基于表面增强荧光的鸡蛋蛋清中土霉素残留含量检测分析

以银纳米颗粒(Ag NPs)作为表面增强荧光基底,形成的OTC-Eu-Ag NPs-Egg white体系具有强荧光特性,可实现鸡蛋蛋清中土霉素残留含量的检测分析。分析了OTC-Eu-Ag NPs-Egg white体系的三维荧光光谱,确定了最佳激发波长为380 nm。分析了Ag NPs加入量、Eu3+加入量、反应时间和金属共存离子对荧光强度的影响,确定了实验中的Ag NPs加入量和Eu3+加入量分别为0.25 m L和0.01 m L。应用最小二乘支持向量回归(LSSVR)在光谱区间605~630 nm建立了鸡蛋蛋清中土霉素残留含量检测的预测模型,模型预测集的决定系数(R2)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.9909和0.9079 mg/L,说明铕(III)的Ag NPs增强荧光结合LSSVR可用于鸡蛋蛋清中土霉素残留含量的检测。     

四种多环芳烃的三维荧光谱解析

多环芳烃(PAHs)是普遍关注的优先监测污染物,在水环境中其含量很低,但由于其具有高荧光量子产率,可利用荧光法对其进行检测.运用三维荧光光谱法对网种多环芳烃的荧光光谱进行了解析,较二维荧光光谱能更详细地描述PAHs的性质.实验表明t菲与蒽均有三个较强的荧光区域;芘有多个荧光区域;荧蒽有两个荧光区域.菲、蒽、芘和荧蒽的最大荧光峰分别位于250/364 nm、250/402 nm、240/372 nm及2s6/462 nm.选择最大荧光峰值位置对四种多环芳烃做工作曲线,呈现较好的线性关系.该方法为同时检测水源中多组分痕量PAHs提供了方法基础.     

基于荧光机制的光纤式农药残留测量系统

根据有机物农药的荧光发光机制,利用光纤传感技术、光栅分光技术和多通道图像传感器技术研制了一种农药残留荧光光谱测量系统。系统以脉冲氙灯为光源,以Y型球面光纤探头传输和探测荧光,以小型平场光谱仪实现荧光分光,以高速数据采集模块实现荧光信号的采集转换。该系统一次曝光即可获得农药的荧光光谱。利用该系统实现了对西维因等农药的荧光光谱特性的实验,结果表明:以319 nm紫外光激发农药溶液时,荧光光谱位于可见光340~750 nm之间,系统的最小检测质量浓度可达0.003 mg/L,当农药质量浓度在0~0.1 mg/L范围之间时系统具有较好的线性关系。利用该仪器对白菜中痕量农药浓度进行了测试,其回收率接近100%。     

基于高光谱图谱融合技术的宁夏滩羊肉嫩度检测方法研究

利用可见/近红外高光谱图谱融合技术对宁夏滩 羊肉嫩度检测进行研究。通过高光谱系统(400～1000nm)采集了128个滩羊肉图像,对原始光谱结合偏 最小二乘回归(PLSR)模型进行多种光谱预处理研究,优选出S-G卷积平滑预 处理方法,采用PLSR的加权β系数提取9个特征波长,对比分析 全波段与特征 波长下的PLSR模型;同时提取出与羊肉嫩度相关的4个图像特征参数,建立基 于图像特征的多元线性回归(MLR)模型;在此基础上,融合特征波长与表面脂肪分布图像特 征 参数建立了羊肉嫩度的PLSR模型。结果表明,采用单一光谱数据下S-G卷积平 滑预处理结合特征波长建立的PLSR模型取得了较好预测效果,基于图谱特征 变量融合的PLSR模型相比于单一光谱模型效果更佳,预测集的相关系数和预测 均方根误差(RMSEP)分别为0.89和0.73,表明本文提出的方法 进行羊肉嫩度定量检测是可行的。     

