现场光谱技术

本文就传统光谱技术的局限性及其革命性变革，现场光谱技术的产生、技术特征及其进展和应用进行了分析和评述。

Nd^(3+)∶YAG微球激光器的选择性激发

利用离轴照明选择性激发高Ｑ值Ｎｄ３＋∶ＹＡＧ小球，测量到与体材料不同的激光振荡，例如１．

介电微圆柱的模密度计算和热辐射谱

利用电磁理论和量子理论，计算了介电微圆柱的轴向模密度，并得到了热辐射谱．结果表明介电微圆柱的模密度和自由空间（体材料）有显著的区别：在自由空间，材料的模密度在空间位置上是均匀的，其频率是连续的；而介电微圆柱则相反，模密度在空间位置上是不均匀的。

K_2ZnCl_4晶体中OH^-杂质的存在形态及其红外光谱的研究

通过红外光谱、差示热分析谱和核磁共振谱研究了K_2ZnCl_4晶体中OH^-的存在形态.在实验中观察到存在两种不同形态的OH^-,并就其对晶体物理性质的影响作了讨论.

微激光器中可控无辐射跃迁过程研究

分析了在微小激光晶体构成的微腔中声子场模谱结构相对体材料在性质和数量上的变化及其对激发态的弛豫过程的影响，进一步论证了微激光器中存在腔量子声学效应的可能性．

共焦显微拉曼光谱深度剖析法在笔迹鉴定中的应用

利用共焦显微拉曼光谱纵向扫描采样手段,发展了一种深度剖析光谱方法在法庭科学领域的新应用,并将此方法具体运用到了书写笔迹与印章印泥的鉴定,在纵向上区分笔迹和印泥的空间位置上取得了很好效果。该方法具有快速、简便、灵敏度高、对样品无损伤等优点。

小型线形可变滤光片分光的可见成像光谱仪及其特性研究

本文设计了一种使用线形可变干涉滤光片的小型成像光谱仪。使用CCD摄像头作图像传感器 ,通过微动平台带动线形可变干涉滤光片 ,横向扫描通过面阵CCD的每个像元 ,每扫描一步所得到的总体图像中不同列的像元是由不同波长的单色部分像元组成 ,随着扫描步进 ,这些单色部分像元的波长随之变化 ,最后采用图像重构的方法得到一系列单色图像 (可见光波段 40 0～ 70 0mn)。扫描间隔由所需的单色图像的光谱分辨率和各单色图像间的波长间隔来确定。经过试验证明 ,此成像光谱仪充分利用了线型干涉滤光片的性能 ,其光谱分辨率为 16nm ,同后者的光谱带宽相差无几。仪器的空间分辨率由成像系统和CCD来确定。该仪器装置具有结构简单 ,高空间分辨率 ,较高光谱分辨率 ,扫描速度快等特点。通过一个伪装识别试验 。

煎炸食用油质量变化的同步荧光光谱研究

利用同步扫描荧光光谱法,并结合红外吸收光谱法对经过高温煎炸的几种食用油进行了分析和研究.实验发现,与新油相比煎炸后的食用油在370～380 nm附近的荧光峰消失,表明一些营养物质（如维生素E）的挥发或分解;而461 nm和479 nm附近出现的新荧光峰,和红外光谱区1745 cm附近的红外吸收增加表明油样中含有羰基C＝O基团的物质的增加.从而表明荧光光谱方法可以用来对煎炸食用油进行检测.

衰减全反射红外光谱用于人乳腺癌组织的研究

通过对32例人乳腺良、恶性肿瘤的衰减全反射红外光谱的对比研究发现,它们之间存在明显而规律的光谱差异,反映了乳腺良、恶性病变组织中,蛋白质、核酸和脂类等生物大分子的构型与构象以及相对含量上的差别研究表明傅里叶变换红外光谱可以从分子水平上揭示良、恶性肿瘤的分子结构信息。

乳腺组织形态基元共焦显微拉曼光谱的研究

利用共焦显微拉曼方法,测定了乳腺组织切片的Mapping拉曼谱,光谱采样体积达到μm尺度。通过对这些共焦拉曼谱与商业提纯肌动蛋白、胶原等生化物质做出的谱的分析比较,分离出了来自细胞质、细胞间质、脂肪以及乳腺沉积物这些组织形态基元的拉曼谱;用K阶簇分析方法,还获得了细胞核基元谱;基元谱与提纯化学物质谱的相关分析印证了组织形态基元谱的来源。还分析总结了这些组织形态基元谱的特征。这些工作为深入理解组织形态与其拉曼谱的关系以及乳腺组织形态拉曼模型的建立奠定了基础。

基于近红外光谱技术的石油组分定量分析新方法

针对石油化工产品生产控制和质量检查的需要,为提高测定产品组成的效率,将近红外光谱法作为基础测定方法,以直馏柴油、加氢精制柴油和催化裂化柴油为校正模型的训练样本,测定其中饱和烃、胶质、单环芳烃、双环芳烃、三环芳烃和环烷烃的组成,论述了采用模糊神经网络建立校正模型测定石油化工产品组成的可行性。基于dSPACE硬件平台,用验证样本对模糊神经网络校正模型进行了检验,实验结果表明,该方法响应快、误差小、鲁棒性强,在近红外长波区内,校正样品和验证样品的均方误差小于10-6。该方法可用于石油化工产品的生产工艺研究中。

TiBa玻璃微球拉曼光谱的结构共振

分别测量了 Ti Ba玻璃微球和 Ti Ba平板玻璃的拉曼光谱 ,发现 Ti Ba玻璃微球的拉曼光谱上有明显的结构共振 .根据微球腔理论对其进行了分析 ,并利用 Mie散射峰位计算公式对测量结果进行拟合 ,得到微球的直径为2 5 .0 1μm,在拉曼位移 30 0 cm- 1 (对 6 32 .8nm的激发光 )附近的折射率为 1.

