三维同步荧光结合二阶校正算法研究三七的荧光特征

三七在现代中成药市场作为原料有着巨大的消耗 量,根源是其具有重要的药物价值,因此对三七的 研究具有着现实意义。但是三七含有几十余种化学成分,是典型的多组分物质,普通二维荧 光光谱对其难 以进行定量分析。本文应用FLS920荧光光谱仪测量了22个不同浓度的三七粉水溶液样本的三维同步荧光 光谱,结合二阶校正算法以及分半信度法(Split half Method)、核一致诊断算法(Core Consistency Diagnostic) 等分析确定三七粉水溶液的平行因子模型组分数为3。第一组分荧光特征峰区间λEx=380 nm, λEm=465 nm;第二组分荧光特征峰区间λEx=465 nm,λEm=515 nm;第三组分荧光特征峰区间 λEx=330 nm,λEm =415 nm。其第三组分荧光可能是人参 皂苷R_g1的荧光表现。实验发现,对于多组 分物质应用三维同步荧光光谱法结合二阶校正算法进行分析,可以去除冗余干扰信息,简化 光谱分析难度,从全局视角表达三七的整体荧光特性,为天然药物的分析提供建议与帮助。     

荧光光谱法和PSO-BP神经网络在山梨酸钾浓度检测中的应用

山梨酸钾是一种常用防腐剂,应用非常广泛,但食用过量会严重危害人体健康。研究了山梨酸钾在水溶液和橙汁中的荧光特性,山梨酸钾水溶液荧光特征峰为λex/λem=375 nm/485 nm,山梨酸钾和橙汁的混合溶液除了存在此荧光特征峰,还有一个侧峰λex/λem=470 nm/540 nm。在混合溶液中,橙汁和山梨酸钾的荧光特性相互干扰,加大了山梨酸钾浓度检测的难度。为准确测定混合溶液中山梨酸钾的浓度,采用微粒群算法优化的误差逆向传播(PSO-BP)神经网络对其进行检测。3组预测样本的平均回收率为98.97%,PSO-BP神经网络能够精确测定混合溶液中山梨酸钾的质量浓度范围为0.1~2.0 g/L。预测结果表明荧光光谱法和PSO-BP神经网络相结合的方法能有效地检测山梨酸钾在橙汁中的浓度。     

溶剂效应对苯酚三维荧光光谱特性的影响

研究了苯酚在均一溶剂和二元溶剂中的三维荧光光谱特性,结果显示,苯酚在λex/λem=245～285 nm/270～350 nm范围内有荧光分布,最大荧光峰位于λex/λem=272 nm/298 nm附近。比较了溶剂化阴离子和常规氢键苯酚-溶剂混合物的光谱特性。研究发现,溶剂化阴离子的荧光光谱出现了猝灭现象。     

奶粉-三聚氰胺的荧光光谱特性研究

为了研究奶粉、三聚氰胺、奶粉-三聚氰胺混合水溶液的稳态荧光光谱和同步荧光光谱特征,采用280nm的激励光照射奶粉-水溶液时,能发射峰值位于330nm的荧光。利用恒波长同步荧光分析技术研究了该混合溶液的光谱特性,分别改变不同的波长差Δλ,当Δλ=60nm时,同步荧光强度达到最大;混合溶液中奶粉的浓度改变时,其同步荧光强度和浓度间满足线性关系。同时得到了奶粉和三聚氰胺混合溶液的同步荧光光谱,当Δλ=38nm时,奶粉同步荧光峰位位于283nm,三聚氰胺位于319nm,奶粉-三聚氰胺混合溶液中两个峰位均存在。结果表明,利用同步荧光分析技术可以较好地检验出奶粉中是否含有三聚氰胺。该研究能为三聚氰胺及其衍生物的物质特性研究提供参考,并为三聚氰胺的含量检测提供帮助。     

三维荧光光谱技术及平行因子分析法在绿茶分析及种类鉴别中的应用

提出了一种绿茶成分分析和种类鉴别的新方法。利用FS920荧光光谱仪测量得到国内生产的26个绿茶样品的三维荧光光谱矩阵(EEMs),建立了不同种类绿茶在特定范围内(激发波长为300～550 nm,发射波长为310～750 nm)的三维荧光光谱图和等高线光谱图。采用平行因子分析法(PARAFAC)计算得到绿茶的3因子激发-发射光谱轮廓图和样品因子投影得分图。通过因子光谱特征分析确定绿茶的三种主要成分(茶多酚、黄酮醇及叶绿素);通过三维荧光光谱图和等高线光谱图的图谱特征和样品因子投影得分图的分析,证实三维荧光光谱技术和平行因子分析法对绿茶进行成分分析和种类鉴别,是一种高效、精确的方法。     

