太赫兹衰减全反射技术对花生冻伤快速判别研究

目的 利用太赫兹衰减全反射(terahertz attenuated total reflection,THz-ATR)光谱法实现花生冻伤的快速鉴别。方法 实验选择种子公司购入的同品种冻伤和非冻伤花生各500粒,采集1000粒花生样本的0~359.97 cm^(-1)THz光谱,通过光学参数计算得到样本集的吸光度、折射率和吸收系数。采用3点移动窗口平滑预处理和随机森林算法建立基于不同光学常数的花生冻伤识别模型。结果 在决策树棵数为500,特征变量数为38时,基于太赫兹吸光度建立的花生冻伤判别模型性能最佳,准确率、召回率、精确率达到97.0%、98.0%、96.1%。结论 本研究所建立的定性模型准确率高, THz-ATR技术有望为花生冻伤的快速无损鉴别提供一种新的高效的检测方法,为太赫兹技术在食品检测领域的应用提供了现实依据。

基于太赫兹衰减全反射技术的花生品种快速鉴别

利用太赫兹衰减全反射技术,结合距离匹配算法,对不同品种花生进行快速分类鉴别。实验随机采集花育36号、鲁花1号和鲁花9号共3个花生品种、总计60个花生样本在0.3~3.6 THz的太赫兹衰减全反射光谱,随后对其吸收系数进行一阶导数及归一化预处理,并建立花生品种的距离匹配快速鉴别模型。距离匹配模型结果显示:3个类别的总体识别准确率可达93.3%,仅有1个样本预测错误。研究结果表明,利用太赫兹衰减全反射技术实现花生品种快速鉴别具有一定的可行性,具有操作简单且快速高效等特点。

基于太赫兹衰减全反射技术的花生霉变程度判别

为了能够可靠、快速、便捷地检测花生仁不同程度的霉变,研究了一种基于太赫兹时域光谱技术、分别结合误差反向传播(Back propagation,BP)神经网络算法与支持向量机算法(Support vector machine,SVM)的霉变花生定性分析方法。为排除不同样本带来的偶然性,实验随机采集花育36号、鲁花9号两个花生品种进行霉变培养。依据花生的感官特征与前人的研究经验,将花生分为正常、轻度霉变、中度霉变与严重霉变4类,采用太赫兹衰减全反射技术采集花生仁样本光谱(波段0. 3～3. 6 THz)。利用傅里叶变换方法对时域光谱信号进行频域变换并进行加窗处理,然后对所得频域信号进行光学常数吸光度与吸收系数的提取,得到样本的光学常数信号,并进行特征波段筛选。在此基础上分别建立BP神经网络定性分析模型与SVM定性分析模型。实验表明,BP神经网络模型对花育36号花生霉变模型的预测集识别正确率为88. 57%,对鲁花9号花生霉变模型的预测集识别正确率为91. 40%;Lib-SVM模型对两个品种花生霉变的二分类模型、3类霉变花生的三分类模型的预测集识别正确率均为100%。应用太赫兹时域光谱技术结合SVM算法检测霉变花生仁效果良好,具有一定的可行性。

红外光谱微量水平衰减全反射技术检验常见胶水的应用研究

目的建立无损快速检验胶水红外光谱法。方法利用红外光谱衰减全反射技术(ATR)对8种常见胶水样品进行光谱分析,根据出峰位置差异,对8种胶水样品进行鉴别,并建立相应的红外光谱数据库。结果不同类型的胶水其红外图谱有明显差异,而同一类胶水在某些波数区间也存在着一定的差异。结论利用红外光谱衰减全反射技术可以快速、准确、无损的检验鉴别胶水样品。