基于近红外高光谱成像技术的长枣含水量无损检测

利用近红外(NIR)高光谱(900~1 700nm)成像技术对灵武长枣含水量的无损检测进行了研究。通过900~1 700nm高光谱成像系统采集了128个长枣图像,对原始光谱与Savitzky-Golay平滑处理后的光谱反射率R曲线、吸收率A曲线和Kubelka-Munk函数(KM)等曲线的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行对比分析;采用PLSR的加权β系数分别提取不同光谱参数下的特征波长,建立RPLSR、A-PLSR和KM-PLSR的长枣含水量预测模型。结果表明,采用原始光谱建立的PLSR模型优于Savitzky-Golay平滑的PLSR模型;原始光谱的特征波长建立的PLSR模型优于全波段的PLSR模型,特征波长建立的KM-PLSR模型优于R-PLSR、A-PLSR模型,决定系数(R2)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.793、1.828。这表明,NIR高光谱成像技术提取特征波长进行长枣水分检测是可行的,同时也为今后长枣品质在线检测提供了理论依据。     

基于U-PLS/RQL的油类混合物三维荧光导数光谱研究

以汽油、煤油和柴油的混合溶液为研究对象,将柴油作为干扰物,分析混合溶液中汽油和煤油的含量,提出了一种通过分析三维荧光光谱数据测量油类混合物成分及含量的新方法。该方法结合展开偏最小二乘法(UPLS)与残差四线性分析(RQL)处理三维荧光一阶导数光谱。利用Savitzky-Golay多项式拟合微分法分别对油类混合物光谱数据的x轴和y轴求偏导,并将三维荧光光谱扩展为五维导数光谱,再通过U-PLS/RQL建立该四阶数据的校正模型,对预测样品进行分析,使光谱数据得到合理的分解与识别。预测相对误差减小到5.0%以下,预测精度高于三阶多元校正法。     

高光谱成像技术对牛肉水分含量及分布的快速检测

利用可见/近红外高光谱成像技术对牛肉水分含量 及分布进行快速检测。采用可见/ 近红外高光谱成像系统(400000 nm)采集150个黄牛肉样本的高光谱图像,利用ENVI软件 提取样本感兴趣区域(ROI)并计算平均光谱值;对原始光谱数据进行预处理并利用连续投 影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)和无信息变量消除算法(UVE)进行特征 波长提取,建立基于不同特征波长的偏最小二乘回归(PLSR)模型,进而优选牛肉水分含量 预测的最优模型。通过蒙特卡罗交叉验证法剔除26个异常样本值;经卷积平滑(Smoothing - SG)法预处理后的原始光谱数据所建PLSR模型效果较好,其校正集决定系数(R²c)与预测集 决定系数(R²p)分别为0.817、0.850;利用CAR S、SPA、UVE法分别优选出12、27、27个特征 波长;对比基于全波段光谱与特征波段光谱所建PLSR牛肉水分预测模型的优劣,结果显示基 于CARS-PLSR法建立的牛肉水分预测模型效果最好,其R²_c 、R²p值分别为0.814、 0.750,校 正集均方根误差(RMSEC)与预测集均方根误差(RMSEP)分别为0.477、0.555;最后,利用CARS -PLSR模型计算牛肉样本每个像素点的水分含量并利用伪彩色图对牛肉样本水分分布进行可 视化分析,进而实现牛肉水分含量的快速检测及分布的可视化表达。该研究结果可为黄牛肉 水分含量的快速检测提供理论支撑。     

导数同步荧光光谱结合遗传优化算法测定鸭蛋蛋清中庆大霉素含量

为实现鸭蛋蛋清中庆大霉素(GM)残留含量的快速测定与检测模型精度的提高,应用遗传算法(GA)筛选导数同步荧光光谱特征波长,用遗传-支持向量回归(GA-SVR)建立鸭蛋蛋清中GM残留含量的预测模型。首先分析了样本的三维同步荧光光谱和确定了本实验研究的波长差Δλ为120nm;然后利用sym5小波的2层分解对一阶导数同步荧光光谱进行去噪处理,并利用GA筛选出了14个荧光特征波长;最后利用GA优化了SVR的径向基核函数(RBF)参数(c,g,p),进而比较了GA-SVR、PLS和MLR 3种预测模型的预测能力,研究表明,以GA-SVR模型的预测能力最强,其预测集的决定系数(R2)和均方根误差(RMSEP)分别为0.983 0和1.149 4mg/L。实验结果表明,GA能有效筛选出鸭蛋蛋清中GM的荧光特征波长和提高GA-SVR模型预测精度。     

