Automatic sample rotation for simultaneous determination of geographical origin and quality characteristics of apples based on near infrared spectroscopy (NIRS)

Near-infrared diffuse reflectance spectroscopy (NIRS) in hyphenation with multivariate data analysis was applied to quantify soluble solids content (SSC), total acid and polyphenol content of Golden Delicious (GD) and Pink Lady (PL) apples. A novel automated surface scanning technique was compared to a common used measurement technique (four pointed NIR measurements on each sample). A specialized prototype was constructed to rotate samples while recording spectra (surface scanning) representing compositions of 200 independent scans on differing spots alongside the peel of the intact fruit. Each spot was analyzed in the wavelength region from 1000 to 2500 nm in diffuse reflectance mode. Automated non-destructive surface scanning led to a lowering of the prediction errors for the determination of SSC for PL apples with partial least squares (PLS) regression by 2.2%, for GD samples by 26%. Prediction accuracy of total acid of the fruits was raised by 3.5% for GD apples. Prediction accuracy of polyphenol content could be increased by 8.3% and 15% for PL and GD apples, respectively. Successful multivariate clustering was realized, performing principal component analyses (PCA), to identify 160 GD apples from the alpine area (South Tyrol, Italy) towards 235 GD samples cultivated in 20 countries (Belgium, Canada, Chile, China, Czech Republic, England, France, Germany, India, Italy, Japan, Moldowa, Morocco, Poland, Russia, Serbia, Slovenia, South Africa, Spain, Switzerland) using the spectroscopic data set derived from surface scanning.     

基于Origin软件在电学实验中的应用简

采用Origin软件针对伏安法测量电阻的实验数据进行处理。结果表明利用Origin软件处理,不但快捷,直观和简单,还可以降低在数据处理过程中,人为因素带来的实验误差。     

用Origin7.5处理霍尔效应测量螺线管轴向磁场的实验数据

通过用Origin7.5处理霍尔效应测量螺线管轴向磁场实验的三方面的数据,体现该软件在处理数据统计和绘图功能上的简便操作性。     

妙用Origin求实验极值

以光电效应中"光电管伏安特性曲线的测定"为例,介绍了Origin软件在确定实验极值方面的一些特殊应用。结果表明利用该软件处理物理实验数据能大大减轻学生繁杂的数据计算及绘图步骤,有效避免了手工处理所带来的误差,并且能准确直观地获取手工方法难以得到的实验极值。     

Origin of the insulating state in NaCuO2

We study the electronic structure of NaCuO₂ by analysing experimental core level photoemission and X-ray absorption spectra using a cluster as well as an Anderson impurity Hamiltonianincluding the band structure of the oxygen sublattice. We show that the X-ray absorption results unambiguously establish a negative value of the charge transfer energy, Δ. Further, mean-field calculations for the edge-shared one-dimensional CuO₂ lattice of NaCuO₂ within the multiband Hubbard Hamiltonian show that the origin of the insulating nature lies in the band structure rather than in the correlation effects. LMTO-ASA band structure calculations suggest that NaCuO₂ is an insulator with a gap of around 1 eV.     

基于LabVIEW的自由活塞式斯特林制冷机性能测试系统开发

制冷机的自动性能测试、实验处理系统可大幅降低工作量,并保证测试的准确性。针对中国电子科技集团公司第十六研究所新研制开发的自由活塞式斯特林制冷机,开发了一种新的基于虚拟仪器的性能测试系统,该系统通过硬件和软件相结合,自动采集制冷机性能测试中的相关参数,并实现数据的实时显示、存储和图形化显示等功能。该测试系统测试制冷机性能以判定是否满足使用要求。该系统的开发应用将极大方便的提高测试的工作效率,加速合格制冷机的筛选工作。     

Origin在不同材料导热系数测定中的应用

针对导热系数测定实验中数据处理不准确的问题,对牛筋、橡胶、铝三种不同材料在自然冷却和风扇冷却条件下的导热系数进行了测量,利用Origin软件进行分析比较表明,用二项式拟合和指数拟合即可得到较高的相关度,并且材料的导热系数与降温方式无关。     

