有机环境污染物紫外光谱检索的神经网络方法

详细讨论了网络优化参数、模拟的测量过程中噪声及杂质对网络收敛性能及预测误差的影响。为加速网络收敛,提高紫外光谱检索的正确率,采用了导数光谱对反向传播的人工神经网络(BP-ANN)进行训练和检索,该方法对检索光谱中噪声、杂质,尤其是斜坡背景的允许程度明显提高。文章还将ANN方法与普通的相关系数法的识别结果进行了比较。结果表明,优化参数下的人工神经网络的库检索法在抗噪、容杂等方面都明显地优于普通的相关系数法,是一种很有效的紫外库检索方法。     

太赫兹时域光谱技术在化学领域中应用的新进展

随着超快激光技术的发展及其人们对太赫兹(THz)电磁波波段及与脉冲光源认识的进一步深入,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种新的、快速发展的光谱分析方法在许多领域备受关注。尤其在化学领域,THz-TDS技术已得到了广泛的应用,并显示出了广阔的应用前景。本文介绍了THz技术的特点、THz辐射的产生、探测及其信号处理;讨论了该技术在化学及其相关领域中的应用;初步探讨了该技术在化学领域应用中一些亟待解决的问题及今后发展的方向。     

拉曼光谱法快速检测掺入梨汁的浓缩苹果汁

应用便携式拉曼光谱仪结合化学计量学技术建立了浓缩苹果汁掺入梨汁的快速检测方法.实验表明,苹果汁和梨汁的拉曼特征频率相同,给出了特征频率及其对应的分子振动模式.发现苹果汁和梨汁在866 cm-1和1 126 cm-1处的拉曼光谱有微小差别,这可能由于苹果汁和梨汁中果糖异构体含量不同所致.用支持向量分类机(SVC)中的4个核函数对19个苹果汁、梨汁样本进行有效鉴别,准确率达100%,并使用支持向量回归机(SVR)对掺入不同含量梨汁的苹果汁样本进行建模预测,大部分样品相对误差在10%以内.     

不同数据重构方法对多元曲线分辨的影响

多元曲线分辨在实际应用中能够对未知体系解析获得其中的主成分对应的纯光谱信息和浓度信息。但是当信号响应中存在非线性响应的情况下往往会出现一些难以解释的结果。为此本文分别采用主成分分析、小波变换、流形学习等线性和非线性的方法对原始数据进行重构,去除其中可能存在的干扰背景和非线性主成分,然后通过MCR的方法在特定约束条件下解析其中的主成分信息,获得更接近于真实情况的结果。本文通过MCR方法分析了重构后的宫颈癌组织切片成像和萌发种子成像数据,消除了拉曼光谱中的荧光背景的影响,也降低了一部分极强的拉曼吸收峰波段产生的非线性影响,提供了更为清晰地光谱解析结果,使光谱中更为细微的特征峰凸显出来,并提高了分析结果的可解释性。     

可见-近红外高光谱成像结合化学计量学分辨人面部信息

人的面部信息与指纹和虹膜一样可以用于人的身份鉴别,并且相比之下更容易实现远距离的分辨和识别。利用高光谱成像技术可以应用到人脸识别领域并获取丰富的信息和庞大的成像数据量,需要采用化学计量学方法才能充分提取其中包含的有效信息,并为计算机识别奠定基础。研究了可见-近红外高光谱成像技术对人的面部信息进行分析的可行性。结果表明,多元曲线分辨-交替最小二乘方法不同于主成分分析,能够通过主成分纯光谱和相对浓度等具有具体物理化学意义的数据表征人的面部信息,而且可以方便地根据成像数据的特点施加运算中的约束。另外,采用偏最小二乘判别分析的方法实现了对不同肤色的皮肤信号光谱进行分类。白种人和黄种人的面部高光谱信息特征相似,分类难度高于深色皮肤人种。     

亮氨酸与异亮氨酸的低频集体振动的太赫兹光谱研究

太赫兹(THz)波是指频率在0.1～10 THz频段的电磁波。太赫兹光谱技术不同于以往的检测手段,可以用于检测氨基酸同分异构体,反映物质的分子结构和构型,对食品安全和药品药性控制有着重要的意义。亮氨酸与异亮氨酸属于同系的同分异构体,它们具有近似的分子结构,但物理化学性质有很大的差别。生物大分子的太赫兹吸收与其分子间氢键和分子内氢键的振动和转动能级相关的偶极跃迁有关,可以利用分子偶极跃迁进行生物分子的指纹识别。采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)和傅里叶红外光谱(FTIR),对亮氨酸和异亮氨酸进行了测量。在中红外波段亮氨酸与异亮氨酸的吸收光谱几乎完全重叠,而在太赫兹频波段可以观察到它们的光谱存在明显差异,因此太赫兹光谱能够作为快速准确鉴别这两种物质的方法。采用密度泛函理论(DFT)对亮氨酸和异亮氨酸的低频集体振动模式进行理论模拟,并对其太赫兹光谱进行研究和讨论。通过比较实验和理论结果,计算得到的峰位与实验结果可以互相印证。     

SPXY样本划分法及蒙特卡罗交叉验证结合近红外光谱用于橘叶中橙皮苷的含量测定

在近红外光谱PLS定量模型的建立过程中训练集样本的选取和潜变量数的确定是十分重要的。因此,该研究以橘叶中橙皮苷的含量检测为例,分别比较了random sampling (RS),Kennard-Stone(KS),duplex, sample set partitioning based on joint x-y distance (SPXY) 四种训练集样本的选取方法对模型的影响,以及留一交互验证法和蒙特卡罗法对潜变量数确定的影响。结果表明,SPXY法选取的训练集建立的模型优于其他三种方法,蒙特卡罗法能够较好地确定模型的潜变量数并有效地减少过拟合风险,所建模型的交互验证均方根,预测均方根及预测集相关系数分别为0.768 1,0.736 9,0.975 2。     

环境水中甲基对硫磷、对硫磷和辛硫磷农药残留的SPE-HPLC分析

采用离线固相萃取 (SPE)富集 -高效液相色谱(HPLC)分离和紫外分光光度法检测 ,对环境水中甲基对硫磷、对硫磷和辛硫磷3种有机磷农药进行分析;固相萃取用C18 萃取柱 ,用甲醇洗脱 ,高效液相色谱分离以Shim_PackCLCODS柱(150mm×4.6mmid,5μm)为分离柱 ,流动相为甲醇 -水(体积比70∶30) ,紫外检测波长为280nm;该法稳定可靠 ,回收率高     

电感耦合等离子体原子发射光谱法中Kalman滤波法解析重叠谱线的研究

考察了Kalman滤波技术校正ICP-AES中谱线重叠干扰的潜力.以新息序列的平均平方和为评价函数优化扫描光谱的峰位,消除扫描过程中可能产生的波长定位误差,从而保证滤波结果的准确性,并使实际检出限显著改善.在中等分辨率光谱仪和扫描步长为1.5pm的条件下,滤波器能有效地分辨峰间距只有4.8pm且峰形基本相同的重叠线对.对峰间距为9.8pm的重叠线对,当线背比低至0.05左右时仍能获得满意结果.连续背景用理论描述,因而样品溶液和纯组分溶液的光谱扫描无需扣除溶剂空白.