梨表面色泽的可见/近红外漫反射光谱无损检测研究

应用可见/近红外漫反射光谱对梨表面色泽进行无损检测研究.在350～1800nm光谱区间,结合梨的原始吸收光谱和标准化光谱,采用多元线性回归(MLR)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)三种数学校正算法进行了定量对比分析.原始吸收光谱应用偏最小二乘回归建立的定标模型对24个未知样品的预测结果是:L*、a*、b*预测均方差分别为1.4251,0.4569和0.9497;相对预测偏差分别为3.7404%,3.3571%和2.5877%.实验结果表明:可见/近红外光谱技术对梨表面色泽的无损检测具有可行性.     

基于近红外高光谱成像技术的长枣含水量无损检测

利用近红外(NIR)高光谱(900～1700nm)成像技术对灵武长枣含水 量的无损检测进行了研究。通过900～1700nm 高 光谱成像系统采集了128个长枣图像,对原始光谱与Savitzky-Golay 平滑处理后的光谱反 射率R曲线、吸收率A曲线和Kubelka-Munk函数(KM )等曲线的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行对比分析;采 用PLSR的加权β系数分别提取不同光谱参数下的特征波长,建立R-PLSR、A-PLSR和KM-PLSR的长 枣 含水量预测模型。结果表明,采用原始光谱建立的PLSR模型优于Savitzky-Golay平滑的PLS R模 型;原始光谱的特征波长建立的PLSR模型优于全波段的PLSR模型,特征波长建立的KM-PLSR模型优于R- PLSR、A-PLSR模型,决定系数(R²)和预测均 方根误差(RMSEP)分别为0.793、1.828。这表明,NIR 高光谱成像技 术提取特征波长进行长枣水分检测是可行的,同时也为今后长枣品质在线检测提供了理论依 据。     

导数光声光谱技术

本文报道了一种新的光声光谱技术即导数光声光谱技术，它利用一台单色仪和一个波长分束器，同时获得两束光强相同但波长有微小差别的两束光，这两束光分别入射到两个光声传感器，光声传感器的输出信号输送到锁相放大器并实现差分输出，输出信号输送室X-Y记录仪进行记录，最后扫描单色仪的波长从而获微得导数光声光谱，这种光谱技术既具有光声光谱技术灵敏度高的优点，又具有导数光谱技术分辨率高的优点。     

聚乙烯亚甲基面内摇摆振动二维红外光谱研究

在293~393 K范围内,分别测定聚乙烯的一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱和去卷积红外光谱来确定聚乙烯分子结构。进一步采用二维红外光谱研究了聚乙烯亚甲基面内摇摆振动模式(ρCH2)。研究发现,聚乙烯分子中同时存在晶区和非晶区。随着测定温度的升高,聚乙烯分子中ρCH红外吸收强度变化快慢顺序为:720cm-1(ρ2(CH2)crystalline)>731cm-1(ρ(CH2)crystalline)>725 cm-1(ρ(CH2)amorphous)。此项研究显示出二维红外光谱在高分子材料热变性分析中的重大作用。     

Effect of blend layer thickness on the dielectric response of PCDTBT:PC71BM-based bulk heterojunction solar cells

Bulk heterojunction solar cells based on a blend of poly[N-9′-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4′,7′-di-2-thienyl-2′,1′,3′-benzothiadiazole)] (PCDTBT) and [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC₇₁BM), were studied. The organic photoactive layers were spin coated onto a poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT-PSS) interfacial layer at speeds of 600 and 2000 rpm. The molecular structure of PCDTBT, PC₇₁BM, and the PCDTBT:PC₇₁BM blend was investigated using Fourier-transform IR (FTIR) spectroscopy, which confirmed the absence of interactions between the individual components of the composite. The dielectric properties of PCDTBT:PC₇₁BM-based solar cells were studied under illumination by means of impedance analysis. The dielectric constant, impedance, and ac conductance were analyzed as a function of frequency at different bias voltages close to the open circuit voltage (Voc). We found that the dielectric constant, dielectric loss, and conductance increased with increasing PCDTBT:PC₇₁BM thickness. Impedance spectroscopy analysis revealed decreases in charge recombination and the resistance of the whole device with increasing spin coating speed for the active layer. Moreover, an increase in recombination resistance for the solar cells was observed close to V_OC.     