俄罗斯翠榴石的化学成分及光谱学表征

翠榴石为石榴石家族中最为贵重的亚种,以其漂亮的外观和稀有性深受欢迎。尤其是俄罗斯所产翠榴石更是国内外收藏家最为追捧的对象。前人从不同角度对石榴石族矿物研究较多,但关于翠榴石的研究较少。为了探究俄罗斯翠榴石的化学成分及光谱学特征,运用LA-ICP-MS,IR,Raman和UV-Vis,对俄罗斯翠榴石进行系统研究,旨在获得其化学成分尤其是稀土元素特征、光谱学特征,分析致色原因,为其品种鉴定及产地溯源提供重要数据。化学成分研究表明,俄罗斯翠榴石几乎为纯的钙铁榴石(Andradite>96.39 Mol.%)。次要成分中,Cr₂O₃含量较高,平均0.502 Wt%,除此以外还含少量Al,Mn,Ti和V。其中Cr和V均为石榴石中致绿色的元素。稀土元素含量总体不高,∑REE平均4.85 μg·g-1;且轻稀土元素明显富集,∑LREE平均4.56 μg·g-1;重稀土元素相对亏损,∑HREE平均0.29 μg·g-1, ∑LREE/∑HREE=5.35~100.48。多数样品显示Eu正异常。主要拉曼位移为994.5,873.5,841.5,815,576,552,515,492,451,369,351,323,310.5,295,263,234.5和172 cm-1。拉曼光谱仅可作为翠榴石品种鉴定的手段之一,对其产地溯源作用不大。红外光谱研究表明,指纹区红外反射光谱可以有效鉴别翠榴石,红外光谱官能团区显示结构水的吸收峰,表明俄罗斯翠榴石含有少量结构水,这与其形成过程与热液交代作用有关。紫外-可见吸收光谱研究显示,俄罗斯翠榴石在384和440 nm处具明显吸收峰,436 nm见弱吸收峰,620 nm附近出现宽缓吸收带,从500 nm附近至紫外区强烈吸收。分析认为440 nm吸收带归于八面体位Fe3+的6A₁→4A_1g+4E_g(G)跃迁所致;620 nm吸收带归于八面体位Cr3+的4A_2g(F)→4T_2g(F) d-d跃迁所致,Fe和Cr同为致色元素,O-Fe荷移带及440 nm强吸收带使得钙铁榴石产生黄色、黄绿色,Cr3+的加入,产生620 nm宽缓吸收带,吸收橙黄色光,使得宝石颜色向绿色端偏移,显示纯正的绿色。拉曼光谱、红外光谱指纹区特征可以用于准确鉴定翠榴石;稀土元素特征及中红外光谱官能团区结构水特征,可以为其产地溯源提供重要信息。     

晋西黄土洞穴成因研究

在野外调查、室内实验基础上,对晋西黄土洞穴的成因进行了分析,研究表明:晋西黄土洞穴的形成是多种内外因素综合作用的结果,主要因素包括黄土的土性、微观结构、节理裂隙、地层结构厚度、水文气候、地形地貌等,其中黄土土性和微观结构是黄土洞穴形成的内因,节理裂隙和地层分布状况为洞穴发育提供了空间和物质基础,水成为黄土洞穴形成的源动力,地形地貌则控制着黄土洞穴的分布。     

人为土的工程分类与利用研究

为了系统地了解和掌握人为土的工程性质,更好地开发和利用人为土,本文对人为土进行了比较系统的研究,定义了人为土的内涵,分析了人为土的成因,确立了人为土的分类原则,建立了人为土的工程分类和利用体系。根据人为土的成因,将人为土分成二个大类,五个亚类和十一个种类,并对每一类土的内涵、基本原理、工程性质及其优缺点等进行了详细的分述,在此基础上,提出了各类人为土的工程利用方案和适用范围。研究成果为人为土的研究和工程利用提供了理论基础。