FTIR结合主成分分析对杜鹃花植物鉴别分类研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合主成分分析对杜鹃花科植物不同属及亚属鉴别分类.测试了杜鹃花科植物1个属3个亚属4类植物28个叶子样品的红外光谱.结果显示4类杜鹃花植物红外光谱表现出微小差异.结合主成分分析统计方法对28个叶子样品的光谱进行统计分析,发现基于傅里叶变换红外光谱的主成分分析排序图能够正确对样品分类.研究揭示FTIR光谱结合主成分分析方法可以用来鉴别分类植物.     

红外傅里叶变换光谱仪用ATR装置

介绍了傅里叶变换光谱仪的衰减内全反射装置(ATR)的基本原理、光学和机械结构设计.将光斑缩小3倍聚焦到样品上,光路再还原聚焦到接收器上.分析了穿透深度和内全反射次数,对能量利用率进行了估算.该装置实际能量利用率为6％,内全反射14次.最后给出了在美国伯乐公司FTS-7傅里叶变换光谱仪上用该装置测试聚丙烯和头发样品的红外...     

裸鼠人体粒细胞白血病异种移植模型的红外光谱研究

应用傅里叶变换红外光谱法对人体粒细胞白血病（HL-60）裸鼠异种移植模型癌变及癌旁正常组织粉末样品进行了分析研究。结果表明癌变与癌旁正常组织的红外光谱有明显的区别,这反映了组织中蛋白质,核酸和脂类等生物分子在裸鼠癌变和正常组织中的构型与构像以及相对含量上的差别。傅里叶变换红外光谱法可以用于对HL-60细胞进行鉴别诊断,可成为肿瘤红外光谱研究的一种新方法。     

断流阀装置改进了时间分辨傅里叶变换红外光谱仪

化学家依靠时间分辨傅里叶变换红外光谱术进行化学反应研究已有多年。然而 ,这些反应大多数用激光外部引发 ,或随单一波长引起。虽然它可能在个别波长收集时间分辨数据 ,但光谱分辨率通常受时间约束限制。为解决这个问题 ,犹他大学发展了一种快混合断流装置 ,附加在光谱仪上。装置允许收集全部中红外光谱 ,时间分辨率为 50 ms。它还可以用光二极管列阵探测器在紫外 -可见光谱光度计上收集时间分辨数据。断流阀装置改进了时间分辨傅里叶变换红外光谱仪     

傅里叶变换红外成像光谱仪实时光谱复原FPGA芯片系统研究

针对傅里叶变换红外成像光谱仪实时数据处理技术的要求,研究了一种基于FPGA的集干涉图非均匀性校正、光谱复原、光谱辐射定标于一体的傅里叶变换红外成像光谱仪实时光谱复原芯片系统。该系统对输入信号做了标准化设计,以流水线方式输出目标的复原光谱信息,可嵌入到各种类型的红外/可见光傅里叶变换成像光谱仪的实时数据处理系统中,具有体积小、运算速度快、稳定可靠及易于升级等优点,为基于光谱特征的目标实时识别奠定了良好的技术基础。     

中红外光谱和分层抽样法应用于野生菌的快速鉴别

应用傅里叶变换红外光谱技术结合分层抽样法对4种牛肝菌进行鉴别研究。分别测试了4种牛肝菌99个样品的FTIR光谱,结果表明其主要成分为蛋白质、多糖等物质。它们的光谱特征极其相似,难以从表观上直接对其鉴别,利用分层抽样法对它们原始光谱与一阶导数光谱进行相似度比较,给出的匹配结果表明,原始光谱的匹配结果反映了未知样品鉴别的正确率达到了98%,而一阶导数光谱匹配正确率达到了100%。因此,傅里叶变换红外光谱结合分层抽样可以快速、方便地对不同种野生蕈菌进行鉴别分类,为大型的蕈菌系统正确分类提供了一种潜在的方法。     

基于集成黑体法1000～1500℃石墨材料高温红外光谱发射率测量

建立了基于集成黑体法的材料高温红外光谱发射率测量理论模型,重点讨论了不等温集成黑体空腔有效发射率、观测因子、样品材料外推温降因素的影响.基于集成黑体法搭建了以傅里叶红外光谱仪为红外辐射探测系统的高温红外光谱发射率测量装置.基于蒙特卡罗光线追迹法数值开展了集成黑体有效发射率数值模拟,并进行了实验验证.讨论了辐射源尺寸效应...     

