高维红外光谱数据预处理在中药材产地鉴别中的应用

为提高利用红外光谱数据鉴别中药材产地的预测模型效果，应该选用合适的数据预处理方法和合适的算法。针对具有3 448个特征(波长551～3 998 nm)的658条红外光谱中药材数据，借助于支持向量机(SVM)算法，研究了10种基于样本预处理方法(不做预处理、最大最小归一化、标准化、中心化、移动平均平滑、 SG平滑滤波、多元散射校正、正则化、一阶导数和二阶导数法)与5种基于特征波长预处理方法(不做预处理、中心化、最大最小归一化、标准化和正则化)的组合(共50种)对产地模型预测精度和稳定性的影响。结果表明：合适的数据预处理对提高模型精度是必要的；标准化和最大最小正则化方法光谱的预处理建模效果较好，其预测系数值约85%;基于特征的预处理对模型预测效果改进小。只做光谱预处理或基于特征预处理的预测稳定性值近似相等(两类方式的决定系数平均值都近64%);基于样本+特征的组合预处理方法中，二阶导数+标准化处理和二阶导数+正则化组合处理方法的模型预测效果好，其决定系数R²达到近94%;而中心化+正则化组合处理达不到直接采用原始数据(不做数据预处理)的建模效果，该方法预测效果最差。该...     

易燃液体及其残留物的鉴别和影响鉴别的关键因素

易燃液体检验鉴定是刑事技术领域的一项关键技术。易燃液体种类多样，并且受燃烧机制和环境条件影响，其残留物的成分复杂。现场提取残留物用于鉴别易燃液体的种类与来源，对检验方法和数据研判提出了挑战。综述了常规、非常规易燃液体鉴别技术的最新研究进展，影响易燃液体残留物鉴别的关键因素，包括易燃液体承载基质、风化作用、微生物降解、酸化等，以及如何根据易燃液体的残留物鉴别易燃液体(引用文献44篇),可为公共安全领域相关工作中易燃液体的检验分析提供参考。     

Cd(Ⅱ)吸附剂巯基丙酰化玉米秸秆的制备与表征

以玉米秸秆(CS)、左旋-半胱氨酸(L-CySH)、氢氧化钠(NaOH)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为原料,通过化学反应将巯基(-SH)引入到CS中,制备出Cd(Ⅱ)吸附剂巯基丙酰化玉米秸秆(MPCS);以MPCS对水样中Cd(Ⅱ)的吸附去除率为考察对象,利用单因素实验法研究MPCS制备的影响因素,并确定MPCS的最优制备条件。结果表明,当CS粒径为40目(0.45 mm)、活化剂选取0.5 mol·L^-1NaOH溶液、n(EDC·HCl):n(CySH)为0.025:1、m(NHS):m(EDC·HCl)为0.75:1、反应物比例m(CS):m(CySH)为1:5、反应介质pH值为10.0、反应温度为55℃、反应时间为3 h时,制备出的MPCS对水样中Cd(Ⅱ)吸附效果最好,Cd(Ⅱ)的最高去除率可达98.96%。红外分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)表明,MPCS的制备中CS纤维素分子链中成功引入了巯基,吸附后的MPCS表面附着大量Cd(Ⅱ)。     

基于近红外光谱技术对南阳豌豆产地鉴别研究

近红外光谱检测技术可反映样品内部含氢化学键伸缩振动与合频吸收信息，具有分析速度快、经济、重现性好以及环境友好等优点，常用于食品、药品及材料领域的检测分析之中。豌豆是世界上最重要的栽培作物之一，种植、分布广泛，具有高淀粉、高蛋白、低脂质等营养特性，长久以来受到消费者的喜爱。为了明确不同产地豌豆的近红外光谱建模差异，对不同产地豌豆进行建模分析。研究采集了河南省南阳市不同地区42份豌豆样本，首先测定了豌豆的营养成分(总淀粉、蛋白质、水分、灰分及脂质),再重点采用近红外光谱中的积分球漫反射技术，在12 000～4 000 cm^-1波段对不同豌豆样品进行光谱采集，通过判别分析模型(DA)结合不同的预处理方法得到最优预处理数据，结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)以及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法，对光谱特征差异进行分类分析，从而构建并验证南阳豌豆的产地识别模型。结果表明，不同区域南阳豌豆的营养组分及含量总体差异较小(总淀粉36.30%～46.93%,蛋白质16.37%～25.50%,水分6.78%～9.16%,灰分2.29%～3.38...     

环形正负电子对撞机带电粒子鉴别的飞行时间探测器

环形正负电子对撞机(circular electron-positron collider, CEPC)通过d E/dx的测量进行长寿命带电粒子的鉴别,要求对d E/dx的测量达到约3%的精度.但d E/dx的测量对带电粒子π/K,π/P和K/P各有一个分辨盲区,对应的横动量分别为1 GeV/c, 1.6 GeV/c和2 GeV/c.一种解决方案是采用高精度飞行时间(time of flight, TOF)探测器填补分辨盲区,探测器系统的时间分辨要求小于50 ps.针对这一要求本文提出一种小颗粒飞行时间探测器,具体方案为采用小块塑料闪烁体(1 cm×1 cm×0.3 cm)侧面耦合硅光电倍增管读出.介绍了该探测器的构建以及利用90 Sr电子准直源和高速波形采集电子学对该探测器的性能标定.结果显示,采用恒比定时法,该探测器的时间分辨约为48 ps,可以满足CEPC对飞行时间探测器的要求.     

基于荧光光谱分析的玉米早期斑病害预测模型

斑病害在全球玉米产区均有爆发，严重影响玉米产量与品质，是一种常见的叶类疾病。荧光光谱技术能够快速、无损、准确地反映作物生理信息，动态检测其逆境响应规律。以玉米为研究对象，基于荧光光谱和生理参数(SPAD和Fv/Fm)融合分析，探究玉米生理参数对不同程度斑病害的响应规律，构建荧光光谱反演模型。首先，利用相关分析与峰值分析筛选荧光光谱的敏感波段，采用多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、多项式平滑(S-G)、 FD光谱一阶导数、 SD光谱二阶导数等5种预处理及MSC-SG-FD, MSC-FD-SG, SNV-SG-FD, SNV-SG-SD等4种建模组合方法，以相关系数R²和均方根误差RMSE为模型效果评价指标，确定荧光光谱反演生理参数模型的最优方法。结果表明：不同斑病害程度下荧光光谱特性的整体变化趋势一致，但强度差异显著，在波段600.000～800.000 nm内，光谱反射率会出现明显的峰中心，达到极值。在波段900.000 nm之后，反射率趋于平稳，特征明显减少。对于潜伏期叶片，SPAD与Fv/Fm的建模最优方法均为SNV-SG-FD,R