光谱预处理方法选择研究

复杂样品光谱信号往往会受到杂散光、噪声、基线漂移等因素的干扰,从而影响最终的定性定量分析结果,因此通常需要在建模前对原始光谱进行预处理。目前已有的光谱预处理方法包括很多种,如何寻找合适的预处理方法是很棘手的问题。一种途径是观察光谱信号特点选择预处理方法（visual inspection）,另一种途径是根据建模性能的优劣反过来选择预处理方法（trial-and-error strategy）。前者无需建模,更具有解释性,但是有时会由于选择者主观的因素导致错误的结果;后者无需观察光谱特点,但需要考察大量的预处理方法,对大数据集比较费时。因此需要探讨哪种选择方式更科学与合理。本研究采用9组数据,通过对10种预处理方法的120种排列组合来探讨预处理的必要性及预处理方法的选择。首先,优化偏最小二乘（PLS）的因子数及一阶导数、二阶导数、SG平滑的窗口参数,连续小波变换（CWT）的小波函数和分解尺度。然后把无预处理及一阶导数、二阶导数、CWT、多元散射校正（MSC）、标准正态变量（SNV）、SG平滑、中心化、Pareto尺度化、最大最小归一化、标准化10种预处理方法按照背景校正、散射校正、平滑和尺度化的顺序进行排列组合,得到120种预处理及其组合方法。最后对不同数据及相同数据的不同组分分别进行120种预处理,分析光谱信号特点及预处理后PLS建模的预测均方根误差值（RMSEP）。结果表明,相比观察光谱信号特点,根据光谱与预测组分的建模效果可以更为准确地选择最佳预处理方法。对于多数数据,采用合适的预处理方法可以提高建模效果;对于不同的数据集,因为其数据集信息和复杂性不同,所以其最佳预处理方法也不同;对于相同数据集,即使光谱相同,但不同组分的预处理方法也不相同。因此,不存在普适性的最佳预处理方法,最佳预处理方法除了与光谱有关,还与预测组分有关。通过对已有预处理方法按照预处理目的进行分类再排列组合是选择最佳预处理方法的一种有效途径。     

接触法制硫酸的模型

当研究制取硫酸的问题时,教师不得不基本上只利用图表,在最好的情况下,也不过是演示一下SO_2氧化为SO_3,因此,教师往往难于把硫酸的生产过程给予学生,我们所拟制的接触法制硫酸的活动模型,能够表明接触装置的和吸收系统的工作(图1)。     

内蒙五牧场矿区11号煤层原煤大分子结构特征及其形成机制

在对内蒙古自治区呼伦贝尔市伊敏盆地五牧场区11号煤层原煤工业分析、元素分析、¹³C-NMR、FT-IR、XPS等分析基础上,获得了煤大分子结构中碳骨架信息、脂肪结构以及含氧官能团类型及比例、氮原子的存在形式和比例等结构信息。以此为基础,构建了煤的大分子结构模型,并应用 ¹³C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor 对其进行了修正, 获得与实验核磁共振谱图吻合较好的大分子结构模型。大分子结构的芳香结构单元以苯、萘、蒽、菲为芳香结构单元,数量分别是1、2、2、1,醚键、氢化芳环以及邻位亚甲基作为连接芳香结构的主要桥键;氧原子以酚羟基、羰基、羧基的形式存在,数量分别是7、3、2;氮原子分别以吡啶和吡咯的形式存在,甲基和脂肪短链分布在芳香单元的边缘。与相邻矿区的褐煤及相近变质程度的神东长焰煤的比较发现,其形成机制主要是在高温低压环境下,热演化过程中快速失去各种含氧官能团,导致短链脂肪类物质的形成,而低压环境则有利于热演化过程中形成的各种小分子物质逸散导致自由基的缩聚,形成较大的芳香结构单元,但是直链脂肪类物质的存在具有位阻效应,不利于芳香结构单元的定向排列,导致所谓的\"化学成分成熟超前于其结构成熟\"现象。     

