西洋参原材料近红外光谱精选研究

为确保药物成品质量的稳定均一,作为原材料的西洋参应保证纯正。采用近红外积分球漫反射光谱,首先对西洋参、人参原样光谱运用移动窗口偏最小二乘法(moving window partial least-squares regression,MWPLS)选择特征波段,建立最小二乘支持向量机(least-squares support vector machine,LS-SVM)种类鉴别模型挑选出西洋参样品,判别正确率为100%。然后将样品粉碎,人参以5%、10%、15%、20%掺入西洋参粉末,为增加样品代表性借助线性加和模拟光谱手段于4 000～7 000 cm-1建立主成分判别分析(principal component analysis discriminant analysis,PCA-DA)掺杂判别模型,预测判别正确率由97.2%上升至100%,区分出少量人参掺杂的西洋参样品,最终精选出西洋参原材料纯品。     

基于UPLC-TOF-MS分析人参麦冬配伍后皂苷类成分的变化

利用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术（UPLC-TOF-MS）分析人参麦冬药对配伍后人参皂苷的变化,从化学成分层次阐释其配伍机制。采用Acquity BEH C_18色谱柱,流动相为0.1%甲酸水溶液和乙腈溶液梯度洗脱,电喷雾电离离子源V模式检测,建立基于UPLC-TOF-MS的人参麦冬药对配伍的化学指纹图谱,数据分析采用MassLynx 4.1软件通过主成分分析法和正交偏最小二乘判别法分析药对配伍在合煎过程中人参皂苷的成分变化,找出差异变化显著的化学成分。结果表明：人参麦冬药对合煎液与合并液相比,8种皂苷成分发生显著变化,其中人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、丙二酸甲酰基人参皂苷Rb1的含量减少,而人参皂苷Rb3、丙二酸甲酰基人参皂苷Rb2、丙二酸甲酰基人参皂苷Rc、人参皂苷Rf的含量增加,说明麦冬与人参配伍改变了人参皂苷成分的含量,这可能是麦冬配伍人参作用的物质基础。     

太赫兹光谱和成像技术及其应用

介绍了太赫兹光谱和成像技术的有关方面，特别是基于飞秒激光的太赫兹辐射和探测技术，以及太赫兹光谱和成像技术在国家安全、材料诊断、无损检测和生物医学方面的应用。对于太赫兹技术存在的问题以及今后发展方向，作了简要的论述。     

虚拟仪器在太赫兹光谱系统中的应用

本文概述了太赫兹技术及其研究领域,并详细介绍了虚拟仪器在太赫兹光谱研究中的应用。基于虚拟仪器技术,我们实现了太赫兹时域光谱系统的自动化测量,并在同一软件系统中集成了太赫兹光谱数据的分析系统,为太赫兹光谱实验平台奠定了基础。     

太赫兹光谱技术在药物定性定量检测上的应用

为判断药物的真伪,检查药物的纯度,以及克服目前化学药物定性定量检测中耗时长、损耗样本、操作繁琐等缺陷,提出了一种基于太赫兹光谱技术的快速且能准确定性和定量药物的检测方法。基于太赫兹吸收光谱,提取了氯雷他定、消旋卡多曲的特征峰频点以及峰下面积差特征,并通过这些信息来对药物进行定性与定量检测。实验结果表明：在定量检测中,太赫兹光谱技术具有高的稳定性及检测精度;质量分数梯度变化的线性拟合相关系数达到99.8%;在结合主成分分析法（principal component analysis,PCA）对其他药物的检测中,太赫兹光谱技术定性检测准确率可达100%,定量检测误差小于0.01。这些结果可为后续药物的快速、准确和无损检测提供参考。     

太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究

太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点，近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能，本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法，基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率，系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小，探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时，太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。     

