基于自适应免疫算法重叠拉曼谱峰的解析

拉曼光谱测量速度快,可以实现原位实时测量,现已成为过程控制中物料检测的一种重要手段。但由于环境的复杂性以及拉曼光谱信号特点,目前在线检测时难免会出现一些重叠谱峰。基于免疫算法特点,将该方法用于芳烃重叠拉曼谱峰信号的解析中,提取混合物质中单个组分拉曼谱峰信息进行分析,结果表明该方法解析快速、定量准确,相对误差低于1%,是解析重叠拉曼光谱信号的有效方法。针对现场样品检测中出现的重叠谱峰伴随荧光背景信号,提出了结合独立成分分析的自适应免疫算法,有效地解析出荧光背景信号,为复杂样品的拉曼光谱检测分析提供了新的手段。     

一种核磁共振波谱谱峰对齐及谱峰提取的方法

在代谢组学研究方法中,对一组具有生物学意义且平行的核磁共振波谱数据进行处理是其方法研究的关键,其中包含谱峰对齐、谱峰提取、噪音去除等几个步骤。该文提出了一种全新且快速有效的核磁共振波谱批量处理方法。其原理主要为：在保持波谱形状不发生变化的同时,通过平移目标谱使其与参考谱达到最大程度的相关,从而实现谱峰对齐及利用谱峰最大值的判断来实现谱峰变量的提取。此外,该文还结合大鼠尿样和血样的分析结果,详细地说明了算法的准确性及其它优点。该文所涉及的算法是基于Matlab程序进行编译的,可以结合不同实验进行改编,具有良好的扩展性。     

色谱峰的一种经验函数模型

本文提出一种色谱峰的经验函数模型,并利用该模型对一组标准色谱实验数据进行了拟合,定量分析相对误差小于１．５％,相关系数大于０．９９９８,证明了该模型的实用性。     

基于高斯锐化法的重叠峰分解方法研究

在放射性能谱测量中,由于探测器分辨率较低、待测样品中原子能级相近,往往会出现全能峰的重叠现象,对放射性核素的定性或定量检测带来较大的困难;常规的分离算法一般需要复杂的谱变换或大量的标准谱样本,不适用于现场测量中重叠峰的实时分解.因此,提出一种基于高斯锐化法的能谱重叠峰解析方法(GSM),结合峰锐化法的分辨率增强能力和褶...     

粒子群和GMM-SDR模型在重叠谱峰解析中的应用

针对X光谱分析研究中经常遇到的谱峰重叠问题,提出了一种基于标准差关联的高斯混合模型(GMM-SDR)和粒子群算法的重叠谱峰解析方法。首先,介绍了重叠峰的GMM-SDR模型,并以GMM-SDR参数构成粒子位置,给出了粒子目标函数及适应度值的快速算法;然后,利用粒子群算法的群体搜索能力,以搜索最优GMM-SDR模型,进而实现重叠峰的分解。初始值采用随机设定,将测量的所有随机数据作为一个整体,以其对模型的概率匹配程度作为适应度值,故该方法避免了初值设定不当带来的局部收敛问题,克服了传统曲线拟合方法对原始有用数据的破坏,所搜索到的模型是一个全局最优解。通过对四个及以下重叠谱峰的分解表明,该方法分解精度较高,其中,两峰重叠谱分解后的峰位、峰面积及标准差最大相对误差分别为0.4%,0.05%和2.07%,三峰重叠谱分解后的峰位、峰面积及标准差最大相对误差分别为1.2%,0.04%和0.74%,可适用于各种严重重叠谱峰的分解。     

基于多峰协同和纯元素特征峰面积归一化的重叠峰快速解析算法

由于元素间特征峰的相互干扰,受实验仪器能量分辨率的影响,当多个元素的特征峰峰位相近且展宽较宽时就会形成重叠峰。以分离度低且分解需求精度高的重叠峰为研究对象,提出一种基于多峰协同和纯元素特征峰面积归一化的重叠峰快速解析算法,并结合实际的X射线荧光光谱进行了新方法的验证。选取镝铁合金的X射线荧光光谱图作为实例,在该实验条件下镝L_α特征峰和铁K_α特征峰形成的重叠峰分离度约为0.273 5,同时还存在分离度较大但荧光产额较低的镝L_β特征峰和铁K_β特征峰。首先,配置浓度范围(7.8～8.2 mg·mL^-1)的镝标液和浓度范围(1.8～2.2 mg·mL^-1)的铁标液进行测量获取到纯元素谱图,分别进行面积归一化处理并取平均得到镝L_α峰和铁K_α峰的归一化特征峰。然后,使用镝、铁标液混兑出铁元素质量百分比范围在19.1%～21%,梯度为0.1%的20组样品液进行测量。由于重叠峰部分仅由镝L_α峰和铁K     