嘉陵江水体平水期水质的三维荧光光谱监测分析

嘉陵江是重庆的重要饮用水源,其水质与城市居 民的生活和生态环境息息相关。为研究其水质及其变化,在重庆主城区嘉陵江段平水期3~5月,采用三维荧光技术对7个取样点的水体样品进行 分析,得到了溶解性有机质(DOM)含量变化引起的三维荧光光谱变化数据,水体样品存在 两个荧光峰分 布,荧光峰Ⅰ激发波长λ_ex=330~350nm,发射波长λ_em=400~450nm;荧光峰Ⅱ激发波长 E_ex=270~300nm, 发射波长λ_em=320~350nm。结果 表明,取样江段水样三维荧光谱中的荧光峰主要由类腐殖 质和类蛋白质形成;同时,由于受到气温、降雨、地理环境等因素的影响,3-5月各河段水 样的荧光指数(f450/50)分别 在1.41~1.57、1.30~1.47和1.42~1.68之间,由此可以判断,采样时 间段内水质污染主要是陆源性输入形成。     

同步荧光结合神经网络同时测定3种抗生素

为了更快速、简便、准确地同时测定多种抗生素混合物,采用同步荧光光谱结合径向基神经网络的方法,对3种氟喹诺酮类抗生素（乳酸环丙沙星、乳酸左氧氟沙星、盐酸左氧氟沙星）的同步荧光光谱进行研究。选择3组分浓度均为1.67ng/mL的混合溶液,测量其3维同步荧光光谱;分别测量39种不同浓度的混合溶液样本的同步荧光光谱;选取其中35种作为训练组,其余4种作为预测组,将训练组样本对应的光谱数据作为输入,建立和训练径向基神经网络;在发射波长与激发波长的差Δλ=194nm条件下,利用训练好的神经网络对预测组中各组分的浓度进行预测,得到3种组分浓度预测的平均相对误差分别达到3.59%,3.47%,3.09%。结果表明,当Δλ设定为194nm时,3种抗生素的同步荧光峰差异最为明显、区分度高,该方法能实现对3种抗生素混合物中各组分的同时测定。这为多种抗生素混合物同时测定提供了一种快速、简便、准确的方法。     

用荧光特征参量分析乙酸-水溶液的结构特性

为了研究乙酸-水溶液的分子结构,采用稳态荧光光谱检测方法获得了284nm紫外光照射乙酸-水溶液的荧光光谱及其对应的激发光谱,并测得了10组不同体积分数乙酸-水溶液的荧光光谱。通过分析其激发光谱的谱线特性和荧光峰峰值荧光强度随乙酸-水溶液体积分数的变化关系,从理论上讨论了混合溶液的总吸收度、荧光光子发射以及在发射波长为334nm产生荧光光子的量子产率,进而解释了乙酸水溶液的荧光光谱特征峰。结果表明,乙酸和水溶液体积混合比为1:1和4:1时,对应的缔合物的结合常数分别为n=3和n=1。该分析结果可为进一步研究乙酸和水分子的缔合结构提供实验和理论依据。     

基于PARAFAC算法的三维荧光光谱法测定四种混合芳香烃

三维荧光光谱法是描述荧光强度同时随激发波长和发射波长变化的关系谱图,能提供更完整的荧光光谱信息.PARAFAC算法是对不同荧光物质的光谱进行分离,可以从复杂混合成分的三维荧光光谱数据矩阵中将其各自的特征荧光光谱分解出来.将PARAFAC算法与三维荧光光谱法结合,探究了两组分和四组分荧光光谱严重重叠的菲、蒽、芘和荧蒽混合芳烃溶液的分离检测方法,得到了良好的测试效果.     

石油类行业含油污水同步光谱特性解析

污水中所含矿物油成分具有荧光特性。利用荧光分析法实验研究了大庆采油厂13#口、大庆化工、中石化炼油厂的进口、出口含油污水样本的同步荧光光谱。实验结果表明,选择波长差△λ=40nm、60 nm和80 nm,能够将大庆采油厂、大庆化工和中石化炼油厂的进出口含油污水区分开。随着△λ的变化,相同浓度的油溶液同步光谱,不仅光谱形状、数目和峰位发生了变化;同行业含油污水进出口的同步荧光光谱差别也较大。     

