遗传算法用于多组分拉曼光谱定量分析的研究

拉曼光谱是一种分子散射光谱,利用物质的特征拉曼光谱,可实现对其结构、成分、浓度等的检测.多组分物质拉曼光谱的定量分析是一个有待深入研究的课题.采用遗传算法程序对10组分的混合矿石样品的拟合拉曼光谱数据进行了分析,对同一条件下算法多次计算的结果和不同条件下算法的表现进行了讨论,分析了算法设计和基本参数的不同对算法收敛速度以及对计算结果的精确性和稳定性的影响,验证了遗传算法用于多组分样品拉曼光谱数据分析的可行性、有效性和精确性.     

基于拉曼光谱的水溶性磷定量分析

土壤磷素是植物最重要养分之一。磷素在土壤中动态性强,检测困难,在可见-近红外光谱范围没有明显吸收波段,因此研究基于其他光谱手段的磷素快速检测方法对于发展精细农业和智慧农业具有重要意义。拉曼光谱具有受水分干扰小,样本预处理小、与红外光谱信息互补等特点,国内外很多学者尝试了应用拉曼光谱对土壤磷素的检测。但是,拉曼信号弱,稳定性差,制约了拉曼光谱在土壤检测方面的应用。为进一步弄清拉曼光谱与磷素的定量关系,采用水溶性磷(KH₂PO₄)为研究对象,研究了不同磷浓度的KH₂PO₄溶液对拉曼光谱产生的影响。采用移动平均(MA)、 MA+基线校正(BL)、 MA+标准正态变量(SNV)、 MA+多元散射校正(MSC)对原始光谱(RS)进行预处理,分析了低浓度(0.02～5 g·L^-1)与高浓度(5.21～93.87 g·L^-1)区间KH₂PO₄拉曼光谱的变异特性及其与磷浓度之间的关系,建立了磷浓度含量的预测模型。结果表明：(1)...     

光谱成像仪快速光谱定标方法研究

光谱定标是确定光谱仪器各通道中心波长的过程,为了获取光谱辐亮度,通常需要对光谱仪器进行辐射定标,将光谱仪器输出的数值,映射为物理量——辐亮度。不同的光谱仪器的光谱响应不同,因此还需要在光谱定标过程中确定各个通道的光谱响应。光谱成像仪可以看成是多个光谱仪组成的,需要对所有点的中心波长和光谱响应进行定标。自第一台成像光谱仪诞生以来,其定标方法逐渐固定,通常需要采用光谱分辨率较光谱成像仪更高的单色仪输出准单色光进行光谱定标,其准单色光的光谱带宽远小于光谱成像仪的光谱响应带宽,可以将准单色光抽象为脉冲函数。根据脉冲函数的特性,改变准单色光的波长,扫描光谱成像仪的响应波长范围,是对光谱响应函数进行间隔采样的过程,通过光谱定标数据可以直接得到光谱成像仪的中心波长和光谱响应函数。随着技术的发展,探测器的灵敏度越来越高,光谱成像仪的分辨率也越来越高,为了完成光谱定标,对光谱定标需要的准单色光提出了更高的要求。然而准单色光的带宽越窄,其能量越低,获取满足信噪比要求的数据需要更长的时间,使定标的效率降低。从光谱定标的目的出发,结合准单色光和光谱成像仪光谱响应近似高斯函数的特点,通过理论分析,提出一种利用宽...     

葡萄糖粉末的近红外光谱

糖尿病患者的自我监测是减少由糖尿病引发并发症的重要手段。无创血糖监测的近红外光谱分析方法是最具有应用前景的一种，葡萄糖近红外光谱则是研究无损血糖检测基础。本文通过实验采集了葡萄糖粉末的近红外光谱，并对结果作了详细分析。     

分组全连接的近红外光谱定量分析网络

全连接网络作为深度学习中的一种典型结构,几乎在所有神经网络模型中均有出现。在近红外光谱定量分析中,光谱数据样本数量较少,但每个样本的维度高。导致了两个问题：将光谱直接输入网络,网络的参数量会十分庞大,训练模型需要更多的样本,否则模型容易进入过拟合状态;在输入网络前对光谱进行降维,虽解决了网络参数量过大的问题,但会丢失一部分信息,无法充分发挥网络的学习能力。针对近红外光谱的特性,提出了一种分组全连接的近红外光谱定量分析网络GFCN。该网络在传统的两层全连接网络的基础上,用若干个小的全连接层替代第一个全连接层,克服了直接输入光谱导致网络参数量过大的缺点。采用Tecator和IDRC2018数据集对该方法进行测试,同时与全连接网络FCN和偏最小二乘PLS两种方法进行对比。结果显示：在两个数据集上,GFCN预测效果均优于FCN和PLS。在只有少量样本参与建模的情况下,GFCN依然能够保持较高的预测效果。表明,GFCN可以用于近红外光谱的定量分析,并且适应样本较少的场景,具有重要的研究价值和广泛的应用场景。     

煤层自然发火特征气体的光谱定量分析

针对煤层自然发火特征气体种类多、检测限低、现场监测仪器安全要求高等特点,提出采用傅里叶变换红外光谱分析实现气体的在线分析.并结合气体的吸收光谱特征与分析要求,从光谱仪参数选择、样气制备、特征变量提取与分析模型建立方面,介绍了一套行之有效的特征气体光谱分析方法,然后给出了CH4,C2H6,C3H8,iC4H10,nC4H...     