腔增强/衰荡光谱应用于气溶胶消光检测研究进展

腔增强/衰荡吸收光谱技术,是目前应用最广泛的气溶胶光学特性原位测量方法之一,由于其原位、实时特性,测量过程中气溶胶状态不会发生改变,测量具有代表性,近些年来已经开始作为各种仪器综合比对实验中使用的参考标准。在经过近30年的发展后,相关技术发展日益成熟。本文将对腔增强/衰荡吸收光谱技术的发展及其在气溶胶光学特性测量方面的应用研究做简要的回顾。     

基于DOAS技术的SO2浓度分析仪研究

为了实时监测工业烟气中SO2的排放,设计了一种基于差分吸收光谱技术的SO2浓度分析系统。该系统采用差分吸收光谱技术原理,在深入研究差分吸收光谱数据处理方法的基础上,在实验室状态下获取了与仪器分辨率相匹配的SO2标准吸收截面,采用光路反射设计和透紫石英镜片,改进了气体池结构。结果表明,该系统的实时测量浓度值与标准浓度值有较好的一致性,能够满足对SO2气体排放的高精度实时监测要求。     

DNA分子的远红外和低频喇曼光谱的研究

评述了DNA分子低频模式涉及到的构型变化、解链过程和孤子现象的研究,指出远红外和低频喇曼光谱将成为研究DNA分子结构和生物学功能的有力工具。     

VHF-PECVD制备硅薄膜的光发射谱在线监测研究

用光发射谱(OES)和喇曼散射谱(Raman)研究了VHF-PECVD制备硅薄膜的结构特性。OES测试结果表明：随功率增加,对应各基团峰的强度增大;结合喇曼的测试结果,OES谱得到的结果可以用来定性地表征制备薄膜的晶化程度;纯化器可以降低制备薄膜中的氧含量,Raman测试结果表明相应的晶化率低。     

Frequency standard research using stored ions

We summarize research undertaken to develop time and frequency standards based on stored ions. The ion storage method for high resolution spectroscopy is also briefly compared to the methods for stored neutrals and slow atomic beams.     

可调谐半导体激光吸收光谱学测量甲烷的研究

甲烷是天然气和矿井瓦斯等多种气体燃料的主要成分,由于其易燃易爆的特性,瓦斯爆炸一直困扰着天然气站和煤矿的安全生产.可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术是近年来发展起来的一种新型的气体检测方法.它具有灵敏度高、精度高、选择性强、响应快速等突出特点.波长调制光谱(WMS)技术是TDLAS技术中一种重要技术.利用WMS技术检测在大气压下、浓度从0.04%至10%的甲烷气体的二次谐波(2f)信号,并证明了在该浓度范围内2f信号幅值正比于甲烷的浓度,为工业中甲烷气体的浓度监测提供了一种新的检测方法,并为集成甲烷监测仪器提供了理论及实验的依据.     

大气中草酸根水合物光电子能谱与红外谱理论研究

离子诱导成核是大气中重要的成核类型,也是大气中新粒子的主要来源之一,它能对大气中新粒子的形成产生重要的影响。通过草酸根水合物的光电子能谱和红外谱模拟发现水分子的个数会影响团簇的稳定性。相对于C2O 42?(H2O)3 团簇分子第四个水分子的加入,能够有效地稳定草酸根分子上两个发生库伦排斥的电子。草酸根水合物团簇中水分子之间的相互作用要弱于水与草酸根之间的相互作用。红外谱的模拟展示水分子的个数对草酸根的核结构影响较小。