基于共焦显微拉曼光谱的蓝色圆珠笔墨迹的研究

利用514.5 nm可见光氩离子激光器作为激发光源,运用显微共焦拉曼光谱技术,测试了不同品牌蓝色圆珠笔墨迹的拉曼谱图.根据拉曼谱图的特征峰的峰强、峰位及走势,简单快速地识别了不同品牌蓝色圆珠笔的墨迹,且同一种品牌墨迹经选择多点测试后拉曼谱图保持了较好的一致性.对同一品牌圆珠笔墨迹进行时间跟踪测试,时间跨度为一年半,结果发现它的拉曼光谱呈现出了一定规律,这为墨迹形成时间的量化提供了依据.该实验结果为鉴定蓝色圆珠笔墨迹种类提供了法庭科学依据,对涂改,添加,伪造合同和文书中的内容及签名提供了强有力的证据,其最大优点就在于对样品的无损性,其次还有快速、无需对样品预处理和测试方法简单等.     

激光拉曼光谱法无损鉴别三七及其伪品

应用激光拉曼光谱技术准确无损鉴别三七及其伪品菊三七、藤三七和姜黄。采集了三七及其伪品的拉曼光谱图,并结合二阶导数拉曼图谱对其进行定性鉴别。四种药材的图谱中均出现了1330、1040、943、310 cm-1糖类碳水化合物的拉曼特征峰。三七的谱图中出现了1080 cm-1和1120 cm-1皂苷类化合物的拉曼振动峰;菊三七的谱图中出现了820、899、1144、2935 cm-1b-谷甾醇、吡咯里西啶类生物碱及长链脂肪烃的拉曼特征峰;藤三七的谱图中出现了1462 cm-1和1695 cm-1的腺苷类和尿嘧啶类化合物的拉曼振动峰;姜黄的谱图中出现了962、1187、1433、1596、1630 cm-1等姜黄素类化合物的拉曼振动峰。以上专属特征峰的差异可将三七及其伪品进行很好的区分,并据谱图信息可建立四味中药的拉曼指纹图谱。二阶导数拉曼光谱图可以对三七及其伪品的鉴别结果进行进一步补充验证说明。此方法可准确直接、快速鉴别三七及其伪品。     

基于最近邻比较和中值滤波的拉曼光谱spike自动检测及剔除方法研究

激光拉曼光谱技术具有原位、实时、多物质同时探测的优点,在实验室内已经得到了广泛研究,并逐渐应用于深海海底等极端环境下的原位探测。由于CCD等光谱探测器可能受到宇宙射线的干扰,会在拉曼谱图上形成位置随机的spike,对拉曼光谱分析造成干扰。将最近邻比较和中值滤波相结合的方法应用于海水实测拉曼光谱spike的检测剔除,首先将原始拉曼光谱分为拉曼峰区域和非拉曼峰区域,对拉曼峰区域使用最近邻比较法处理,对非拉曼峰区域使用中值滤波方法,结果显示该方法能将非拉曼峰区域和拉曼峰区域的spike完全剔除,没有出现误检和漏检,且不会对拉曼特征峰强度产生影响,有助于提高拉曼光谱定性定量分析的精确性和稳定性。     

重型α地中海贫血红细胞的拉曼光谱

采用光镊拉曼光谱(LTRS)方法收集一例重型α地中海贫血患者单个红细胞的拉曼光谱,分析同一群体内不同细胞间的光谱差异,从中了解地中海贫血红细胞的病理过程.结果发现,重型α地中海贫血患者红细胞的拉曼光谱信号显著低于正常对照,并检测到一定比例的有核红细胞;正常对照的红细胞拉曼光谱均一,而重型α地中海贫血患者的细胞形态和拉曼光谱均显示出多样性;中等大小、形态接近正常的一类红细胞,其细胞问光谱差异最大;单细胞拉曼光谱可观察到部分外表形态正常的红细胞,其血红蛋白可能发生了血红素凝集和蛋白质变性.     

恶性肿瘤的激光拉曼光谱研究

拉曼光谱是一种基于非弹性散射的散射光谱,反映了物质分子组成和结构方面的信息.近年来,许多学者对不同肿瘤发生发展中拉曼光谱的变化作了许多探索性的研究.本文综述了拉曼光谱原理及其在恶性肿瘤患者的组织实体、组织切片、血清和单细胞等方面的研究进展,显示拉曼光谱在肿瘤诊断中的潜在临床应用价值.     

槠叶种新鲜茶树叶的拉曼光谱检测

基于激光拉曼光谱技术对新鲜茶叶原叶品质鉴定及产地区分进行了研究,对安徽祁门县六个村庄槠叶种新鲜茶树叶(简称原叶)进行了检测.结果表明不同产地原叶在748,831,1005,1158,1328,1527,1609 cm-1等处均有较强拉曼峰,但每组峰强度存在差异.采用主成分分析法(PCA)及线性判别分析法(LDA)对原叶的拉曼光谱进行了分析,得到不同产地原叶的区分度为70.7％.     