紧聚焦激光中电子轨迹及空间辐射的非对称性

为了探究不同对撞中心下与紧聚焦圆偏振高斯激光对撞的单个运动电子的3维轨迹和空间辐射特性, 基于激光与电子相互作用及非线性汤姆逊散射的理论框架, 建立模型进行了数值模拟, 并对数值结果进行了可视化分析。结果表明, 电子运动轨迹振幅在λ=₀处达到0.151752λ₀(λ₀1μm)的峰值, 而在-λ₀处达到0.151662λ₀的谷值, 呈现非对称性; 电子的最大辐射角和辐射强度随对撞中心位置具有周期性变化的规律; 辐射脉冲产生的全时段中, 脉冲出现最大峰值的主峰和峰值略低的次峰现象。该研究结果为新一代X射线发生器的建设提供了理论基础。     

利复星药物与牛血清白蛋白作用的荧光光谱研究

以荧光光谱为手段,研究了药物利复星(Levofloxacin)与牛血清白蛋白(BSA)的作用和影响,研究了它的荧光淬灭现象.在向该溶液滴加利复星时,观察不到激发峰的明显移动,而发射峰出现了新颖的现象,原有的353.1 nm的发射峰强度明显的减弱;新出现了峰位位于450.4 nm的新的荧光发射峰.利复星-BSA体系的猝灭过程不是因为分子扩散和碰撞所引起的动态猝灭,而是分子之间结合形成了化合物所引起的静态猝灭.利复星的离解常数为Kd=3.39×10-5mol/L.利复星的能量转移效率为50%时给体和受体之间距离的R0=1.81×10-7cm,利复星和牛血清白蛋白的能量转移效率为E=0.351,根据这些计算结果可以知道利复星和牛血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为r=2.01×10-7cm.     

利用空域滤波虚光栅叠栅法提取干涉图波面

虚光栅叠栅条纹法是一种利用单幅干涉图提取波面信息的方法,为了解决叠栅条纹的滤波问题,提出了一种基于高斯函数的空域滤波法。利用高斯函数在空域中对叠栅条纹图进行模糊处理,滤除不需要的高频分量,仅保留包含波面相位信息的低频分量。重点研究了高斯函数滤波窗口的选择和干涉图的载频之间的对应关系。该方法具有计算量小、易于选取滤波窗口的优点。对一光学平面的面形测量结果表明,利用空域滤波虚光栅叠栅法提取的波面[峰谷(PV)值为0.080λ,均方根(RMS)值为0.020λ,λ=632.8nm]与利用Zygo GPI干涉仪的四步移相法得到的波面(PV值为0.079λ,RMS值为0.017λ)相吻合。     

矿化生活垃圾淋滤液对地下水污染的模拟与荧光光谱识别

通过实验室模拟矿化生活垃圾淋滤液对地下水的污染,分析受污染地下水的三维荧光光谱特征,并利用FRI法(fluorescence regional integration)研究相应的三维荧光光谱组分特征信息,为建立基于光学表征技术的地下水污染监测应用提供理论基础.研究结果如下:淋滤液的三维荧光光谱图中的荧光中心位于Ex/E...     

甲基对硫磷溶液的荧光光谱及其特性————

为了研究甲基对硫磷溶液的荧光光谱及其特性,采用多功能光谱测量系统,对甲基对硫磷标准溶液在紫外光激励下的荧光光谱特性进行了实验研究。利用GAUSSIAN软件与量子力学理论进行了理论分析,获得了其荧光光谱的产生机理以及甲基对硫磷分子的相应跃迁能级差,估算了其中直线型结构的荧光团的电子跃迁能级差,估算值与理论值误差不大。结果表明,在波长为200nm～320nm的紫外光激励下,甲基对硫磷标准溶液产生4个荧光峰,分别位于435nm,467nm,567nm,650nm,最佳激励波长为200nm和295nm。4处荧光峰分别是溶剂丙酮分子中C=O上的n电子跃迁、硝基上的n电子跃迁、甲基对硫磷分子中氧原子与苯环形成的大共轭电子结构跃迁以及P=S上的n电子跃迁共同作用产生。以上结果对食品安全监管等领域检测有机磷农药含量是有帮助的。     

Fluorescence and laser operation in single-mode Ti-diffusedNd:MgO:LiNbO3 waveguide structures

The spectral properties of the guided-wave Nd fluorescence and results of laser oscillation in Ti-indiffused single-mode Nd:MgO:LiNbO ₃ waveguides and waveguide cavities, respectively, are reported. The splitting and polarization behavior of the fluorescence lines around 0.9, 1.08, and 1.37 μm were studied. Using a single-mode diode laser as a pump source (λ_p=814.6 nm), an oscillation threshold in an 8-mm-long structure of 2.1-mW absorbed pump power has been obtained. An output power up to 310 μW (limited by the available pump power), a slope efficiency of 16% at power levels >150 μW, and an emission linewidth of 0.21 nm (at λ_s=1085 nm) have been measured