近红外光谱法快速分析葛根中的有效成分

本文应用近红外光谱技术建立了快速检测葛根中有效成分的方法。研究了优化分析葛根总异黄酮、葛根素和大豆苷含量数学模型的各种条件，包括建模样品集的选择、化学值的定标、测量的方法及条件等，结果表明：建模样品集的化学值（又称真值）与近红外预测值的相关系数分别为：葛根总异黄酮r=0.975，葛根素r=0.984，大豆苷r=0.966；检验样品集的化学值与近红外预测值的相关系数分别为：0.982,0.975和0．981。说明所建模型具有实际应用价值。     

葛根中总黄酮与金属元素含量分析与药效机理研究

采用火焰原子吸收光谱法测定了葛根中金属元素钙、镁、铁、锰、锌的含量,采用醇提法提取葛根中总黄酮并用紫外分光光度法测定总黄酮含量。测定结果显示,葛根中含有丰富的总黄酮和金属元素,其中总黄酮含量为3.1718m g/g,金属元素含量为钙〉镁〉铁〉锌〉锰。实验结果为探讨葛根中总黄酮、金属元素与治疗呼吸系统疾病药理间的关系提供了有用的数据。     

野生葛不同部位铜、锌、铁、钙、镁含量测定

用硝酸、高氯酸混合酸消解样品,采用原子吸收光谱法,测定了河南大别山区野生葛不同部位即葛根、葛藤、葛叶及花蕾中铜、锌、铁、钙、镁的含量,并对其结果进行了分析。结果显示：葛根、葛藤、葛叶及葛花中含有丰富的宏量元素钙、镁和有益的微量元素铜、锌、铁。铜的分布量依次为：叶〉花蕾〉葛藤〉葛根;锌的分布量依次为：叶〉花蕾〉葛藤〉葛根;铁的分布量依次为：葛根〉葛藤〉叶〉花蕾;钙的分布量依次为：叶〉葛根〉花蕾〉葛藤;镁的分布量依次为花蕾〉葛根〉叶〉葛藤。测定结果为探讨中草药中宏量、微量元素与治疗心脑血管疾病功效的关系提供了有用的数据;测定结果还显示：葛叶中铜、锌、钙含量居其他部位含量之首,适宜大力开发葛叶产品。     

FAAS和HG-AFS研究野生葛根中微量元素的溶出特性

采用HNO₃-HCIO₄消解体系,应用火焰原子吸收光谱法（FAAS）和氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）测定了洞口县野生葛根中Zn、Fe、Cu、Mn等15种微量元素的含量,方法对试样中各元素测定的相对标准偏差（RSD）为1.07%—4.29%,加标回收率为90.00%—104.00%,方法快速、准确、灵敏度高,适用于葛根中微量元素含量的测定。同时考察了微波提取、超声提取和传统煎煮法对野生葛根中15种微量元素的溶出情况。结果表明:野生葛根溶出液中含量较多元素的顺序为:Zn>Cu>Mn>Se>Fe,其余元素的含量均很少;野生葛根中Zn、Cu、Mn和Se的水溶性强,其溶出率比Fe高很多。     

新资源食品中微量元素测定方法的研究

用硝酸-高氯酸消解样品,用火焰原子吸收光谱法测定新资源食品葛根、葛花、四叶参、仙人掌、菊花、小麦胚和蚕蛹中Cu,Zn和Fe元素的含量,并对其结果进行了分析。结果显示： 在选定的实验条件下,测定方法的回收率为94.66%～105.24%,测定Cu,Zn和Fe的精密度RSD分别为1.79％,0.71%和4.78%。建立的原子吸收光谱法简便、快速、灵敏、准确。经F检验与SNK检验,河南省新资源食品葛根、葛花、四叶参、仙人掌、菊花、小麦胚和蚕蛹中微量元素Cu,Zn和Fe含量分别为： 铜的分布量依次为: 菊花≈蚕蛹＞葛花≈小麦胚≈四叶参≈葛根＞仙人掌,锌的分布量依次为： 仙人掌＞蚕蛹≈葛花≈葛根≈小麦胚≈四叶参≈菊花;铁的分布量依次为： 蚕蛹≈菊花≈葛根＞葛花≈小麦胚≈四叶参≈仙人掌。     