不同乳腺肿瘤组织的拉曼光谱与光致发光谱

用显微共焦拉曼光谱仪采集了乳腺肿瘤组织的拉曼光谱。结果表明,所采集到的是拉曼光谱和光致发光光谱的叠加。不同性质的乳腺肿瘤的拉曼光谱有差异,这些拉曼光谱和光致发光谱的差异对于乳腺肿瘤的癌变研究从分子水平提供了有价值的信息,对应用光谱技术诊断乳腺肿瘤疾病有重要意义。     

单个肝癌细胞的拉曼光谱分析研究

本工作利用激光镊子拉曼光谱系统研究了人正常肝细胞株(LO2)和肝癌细胞株(SMMC-7721)的单细胞拉曼光谱,对于每个细胞在不同部位测三个点.实验结果显示:正常细胞和癌细胞的平均拉曼光谱存在显著差异;癌细胞谱线强度整体变弱;正常细胞的1658cm-1处峰和1450cm-1处峰的强度比值为0.63,癌细胞的为0.99;癌细胞的核酸、蛋白质、脂类等重要生物分子在结构或含量上都发生了不同的改变.用PCA主成分对单个细胞的平均拉曼光谱进行分析,结果发现PCA可以正确区分出正常细胞和癌细胞.这些结果表明,激光镊子拉曼光谱是判断正常肝细胞和肝癌细胞的有效方法.     

基于紫外拉曼光谱的乙醇水溶液浓度测量

拉曼光谱中每个谱峰对应一种特定的分子键振动，每个拉曼峰记录了相应的拉曼散射光的波长位置和强度，常用于对不同物质的定性、定量分析。利用266 nm紫外拉曼系统测量乙醇和水溶液的拉曼光谱，分析峰值关系与乙醇和水浓度之间的关系，用水与乙醇的混合溶液模拟白酒场景，配取多组不同浓度标准乙醇溶液，测量各组溶液拉曼光谱，对光谱进行平滑去噪、基线校正，分析不同浓度乙醇溶液CH伸缩振动特征峰与OH伸缩振动特征峰的相对强度，并拟合出相对强度与乙醇浓度的曲线，决定系数R²达到0.996,测量数款市面在售白酒浓度验证，证明了拉曼光谱应用于白酒浓度测量的可行性。     

抗血管生成药物对鸡胚血管作用的拉曼光谱

抑制血管生成是肿瘤治疗的重要方法之一,若能从分子水平检测血管损伤的机制,对治疗将更具指导意义.拉曼光谱是一种无损、信息非常丰富的光谱技术.可以应用于固态、溶液或液态的生物分子分析.基于激光共焦拉曼光谱技术设计一方案,测量分析了鸡胚微血管在抗血管药物沙利度胺作用前后的拉曼光谱.加药5 h与对照组血管的平均拉曼谱在位置和形状上类似,但某些特征峰在强度上却发生变化.如波数1441 cm-1,1527 cm-1及1657 cm-1的强度明显增强而971 cm-1和1081 cm-1的强度明显减弱,这些变化可能是药物作用血管后,使血管内的核酸、蛋白质、磷脂等重要生物分子在结构或含量上发生了不同的改变而引起的.研究结果表明拉曼光谱有可能成为从分子水平分析抗血管生成药物对血管作用的一种有效方法.     

基于小波变换的纸币真伪识别算法研究

针对真钞和伪钞在投射图像纹理上的差异,对纸币的真假识别进行了研究,提出了一种新的纸币真伪识别算法,即对真伪纸币进行小波变换,以提取纸币的纹理特征,利用得到的各尺度小波变换域的平局能量构造特征矢量,实现了纸币的真伪判别。仿真结果表明,该方法速度快,精度高,适合于纸币实时鉴伪。     

点钞机中夹版人民币的检测

本文提出了夹版纸币的位置检测方法。在点钞机中使用一对光电位置传感器和一对光电计数传感器,来检测一叠同版100圆面额人民币中夹入的其它币种中夹入的其它币种。经实测精度可达每100张100圆（同版）中夹入2张其它币种点100次,漏检不超过1次。     

基于图像配准的纸币图像识别方法

提出了基于图像配准的多光谱纸币图像识别架构,通过对纸币图像的配准来实现相似纸币识别、纸币防伪特征检测。由于纸币图像同时具有显著的结构特性和不稳定的局部特性,采用分级的变换模型对纸币图像配准：对于全局的刚性形变采用基于Harris角点特征的仿射变换算法,对于纸币图像局部非刚性形变采用基于B-样条的FFD模型的非刚性配准算法。实验表明,本模型能很好的完成纸币图像的配准,并在相似纸币识别和红外防伪特征检测方面能达到较高的精确度。     