基于THz-ATR技术的水稻品种快速无损识别研究

水稻的品质和产量与自身品种密切相关,本研究应用太赫兹衰减全反射式(THz-ATR)技术采集8个品种水稻种子0~359.97 cm^(-1)光谱,并通过光学参数计算得到样本集的折射率谱和吸收谱。采用3点移动窗口平滑预处理和支持向量机分别优化及建立基于折射率和吸收系数的8个水稻品种识别模型,其中基于吸收系数的SVM模型预测准确率为98.5%,基于折射率谱的SVM模型预测准确率为89%;实验结果表明,将THz-ATR技术用于水稻品种识别具有初步可行性,有望为水稻品种快速鉴定提供为参考。

FTIR技术应用于香烟烟气的分析

文章采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合气溶胶流管技术(AFT)和衰减全反射技术(ATR)分别得到香烟整体烟气和气溶胶的红外谱图。通过解析红外谱图可得到丰富的基团振动信息,1230cm-1处为酚类化合物的C—O伸缩振动峰,1735cm-1处的尖峰为羧酸中羰基的伸缩振动峰。由于烟气中气体占主要比例,所以CO在2118和2170cm-1出现较强的双峰,2343和2362cm-1为CO2特征吸收峰,其强度远远高于其他峰的强度。而气溶胶谱图中最明显的不同就是CO峰消失,CO2峰强度也大大减弱。因此将两种技术结合,特别是通过分析对比某些特征峰的变化,得到香烟烟气所发生的化学变化、组分挥发以及形态聚集等动态变化过程。为分析香烟燃烧产物提供了一个新思路,且不需对样品进行预处理,具有方便、快捷、无损等优点。

ATR-FTIR光谱技术在聚合物膜研究中的应用

红外光谱是聚合物研究中常用的一种表征手段,而衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)更是由于在研究聚合物薄膜方面具有显著的优势而被广泛使用。逐层组装(layer-by-layer assembly)技术是一种常用的组装聚合物超薄膜的方法,ATR-FTIR光谱技术的引入可以在获取膜组装过程中相应信息的同时有效地避免表征过程中对样品的损害。另一方面,ATR-FTIR方法与二维相关光谱技术(two-dimensional correlationspectroscopy,2D correlation spectroscopy)相结合也是研究小分子(主要是水分子)在聚合物薄膜中的渗透行为的有效手段。本文对ATR-FTIR的基本原理和显著特点作了介绍,并以实例阐述该方法在逐层组装技术和水分子在薄膜内渗透行为研究两方面的应用。

ATR-FTIR技术在进口血竭掺伪鉴别中的应用

目的:利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)对进口血竭中的掺伪物质进行快速鉴别。方法:根据进口血竭与松香、达玛树脂、国产血竭对照药材的红外光谱对比图来对进口血竭中的掺伪物质进行快速鉴别。结果:27批进口加工血竭中有13批掺入了松香,3批掺入了达玛树脂,4批为国产血竭冒充,严重影响了进口血竭的质量。结论:傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术操作快速简便,适合中药的快速鉴别。

ATR-FTIR光谱技术在高聚物研究中的应用

本文对衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)的基本原理和特点作了简单介绍,并以橡胶和淀粉为实际例子,阐述了该方法在高聚物研究中的应用。

原位衰减全反射表面增强红外光谱实验技术

介绍了原位研究电极/溶液界面反应的技术——衰减全反射表面增强红外光谱实验技术(ATR-SEIRAS)的产生背景和工作原理,重点描述了ATR-SEIRAS实验技术的关键:光谱电化学池的构造和薄膜电极的制备。与IRAS相比,ATR-SEIRAS技术可以更容易消除溶剂的背景吸收,获得较高的表面灵敏度,而且允许物质在电极表面自由扩散。与循环伏安相结合,利用ATR-SEIRAS技术可以实时监测电极/溶液界面间的反应。选择了利用ATR-SEIRAS实验技术原位研究功能表面的构造和性质、分子识别和反应中间体的形成等方面的应用实例,分析了ATR-SEIRAS实验技术的研究方向。