不同产地葛根红外光谱的三级鉴定

运用红外光谱法和二维相关光谱技术对天津八仙山、湖南壶瓶山、重庆金佛山三种产地的葛根样本进行了分析鉴定。分析结果表明：不同产地葛根的红外光谱(一级鉴定)和二阶导数谱(二级鉴定)具有一定的相似度,与淀粉和葛根素的谱图比对,三个样本都富含淀粉和一定量的葛根素,不同的是天津葛根在1 048 cm-1波数处的最强峰与淀粉在986 cm-1处的最强峰相差了62个波数,说明淀粉的含量较低,而在891,835和797 cm-1的特征峰与葛根素的指纹特征更一致,可见葛根素的含量要高一些。在二维相关谱图(三级鉴定)上,三种产地的葛根形成的峰簇的位置和数量不同,可以进行产地的鉴别。结果表明,对于不同产地葛根的分析,红外光谱法的三级鉴定是一种有效和快速的检测方法。     

治疗呼吸系统疾病中草药微量元素含量测定

微量元素与人体健康有密切的关系,各微量元素之间按一定比例存在,以维护各自的生理功能,如果比例平衡失调,疾病就可能发生或发展,中草药中含微量元素丰实。选取了16种临床上常用的治疗呼吸系统疾病的中草药百合、鱼腥草、甘草、板兰根、五味子、黄芩、贝母、何首乌、紫草、石菖蒲、半夏、银杏、金银花、葛根、柴胡和川芎,采用HNO3-HClO4湿法消化,用原子吸收分光光度计测定其Fe,Ni,Mn,Cr,Cu和Zn六种微量元素的含量,通过药物中微量元素含量的测定,观察不同药物中微量元素的含量差别。测定结果显示,16种中草药中微量元素含量丰富,含量较多的微量元素有Fe,Zn和Mn,不同药物中含量有所差别,含微量元素较丰富的是何首乌、银杏叶、柴胡、五味子、半夏和紫草;含量较少的葛根、石菖蒲和板兰根。分析结果为研究中药理论、药理药效等方面的深入研究提供了有效的参考数据。     

处方应用三种葛根水煎液的二维相关红外光谱分析

中药是复杂的化学体系,建立快速、有效的分析方法有助于中药水煎液的实时质量控制。葛根在处方中常用有三种,分别为粉葛、野葛和煨葛(葛根炮制品),且传统应用中多采用水煎煮的方式,因此,采用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),二阶导数光谱(SD-IR),结合二维相关红外光谱(2D-IR)对三种葛根水煎液进行快速分析。结果表明,通过FTIR和SD-IR光谱能够将粉葛水煎液明显区别于野葛和煨葛水煎液。经过2D-IR分析,发现野葛经过煨制后水煎液化学成分发生了变化,二者在主要的自动峰和交叉峰的位置和强度方面存在较大差异,在1 800~1 300 cm-1范围内,野葛水煎液中最强的自动峰为1 556 cm-1,次强峰为1 561 cm-1,而在煨葛水煎液中最强自动峰为1 563 cm-1,次强为1 572 cm-1,再次为1 556 cm-1。另外,在野葛水煎液中出现了明显的1 536和1 634 cm-1自动峰,二者的强度相当。野葛及煨葛水煎液的2D-IR光谱中,出现的自动峰1 448和1 518 cm-1的相对强度有较大的差异。在野葛水煎液的2D-IR光谱中,交叉峰(1 518,1 561)和(1 518,1 563) cm-1强于煨葛水煎液中相应峰。凭借2D-IR自动峰和交叉峰可以较直观地鉴别野葛和煨葛水煎液,并揭示二者相应各官能团的变化规律,能够为葛根在临床处方应用过程中,水煎液的快速质量控制提供依据。利用FTIR,SD-IR结合2D-IR的整体性和宏观指纹性,可以为中药等复杂体系的逐级鉴别提供快速、准确的方法和手段。     

5种抗肝癌中草药中锌、铜、锰、铁和镁的含量分析

采用火焰原子吸收光谱法测定了半边莲、半枝莲、山豆根、苦参和葛根5种抗肝癌中草药中Zn、Cu、Mn、Fe和Mg的含量。结果表明,各元素在所选的中草药中含量丰富。5种中草药中,半枝莲的Zn和Mn含量最高,半边莲的Cu和Fe含量最高,山豆根中Zn/Cu比值最高,而Mg的含量则均很高。该结果可为研究中草药的抗肝癌作用机理提供一定的信息。     

瑶药野葛花中6种无机元素的测定

用原子吸收光谱法测定野葛花原生药、野葛花汤剂中的 Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn等 6种无机元素含量。结果表明 ,原药和水煎液中 Ca、Mg含量比较丰富 ;各种元素的煎出率存在着较大的差异 ,其中 Cu、Zn、Fe的煎出率较高 ,Zn最高 ,达到了 82 .5 6 % ;Ca最低 ,为 5 .5 8%。并且将其结果与葛根的无机元素做了比较。为探讨无机元素与中药药效之间的关系提供了基础数据。     