肺癌组织红外光谱的统计分析

使用统计的方法,应用傅里叶变换红外光谱法对肺癌及癌旁正常组织粉末样品的红外光谱进行了统计分析.结果表明,肺癌组织和癌旁正常组织的红外光谱有显著的差异性:3306cm-1处的N-H峰在肺癌组织中向低频移动了约3cm-1;1167cm-1处的C-OH伸缩振动谱带在肺癌组织中向高波数移动约6cm-1;1080cm-l处的PO-2对称伸缩振动谱带在肺癌组织中向高波数移动约4cm-1.体现了在肺癌组织中细胞形态和组织结构发生的变化,说明傅里叶变换红外光谱法可以用于对良、恶性肺部组织鉴别诊断.     

异戊二烯及其光氧化产物的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外吸收光谱,测量得到了异戊二烯单体分子的光谱信息,采用Gaussion03程序,通过密度泛函方法计算得到异戊二烯的红外光谱,理论结果与实验结果符合较好.利用自制的烟雾腔模拟研究.OH自由基启动的异戊二烯光氧化过程,使用傅里叶变换红外光谱仪,测定光氧化产物的分子官能团,定性分析产物组分.结果表明产物中含有羰基化合物、C-O键化合物、醛、酮、羧酸及硝酸类有机化合物.     

数字化红外焦平面探测器光谱响应测试系统研究

针对目前没有设备可对数字化红外探测器的光谱响应进行测试,利用可测模拟电平输出型红外探测器光谱的傅里叶光谱仪,研制了一块电路板装置,实现了将数字化红外探测器转换为与模拟红外探测器一样的输出形式,解决了数字化红外探测器光谱无法测试的问题,且具有结构简单、一板多用等特点,可在不同型号的傅里叶光谱仪上使用。该方式成本低且易实现,不仅操作简单,而且测试性能稳定,适应于各种形式的数字化探测器,使得数字化红外光谱响应测试系统具有更高的兼容性和灵活性。首先对红外光谱响应测试系统进行了介绍,然后对所研制的模数电路板装置进行了原理分析,最后对此电路板进行了硬件实现,并编写了内部测试程序,进而完成了功能验证。理论分析和硬件功能验证表明,带有新研制模数电路板装置后的红外光谱测试系统不仅可以实现不同位宽输出的数字化面阵探测器或线列探测器光谱测试,而且光谱测试结果准确可靠。     

应用光谱重建理论的傅里叶变换光谱仪

本文将重建光谱仪的光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪中，使光谱仪可以兼具重建光谱仪高光谱分辨率优势以及傅里叶变换光谱仪固有的高光通量优势。利用构建的简易空间外差傅里叶变换光谱仪实验装置在520～530 nm光谱范围内进行验证实验。使用实验装置采集的不同单波长入射光光斑图像进行光谱校准实验，证明了傅里叶变换光谱仪可满足光谱重建理论必需的光斑与波长间唯一的一对一映射关系。随后，使用用于光谱校准的光斑图像进行光谱重建实验，实现了0.10 nm的光谱分辨率，相比通过傅里叶变换光谱仪原理得到的～5.65 nm光谱分辨率有明显提高。最后，使用额外采集的波长525 nm入射光光斑图像进行光谱重建实验，重建光谱中存在重建误差，且525 nm处光谱信号峰的半峰全宽（FWHM）～0.30 nm。光斑图像相关性分析显示，光谱重建受光斑图像采集过程中噪声和相邻波长入射光光斑图像高相似性的影响。尽管如此，重建光谱仍然可以反映入射光的光谱信息，且信号峰的FWHM小于傅里叶变换光谱仪原理得到的光谱，验证了将光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪的可行性和高光谱分辨率优势。     

病害烟叶的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱法研究了正常烟叶和四种病害烟叶,结果显示,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收谱带组成。烟叶光谱整体相似,仅在1800～750 cm-1范围,正常烟叶和病害烟叶的光谱峰位、峰形及吸收强度比有一定差异。为了提高光谱灵敏度,对光谱进行二阶导数相关性分析,五个样品的二阶导数光谱在1750～1500 cm-1和1200～950 cm-1范围内的相关系数差异明显,表明五种烟叶样品所含化学成分或各成分相对含量各不相同,即病害影响烟叶的化学成分。正常烟叶的吸收强度比A1025/     

无背景遥感FT-IR干涉图特征信息提取方法

为改进环境监测方法,结合遥感辐射传输模型,介绍了被动遥感傅里叶变换红外干涉图特征信息提取方法。该算法可直接对污染气体的遥感傅里叶变换红外干涉图进行处理,并利用数字带通滤波器压缩背景红外辐射及其他干扰物质。实现了目标特征信息的有效提取,无需对原始干涉图做傅里叶变换即可获得光谱,特别是无需使用背景光谱获得差谱或者比谱,克服了必须测量干净背景谱的限制。实验结果表明,经过特征信息提取的干涉图可用于模式识别和定量分析,效果良好。     

