含有光敏剂的人体皮肤的激光诱导荧光光谱分析

利用血红蛋白在578nm处有吸收峰以及在光动力疗法治疗鲜红斑痣过程中病变区血液含量减少的特性,根据测得的含有光敏剂的皮肤层激光诱导荧光光谱,计算了皮肤层光敏剂的荧光强度随时间的变化关系。通过光谱处理计算了624nm处光敏剂血卟啉(HpD)的荧光峰值强度。分析和计算结果表明,皮肤层中的血液含量的减少导致新的荧光光谱峰(578nm处)的产生,新荧光峰的产生造成624nm处荧光强度的增大,因此必须排除这种影响才能得到皮肤层由光敏剂产生的荧光强度。由光谱处理结果得到治疗过程中病变区光敏剂荧光强度的变化曲线。

水体中溶解有机物激光诱导荧光光谱分析方法

讨论了用激光诱导荧光(LIF)的方法分析水体中溶解有机物(DOM)的含量,利用拉曼散射信号对荧光光谱进行归一化处理,消除激发光强度和水体对荧光的二次吸收和接收条件等因素的影响,并给出了理论依据,由此依据得出了非线性浓度校准的数学模型。利用这个数学模型对实验数据进行非线性拟合,拟合的相关系数高于0.99。该浓度校准的数学模型,考虑到了水体对荧光信号的二次吸收以及溶液浓度的变化对二次吸收的影响,结果表明它可作为不同水体的通用浓度校准的数学模型对水体中的DOM进行定量分析。

多道检测-激光诱导荧光光谱分析装置研究

采用Nd∶YAG激光器为激发光源 ,与CCD光学多道分析系统联用建立了多道检测 激光诱导荧光光谱分析装置 ,并对该装置的设计进行了优化 ,荧光光谱测量范围 350～ 10 0 0nm ,波长精度 0 .3nm ,探测器光谱响应灵敏度 0 .1LX。采集和检测了若丹明 6G乙醇溶液的高信噪比荧光谱 ,最低检出限达到 10 - 8mol/L。线性范围为 10 - 6～ 10 - 8mol/L。将所建立的装置用于若丹明B荧光淬灭法测定水中硒的含量 ,获得了满意的结果。方法的线性范围为 1～ 10 μg/L ,检出限为 0 .5μg/L ,加标回收率为 81.3%～ 112 .5%。

激光诱导荧光光谱分析进展

本文对激光诱导荧光光谱分析的研究现状和发展趋势进行了综述。着重介绍了激光诱导原子荧光光谱、激光诱导分子荧光光谱、激光低温光谱,时间分辨光谱和激光诱导荧光光谱与其它分析技术的联用研究。

激光诱导荧光光谱分析法研究Ⅵ——Eu-DBM-TOPO-Tween-60体系的发光机理和分析应用

本文以Nd;YAG激光器的三倍频输出为激发光源,硅增强靶型光学多道分析仪为检测器,研究了铕-二苯甲酰甲烷-氧化三正辛基膦(Eu-DBM-TOPO)体系的激光诱导发光特性、发光机理和影响荧光发射强度的因素。提出了该体系荧光发射过程的两步能量传递机制,拟定出用DBM-TOPO-Tween-60体系测定痕量铕的激光诱导荧光光谱分析方法。采用标准加入法测定了高纯稀土氧化物和合成水样中的痕量铕,结果令人满意。

激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅰ)-EDTA-Tiron-CTMAB体系和光学多道分析仪用于痕量铽的测定

采用Nd:YAG泵浦的染料激光器和硅增强靶型光学多道分析仪组装的激光诱导荧光光谱测量装置,研究了不同类型表面活性剂对铽-EDTA-Tiron体系的增敏、增稳作用和激光能量与荧光强度的关系,拟定了以EDTA-Tiron-CTMAB测系测定痕量铽的激光诱导荧光光谱分析方法。实验结果表明,此法具有灵敏度高、选择性好,稳定和快运等特点。不经分离,用于氧化钇中痕量铽的测定,结果良好。