A system for the remote spectroscopy in the visible and infrared regions

Results of the design and development of a system for remote sensing of the state and evaluation of the parameters of the natural environment and objects are presented. The devices developed are based on a generalized structural model of measuring system for acquisition of data on spectral, energy, polarization, angular, and spatial characteristics of the optical radiation field of the object under investigation. A. N. Sevchenko Scientific Research Institute for Applied Physical Problems at the Belarusian State University, 7, Kurchatov St., Minsk, 220064, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 6, pp. 827–833, November–December, 1997.     

Hardware and software for the automating atomic-absorption spectrometers AAS, S115, and saturn

We describe a modified GELIOS System intended to automate the atomic-absorption spectrometers AAS, S115, SATURN, and Perkin-Elmer 503. Software is prepared in the visual environment of programming DELFI-3 and functions under the control of Windows 95. A distinguishing feature of the GELIOS System is simultaneous search for the peak and area of the absorption signal, correction of the errors of measurements, automatic digital filtration of data, control of the time of operation of hollow-cathode lamps, measurement of spectra and the statistical resource of the service life of hollow-cathode lamps, use of different methods to construct a calibrating graph, the possibility of memorizing the data of the analysis in an archived file, and a formation of the report for printing. The system contains an electrovic data directory on atomicabsorption analysis in five volumes for 67 elements of the Mendeleev system. To whom correspondence should be addressed. “University” Science and Production Center, 4, F. Skorina Ave., Minsk, 220050, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 5, pp. 734–737, September–October, 1999.     

颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区（包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉）的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。     

光谱法锌离子检测系统的研究

采取标准锌显色剂与锌发生显色反应，生成不溶于水的絮状络合物。用光谱仪测它的吸光度，研究其特征谱与吸光度的特点，建立其浓度与特征波长吸光度间的数学模型。本文所采用的显色剂主要与锌、铜、镉、镍四种离子发生络合反应。因此分别探索了四种离子高浓度以及低浓度时显色反应的吸光度，最终通过得到锌离子浓度与吸光度的关系式以及锌离子浓度与四波长下四种离子混合溶液显色后的吸光度的关系式，给出了锌离子的吸光度与总吸光度的关系式。显色反应能否满足分光光度法的要求，主要与显色剂的性质有关，同时显色反应的条件也至关重要。因为在显色反应过程中，主要是锌离子与锌显色剂发生络合反应形成络离子，进而形成絮状络合物。络离子一般比较稳定，但在水溶液中也存在着电离平衡，也就是说当显色条件发生变化时，既有可能形成络离子，也有可能发生络离子的分解，从而影响络合反应的程度。显色条件包括显色剂用量、pH值、反应温度、显色时间、待测溶液的盐度以及浊度等。重点研究待测溶液的盐度对锌离子浓度测量值的影响，并通过实验给出影响规律以及校正模型。     

Laser absorption and fluorescence diagnostics of a plasma

Diagnostics of a near-surface laser plasma, the plasma of a strong-current pulse gaseous discharge in inert gases, nitrogen, and carbon dioxide under conditions of intense evaporation of the wall of the discharge chamber, the plasma of a discharge with a hollow cathode, and the active medium of an excimer laser was conducted by methods of intracavity laser spectroscopy and laser-induced fluorescence. The dynamic fields and absolute concentrations of atoms, ions, molecules and electrons, the plasma temperature, and the velocities of flows of particles were measured. The quantitative determination of the density of particles in the erosion laser flame prior to breakdown and the phenomena associated with the formation of molecules in the laser plasma received primary consideration. To whom correspondence should be addressd. Instite of Molecular and Atomic Physics of the Academy of Sciences of Belarus, 70, F. Skorina Ave., Minsk, 220072, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 3, pp. 281–290, May–June, 1997.     

Effect of the mode composition of laser radiation on the intracavity formation of periodic surface structures

We investigated the effect of the mode composition (longitudinal and transverse modes) of laser radiation on the basic parameters of the stroke pattern formed on a treated surface placed inside a laser cavity. We found that the contrast of the stroke pattern formed by a laser beam with a complex set of longitudinal modes depends, in the first place, on the width of the laser radiation spectrum and the laser cavity length and is virtually independent of the angle of rotation of the beam. In the region of small rotation angles the broadening of strokes caused by the effect of transverse modes becomes predominant. B. I. Stepanov Institute of Physics, Academy of Sciences of Belarus, 70, F. Skorina Ave., Minsk, 220072, Belarus. Translated from Zhurnal Prikaladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 1, pp. 50–54, January–February, 1997.     

