红外光谱的计算机检索和辅助解析

近二十年来随着计算机科学的发展,计算机储存检索和辅助解析光谱数据受到世界各国的重视,它已成为计算机信息处理的一个重要分支。红外光谱的计算机储存检索方法,已经达到实用阶段。如美国Perkin-Elmer已设计成     

红外光谱小波压缩性能的评价

提出了用于红外光谱小波压缩中压缩性能的评价方法.所建立的控制恢复根均方差算法能在给定恢复根均方差的情况下得到压缩比,控制的精度较高,相对标准偏差约为8%,可以满足对恢复谱图的误差估计和最佳压缩参数评价的需要.对于不同的信号,同一小波函数所表现出来的压缩性能也不一样,所以在预控根均方差算法下评价压缩性能时,还应考虑选择有代表性的红外谱图来进行.     

用于红外光谱检索的IRS-1程序

由于光谱、波谱技术在化学中的广泛应用,至今已积累了数量十分庞大的标准谱图(仅红外光谱一项就巳超过十万张),利用电子计算机对这些谱图数据进行存贮、检索,已日益受到重视并成为计算机在化学中应用的一个重要方面。从1979年5月起,我们进行了有机化合物谱图信息的计算机存贮、检索以及电子计算机辅助结构解析的研究,编制了供红外光谱检索用的IRS-1程序,并于今年年初完成了该程序检索性能的考核。 IRS一1程序以文献报导的标准红外光谱谱图为数据源。谱图信息的抽提是按预先规定的闭值和规则,自6.6~16.0协m波长范围内以0.1卜m为间隔,采用二进制的形式进行光谱数据的编码。     

红外光谱的分形特征

红外光谱可作为一种信号的功率谱,用富里叶分析来研究。同时,红外光谱的吸收峰并不是随频率呈周期性变化的,而是表现出一些混沌特征,因此其分子的振动随时间的变化,可看成一种混沌运动,其运动轨迹可能具有某种分形结构。因此,可用分形理论来研究分子的振动。本文把富里叶分析与分形理论结合起来,从整体的角度对红外光谱的分形特征作一些尝试性的探讨。     

红外光谱数据的小波压缩和重建

介绍了小波变换及多分辨分析理论，并利用Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ的正交紧支集小波基和Ｍａｌｌａｔ算法实现了对红外光谱数据的压缩和重建。计算表明，即使对原始数据压缩５倍，仍能很好地重建原有图谱，重建光谱数据与原始光谱数据之间的均方差为０．２６０。这为光谱数据的存储、检索和处理带来了方便。     

红外光谱的微计算机S-F检索系统

随着计算机科学的进步,红外光谱数据的计算机存储检索技术也取得了很大的进展。六十年代以来,国外已研制出多种存储和检索红外光谱数据的计算机程序系统,这些检索系统大多以标准穿孔卡片作为红外光谱的数据源,且多需要使用大内存容量的计算机。近年来国外也有人设计成在微计算机上进行红外光谱检索的程序系统,如美国Perkin-Elmer公司出售的SRCH系列软件,但该系统的数据库太小,只有二千多种图谱信息,售价却达5000多美元。     

计算机红外光谱示差法的一些应用

红外光谱示差分析早就有不少应用。但过去的示差分析方法是采用改变参比样品的浓度或厚度来获得示差光谱的,这只适用于溶液样品,同时还需要作补偿的标准样品,补偿又很难做到完全。故应用受到了限制。七十年代后期,红外分光光度计与计算技术联用得到了发展,使许多老的技术、方法有了新的突破。例如本文采用的计算机示差分析只要有二幅适于做示差处理的光谱(不一定需要补偿用的标准样品),便可反复进行计算处理,故容易做到补偿完全。这种谱信息的示差处理不同于化学分离,它虽得不到纯的化合物,却能得到纯化合物的光谱,且在一定程度上能解决化学分离不能解决的问题。这些都为示差技术应用提供了广阔的前景。本文介绍二个较成功的红外光谱计算机示差方法实例。     

人体乳腺癌组织红外光谱特征的研究

利用红外光谱法对正常乳腺组织、良性肿瘤和乳腺癌组织进行了对比研究.与正常组织的光谱相比,癌组织中蛋白质的某些氨基酸残基的ν_C-O(H)谱带位置明显向高波数位移,表明组织中该基团中的氢键大部分被破坏.蛋白质分子的氢键化的ν_NH谱带位置向低波数位移,且谱带形状也有所改变,说明NH…O=C氢键化程度增强.核酸的磷酸二酯基团的ν_s,PO₂^-谱带吸收强度明显增强,反映癌细胞内DNA相对含量增加;位于970cm^-1附近的ν_s,PO₃^{-谱带强度增加,提示细胞中磷酸化蛋白含量增加.而胶原蛋白的特征谱带强度减弱,说明其相对含量减少.研究证明,红外光谱可在分子水平上揭示乳腺肿瘤的特征.}     

不同含水量砂岩的中红外光谱特征与预测模型研究

水对岩石具有软化、溶蚀等作用,准确预测岩石的含水量对岩土工程的地下深部开采至关重要。该文将中红外光谱技术应用于砂岩的含水量分析,研究了不同砂岩样品的中红外光谱特征与其含水量之间的关系。通过多种预处理方法提取有效特征向量,构建了针对砂岩含水量的中红外光谱预测模型。结果表明,多元散射校正+偏最小二乘法、归一化特征向量提取+随机森林及一阶微分+支持向量机3种模型在测试集上预测的含水量与实测值之间的相关系数（R2）分别为0.985、0.995和0.951,均方根误差分别为0.074、0.022和0.137,即特征向量提取+随机森林的预测模型效果最佳。该方法通过中红外光谱技术实现了砂岩含水量的无损、快速分析,为地质工程中砂岩的水分预测提供了参考。     