基于FCM的煤矿突水激光诱导荧光光谱分析

快速识别煤矿突水水源类型对于矿井水害防治意义非凡。鉴于传统水化学方法水源识别耗时较长等诸多不足,提出了将模糊C均值聚类(FCM)算法和多维标度分析(MDS)用于激光诱导荧光光谱识别煤矿突水水源这一新思路。由于FCM算法在光谱分析和模式识别等方面都有着成功的应用,况且激光光谱具有时间响应快、灵敏度高、干扰小等优点,通过实时采集水样的荧光光谱数据,利用FCM和MDS对光谱数据分析后就可以辨别水样类型。以华东地区某矿的老空水和奥灰水以及按比例混合得到水样共7种(每种水样各20个样本)为实验材料,利用405nm激光打入被测水体,一共采集了140组荧光光谱数据,随后选择合适的波长区间进行分析。取每种水样各15组共105组光谱数据用作训练集,其余35组光谱数据用作测试集。使用MDS建立七种不同水样的模型,再利用FCM算法进行聚类分析得到七种水样的簇中心,最后使用得到的簇中心对测试集进行验证。实验结果表明,不同水样的光谱图有着较大差异,选取合适的波长区间下的光谱数据,在MDS下选择维度为2,利用FCM算法对水样进行分类,全部140组样本的准确率是100%。

激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅸ)Dy-AA-TOPO-SLS的发光机理及分析应用

本文采用自己组装的激光诱导荧光光谱测定装置,研究了镝-乙酰丙酮-三正辛基膦化氧(Dy-AA-TOPO)体系在表面活性剂十二烷基磺酸钠(SLS)存在时的吸收光谱特性和激光诱导发光光谱特性,首次在室温测得AA的磷光发射.并从配体、中心离子的化学性质和所形成配合物的对称性及它们的光谱能级等方面综合考虑,提出配合物体系的发光机理和荧光发射过程中的能量传递方式.共存离子对配合物体系荧光发射强度的影响表明,在一定浓度范围内,某些稀土和非稀土离子可产生荧光增强作用,即“协同发光”效应.拟定出测定痕量镝的激光诱导荧光分析方法,对于单个激光脉冲产生的荧光,镝的工作曲线的线性范围为1-200ppb.用于高纯氧化钇中痕量镝的测定,获得了满意的结果.

激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅲ)-Tb-TFA-TOPO-SLS的发光机理及分析应用

本文采用自己组装的激光诱导荧光光谱测定装置,研究了Tb-TFA-TOPO-SLS体系的发光特性和能量传递机制。首次测得TFA的室温磷光发射,拟定出测定痕量铽的激光诱导荧光分析方法。

基于5 kHz平面激光诱导荧光的射流火焰局部熄火时空特性分析

基于高频光学测量手段研究射流火焰局部熄火的分布特性,对于分析燃烧场不稳定性机理有重要意义。建立5 kHz的平面激光诱导荧光测量系统,对高速射流火焰开展实验研究,并获得火焰结构的动态发展过程;将双边滤波、竖直滑窗局部自适应阈值等图像处理方法引入平面激光诱导荧光图像的预处理,在局部断裂结构数量特征的基础上,提取局部断裂结构长度和空间位置等特征;基于上述特征深入解析局部熄火的时空分布特性,进一步完善高频平面激光诱导荧光诊断与分析方法。研究表明:双边滤波算法处理后,图像峰值信噪比为34.3 dB,结构相似度为0.93,噪声水平显著降低,获得了较好的去噪效果;使用竖直滑窗局部自适应方法进行图像分割的F1分数达到93.30%;断裂结构累计数量随时间线性增加,当射流马赫数由0.5增至1.6时,单侧图像断裂结构的每秒累计数量从790.7增至9 217.2,并且局部熄火频率与射流马赫数呈指数关系;断裂结构主要分布区域为火焰臂及上侧中央燃料区。本研究进一步拓展了高频平面激光诱导荧光技术的应用能力,证明了高频平面激光诱导荧光技术用于局部熄火时空分布特性研究的可行性。