基于光谱和成像技术的果蔬质量检测研究进展

为保证食品安全和消费者健康,无损检测技术广泛应用于果蔬质量检测中。光谱和图像技术可分别获取果蔬的内部和外部信息,成为质量检测的有效工具。为跟踪国内外研究进展并分析研究现况,从果蔬外部品质(尺寸、形状、表面缺陷、颜色、纹理等)、内部品质(内部缺陷、可溶性固形物、可滴定酸、水分、类胡萝卜素等单一品质及综合品质)、成熟度、货架期/贮藏期、产品溯源、生长监测、安全(农药残留、病虫和细菌侵染、转基因产品等)检测及光学系统设计等方面综述了光谱和成像技术的应用,分析了存在的图谱库不完善、解混处理算法复杂、高精度和便携式的光学系统开发力度不够、校正模型的影响因素复杂等问题。然后,归纳了发展趋势,指出了各组分可视化分析及交互作用机理解析、光与果蔬组织的交互作用机理分析和光学特性参数反演等光学特性分析、科学合理的综合评价体系的建立、新算法的应用和多种算法的联合使用、不同算法的可靠性和稳定性的提高、稳定和普适模型的建立、低成本和便携式等光学分析仪器的商品化开发和商业化应用等成为进一步探索的方向,为基于光谱和成像技术的果蔬质量检测发展提供了参考。     

Rotation of the light polarization plane by an ensemble of oriented linear associates: Model representations

In an “oriented gas” model expressions are obtained for the angle of nongyrotropic rotation of the polarization plane (NRPP) of transmitted light by an ensemble of oriented associates consisting of nongyrotropic molecules. The cluster character of the nongyrotropic rotation of the polarization plane and the dependence of its angle on the incident light polarization vector azimuth are noted, which distinguish linear and circular polarization effects. Measurement of linear dichroism by the angle of nongyrotropic rotation of the polarization plane with the use of commercial spectropolarimeters is theoretically justified. Institute of Molecular and Atomic Physics, National Academy of Sciences of Belarus, 70, F. Skorina Ave., Minsk, 220072 Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 65, No. 1, pp. 95–101, January–February, 1998.     

基于NIR和SOM-RBF网络的兰州百合关键营养物质定量分析方法

为了实现兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖的快速无损检测,在12 000～4 000 cm^-1光谱范围内采集了59份兰州百合粉的近红外光谱(NIRS)。首先运用SG、 Normalize、 SNV、 MSC、 Detrend、 OSC、 SG+1D、 SG+Normalize、 SG+SNV和SG+Detrend十种预处理方法对原始光谱数据进行处理,确定蛋白质的最佳预处理方法为SG+Detrend、多糖的最佳预处理方法为Detrend;然后运用CARS、 SPA和PCA三种算法对预处理的光谱数据进行特征波长筛选,确定蛋白质和多糖的最佳特征波长提取方法均为SPA算法;最后采用PLSR法建立了兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖含量的预测模型,结果显示,经过SG+Detrend＿SPA处理所建立的蛋白质PLSR模型中,预测集相关系数R_p为0.810 6,预测集均方根误差RMSEP为1.195 3;经过Detrend＿SPA处理所建立的多糖PLSR模型中,预测集相关系数R_p为0.810 9,预测集均方根误差RMSEP为2.0946。...     

基于宽带扫频的导弹RCS测量与分析

针对导弹的典型几何外形结构,基于高频散射机理对其散射特性进行了初步分析,包括散射源分布及其散射类型、各散射源散射特性随导弹姿态的变化趋势等。接着,利用宽带扫频RCS测量系统对导弹L、X波段RCS和X波段一维距离像进行了测量,得到了导弹在不同技术条件下的RCS曲线和一维距离像。最后,对测量结果进行了初步分析。测量结果表明：导弹头锥仓与进气道腔体存在较大散射,尤其是进气道壁与弹体之间连接缝隙的散射较为突出;导弹在X波段下的RCS较L波段小,且受姿态变化的影响更为敏感;另外,导弹RCS峰值点并未出现在迎头向,而是偏离迎头向一定角度,尤以X波段下最为明显,偏离角度达20°左右。测量结果为导弹在试验中的应用,包括试验设计、试验结果分析与评估、等效推论等提供了重要的技术依据。