红外光谱分析数据特征指纹的可视化表达方法

提出一类红外光谱分析数据特征指纹的可视化表达方法。该方法采用基于贝叶斯准则的多元统计方法对原始数据进行投影变换，再以地维灰度图对变换后数据进行可视化表征，形成基于计算机图像的虚拟化学指纹图谱。将其用于鉴别3种不同产地中药当归样品的结果表明，它能有效提取红外光谱分析数据的特征指纹，实现以虚拟指纹图谱对药材产地的分类鉴别，从而为辨识复杂化学物质体系提供了新的技术手段。     

冠醚菁染料及其中间体的特征红外光谱

本文首次报道冠醚菁染料3,3’-二乙基-5,6,5’,6’-双骈-(15-冠-5)-硫碳菁碘盐(1)和3,3’-二乙甲基-5,6-骈-(15-冠-5)-硫碳菁碘盐(2)以及合成中间体:4’-溴5’-硝基-苯骈-15-冠-5(3),2.2’-二硝基-4,5,4’,5’-双骈-(15-冠-5)-二本基二硫化物(4),2-甲基-5,6-骈-(15-冠-5)-苯骈噻唑(5)和2-甲基-3-乙基-5,6-骈-(15-冠-5)-苯骄噻唑碘盐(6)的特征红外光谱图。     

大气毒物傅立叶变换红外光谱差减定量数据库的建立

本文在总结大气毒物红外吸收光谱规律和初中经验基础上，提出了确定大气毒物傅立叶变换红外光谱差减定量谱线的六条原则，并建立了光谱差减定量数据库，可供大气毒物傅立叶变换红外光谱自动定量分析实时咨询使用。     

紫外-可见-红外光谱的计算机定量分析研究

前言紫外、可见、红外光谱在化学成份定量分析上的应用已十分广泛。计算机不仅可以扩大它们的应用范围,提高分析效率,而且对于混合多组份样品可以不经或者简化分离手续而能同时定量出各组份的含量。早期和近期文献中均曾介绍了一些计算方法,但大都偏重于单一算法,而且缺乏各方法间的全面比较。对于混合成份中不遵守比尔定律的非线性成份更缺乏深入的研究。因此进一步研究和讨论各种方法的适应性和优缺点,确定适当的计算机定量分析方法是十分重要的。本文在整个吸收光谱的波段内,分别用经典法、最小二乘法、线性和非线性规划法在计算机上定量处理三种实际混合样品的谱图,一方面是研究了设立方程数目、各方程相应波长位置的选择、计算时间、方程中各参数由于测量误差等原因引起的影响,由此对各个方法进行了比较。另一方面研究了混合物样品中不     

高聚物裂解色谱数据库的设计与检索

用保留指数表征高聚物裂解气相色谱谱图,根据高聚物的分子结构与使用性能的持点建立索引结构,在此基础上设计了裂解色谱谱图数据库软件。依据谱图相似系数进行谱图检索,给出检索的候选高聚物集合与最可能检索结果。     

尼龙1010的密度与红外光谱

<正> 尼龙1010作为工程塑料在我国有很多应用,为进一步适应工业发展的需要,我们初步研究了一系列熔融淬火的尼龙1010薄膜样品,在不同的条件下退火,考察了它们的红外光谱与密度的变化;找到了红外光谱吸光度与密度有线性关系的谱带1007cm~(-1),进而得到了尼龙1010无定形密度的外推值;对吸光度与密度线性关系较差的940cm~(-1)谱带也进行了讨论。     

凝聚相有机磷酸酯红外光谱解析研究中计算机的应用

为了更方便有效地进行凝聚相有机磷酸酯的红外光谱规律及谱图解析的研究,利用计算机的软、硬件技术设计出一套用于微机的光谱辅助分析软件包,功能齐全,操作灵活,可完成多种化合物分类模式检索;可进行多谱图叠加,吸收峰直方图的显示,峰的自动识别及范围确定;可进行差谱分析;谱图显示操作灵活,可进行绘图仪输出。在实际分析应用中有较好的效果。     

红外镜反射光谱的测试与解析

红外镜反射（infrared specular reflection，简称SR）光谱与被测样品和衬底的折射指数、吸收指数以及入射角有密切关系，往往由之产生畸变。要从红外镜反射技术测得的光谱处理得到人们熟悉的吸收光谱，需要经过较复杂的计算机数学处理。本文通过几个比较特殊的镜反射例子，以说明镜反射光谱的测试和解析必须注意多种影响因素。     

凝聚相有机磷酸脂红外光谱解析研究中计算机的应用

为了更方便有效地进行凝聚相有机磷酸酯的红外光谱规律及谱图解析的研究，利用计算机的软，硬技术设计出一套用于微机的光谱辅助分析软件包，功能齐全，操作灵活，可完成多种化合物分类模式检索；可进行多谱图叠加，吸收峰直方图的显示，峰的自动识别及范围确定；可进行差谱分析，谱图显示操作灵活，可进行绘图仪输出，在实际分析应用中有效好的效果。