应用相关分析技术检测噪声中的微弱色谱信号

]本文介绍了相关分析的基本原理,运用相关分析方法从噪声中检测出微弱色谱峰,并考察了保留时间、峰面积计算值与实际值的偏差。实践证明,应用相关分析技术处理色谱信号可使色谱分析检测限量降低一个数量级左右。本文为色谱微量分析提供了新的数据处理方法。     

谱叠加方法用于提高色谱信号信噪比及微弱信号的检测

1　引　　言色谱分析中一个棘手的问题就是痕量组分的测定 ,由于痕量组分信号很微弱 ,常被噪音所淹没以至无法检出。本文研究了色谱噪音的统计学特性 ,将同一样品的多次测定值相叠加 ,噪音叠加后无明显增加 ,而组分信号叠加后增益 ,信噪比明显提高 ,检出限降低 ,重现性满足定量分析要求 ,适合于微弱信号检测。2　基本原理色谱分析中对某物质的检出限主要取决于检测器的噪音。ＩＵＰＡＣ将信号定义为噪音的 3倍。信噪比是指某组分信号与噪音信号之比 ,信噪比越大 ,噪音对信号的影响越小。噪音是仪器自身属性 ,不易降低 ,若能使组分信号增益 ,…     

强噪声背景中微弱信号检测的初步研究

为了提高信噪比,以往大都设法滤除噪声。根据随机共振理论,本文对用添加噪声来提高测量信号信噪比的方法进行了初步的尝试,并将此方法应用于强噪声背景中微弱信号的检测,得出了一些有意义的初步结构。     

自适应随机共振算法用于微弱信号检测

我们[1] 曾将随机共振方法应用于化学弱信号的检测 ,并提出了一种只利用测量信号本身所包含噪声的协作效应来检测化学弱信号的新方法 [2 ] ,即通过连续变化系统自身的稳态参数来实现共振 .在以往工作中 ,对输出结果的表征也只是将输出与已知结果进行比较 ,通过对输出的随时监控来判断是否得到最优结果 ,因而不能实现微弱信号的自适应检测 .这无疑也限制了此方法的实际应用 .本文在以上工作的基础上 ,研究了双稳系统的输出特性 ,提出了一种自适应随机共振算法 ,即基于双稳系统的系统输出可以通过调节系统自身的稳态参数达到共振 ,从而在连续…     

傅立叶变换-主成份分析方法用于二维色谱数据的压缩和重构

结合傅立叶变换（ＦＴ）和主成份分析（ＰＣＡ）技术,实现了二维高效液相色谱数据的压缩和重构,并对不同信噪比的二维色谱测量数据进行了处理,即使对原始数据的压缩比高达２００倍,仍能很好地重构原始数据,当原始数据的信噪比较低时,阈值的选择受大振幅噪音的影响,使压缩比略有下降,但仍然能够保持信号基本不失真。     

利用小波变换检测电化学噪声信号波形

简述了应用小波变换检测点蚀电化学噪声信号的基本原理,对在3.5％ NaCl溶液中工业纯铝发生点蚀的电化学噪声信号检测分析表明：小波变换能够提取发生点蚀的电化学噪声信号和测量系统噪声在多惊讶分辨空间中的波形特征,根据表征该特征的小波系数模极大值在不同尺度下的传播特性,可实现对点蚀电化学噪声信号波形的检测。     

小波变换用于高效液相色谱的噪声滤除

根据小波变换将信号分频的性质，用Ｈａａｒ小波成功地解决了高效液相色谱中噪音的扣除问题，并应用于乳酸－稀土络合物体系的色谱数据，得到的色谱曲线平滑且峰位置不变，大葱旁氡群徒档土思觳庀蕖?     

毛细管气相色谱/傅立叶变换红外光谱分析高温煤焦油中的重油馏分

 在原有工作基础上,采用毛细管气相色谱/傅立叶变换红外光谱-色谱保留指数(GC/FTIR-RI)联合解析技术,研究了高温煤焦油重油馏分的化学组成。分别从重油馏分F7(300～330℃)和F8(330～360℃)中分离并鉴定出70和61种化合物,了解到不同配煤工艺对煤焦油组成与性能的影响,从而获得了一些有意义的结果,为煤焦油的集中加工和新产品开发提供了重要依据     

傅立叶变换红外光谱法对聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴定

应用傅立叶变换红外光谱法实现了聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴别。对聚氯乙烯的定性采用了衰减全反射技术,用锗作为晶体材料,对邻苯二甲酸酯类的定性则采用透射法。用溶解-沉淀法对试样进行分离和纯化,所用溶剂为四氢呋喃,沉淀剂为无水乙醇。经过此方法,聚合物与增塑剂达到很好的分离和纯化。     

毛细管气相色谱/傅立叶变换红外光谱分析高温煤焦油中的重油馏分

在原有工作基础上 ,采用毛细管气相色谱 /傅立叶变换红外光谱 -色谱保留指数 ( GC/ FTIR- RI)联合解析技术 ,研究了高温煤焦油重油馏分的化学组成。分别从重油馏分 F7( 30 0～ 330℃ )和 F8( 330～ 360℃ )中分离并鉴定出 70和 61种化合物 ,了解到不同配煤工艺对煤焦油组成与性能的影响 ,从而获得了一些有意义的结果 ,为煤焦油的集中加工和新产品开发提供了重要依据     