基于激光诱导荧光光谱技术检测花生中黄曲霉毒素B_(1)

目的探究激光诱导荧光(laser induced fluorescence,LIF)技术检测花生中黄曲霉毒素B_(1)(aflatoxin B_(1),AFB_(1))的可行性,定性和定量分析花生中的AFB_(1)。方法制备不同浓度梯度的污染花生,经LIF系统采集荧光光谱,平滑后分析光谱数据结构。基于全波长光谱使用5种不同建模方法对污染花生定性判别,采用偏最小二乘法回归(partial least squares regression,PLSR)和BP神经网络(BP neural networks,BPNN)进行定量预测。通过竞争性自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)提取特征波长,研究其对定性和定量预测的影响。结果对于全波长光谱数据,线性核函数的支持向量机[support vector machine with linear kernel function,SVM(Linear)]建立的判别模型效果最优,预测正确率100.00%。PLSR和BPNN均获得较好的定量预测效果,剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)>3.0,检出限(limit of detection,LOD)<20μg/kg;对于特征光谱数据,SVM(Linear)定性判别预测正确率93.94%,F1值为0.94,受试者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.989。建立的PLSR模型性能优于未提取特征波长的两种定量模型,RPD为3.36,LOD为14.76μg/kg。结论LIF技术检测花生中的AFB_(1)简单快速,定性定量预测模型准确性好,具有一定可行性。

激光诱导离子荧光光谱分析

本文评述了激光诱导离子荧光光谱的实验装置和分析应用,详细讨论了激发源、原子化器、光路以及检测限和等离子体诊断等问题,并将ICP作为原子化器的激光诱导离子荧光光谱与ICP发射光谱进行了比较。展望了激光诱导离子荧光光谱分析的发展趋势。

基于SAO-VMD-FFT的激光诱导荧光光谱信号信噪比提升方法

针对基于激光诱导荧光光谱法(LIFs)的便携式场地地下水检测技术装备在原位检测地下水中典型重金属时,光传感信号含噪声严重,影响后续定量分析准确度的问题,提出了一种雪消融优化器(SAO)寻优算法优化的变分模态分解(VMD)结合快速傅里叶变换(FFT)的LIFs光传感信号信噪比提升算法。利用SAO算法对VMD分解关键参数分解模态个数K和惩罚因子α进行优化,实现含噪信号的自适应最佳VMD分解,得到一系列本征模态分量。进一步结合FFT算法寻找频率突变点从而筛选出相关模态。累计相关模态得到信噪比提升后的信号。通过仿真和实测信号分析,结果表明,与EMD、WTD和S-G等常用算法相比,建立的算法能更好地去除LIFs信号中的噪声分量,保留有用信息。对方法的可行性和有效性进行了验证,可为后续利用LIFs传感信号原位定量分析地下水中重金属元素含量提供支持。

激光诱导药物诱发肝癌小白鼠血清荧光光谱分析

目的 研究药物诱发肝癌小白鼠的血清荧光光谱。方法 用 5 32nm激光诱导荧光 ,多功能光栅光谱仪获得药物诱发肝癌小白鼠的血清荧光光谱。结果 肝癌小白鼠与健康小白鼠血清荧光光谱在 5 86nm和 70 8nm附近都有 2个锐峰 ,但肝癌小白鼠血清荧光光谱的这 2个锐峰蓝移了约 2nm ;健康小白鼠血清荧光光谱在这 2个锐峰之间没有谱峰 ,而肝癌小白鼠的血清荧光光谱在这 2个锐峰之间有 2个明显的谱峰 ,分别在 6 15nm和 6 4 3nm处 ,且强度较大。结论 肝癌小白鼠的血清荧光光谱有很强的特异性。

大肠癌激光诱导自体荧光光谱分析研究

采用激光诱导自体荧光诊断系统对40例大肠组织标本荧光光谱随机信号进行采集,并基于主成分分析法和神经网络模型,进行光谱分析及临床样本自动诊断分类,获得了较好的临床诊断敏感性和特异性,为大肠癌自体荧光光谱智能诊断系统的开发奠定了基础。