基于统计遗传算法的X射线荧光重叠峰分解

针对X射线荧光分析中相邻谱峰之间的重叠问题,结合光谱形成过程的随机物理特性,提出了一种基于高斯混合统计模型(Gaussian mixture statistics model, GMSM)和遗传算法的重叠峰分解方法。首先,提出了重叠峰的GMSM描述方法,并分析了期望最大化法(expectation maximization, EM)的局部收敛问题;接着,将GMSM参数看作个体基因,以重叠峰随机数据序列的对数似然函数作为适应度函数,并给出了目标函数值的快速算法;然后,采用遗传算法的群体搜索技术找出全局最优解,实现重叠峰分解。该方法将所有测量的随机数据都当作“有用”来处理,其“有用”程度由其概率大小来体现,实现了原谱数据的“零损失”,搜索到的GMSM是全局最大概率意义下的“最佳匹配”模型,符合放射性测量过程的随机性。通过对四个严重重叠峰分解的实验表明,分解后的峰位、峰面积及标准偏差具有较高精度,最大误差分别为0.7道, 2.3%, 2.17%,特别适合于严重重叠的情况,并可广泛用于其他能谱重叠峰的分解。     

一种基于连续小波变换的LIBS光谱自动寻峰方法

谱线寻峰在激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy)中是必不可少的步骤,然而噪声和背景的存在,干扰了寻峰的准确性。为了提高LIBS寻峰中重叠峰分辨能力和自适应能力,提出一种适用于LIBS谱图的自动寻峰方法。将基于连续小波变换的脊线寻峰法引入到LIBS中,探讨了连续小波变换中的小波母函数的选择并优化了尺度参数和平移参数,提出一套脊线校正方法对脊线寻峰法进行了改进。实验结果表明,该方法与直接比较法、导数法和脊线寻峰法相比,在重叠峰分辨能力和寻峰精度等方面优势显著,可应用于LIBS数据处理。     

基于多适应度量子遗传算法的X射线荧光重叠峰分解

智能算法在对谱峰重叠严重的复杂地质样品进行分析时,往往存在计算量过大、弱峰误差较大、收敛于局部极小值或不收敛等问题。量子遗传算法因其具有良好的收敛性,可用于X射线荧光光谱重叠峰的分解。针对X射线荧光分析过程中经常遇到的谱峰重叠问题,提出了一种基于元素关联高斯混合模型（GMM-ER）和多适应度量子遗传算法的重叠峰分解方法。首先介绍了基于元素K系和L系特征X射线的重叠峰GMM-EB模型。然后基于X射线荧光光谱的物理特性,对传统量子遗传算法进行了改进,引入了多适应度函数。由锰、铁、钴和镍的特征X射线产生一段谱峰严重重叠的模拟光谱,然后基于GMM-EB模型,分别用传统量子遗传算法和改进的多适应度量子遗传算法对模拟光谱进行了10次解析。实验结果显示,改进后的量子遗传算法的重叠峰分解精度平均提高了32.1%,最佳分解精度提高了73.9%。应用改进量子遗传算法进行分解时,含量比例低的元素分解精度得到较大改善,最佳情况下元素分解的相对误差范围缩小了64.5%。并且,改进算法收敛速度快于传统算法。该方法适合严重重叠谱峰的分解,且对弱峰有较高的分解精度。     

稀土配合物中重叠峰分离的相分辨光声光谱研究

首次利用相分辨光声光谱法对稀土配合物中不同吸收中心的重叠谱峰进行了分离。在Nd(Trp) 3 Cl3 ·H2 O固态配合物中 (Trp :色氨酸 ) ,30 0～ 4 0 0nm这一波段内由于色氨酸配体强的π π 跃迁吸收 ,Nd3 +的光声峰被掩盖。通过光声谱同相和交相信号可以计算配体光声吸收的位相为 10 6° ,位相改变 90°后就得到仅与Nd3 +相关的光声光谱。相分辨光声光谱法用于谱峰分离时有它独特的优点 ,它不受谱峰形状和重叠程度的限制 ,而仅与不同吸收峰对应的光声位相有关     

A Differentiating Fiber-optic Ring Interferometer

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＦｉｂｅｒｏｐｔｉｃｒｉｎｇｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ（ＦＯＲＲ）ｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｆｏｒａｎｕｍｂｅｒｏｆｙｅａｒｓｆｏｒｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｄｅｌａｙｅｌｅｍｅｎｔｓ［１］，ｓｅｎｓｏｒａｐｐｌｉｃａ...     