人体肿瘤组织的拉曼光谱相关系数成像

运用逐点扫描(Scanning)采谱技术,测量了人体乳腺肿瘤组织的阵列拉曼光谱集(Mapping);利用自编的软件,分析和计算了该谱集与参考谱DNA、细胞质等拉曼谱的相关系数;并将其映射为灰度值,构建了点阵的相关系数成像。结果表明,相关系数成像较好地反映了参考谱所代表的生化成分的分布;DNA谱与组织中其他成分谱的相关性很小,因此DNA谱的相关系数成像能够直接地反映成像区域DNA的分布,可信度尤其高。该研究结果为进一步研究乳腺肿瘤的拉曼诊断方法奠定了一定基础。

976nm激发下Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺TiBa玻璃微球上转换发光的形貌共振

制备了Tm3+ /Yb3+ 共掺高折射率TiBa玻璃微球 ,玻璃基材主要成分为 :TiO2 ,BaCO3和SiO2 ,稀土 (% ,摩尔分数 )掺杂 0 5Tm2 O3和 3Yb2 O3。用 976nm激光激发测量了它们的上转换蓝光发射。利用光学微腔理论讨论了玻璃微球荧光光谱中的形貌共振 ,并用Mie理论公式对共振峰间隔进行了计算 ,实验结果与计算结果相符。

肺正常组织与癌变组织的表面增强拉曼光谱

采用共焦显微拉曼光谱进行肺正常组织与癌变组织的表面增强拉曼光谱测试,拉曼位移测试范围为300～1700cm-1。根据得到的肺正常和癌变组织的表面增强拉曼光谱,对比分析了两者的特点与差异。选取蛋白质主链构象中构象不灵敏的CH2弯曲振动在1454cm-1的谱线为内标,发现相比肺正常组织,癌变组织蛋白质主链中酰胺Ⅲ和酰胺Ⅰ谱带的有序构象明显减少,对α螺旋和无规则卷曲的损伤比较严重,β回折几乎消失,而骨架C—N,C—C伸缩振动却出现了与前2个谱带截然相反的状况,有序构象显著增加,蛋白质侧链构象变化与主链相比则相对复杂;DNA的骨架磷酸基团、脱氧核糖、磷酸-脱氧核糖和碱基的含量总体呈增加趋势;RNA的情况与DNA类似;磷脂的链内纵向有序性参数明显下降。

人乳腺癌组织阵列拉曼谱的模型成像研究

测量了人体乳腺管正常上皮组织及浸润性导管癌组织的阵列(Mapping)拉曼谱;利用作者前期建立的人体乳腺组织拉曼光谱模型,拟合了这些阵列谱,并将得到的归一化的拟合系数映射为灰度值,构建了乳腺组织的阵列拉曼谱模型成像。结果表明,这种模型成像具有较为明确的意义,尤其是细胞质、DNA、细胞间质基谱的拟合系数成像,较为清晰地呈现肌动蛋白、DNA及胶原的空间分布特征以及组织形态结构。与相关系数成像比较,模型成像给出了相似的结果。但模型成像对生化物质含量更敏感,成像分辨率更高。模型成像还显示癌变组织中细胞核明显增大、与细胞质相对比例明显增高,并为发展乳腺肿瘤拉曼诊断方法提供实验依据。

采用主成分分析结合相关系数法提高苯及其同系物含量预测结果的准确度

采用短波近红外光谱法对苯及其同系物进行了检测 ,研究了多组分近红外光谱主成分的特点和物理意义。指出前几个主成分和此多组分混合物的相关系数曲线十分相似 ,给予理论证明并指出了成立的条件。主成分结合相关系数法可以鉴别出系统高频噪声 ,扣除这部分噪音可有效地提高预测模型的预测准确度。

含油岩屑固体粉末荧光的研究

通过对含油岩屑固体粉末荧光的研究, 指出了在固体粉末中含油浓度在一定范围内时,其粉末荧光强度与含油的浓度成线性关系,对二者关系进行线性拟合,其相关系数R=0. 993 6。当样品中的含油的浓度达到一定程度时,其荧光强度保持一个恒定的值。同时,研究了固体粉末荧光猝灭现象以及猝灭机制。指出含油岩屑粉末的荧光猝灭,主要是生荧团分子之间形成络合物以及由于激发光谱和发射光谱重叠所引起的交叉弛豫所致。最后比较了固体粉末中荧光浓度猝灭与溶液中浓度猝灭。这些对于研究和开发对含油岩屑直接进行荧光检测的录井技术具有重要的指导意义。