激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅷ)——Tb-AA-TOPO-SLS的荧光特性及应用

本文采用自己组装的激光诱导荧光光谱测定装置,研究了铽-乙酰丙酮-三正辛基膦化氧-十二烷基磺酸钠(Tb-AA-TOPO-SLS)体系的激光诱导发光特性和能量传递机制。首次在室温测得AA的磷光发射,拟定出测定痕量铽的激光诱导荧光光谱分析方法。

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)定量分析缅甸翡翠中的镁与钙

激光诱导击穿光谱对于宝玉石的定量分析一直是研究热点和难点,为了拓展激光诱导击穿光谱在宝石学研究与检测领域的应用,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)对22个缅甸翡翠样品进行镁、钙含量的测量和分析,选取Ca(315.954 nm)、Mg(285.210 nm)和作为定标分析谱线,以Si(288.170 nm)光谱线作为内标谱线。以15个样品分别绘制出了基于谱线强度和基于谱线积分强度的MgO与CaO内定标曲线,基于谱线强度内定标法分析建立的MgO与CaO拟合曲线的相关系数R^(2)分别为0.904和0.949,以检验集中7个样品检验定标曲线,MgO与CaO的LIBS测量值与参考值的相对偏差分别为9.4%~42.2%、4.1%~55.2%,与样品参考值的偏差分别低于0.47%、0.73%;而基于谱线积分强度内定标法分析建立的MgO与CaO元素拟合曲线的相关系数R^(2)分别为0.947和0.973,以检验集中7个样品检验定标曲线,MgO与CaO的LIBS测量值与参考值的相对偏差分别为3.7%~34.9%、3.8%~37.3%,与样品参考值的偏差分别低于0.56%、0.49%。实验结果表明,基于谱线的积分强度的内定标法提高LIBS检测翡翠中MgO与CaO的精确度。研究表明,LIBS对翡翠样品的定量分析具有可靠的重复性和准确性,在宝石学研究领域具有重要的应用潜力。

利用激光诱导击穿光谱分析土壤成份

搭建了一套激光诱导击穿光谱实验装置,并通过配置特定样品,开展了一系列激光诱导击穿光谱探测实验。根据含有不同质量分数的同种元素样品的激光诱导击穿光谱实验结果,获得元素质量分数与谱线强度的关系曲线(定标曲线)。对中南民族大学附近的土壤进行激光诱导击穿光谱实验,发现土壤中含有Mg,Ca,Na等18种元素,对河南云台山茱萸峰岩石的激光诱导击穿光谱实验结果仅获得Fe,Mg,Ca3种金属元素。比较这2种实际样品的激光诱导击穿光谱结果表明,检测样品的物理结构影响激光诱导光谱的实验结果。

基于飞秒激光与纳秒激光协同多光子诱导荧光的火焰中氢原子瞬态检测

为了准确测量碳氢燃料燃烧过程中原位氢原子,提出了飞秒-纳秒激光协同激发的氢原子瞬态在线探测策略。以243 nm的飞秒激光经过双光子过程将基态氢原子激发到2S能级,随后这些氢原子再被656 nm的纳秒激光激发到3P能级,通过探测3P-2S的荧光发射,实现了宽当量比范围的氢原子无干扰瞬态在线测量。实验结果表明:通过飞秒-纳秒协同的方式,可以有效降低激光光解产生的氢原子对原位氢原子探测的干扰。

激光诱导等离子体的实验研究及其在光谱分析中的应用

综述了近几年国内外在激光诱导等离子体方面的实验研究进展 ,及其在光谱分析中的应用。着重阐明了在不同的条件下 (气体种类、环境气压、激光能量、波长、脉宽、功率密度、观测高度 )激光诱导等离子体的形成、辐射、电子温度、电子密度和扩散速度方面的实验研究 ;另外 ,激光诱导等离子体用于物质成分分析中 ,主要阐述了直接采集等离子体的辐射进行固态、液态和气态样品的分析以及激光烧蚀与ICP光源联用进行的光谱化学分析两个方面 。