乙醇在静磁场作用下的傅里叶红外光谱研究

采用衰减全反射-傅里叶红外光谱法研究了静磁场作用对乙醇和乙醇-水溶液的红外光谱的影响.发现磁场作用下乙醇的红外光谱发生了明显的改变,在400～4000cm-1范围内,吸收强度随磁场作用时间的增长而增加;在1031,1054,2052,2075,2842和2865cm-1处,由于磁场的作用出现了新的吸收峰,而且磁场作用时间越长,新的吸收峰越明显.乙醇-水溶液的光谱在磁场作用后也发生了改变.这些结果说明磁场作用不仅增强了乙醇溶液分子间氢键,同时还影响了O-H,-CH2和-CH3的振动.     

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/     

傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100～2200 cm^-1和2500～2600 cm^-1波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。     

傅里叶变换红外光谱辐射定标方法的研究

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节.给出了两点定标、线性多点定标和非线性多点定标的具体算法,使用傅里叶变换红外光谱仪,测量了HFY-302B和HFY-300B型黑体在不同温度下的辐射谱,其中一些辐射谱用于定标,使用另外一个特定温度下的辐射谱来检验定标结果,结果表明,线性多点定标方法更加准确.     

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。     

长波红外和中波红外超光谱傅里叶变换成像器

Kestrel公司已设计出一种装在飞机上的双波段红外傅里叶变换超光谱成像器,目前正在制造这台仪器。预定安装在Cessna206上的这台成像器具有一个15度的视场,其瞬时视场为1.0毫弧度。该仪器使用512个光谱通道,在2000cm^-1至3000cm^-1范围内,其目标光分辨率优于1.5cm^-1,在850cm^-1至1250cm^-1范围内则优于0.4cm^-1。为达到这些前所未有的光谱分辨率,仪器将采用各种光谱增强技术。光学系统的计算机模拟已演示出亚波数分辨率和超过900的信噪比。     

用于傅里叶变换红外光谱学的光电探测器

Vigo系统公司推出一种型号为PCI-2TE-13的、适用于傅里叶变换红外光谱学的光电探测器。这种探测器的响应光谱带宽为1μm-13μm,具有一个较宽的谱线     

羟基启动苯液相光氧化产物的傅里叶变换红外光谱研究

苯是大气中常见的挥发性有机化合物,它能溶于大气水滴、云雾等水相中,与水相中的过氧化氢在太阳光的照射下会发生液相光氧化反应。利用自制的液相反应装置研究了羟基启动苯液相光氧化反应,利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪测量了液相反应产物的分子官能团,定性分析了产物的化学组分。实验结果表明,在没有过氧化氢存在时,在光照3 h后,苯溶液的红外谱图中含有苯环C-H和C=C双键伸缩振动吸收峰官能团,溶液中仅存在苯有机物,没有新产物产生。苯和过氧化氢的混合溶液在紫外光照3 h后,反应产物溶液的红外谱图除了含有苯环C-H和C=C双键伸缩振动吸收峰外,还含有O-H和C-O-C键的伸缩振动吸收峰,表明羟基启动苯液相光氧化反应形成了酚类化合物和芳香醚产物。这为研究苯液相光氧化机理提供了实验依据。     

傅里叶变换红外光谱分辨率对氯仿测量精度的影响

测量了不同分辨率下不同浓度氯仿气体的傅里叶变换红外光谱(FTIR).利用美国环境保护局(EPA)数据库中的数据,通过最小二乘拟合得到不同分辨率下的氯仿浓度,以及线性拟合度和相对误差.分辨率的大小对其计算精确度有一定的影响,选择合适的分辨率对于提高化合物的精确度至关重要.     

基于红外热图像的水分胁迫指数与叶片水势的关系研究

分别获取了棉花新陆早33号、13号2个品种在5个关键生育时期经5种水分处理后的冠层红外热图像和叶片水势（ψL）。从红外热图像中提取了棉花冠层受光叶片的温度,计算了棉花的作物水分胁迫指数（Crop Water Stress Index,CWSI）。分析表明,2个品种的棉花经5种水分处理后冠层的CWSI和ψL随生育进程的变化趋势相反,ψL与棉花的生育进程趋势一致,变化顺序均为W5〉W4〉％〉W2〉％。利用棉花建模样本的CWSI与ψL的线性相关函数方程（r=-0,8903＊＊,n=24,α=1％）对检验样本的ψL进行了估测。实测的ψL与估测的ψL呈极显著线性关系（r=0．8971料,RMSE=0．1223,n=24,n=1％）,估测的ψL的相对误差为0．0981,估计精度为90．2％。结果表明,由红外热图像提取的CWSI能够实时、快速、非破坏性地估算棉花叶片的水势,较精确地预测棉花的水势。     