澳洲γ-蟾蜍它灵的分离与分析

研究了澳洲γ－蟾蜍它灵的分离与分析,采用液相制备色谱从二十多种甾体混合物中分离出γ-蟾蜍它灵,经薄层色谱及红外光谱研究得到确认。     

一种惰性气体回收器的研制

文中介绍了一种从空气中针对惰性气体氪和氙的回收纯化装置。包括回收纯化惰性气体氪和氙的方法选择、原理、流程介绍及设计计算,并根据原理流程及设计计算进行了设计选型和结构设计。     

微波消解吸载乙醇活性炭出口浓度的近似法测定

设计了载乙醇活性炭微波解吸的实验流程。采用近似法测定载乙醇活性炭微波解吸的出口浓度曲线,对微波解吸的分离过程进行了分析。实验结果表明,中期乙醇出口浓度高于前后期;在320W微波功率下,90s即出现乙醇出口浓度的最高峰值;在680W微波功率下,60s即出现乙醇出口浓度的最高峰值;质量分数4%的低浓度乙醇水溶液经两次活性炭吸附-微波解吸循环后,乙醇出口质量分数的峰值可达94%以上。     

A New Method for Generating Hydrogen from Water

A new method for generating hydrogen by the reaction of Al powder with water using iodine as additive is developed. 12 can penetrate through the surface oxide layer on aluminium to form AlI3. High solubility of AlI3 in water is benefited to activate Al surface. It is found that the production of hydrogen becomes significant above 60℃ and obeys a logarithm rule. The pH value which is determined mainly by the kinetics of hydration spontaneously. varies from 5 to 3 then back to 4.5 during the reaction, reaction of AlI3 and the reaction of Al and HI produced     

A Time-Dependent Wavepacket Method for Photodissociation Dynamics of Triatomic Molecule

We report a time-dependent quantum wavepacket theory employed to interpret the photoabsorption spectrum of the N20 molecule in terms of the nuclear motion on the upper 21A＇ and 11A＂ potential energy surfaces. The N2-O bond breaks upon excitation leading to dissociation. The total angular momentum is treated correctly taking into account the vector property of the electric field of the exciting radiation.     

A New Method for Determination of Sublimation Energy

Sublimation energy is the latent heat of phase transition from sohd state directly to gas state, but it is difficult to measure experimentally. We propose a new method to determine the sublimation energy of materials by using the experimental data of blow-off impulse induced by electron beam and the computer program DRAM. With th＆ new method, the sublimation energy of polyester is finally determined to be about 1.1 k Jig.     

A Characteristic Non-Reflecting Boundary Treatment in Lattice Boltzmann Method

In lattice Boltzmann methods, disturbances develop at the initial stages of the simulation, the decay characteristics depend mainly on boundary treatment methods; open boundary conditions such as equilibrium and bounce-back schemes potentially generate uncontrollable disturbances. Excessive disturbances originate from non-physical reflecting waves at boundaries. Characteristic boundary conditions utilizing the signs of waves at boundaries which suppress these reflecting waves, as well as their implementation in the lattice Boltzmann method, are introduced herein. The performance of our novel boundary treatment method to effectively suppress excessive disturbances is verified by three different numerical experiments.     

复杂中药体系色谱分离过程中进样条件的优化与预测

以甘草提取物为原料,甘草苷为目标组分,对复杂中药体系色谱分离过程中的进样条件进行优化。以70%产品纯度下甘草苷的回收率y为目标函数,以进样纯度x1和进样浓度x2为自变量,提出4种模型,并采用计算模拟及回归分析的方法得出模型参数,得到复杂甘草提取物色谱进样条件的非线性模型为y=63.61x10.204x2-0.09。结合分析预测结果,对甘草苷进行了分离纯化。