新极谱法实验数据的富里叶变换平滑

本文提出一种新的富里叶变换平滑算法并应用于处理阶梯扫描伏安法的实验数据。方法的建立主要是基于平滑原理的缩减步骤、三角函数周期性及和角公式计算正弦、余弦的简化方法。本法对新极谱法实验数据的处理较最小二乘多项式拟合平滑效果更显著。     

傅里叶变换用于快扫伏安法的电流分离

根据电化学池的电学模型，推导出相应的数学模型，和傅里变变换相结合，实现了扫描伏安数据的充电电流和法拉第电流的分离。模拟数据和实验数据的处理结果表明，所提出的方法均能实现充电电流和法拉第电流的分离，得到的结果与理论模型一致。     

傅里叶变换用于铁和锌的同时光度测定

研究了傅里叶变换技术用于铁锌二组分的同时分光光度测定，采用傅里叶变换对吸光度数据进行预处理，再结合目标转换因子分析或偏最小二乘分析，结果较普通的目标转换因子分析或偏最小二乘法有显著改善。以傅里叶变换－偏最小二乘法就用于实际铝合金样品中铁和锌的同时测定，结果令人满意。     

Monitoring of Anti Cancer Drug Letrozole by Fast Fourier Transform Continuous Cyclic Voltammetry at Gold Microelectrode

A continuous cyclic voltammetric study of letrozole at gold microelectrode was carried out. The drug in phosphate buffer (pH 2.0) is adsorbed at ?200 mV, giving rise to change in the current of well‐defined oxidation peak of gold in the flow injection system. The proposed detection method has some of advantages, the greatest of which are as follows: first, it is no more necessary to remove oxygen from the analyte solution and second, this is a very fast and appropriate technique for determination of the drug compound in a wide variety of chromatographic analysis methods. Signal‐to‐noise ratio has significantly increased by application of discrete Fast Fourier Transform (FFT) method, background subtraction and two‐dimensional integration of the electrode response over a selected potential range and time window. Also in this work some parameters such as sweep rate, eluent pH, and accumulation time and potential were optimized. The linear concentration range was of 1.0×10^?7?1.0×10^?10 mol/L (r=0.9975) with a limit of detection and quantitation 0.08 nmol/L and 0.15 nmol/L, respectively. The method has the requisite accuracy, sensitivity, precision and selectivity to assay letrozol in tablets. The influences of pH of eluent, accumulation potential, sweep rate, and accumulation time on the determination of the letrozol were considered.     

Constructive Role of Internal Noise for the Detection of Weak Signal in Cell System

Taking into account the existence of internal noise in small scale biochemical reaction systems, we studied how the internal noise would influence the detection of weak external signal in the cell system using chemical Langevin equation. The weak signal was too small to, separately, fire calcium spikes for the cell. We found that, near the Hopf bifurcation point, the internal noise could help the calcium oscillation signal cross a threshold value, and at an optimal internal noise level, a resonance occurred among the internal noise, the internal noise-induced calcium oscillations, and the weak signal, so as to enhance intensively the ability of the cell system to detect the weak signal. Since the internal noise was changed via the cell size, this phenomenon demonstrated the existence of an optimal cell size for the signal detection. Interestingly, it was found that the optimal size matched well with the real cell size, which was robust to external stimulus, this was of significant biological meaning.     

细胞体系中内噪声对弱信号检测的积极作用

在小尺度的生物化学反应体系中内噪声是普遍存在的,本文采用化学Langevin方程研究了细胞体系中内噪声对弱信号检测的作用. 研究发现, 在Hopf分岔点附近, 当弱信号非常小以至于不能独立地激发细胞内的钙尖峰振荡时, 内噪声能够帮助细胞内的钙振荡信号越过一个域值, 并且在一个最佳的内噪声强度下, 内噪声、内噪声诱导的钙振荡和弱信号之间会产生共振现象, 由此极大地增强了细胞体系对弱信号的检测能力. 由于内噪声是通过细胞尺度变化而改变的, 因此这种现象也说明了在对弱信号检测行为中最佳细胞尺度的存在. 研究还发现最佳的细胞尺度与真正的细胞体积是相吻合的, 并且基本不随外界刺激的改变而改变, 这具有重要的生物学意义.     

傅里叶变换红外光谱仪在烟幕测试中的应用

用自制的小型烟幕箱在FTIR光谱仪上测试抗红外烟幕剂燃烧形成的烟幕。通过动态测试烟幕不同时间的红外光谱图,得出烟幕随时间的变化规律及烟幕沉降规律。由测试同一配方不同量烟幕剂燃烧形成烟幕的红外光谱图,得出其主产物浓度与吸光度之间的定量关系,结果表明符合Lambert-Beer定律。而对不同药量烟幕剂在3个大气窗口遮敝能力的计算,得出烟幕遮蔽能力与药量之间的定量关系。     

Enhancement of the Nuclear Spin Noise Signal Using Wavelet Transform

Spin noise spectroscopy has attracted considerable attention recently owing partly to intrinsic interest in the phenomenon and partly to its significant application potential. Here, we address the inherent problem of low sensitivity of nuclear spin noise and examine the utility of wavelet transform to mitigate this problem by distinguishing real peaks from the noise contaminated data. Suppression of the random circuit noise and the consequent enhancement of the correlated nuclear spin noise signal have been demonstrated with discrete wavelet transform. Spectra of both ¹H and ¹³C nuclear spins have been considered and significant signal enhancements in both the cases have been observed. A detailed analysis of several possible wavelet, thresholding and decomposition solutions have been made to obtain the optimum condition for signal enhancement. It is observed that the application of wavelet transform leaves the spin noise signal line shape essentially unchanged, which is an advantage for several applications involving spin noise spectra.