基于太赫兹光谱的天冬氨酸结构分析及鉴定

太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）是一种新的远红外波段光谱测量技术,对化合物结构上的微小差异变化十分敏感,因此成为物质分析与检测的新型方法。文章基于太赫兹时域光谱技术的测定方法,在氮气环境中考察不同来源天冬氨酸在太赫兹波段的吸收特性,并结合差示扫描量热仪（DSC）和傅立叶变换红外光谱仪（FITR）进一步验证THz测定结果的有效性。实验结果表明,用太赫兹时域光谱技术可以清楚地分辨出不同结构天冬氨酸的差异,方法简单,快速,准确。     

岩石的太赫兹光谱特性研究

本文以太赫兹时域光谱分析技术为手段,研究了侵入岩、喷出岩、沉积岩样品的太赫兹波段光谱特性,在0.3～1.4THz光谱区域间得到了样品的光学参数,并结合偏光显微镜图片分析了样品的吸收系数和折射率值.结果表明,针对样品的结构、成分、类型的不同,透射光谱均出现了不同的吸收和折射特性.通过太赫兹光谱包含的特征信息可以对不同岩石初步进行定性分析,从而为利用太赫兹技术进一步分析岩石的成因、演化特性及其与矿化的关系提供依据和方法.     

基于LabVIEW的太赫兹时域光谱数据处理

太赫兹波段位于红外与微波之间。太赫兹时域光谱技术是一种随着超快激光技术的发展而新兴的、非常有效的相干探测技术,其应用前景已为世界公认。目前各实验室使用的多是基于MatLab和Origin软件处理太赫兹光谱实验数据,但这难以与数据采集程序相结合,所以迫切需要一种更加简便快捷的数据分析手段以适应太赫兹技术的发展。LabVIEW作为一种图形化编程语言具有许多优势。本文概述了太赫兹技术及太赫兹时域光谱,介绍了利用LabVIEW提取太赫兹时域光谱数据并进行分析的方法,通过实例并与其它两种工具处理的结果进行了比较,三种方法的结果完全吻合,证明了这种方法的可靠性。与数据采集程序相结合,我们的工作为太赫兹光谱实验提供了有力的数据分析工具。     

汽油中烃类物质的太赫兹时域光谱研究

本文应用太赫兹时域光谱技术研究了在室温氮气环境下催化裂化汽油中芳烃、烯烃的光学性质,以芳烃中二甲苯、均三甲苯及烯烃中二异丁烯为例,分析了含有不同浓度二甲苯、均三甲苯和二异丁烯的催化裂化汽油在太赫兹波段的光谱效应。结果表明,汽油中不同浓度的芳烃和烯烃具有不同的吸收谱和折射率特性。根据太赫兹光谱包含的特征信息能够对汽油中芳烃、烯烃成分进行定性分析,从而为汽油中烃含量的定量检测做基础。     

用太赫兹时域光谱技术对防虫防蛀剂进行质量检测

太赫兹时域光谱技术可以分辨化合物结构上的微小差异并应用于物质检测与分析,为有机化工产品的鉴别及更宽有效光谱区的测试提供了新的实验方法。本文运用太赫兹时域光谱技术研究了樟脑、对二氯苯和萘三种防虫防蛀剂在太赫兹波段的光学特性。在室温氮气环境中,得到了樟脑、对二氟笨和萘在0．2-2．5THz波段的折射率和吸收谱,样品在此波段的折射率和吸收谱存在显著差异。对二氟苯和萘都有毒性。实验表明,用太赫兹时域光谱技术可以清楚地分辨出三种防虫防蛀剂以及其混合物的折射率和吸收谱的差异,通过判断特征谱线的差异从而判断此种防虫防蛀剂的毒性,此法简单,快速,准确。     