FTIR/ATR光谱应用于甘蔗糖蜜锤度的快速测定

采用FTIR/ATR光谱,偏最小二乘法(PLS)和Savitzky-Golay(SG)平滑方法建立甘蔗糖蜜锤度的快速测定方法和光谱分析的优化模型。基于全谱4500—600cm-1,利用计算机算法平台,把483种SG平滑模式和1—40的PLS因子数任意组合分别建立PLS模型。根据预测效果,最优模型为原谱平滑,2、3次多项式类型,45平滑点数,PLS因子数为6,预测均方根偏差(RMSEP)、预测相关系数(rp)和相对预测均方根偏差(RRMSEP)分别为0.978%、0.902%和1.05%,预测精度很高,并且大幅度优于未做SG平滑处理直接用PLS建模的预测效果。从而表明,FTIR/ATR光谱能够应用于甘蔗糖蜜锤度的快速准确测定,SG平滑模式和PLS因子数的联合大范围筛选能够有效地应用于FTIR/ATR光谱分析的模型优选。

复印纸及其文字墨粉的无损检验

用红外衰减全反射技术 ,系统检验激光打印或静电复印文件 ,分别对文件的空白纸边和文字部分进行无损测定 ,获得纸张和“纸 +墨”的ATR谱图 ,再用差谱法获得墨粉的ATR谱图。据此可鉴别同一厂家不同品牌的激光打印机或静电复印机制作的文件。

傅里叶红外光谱分析在快速检验中的应用

介绍了近年来傅里叶红外光谱新技术在纺织品快速检验中的应用。

不同品种茄子皮的红外光谱分析

采用傅里叶变换红外光谱-衰减全反射技术对四种不同品种的茄子皮进行了分析。研究表明,不同品种茄子皮的化学成分存在一定差异,类黄酮花青素类、糖类、酯类、酸类物质的相对含量品种间存在明显差异。四种不同颜色茄子品种里,黑紫茄皮的花青素含量最高,其余依次是紫茄皮、绿茄皮和白茄皮;而酯类、酸类物质相对含量则呈相反的趋势,白茄皮相对含量最高,其余依次是绿茄皮、紫茄皮、黑紫茄皮,四种不同品种茄子皮糖类物质的结构比例差异较大。红外光谱-衰减全反射技术为不同品种茄子皮的分析和评价提供了一种快速、全面和客观的方法和手段。

Si(111)湿法腐蚀后表面形态的FTIR研究

运用偏振衰减全反射傅立叶变换红外光谱技术 (ATR-FTIR) ,研究了 Si(1 1 1 )在不同比例的 NH4F-HCl溶液中腐蚀后的表面形态。通过分析表面振动模型的偏振波长及红外粗糙因子 ,表明在较低的 PH值的NH4F-HCl溶液中腐蚀的 Si(1 1 1 )表面粗糙度较大 ,与通过扫描隧道显微镜 (STM)

表面及界面分析的一种有效手段

聚合物材料表面和界面的理化性能,如官能团或化学键的组成及分布,近年来成为学术界和工业界密切关注的课题。在涂料,粘接、生物聚合物材料、复合材料、分子膜等学科中尤为重要。常见的表面分析方法如:电子显微镜(TEM/SEM),用于化学分析的电子光谱(ESCA,XPS,Auger),亚离子质谱(SIMS)等,它们各有所长,互为印证。近年来。

基于中红外光谱技术快速测定玄参生品及炮制品中哈巴俄苷含量的研究

目的采用中红外光谱衰减全反射光谱技术(attenuated total reflectance,ATR)对玄参生品与炮制品中哈巴俄苷的含量进行快速无损的测定。方法以高效液相色谱为对照分析方法,测定玄参炮制前后哈巴俄苷的含量,运用偏最小二乘法(partialleast squares,PLS)建立ATR光谱与哈巴俄苷的HPLC分析值之间多元校正模型,并对炮制前后的未知样本进行预测。结果校正模型决定系数生品为r2=83.81,SEE和SEP分别为0.021 55和0.051 03;制品校正模型决定系数为r2=95.56,SEE和SEP分别为0.007 30和0.034 78。结论该法可以作为一种准确、快速、高效、无损的检测方法用于检测中药炮制前后有效成分的变化规律。