硫氰酸铵溶液的喇曼光谱理论与实验研究

为了研究硫氰酸铵溶液的喇曼光谱特征,采用Hartree-Fock方法在6-31G(d)基组水平上对硫氰酸根离子的几何结构进行了优化,并在此基础上计算了该离子的喇曼光谱,实验中测量了不同浓度的硫氰酸铵溶液的喇曼光谱,发现SCN-的浓度和对应的喇曼峰强度间存在线性关系。结果表明,SCN-的喇曼振动基频实验值(752cm-1)与理论值(740cm-1)的绝对偏差和相对误差都较小,而另一喇曼特征区域则出现不同程度的包络。该研究结果将有助于工业上硫氰酸铵溶液含量的测试。     

基于STC12C2052的人民币识别控制系统的设计

设计研究人民币纸币识别控制系统中的主要模块,如图像采集、控制模块。在硬件部分,选用STC12C2052作为控制系统的芯片,选用MVC1000M作为图像的采集器件;在软件部分,在红外和紫外光源的作用下通过高清摄像头拾取图影信息,通过与数据库中的真版人民币特征的数据比对来判断真伪,选取预处理之后的纸币图像的尺寸特征用模糊逻辑推理方法识别图像的面值,提取矩作为特征。通过实验证明该控制系统的有效性和可行性。     

空间分辨（深度剖析）光谱法在拉曼和荧光光谱中的应用

利用共焦显微镜纵向扫描采样手段,发展了一种空间分辨（深度剖析）光谱方法进行荧光光谱和拉曼光谱的甄别以及它们相应跃迁的指认。利用荧光的自吸收现象,成功地甄别了Nd:YAG晶体中拉曼和荧光光谱,并详尽指认了荧光光谱线的相应跃迁归属。     

几种人工合成色素的荧光光谱与拉曼光谱研究

应用荧光光谱仪及微拉曼光谱仪分别对几种常见的人工合成色素溶液的荧光光谱和拉曼光谱进行了实验研究。一方面,首次测量其不同浓度合成色素溶液的荧光光谱,讨论其谱线特性。另一方面,以有致癌性的合成色素苋菜红为例,应用拉曼光谱技术进行定性和定量检测,验证拉曼光谱对色素检测的可行性。为了提高探测灵敏度,以55nm的金纳米粒子溶胶为基底,在785nm激发光下对不同浓度的苋菜红溶液进行了表面增强拉曼光谱探测,探测到的最低浓度为10-17mol/L。分析结果为这种色素的合理利用及安全快速检测提供了有效的光谱实验依据,也为其它色素的检测提供了参考方法。     

Raman spectra of synthetic sapphire

We have studied two samples of synthetic sapphire. Sample 1 was used as a window in a cryostat and was subjected to liquid nitrogen temperature for a long time (two years). Sample 2 was stored at room temperature. Under identical conditions, three types of Raman spectra were measured on Sample 1 in the wave number range 100–800 cm⁻¹. In the spectra from the central part of the sample, seven bands were observed, which are in good agreement with a spectrum of natural sapphire. In the spectra off the center, a subtle band was observed at a wave number of 724.6 cm⁻¹ which was related to the distribution of point defects. On the boundary of the sample, just a fluorescent background was measured. The measured Raman spectra resemble the spectra of γ-Al₂O₃ phase. On Sample 2, the spectra from the border were similar to those from the middle of the sample. The observed results indicate possible conversion of -Al₂O₃ into γ-Al₂O₃ due to prolonged exposure of synthetic sapphire to low temperatures.     

Influence of deposition temperature on the structure of 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride thin films on H-passivated silicon probed by Raman spectroscopy

Raman spectroscopy was used to characterize the structural order in thin organic films of 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic dianhydride (PTCDA). Films of the same average thickness were grown by organic molecular beam deposition on hydrogen-passivated p-type silicon (1 0 0) substrates at different growth temperatures between 230 and 470 K. The Raman spectra of all samples exhibit four external vibrational modes, that occur as a consequence of the arrangement of the PTCDA molecules in a crystalline environment. The full width at half maximum of these phonon lines decreases with increasing temperature of the substrate during deposition. A similar tendency is also observed for the Raman-active internal molecular modes. In addition, with increasing deposition temperature the diffusely scattered light background in the Raman spectra increases, as well as the photoluminescence background in the high frequency range. We relate the observed spectral changes to an increase in the size of the crystalline domains within the films with increasing deposition temperature, an effect that is macroscopically reflected by an enhanced degree of surface roughness. The different quality of the crystalline PTCDA domains was also complementary revealed by X-ray diffraction measurements.     

高阶统计超指数收敛拉曼谱盲目去卷积

基于Shalvi-Weinstein盲目去卷积标准,提出了一种拉曼光谱盲目去卷积的超指数收敛算法,可以同时从观测数据估计真实光谱数据与仪器的响应函数,且具有超指数的收敛速度.通过实测拉曼光谱数据的试验,验证了该算法的可行性.