五乙烯六胺改性金属有机骨架材料MIL-101(Cr)对CO_2的吸附性能

采用溶剂热法合成金属有机骨架材料MIL-101(Cr),用回流法将五乙烯六胺(PEHA)负载到MIL-101(Cr)孔道中的不饱和金属位点上,使用扫描电镜、粉末X射线衍射、氮气物理吸附、元素分析和傅里叶变换红外光谱等表征手段考察材料的结构和形貌,测试氨基改性前后的MIL-101(Cr)在25℃、不同压力下对CO_2的吸附效果。结果表明,负载0.24 m L五乙烯六胺后的MIL-101(Cr)对CO_2的吸附效果最好,在25℃、常压下对CO_2的饱和吸附量可达58.944 mg/g,相比未负载五乙烯六胺的MIL-101(Cr)吸附量(CO_2饱和吸附量为44.208 mg/g)增加了33%。随着吸附压力的增加,MIL-101(Cr)和0.24PEHAM IL-101(Cr)对CO_2的饱和吸附量逐渐增加,当吸附压力为1.1 MPa时,两者的吸附量分别为1 147.59和1 256.74 mg/g,表明该类材料在高压下对CO_2有着良好的吸附效果。     

一种新型双光栅光谱仪光学系统设计与优化

由于所需测量的光谱范围较宽（276～700 nm）,而CCD 探测器的接收面尺寸较小（14.3 mm10.5 mm）,根据所选用的平面光栅元件参数,采用传统的车尔尼-特纳型结构是无法满足的。基于该结构,利用光线相对光栅的入射角和衍射角与光栅转角的关系,提出了使用两块反射式平面光栅进行光谱分离的方法。通过理论计算,确定了两段光谱范围和两光栅的旋转及俯仰角度,采用ZEMAX 软件建立多重结构,分别设置两块光栅的位置和波长参数,对光学系统进行了模拟分析和优化。结果表明,在像面上得到了两条谱面线展宽为14mm,中心间距8mm的光谱带,光谱分辨率优于1nm,各像差得到了充分校正,满足设计指标要求,很好地解决了宽光谱和探测器接收面尺寸之间的矛盾。     

基于改进反正切函数的变步长LMS算法研究

固定步长的自适应滤波降噪算法(LMS)的步长选择直接影响滤波性能。为此,文章提出了一种基于反正切函数的变步长LMS算法。该算法通过引入指数函数并对反正切函数进行平移变换,使得步长在误差趋于零时自适应减小,从而降低稳态误差。在MATLAB仿真环境下,分析了不同变步长LMS算法的步长变化曲线及均方误差(MSE)。仿真结果表明,相较于传统的Sigmoid变步长、箕舌线变步长及反正切的变步长方法,所提出的改进反正切变步长LMS算法具备更快的收敛速度和更高的滤波精度。     

基片偏压对反应性RF溅射ZnO膜结构的影响

氧化锌(ZnO)属于纤维矿型结构,是一种兼备多种功能(半导性、压电性、光电特性、萤光性等)的物质。ZnO薄膜作为重要的电子材料而引入注目。为此,正在积极进行对ZnO薄膜晶体结构的研究。广泛采用的制膜方法是RF溅射法。本实验是采用金属锌靶的反应性RF溅射法沉积ZnO薄膜的,研究了反应性气体混合     

复数为什么不能比较大小？──兼评“充分利用教材，培养学生的思维品质”

复数为什么不能比较大小？──兼评“充分利用教材，培养学生的思维品质”王申怀（北京师范大学１００８７５）数学通报１９９５年第１期中“充分利用教材，培养学生的思维品质”一文中提到‘复数与复平面内的点—一对应，复平面内的点没有顺序性．因此两个复数没有顺序性...     

电影频道北美宣传片粒子教程

这部短片是电影频道2005年在北美落地的宣传片。这个片子传承、宣扬中国文化的理念,引起海外同胞的共鸣。片子中最大的亮点是围绕着由粒子流动构成的似龙似凤的中国传统的图案,配上中国传统韵味的音乐,在红底金光演绎之下烘托出中国文化的宏大与辉煌。本片主要是由Maya、After     

动力电池产业技术及其标准化

通过对几种以化石燃料为基础的替代性动力源从体积比能量角度进行了对比,阐述了动力电池作为驱动动力与汽油的本质区别,以明确替代性能源战略需要关注和解决的本质性问题.文章还就动力电池标准化涉厦的重点问题进行了阐述.