基于太赫兹时域光谱系统的爆炸物识别

描述了太赫兹时域光谱系统的原理和组成,研制了太赫兹时域光谱(0.1~3THz)系统。介绍了太赫兹时域光谱技术在爆炸物识别方面的优势及其特点,提出了爆炸物识别的数学模型和方法。采用太赫兹时域光谱系统测试爆炸物样品的特征吸收光谱并将其作为标准模板,然后将爆炸物置于土壤、水泥和塑料障碍物后,采用太赫兹时域光谱系统得到穿透障碍物后爆炸物的特征吸收光谱,并将其与标准模板比对,从而实现爆炸物的隔物穿透识别。实验得到爆炸物RDX的特征吸收光谱,其特征频率为0.82,1.70和2.40THz。实验还对不同厚度和种类障碍物下爆炸物RDX、CL-20、LLM-105和FOX-1进行了实验测试,结果表明:穿透障碍物后爆炸物可识别的特征吸收光谱与标准模板匹配得很好,证明根据爆炸物特征吸收光谱实现爆炸物匹配识别的方法是可行的。基于文中提出的太赫兹时域光谱系统可进一步开展爆炸物残留痕量探测识别和隔物技术研究。     

管状波导−单壁碳纳米管太赫兹透射光谱研究

单壁碳纳米管是新一代透明导电材料，具有许多特殊的光学、电学和机械特性，在多种领域应用广泛。为此通过电弧法制备了单壁碳纳米管并进一步与有机玻璃（PMMA）管状波导集成，经实验和模拟研究了基于管状波导的单壁碳纳米管太赫兹透射光谱特性。研究结果表明，单壁碳纳米管可以使管状波导的太赫兹共振增强，可有效提高共振消光比，而石墨烯和炭黑对管状波导的太赫兹透射光谱几乎没有影响。     

固化剂及其固化物的太赫兹光谱分析

太赫兹时域光谱技术可以分辨化合物结构上的微小差异并应用于物质检测与分析,为物质的鉴别及更宽有效光谱区的测试提供了新的实验方法。本文采用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术,在室温氮气环境下对固化剂及其固化产物进行了光谱测试,获得了样品在0.2-2.5THz波段的时域光谱,并通过计算得到固化剂及其固化物的吸收谱及折射率谱。实验结果表明,固化剂和固化物在THz范围内敏感,可以根据各自在THz波段的特征光谱得以区分。     

Broadband terahertz spectroscopy of amino acids

Broadband spectra of 20 L-amino acids were obtained at room temperature by terahertz time-domain and infrared spectroscopy. The intensity of terahertz absorption peaks varied with the concentrations of amino acids, and the optimum proportion for each amino acid was obtained. An absorption spectral database of 20 L-amino acids was established from 0 to 6 THz. The associations between terahertz absorption peaks and molecular structures of amino acids were analyzed. The terahertz spectra for L-alanine were compared with the calculated results based on density functional theory using two basis sets that were reliably consistent.     

超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱法分析不同炮制红参的化学成分差异

采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱法（UPLC-Q-Orbitrap MS）对蒸制红参、醋制红参和烘干红参中的人参皂苷类成分进行分析研究。基于三醇型皂苷Re、Rg1、Rg2、Rh1标准品和二醇型皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg3、Rh2标准品的加热降解规律和质谱特征,鉴定出不同人参炮制品中的32个人参皂苷。其中,人参皂苷mRb1、Rh1、F1、20(R)-Rh1、Rg5和Rs5仅在醋制红参中检出,notoR1仅在蒸制红参中检出。该方法明确了3种人参炮制品的化学成分差异,可为指导人参不同炮制品的分类应用提供技术支撑。     

甲醇气体的太赫兹时域波谱研究

为了探究甲醇气体在太赫兹波段的共振特性,利用太赫兹时域光谱对甲醇气体进行了测量,得到了其时域波形,观测到了自由感应衰变这一现象。根据朗博-比尔定律对气体吸收谱的计算得到转动谱线间隔,并对自由感应衰变这一现象进行了深入的解释,这些结果对于太赫兹波段的气体检测、分析和识别具有参考价值。