多种拉曼光谱归一化法对乙醇定量分析的研究

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。     

对强荧光背景拉曼光谱定量分析的研究

针对拉曼光谱定量分析中的难点问题—对具有强荧光背景物质的定量分析,文章分别对具有较强荧光背景的不同浓度下的纯甲醇溶液及不同浓度比例的甲醇和乙醇混合溶液的拉曼光谱数据采用新的归一化法结合基线校准技术进行拉曼光谱定量分析;同时,对由数据采集时的时空差异所引起的样品数据组间的波动性进行了研究。模拟时空变化来采集定量分析中所需的谱数据,并使用统计学方法评价样品的组间差异,讨论了此方法对样品组间差异的消除效果。研究证明,此方法具有较好的分析精度和消除不同样品组数据的组间差异的能力,对甲醇的定量分析,其相对误差为4.7%,组间数据的相对标准偏差为4.2%。从而使对具有强荧光背景干扰的溶液进行简单、快速、精确的定量分析成为可能。     

X射线荧光光谱法定性定量分析方法探讨

本文探讨了X射线荧光光谱法元素定性分析检出判定方法,并提出了一种与其他分析方法结合、利用荧光谱线强度比对对元素进行定量的单点外标法.方法简便、快速、实用,适用于大多数样品元素的分析.     

基于Voigt峰的快速光谱建模算法

间接硬建模算法是近年来提出的一种新型光谱定量分析技术,适用于分析混合物光谱与待测成分之间的非线性关系,并能够很好地解决光谱波段上的重叠峰问题。这种算法在建立定量分析模型之前先要对光谱曲线进行数学建模,即通过多个Voigt峰函数的叠加形式来描述所测得的光谱曲线。光谱建模的精确程度直接影响定量分析模型的准确性,而光谱曲线往往需要由几十个甚至上百个Voigt峰的叠加而成,因此这一过程实际是一个高维寻优问题,需要较大的运算开销并有可能令优化问题呈现"病态性"。为了降低优化问题维数,文章通过对重叠峰的判断提出了一种改进型的光谱建模算法,实验表明改进型方法与传统方法相比具有运行时间短、模型精确度高等优点。     

光电直读光谱分析中不同材质最佳分析参数选取方法的探讨

本文以镍基合金的分析参数为例，探讨光电直读光谱分析参数的选取方法。通过对谱线进行基体校正和干扰校正，实验数据处理结果表明，方法简单、快速，且具有较好的准确度和精密度。     

火焰原子吸收和发射光谱法测定盐湖卤水中的钙

在波长422.7nm下,用火焰原子吸收和发射光谱法测定了盐湖卤水中钙的含量,考察了酸度及共存离子对测定结果的影响,并对两种方法的优缺点进行了比较.结果表明,原子吸收光谱法受酸度及共存离子的影响较小,火焰发射光谱法测定钙的灵敏度比原子吸收光谱法高,两种方法的RSD均小于2%,加标回收率介于103.7%-107.2%.     

原子发射光谱法测定镁砂中的硅和铁

镁砂是生产烧结焊剂的重要原料。本文采用原子发射光谱分析法，通过加入合金的缓冲剂，并选择合理的内标，成功地对镁砂中的硅和铁进行了测定。     

火焰原子吸收法测定工业硅中的铜

采用火焰原子吸收法测定工业硅中杂质元素铜,操作简便、快速,结果准确。     

石墨炉原子吸收光谱法测定人体血清铝

本文报导了石墨炉子原子吸收光谱法测定人体血清铝的方法，对各种测定条件进行了探讨，本法简便，快速，准确，并已初步应用于医学临床研究，取得了一定效果。     

原子荧光光谱法测定海水中的镉

原子荧光光谱法测定海水中镉,研究了酸度、KBH4浓度、载气流量、灯电流以及原子化器高度等因素对测定的影响,优化了测量条件,并进行了海水样品以及准确度的测定,此方法具有操作简单、基体干扰少、灵敏度高等优点,结果可靠,适用于海水中镉元素的测定。     

原子吸收光谱法测定茶叶中钙

采用原子吸收分光光度法对国内一些常用茶叶中的钙进行了测定 ,结果表明 ,茶叶中的钙含量丰富 ,为 12 14— 2 874 mg/kg,饮茶对人体健康有益。但茶汤中的钙浸出量仅为 2 3— 10 6 mg/kg,浸出率约 1.0—7.0 %。     

火焰原子发射光谱法直接测定矿泉水中锶

本文介绍了用原子吸收光谱仪的发射方式火焰原子发射光谱法直接测定矿泉水中锶。使用钾、钠混合消电离剂和镧释放剂，消除电离干扰和共存元素干扰，本法灵敏度高，可直接测定矿泉水中微量锶。本法准确、可靠，结果令人满意。     

原子吸收光谱法测定天青石中高含量锶

碳酸钠半熔分离硫酸根 ,原子吸收光谱法测定天青石中高含量锶 ,方法简便、快速、易于掌握 ,能满足常规分析要求     

原子捕集—火焰原子吸收光谱法测定钯

本文系统地考察了原子捕集测定钯的条件及十余种常见阳离子的干扰情况。在本文所述条件下,用镀Al_2O_3石英管所获得的原子捕集灵敏度较常规原子吸收光谱法高26倍,用K_2Cr_2O_7溶液喷镀的石英管较常规法高208倍。