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（ CH 2r）。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CH2r红外吸收强度变化快慢顺序为：720 cm－1（2(CH)rcrystaline）＞731 cm－1（2(CH)rcrystaline）＞725 cm－1（2(CH)ramorphous）。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。     

被动傅里叶变换红外光谱仪遥感污染云团

在定量遥感污染云团光谱的模型下，对被动傅里叶交换红外光谱仪（FTIS）遥测目标气体和背景光谱做定量分析，讨论了试验场地大气条件、目标气体柱数密度和目标气体等效辐射温度对定量分析结果的影响。     

苹果近红外光谱的预处理

原始近红外光谱数据含有大量的噪声信号和较大的数据量,所以在进行光谱数据分析之前对光谱数据进行预处理是非常必要的。近红外光谱数据的预处理主要有两个任务,一是降噪,提高模型的稳健性和预测结果的准确性;二是数据压缩,以便于数据的存储,提高建模速度。传统的近红外光谱数据预处理方法各有局限,很难在这两方面都得到令人满意的效果。将小波分析用于苹果近红外光谱数据的预处理,并选取峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)和归一化相关系数(Normalized Correlation, NC)作为评价指标。与常用的Savitzky-Golay平滑滤波和多元散射校正相比,小波方法不仅能有效地实现数据压缩,而且在噪声去除和光谱细节保持等方面都具有优势。}     

水幕对红外、激光传输的影响

介绍了水幕的形成,根据电磁辐射与介质相互作用的散射原理阐述了水幕对光波的衰减,说明了水幕对红外、激光传输的影响,分析了水幕对红外、激光衰减,通过实验研究验证了水幕对红外、激光的影响效果.     

基于红外光谱的大气温湿度反演研究进展

大气温湿度廓线是大气热力状态分析、大气发展变化研究、天气过程预警和数值天气预报中关键的基本气象参数。基于红外光谱的 大气温湿度反演方法研究从上世纪60年代开始发展,根据观测位置不同分为地基红外反演方法和天基红外反演方法。总结了红外光谱反 演大气温湿度方法的基本类型,介绍了地基、天基红外探测的大气温湿度廓线反演方法的发展历程,对地基-天基红外探测联合反演大 气温湿度方法进行了分析。最后对基于红外光谱的大气温湿度廓线反演技术在气象中的应用和发展趋势进行了简要的论述。     

茶叶红外光谱的阵列相关系数特性分析

研究了红外光谱在茶叶品质鉴别中的应用。利用傅里叶红外光谱仪测得了特级铁观音、特级龙井和生饼普洱三种典型茶叶的标准红外光谱图, 通过谱图的直观分析发现各种茶叶的红外吸收均可以分为几个大的区域, 并且茶叶的主体成份相似导致谱图具有一定的相似性, 因此直观上很难将各谱图区分。为了强调特征部分的比对, 更好地显示出不同种类茶叶之间的差异, 借助数学方法和计算机程序对这几种茶叶谱图的多波段阵列相关性进行了分析, 发现在指纹区内的1130～1570 cm-1波数范围中几种茶叶的相关系数比整体波数范围以及其他能有效表征茶叶成份特征的波数范围内小, 即所反映的此范围内的指纹信息更明显, 更容易判断结构特征的细微变化, 利用此波数范围可以对三种茶叶进行区分和判别。     

基于太阳光谱的FTIR技术监测石油化工区丙烯的浓度分布

介绍了一种基于太阳光谱的傅里叶变换红外光谱( FTIR)技术实时监测石油化工区丙烯浓度分布情况的新方法和非线性最小二乘法反演污染气体浓度的算法.利用自主研发的车载FTIR系统对预监测污染源区域做闭合环路测量获取背景参考谱、测量谱,同时应用气体辐射传输的简化模型计算得到大气透过率谱,最终应用非线性最小二乘拟合算法对大气透过率谱反演得出污染源区域周边污染气体分布的柱浓度信息.运用此方法实际遥测了上海高桥石油化工区丙烯排放的情况,实验结果显示,测量的丙烯柱浓度分布准确地反应了污染物的排放和扩散情况,证明了车载FTIR技术在区域性污染气体监测方面的实用性.