示出良好的预测效果,其校正集的相关系数分别为0.961 5和0.958 3,交互验证均方差分别为0.001 5和0.006 4。表明此快速预测模型准确可靠,适合快速测定杜仲中的PDG和GPA,为杜仲质量控制在线化提供了新思路。     

太赫兹时域光谱技术的变压器油低水含量检测

变压器的维护至关重要。变压器油中水含量的检测是变压器维护中很重要的一部分。水在太赫兹频段独特的分子键振动模式使其对太赫兹波具有强烈的吸收性。利用太赫兹时域光谱技术对变压器油进行水含量检测,获得了不同水含量变压器油的吸收系数和折射率,结合相关理论模型对获得的参数进行了分析验证。试验结果表明,变压器油的吸收系数和折射率与水含量呈线性关系。     

太赫兹波谱技术在食品掺假检测中的研究进展

近年来食品掺假事件频繁发生,对食品安全领域产生巨大挑战,食品掺假问题已成为人们关注的焦点和讨论的热点,因此实现食品掺假的快速、准确以及无损检测对保障食品质量和安全具有重要意义.随着新食品原料、新添加剂以及新型食品加工技术不断涌现,使得食品掺假问题呈现技术化、隐形化、多样化等特征,食品中掺假对象的鉴别技术面临更严峻的挑战...     

SIMCA法在中红外癌症检测技术中的应用

人体肿瘤的中红外光谱法早期检测是生物医学领域的前沿课题之一。研究了中红外FTIR光谱技术与化学计量方法 (模式识别技术 )相结合对人体恶性肿瘤进行检测的方法 ,并讨论了如何通过采用光谱预处理方法以及波长范围的选择来提高模式识别技术 (SIMCA法 )分类判别效果。研究了 6 3个胃癌病人的癌变组织和癌旁正常组织光谱 ,选择有代表性的 4 0个样品作为训练集 ,剩余的 2 3个样品作为预测集 ,该方法的准确率为 91%。这一研究结果表明傅里叶变换红外光谱法与化学计量学方法相结合可以对良、恶性组织进行鉴别诊断 ,有希望发展成为一种肿瘤快速诊断的新方法。     

傅里叶变换红外光谱技术诊断恶性肿瘤的研究进展

恶性肿瘤严重威胁人类的健康和生命,因此其早期诊断显得尤为重要。近年来,傅里叶变换红外光谱技术在诊断恶性肿瘤方面显示出了巨大的潜力。与传统方法相比,该技术在诊断肿瘤方面具有准确、快速、无创、原位、廉价、自动化、可重复、无需预处理、能够在分子水平上早期诊断等显著优势。本文综述了FTIR技术应用于诊断呼吸、消化、泌尿、生殖、神经、皮肤、血液等各系统恶性肿瘤方面的研究进展,并结合国际上临床医学、光谱学和化学计量学的学科发展现状提出了五点展望：扩大样本量,进行多中心研究;与内窥镜、穿刺活检结合,实现术中实时原位诊断并指导活检;进一步实现自动化;找寻更为高效的化学计量学方法;个别指认比较困难的光谱参数的识别尚有待进一步研究证实。随着FTIR技术的进一步发展和完善,它必将成为一种辅助诊断恶性肿瘤的重要方法,甚至可能作为肿瘤的常规筛查手段并应用于其分期分级中。