光程补偿近红外光透射反射干涉重构微结构内部形貌

高深宽比微结构的底部及侧壁形貌重构是微机电系统领域亟待解决的一个问题。本文提出光程补偿近红外光透射反射干涉技术重构微结构内部形貌的方法,所采用的近红外光干涉技术将白光干涉系统中的光源扩展至近红外光源,将反射干涉技术扩展至透射反射干涉技术,近红外光干涉测量系统由近红外光光源、干涉显微镜、红外光CCD、高精度压电陶瓷和数据采集系统组成。设计了具有两个台阶的GaAs半导体微结构待测样品,采用近红外光垂直扫描干涉法并通过光程补偿,重构了微结构的内部三维形貌,并与扫描电镜结果进行对比。光程补偿近红外光透射反射干涉技术测量的台阶相对高度分别为2. 132μm和0. 766μm,与扫描电镜和近红外光反射干涉测量结果基本一致,分别对应2. 16%和2. 68%的相对误差。测量结果表明,该测量系统能够测量高深宽比微结构底部及侧壁形貌。

近红外光谱漫反射和漫透射测量方法在玉米品种真实性鉴定中的应用研究

研究了适合进行玉米群体样品品种真实性鉴定的光谱测量方法。分别用近红外光谱仪的全波漫反射和短波漫透射测量方法采集8个玉米品种的光谱数据,对预处理后的数据做偏最小二乘分析(PLS-DA),建立8个玉米品种的仿生模式识别模型。分别统计用两种方法所测数据建立的品种识别模型对本类样品的平均正确识别率和对异类样品的平均正确拒识率,漫反射方法达到94.5%和96.71%,漫透射方法达到98.50%和98.00%,均满足玉米品种初筛所要求的精度,其中短波漫透射方法建立的模型对测试样本的平均正确识别率和拒识率分别比全波漫反射方法高出4%和1.3%。

苹果可溶性固形物和糖酸比可见/近红外漫反射与漫透射在线检测对比研究

可溶性固形物和糖酸比是苹果内部品质主要评价指标之一。为此进行苹果糖酸比和可溶性固形物可见/近红外漫反射和漫透射对比检测研究。180个冰糖心和红富士样品被分成建模集和预测集(136∶44),分别用于建立偏最小二乘模型和验证模型的预测能力。在运动速度5个/秒时,采集了冰糖心和红富士两种样品的可见近红外光谱。漫反射和漫透射可见近红外光谱经多元散射校正、标准正态变量变换、基线校正等预处理后,建立了偏最小二乘回归模型。未参与建模的44个样品用于评价模型的预测能力,经比较,漫透射检测方式优于漫反射检测方式,主要因为漫透射检测方式能更有效地克服杂散光。可溶性固形物模型预测相关系数达到0.936,预测均方根误差为0.476°Brix;糖酸比模型预测相关系数达到0.785,预测均方根误差为10.94。研究结果表明:应用可见/近红外漫透射光谱技术,可实现苹果可溶性固形物和糖酸比在线检测。为大宗水果内部品质分选提供了技术支持和参考依据。

基于近红外漫反射与漫透射光谱的玉米单倍体鉴别比较研究（英文）

使用JDSU公司的MicroNIR1700型微型近红外光谱仪,研究了适合进行单籽粒玉米单倍体鉴别的光谱测量方法。基于近红外光谱定性分析技术,比较了漫反射和漫透射两种情况下玉米单倍体鉴别的效果。光谱数据经过预处理后,采用PLS+OLDA特征提取算法,应用SVM建立玉米单倍体鉴别模型,分别统计漫反射和漫透射实验条件下,鉴别模型的正确识别率。在微型光谱仪内置光源漫反射的光谱测量方式下,不分胚面朝向,玉米单倍体籽粒平均识别率低于60%,不能有效鉴别玉米单倍体和多倍体。而采用外置光源对籽粒进行漫透射光谱测量方式,获得了平均正确识别率为93.2%的鉴别效果,并且模型稳定性好。实验结果表明,漫反射光谱仅能获得玉米籽粒表层信息,因此玉米籽粒胚面朝向严重影响漫反射光谱鉴别单倍体种子的效果;而漫透射光谱可以实现分析光程纵深信息全累加,能够得到样品内部的信息,因此对胚面朝向不敏感,能够有效地对随机摆放的玉米单倍体和多倍体进行识别。近红外方法能快速、无损地鉴别单倍体,并且微型光谱仪采集速度快,成本低,为实现实用化的自动鉴别提供了条件。