实时红外化学成像光谱仪器

红外吸收光谱是人们用以分析一种材料的化学成分的方法之一。由于傅里叶变换技术的引入,红外吸收光谱已被广泛用于分析分子的特性和数量。但即使如此,无论是常规的红外吸收光谱仪还是傅里叶变换红外吸收光谱仪,都需要花费时间进行复杂的计算才能获得样品的红外吸收光谱。本发明提供一种实时红外化学成像光谱仪器,它包     

逐线积分气体吸收模型及其在FTIR气体检测中的应用

介绍了一种精确的逐线积分痕量气体吸收模型,该模型适用于中红外波段大气环境中痕量气体和污染气体检测的理论研究和工程应用。该模型利用HITRAN光谱数据库,考虑了展宽、线翼截断、温度修正及光谱分辨率变化等情况,可以有效地模拟大气环境中多种气体的红外吸收特征。文中详细描述了模型的算法细节,并给出了模型计算的结果与傅里叶变换光谱仪(FTIR)实测数据的对比,还举例介绍了吸收模型在FTIR气体探测技术中的实际应用,并使用该模型对测量的红外傅里叶变换光谱进行了定量分析,模拟了计算校准谱,并与实测光谱进行了非线性最小二乘拟合,实现了在无需测量校准气体的情况下同时对多种气体进行浓度的反演。     

基于光通量倍增法的傅里叶红外探测系统光谱响应度非线性测量

在宽动态范围、高分辨力、宽频谱红外辐射测量中,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)是常用的探测单元,其光谱响应度的非线性是宽动态范围红外光谱测量的不确定度主要贡献项之一。基于光通量倍增原理,建立傅里叶红外光谱探测系统的非线性测量实验系统。实验研究了在非线性测量典型时间段内的黑体辐射源和FTIR红外光谱探测系统的漂移特性,设计了测量序列变换模型来消除测量过程中的一阶线性漂移影响。在200～1 000℃范围内,实验测量了FTIR红外光谱探测系统的非线性特征,给出了在典型波长3.9μm和10.6μm处的非线性测量结果及相应的不确定度。     

利用傅里叶变换测量红外焦平面器件响应光谱

利用傅里叶变换测量光谱的方法具有大通量、高信噪比的优势,在红外测试领域具有重要的应用价值。利用步进扫描和时间分辨的方法,可以同步傅里叶变换红外光谱仪动镜移动和焦平面器件的输出,获得高质量的干涉图,从而计算得到器件的响应光谱。在本系统测量范围400~10000 cm-1内,所得光谱的分辨率可以达到4 cm-1。     

Livermore成像博里叶变换红外光谱仪

Lowrence Livermore国家实验室目前正在运行一台超光谱成像仪,即Livermore成像傅里叶变换红外光谱仪(LIFTIRS).这台仪器能够以可控光谱精度在从3到12.5μm红外波段范围内工作.本文介绍了它的工作特性,现行能力,数据输出量和定标结果.为了在更大范围内应用红外遥感,例如气态排出物的识别和测绘,表面温度的遥测,以及基于物质的红外发射率特性对表面物质类型进行分类等等.正在研制Livermore成像傅里叶变换光谱仪与其它系统比较IFTS     

农药残留光电测定仪工作原理分析

文章通过分析傅里叶变换型全反射衰减红外分光方法,探讨了利用近红外光谱在实际测定农药残留物的方法、设备、工作原理,以及相对以往传统型测量方法的优缺点。从光源系统、分光系统和样品检测系统三个方面展开研究,并且还分析了市场上对人健康有害的农药成分的光谱结构以及特点。     

基于集成黑体法的1 000~1 500℃石墨材料高温红外光谱发射率测量

建立了基于集成黑体法的材料高温红外光谱发射率测量理论模型,重点讨论了不等温集成黑体空腔有效发射率、观测因子、样品材料外推温降因素的影响。基于集成黑体法搭建了以傅里叶红外光谱仪为红外辐射探测系统的高温红外光谱发射率测量装置。基于蒙特卡罗光线追迹法数值开展了集成黑体有效发射率数值模拟,并进行了实验验证。讨论了辐射源尺寸效应、光谱响应度线性度等非理想因素对集成黑体法高温光谱发射率测量的影响。开展了石墨材料在1 000℃、1 300℃、1 500℃的红外光谱发射率实验研究,并与已公开发表的测量结果进行了比对。本文结果与文献数据优于5%的良好一致性,验证了集成黑体方法在高温发射率测量中的可行性。