同步扫描光谱方法研究聚合物结晶动力学过程(英文)

固体表面反射光与其折射指数之间存在余弦函数关系,而折射指数的均方起伏又和固体表面的密度和浓度起伏有关。因此从反射光的变化可以反映材料内部结构的一些变化。基于此理论指导,本文利用同步扫描光谱(SSS)方法,即荧光光谱仪的同步扫描模式进行反射光的检测,成功地监测了聚己内酯(PCL)薄膜在铜片上的熔融和非等温结晶过程。PCL薄膜的SSS谱图出现了两个明显的荧光光谱仪的光源峰(467和473nm),利用这两个峰的信息可以表征聚合物的熔融和结晶过程中分子链结构的变化。采用SSS方法表征分析得到了PCL的热动力学和结晶动力学参数,其结晶Avrami exponent n为2.8~3.2,平均值为3.1,表明PCL的非等温结晶遵循异相成核、三维球晶生长机理。这些与差示扫描量热仪(DSC)得到的参数一致。研究结果表明SSS方法是一种简单、有效的原位测试聚合物熔融和结晶动态过程的方法。此外,SSS方法是一种基于荧光光谱仪的具有普适性的光谱方法,对发光和不发光固态聚合物均可以检测研究。

同步扫描荧光光谱对水体四种重金属离子毒性的研究

采用三维荧光光谱和Δλ=20nm同步扫描荧光光谱技术研究Hg2+,Cd2+,Cu2+,Zn2+胁迫作用下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)荧光光谱的变化情况,两种光谱技术得到了较为一致的结论:即胁迫作用96h后,蛋白核小球藻荧光中心处的荧光值显著降低,四种重金属离子对藻细胞光合系统的叶绿素a和叶绿素b造成了严重的破坏。进一步分析四种重金属离子浓度与由同步扫描荧光光谱得到的藻荧光猝灭效率I0/I的相关性可知:重金属离子的毒性与荧光猝灭效率I0/I呈正相关关系,均随重金属离子浓度和胁迫时间的增加而增强。对某一种重金属而言,同步扫描荧光光谱可实现藻细胞对该重金属毒性的评价。与三维荧光光谱相比,同步扫描荧光光谱具有耗时少、对特定荧光中心选择性高等优点,是研究水体有毒污染物毒性的有利工具。

同步扫描荧光光谱法鉴别原子印油

本文应用同步扫描荧光光谱法,对不同生产厂家及同一厂家不同品牌的原子印油样品进行分析鉴别,依据不同样品同步扫描荧光光谱的特性,确定了较佳的实验条件.在普通荧光光谱法分析的基础上,进一步提高了检验分辨率,达到了区分不同样品的目的,为全面利用荧光光谱法区分鉴别原子印油提供了科学依据.

地球同步扫描成像吸收光谱仪的要求、设计原理和性能

大气科学所面临的重大问题之一是如何估计和了解自然的和人为的污染对局部、地区和大陆范围内生物质量的影响并对这种影响进行量化。要想了解地区污染在大陆范围内的影响,必须把每天的时间量程与季节和年时间量程联系起来,同时也必须把局部空间与地区和大陆空间范围联系起来。这就要求人们每时每刻都以适当的横向分辨率和垂直方向分辨率对这种污染进行监测。用像TOMS和GOME那样的仪器从低地球轨道平台上对对流层进行观测,这已经证明了探测与空气质量有关的大气成分的可能性。但是,这些仪器在每天的重访时间和对局部云层的统计方面受到了限制。从地球同步轨道上进行测量,这是以适当的横向分辨率从空间观测每日变化的一种实用方法。因此,有人提出了地球同步对流层污染探测仪(GeoTROPE)任务。这种探测仪由两台仪器构成,基中一台是覆盖热红外波段的地球同步傅里叶成像光谱仪(GeoFIS),另一台是覆盖紫外、可见光和短波红外(UV-VIS-SWIR)谱区的地球同步扫描成像吸收光谱仪(GeoSCIA)。本文简述通过用紫外-可见光-短波红外成像光谱仪测量背散射太阳辐射从地球同步轨道进行对流层遥感的可能性和可行性。GeoSCIA是一台采用二维CCD列阵进行光谱成像和空间成像的中分辨率成像光栅光谱仪。本文对该仪器的要求、设计原理和性能作了介绍,并估计了对流层成分的提取精度。阳光背散射测量结果与GeoFIS的热红外测量结果的综合分析表明,把这些谱区中的观测结果结合起来可以更高的精度测量低至边界层或者云顶高度处的有关成分的浓度。

基于三维同步荧光光谱确定原油样品浓度的新方法

在对胜利油田原油样品进行不同浓度时的△λ为40nm的同步扫描荧光光谱的测量中，发现不同的浓度时的光谱不仅表现为峰高变化，峰位也有显著变化。综合整个光谱的峰高峰位等多因素，文章建立基于同步三维荧光光谱确定原油样品浓度的新方法，即采取二维三次卷积插值的方法获得连续的浓度三维荧光图谱，并与待测样品的同步光谱进行最小二乘法的谱线识别方法以确定其浓度，在10^-4～1．0g·L^-1浓度范围内误差小于3％。与传统的石油荧光录井中所采用的二维发射荧光方法相比，文章提出的确定原油样品含油量的光谱方法的适用测量范围和测量精度均有大幅度的提高，可望在石油录井中得到应用。

同步荧光光谱多点函数拟合确定原油样品浓度技术

目前油田使用的定量荧光录井中存在二维发射光谱单一峰值浓度的定量测量范围小、多次稀释增大了人为误差和浪费的问题。利用同步扫描荧光光谱技术,在10-4g/L至10g/L浓度范围内获取胜利油田原油样品在不同浓度下波长差为40nm的正己烷萃取液的同步光谱,发现不同的浓度下同步光谱不仅表现为峰高变化,峰位也有显著变化。选取了最具代表性的7个峰值,将光谱数据在非线性范围内进行多峰值的最小二乘法浓度响应函数拟合,多点同时定量,所得误差小于5%,重复率和准确率较高。

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.

基于特征荧光光谱的铜绿微囊藻MC-LR的快速预测

以自然水体为培养基对铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)进行了为期95天的实验室培养。测量了铜绿微囊藻不同生长阶段培养水体的三维荧光光谱和同步扫描荧光光谱,并且同步分析了藻类叶绿素a浓度和胞外微囊藻毒素MC-LR浓度.结果表明:根据三维荧光光谱得到荧光信号A、信号X和信号C,分别代表类蛋白、海洋腐殖酸和类富里酸.对各荧光信号强度与细胞外微囊藻毒素MC-LR浓度以叶绿素a浓度进行归一化,发现二者在藻类衰亡期具有相同的变化趋势,且最大值出现的时间较为一致,两者表现出显著的线性相关性.因此,结合荧光光谱特征信号和叶绿素a浓度可以实现对藻毒素MC-LR浓度的快速预测.就实验方法而言,Δλ=80 nm的同步扫描荧光光谱法相对于三维荧光光谱法具有耗时少、测量简便等优点,可以完整反映荧光信号A、X和C的强度,更适合用于以藻毒素快速预测为目的的水体荧光光谱在线分析.

双谱特征荧光强度比值法在定量荧光录井中的应用

在钻井液污染条件下,准确、快速判别原油荧光显示是定量荧光录井技术的关键。为了寻找一种更科学、实用的技术方法,使该技术向更成熟和完善的程度发展,该文在国内外大量资料调研和室内实验、研究的基础上,首次提出了用于原油荧光显示识别的双谱特征荧光强度比值法。该方法综合提取了发射和同步荧光光谱的多重荧光信息,并利用新研制的原油荧光显示识别分析软件对信息进行智能化分析处理。该方法克服了当前定量荧光录井技术中岩样预处理过程带来的原油荧光信息损失,避免了背景扣除法的偏差。室内模拟实验和现场应用表明,该方法简便、快捷、准确,原油荧光发现率高。