可见/近红外漫反射与漫透射检测脐橙可溶性固形物的对比研究

研究了可见／近红外漫反射与漫透射两种检测方式对赣南脐橙的可溶性固形物含量检测结果的影响．采用波长范围为350～1800nm的QualitySpec型光谱仪采集196个脐橙样品的可见／近红外漫反射和漫透射光谱，取其中148个样品作为建模集用来建模，剩余48个样品作为预测集用于预测模型．用多种预处理结合偏最小二乘回归法分别建立两种检测方式下单次光谱及三次光谱并求平均，得到光谱相对应的脐橙可溶性固形物预测模型，对比该模型可知漫透射方式明显优于漫反射方式；最优结果为漫透射三次光谱求平均所得光谱结合多元散射校正预处理建立的赣南脐橙的可溶性固形物含量预测模型，其校正模型及预测模型的相关系数分别为0．980和0．949，均方根误差分别为0．230°Brix和0．374°Brix．由此得出近红外漫透射光谱更适合用于检测脐橙的可溶性固形物含量．

应用近红外反射和透射光谱法鉴定玉米杂交种的纯度

探索使用近红外反射和透射光谱法（波长范围908.1-1 677.2nm）鉴定玉米杂交种纯度,并对两种方法进行比较。对光谱进行一阶导数、矢量归一化的预处理后,使用主成分分析（PCA）和正交线性判别分析（OLDA）提取光谱特征,使用支持向量机（SVM）分别建立两个玉米品种（农华101和京玉16）的种子纯度鉴定模型。反射近红外光谱建立的农华101和京玉16的正确鉴定率分别为100%和90%。但反射光谱法受种子摆放位置的影响很大,胚面和非胚面光谱有较大差异。透射光谱法建立的京玉16和农华101纯度鉴定模型的正确鉴定率均为98%,胚面和非胚面的光谱相似度很高。结果表明,利用近红外反射和透射光谱法鉴定玉米杂交种纯度是可行的;透射光谱法更适于分析单籽粒玉米种子。

基于近红外漫透射光谱信息的蚕茧雌雄检测

采用Maya2000pro型近红外光谱分析仪,以3个品种共491粒蚕茧为实验对象,进行了450~1 050 nm波段内的漫反射和漫透射光谱采集和比较。随后对漫透射光谱数据进行了均值中心和一阶求导预处理,并分别对3个品种以及全部样本通过偏最小二乘判别法（PLSDA）进行了判性预测分析。结果表明：相对于漫反射光谱,漫透射光谱更能反映出雌雄蚕蛹组分特性的不同;基于漫透射光谱的PLSDA预测结果显示,分别针对3个品种的鉴别结果（试东A·华3x C·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为89.796%、92.424%和90.854%;化中2·华3x C·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为96.250%、94.253%和95.210%;9·芙x7·湘判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为97.260%、91.954%和94.375%）和全部样本混在一起的雌雄鉴别结果（真雌性率、真雄性率和精确度分别为94.024%、92.917%和93.483%）都较好。

复合近红外光谱法在牛奶测定中的应用

研究了用于快速测定牛奶主要成分含量的近红外透射光谱法和漫反射光谱法,分析了两种方法在实际测量中的差异,并提出将两种方法结合形成复合光谱法用于牛奶成分含量的检测。结果表明:复合光谱法的应用有效地提高了多变量回归分析中牛奶成分含量的预测精度。

漫反射和透射光谱检测马铃薯黑心病的比较

针对马铃薯黑心病不易检测,提出马铃薯黑心病的光学无损检测方法,并比较了马铃薯黑心病的漫反射光谱和透射光谱检测方法。通过高光谱图像采集系统、透射光谱采集系统和傅里叶变换近红外光谱仪获取合格马铃薯与黑心病马铃薯的可见/近红外漫反射光谱、可见/近红外透射光谱以及近红外漫反射光谱,并采用偏最小二乘-线性判别分析方法建立马铃薯黑心病的识别模型。透射光谱采集系统采集的可见/近红外透射光谱所建模型的判别正确率最高,对测试集样本的识别正确率为98.46%;高光谱图像采集系统获取的可见/近红外漫反射光谱经二阶导与标准化组合预处理后所建模型对测试集样本的识别正确率为92.31%;傅里叶变换近红外光谱仪获取的漫反射光谱经标准正态变量变换与标准化组合预处理后所建模型对测试集样本的识别正确率90.77%。试验结果表明:采用光谱检测马铃薯黑心病,透射光谱系统优于高光谱成像系统,高光谱成像系统优于傅里叶近红外光谱仪。研究结果为马铃薯内部缺陷的光谱定性判别及便携式仪器的研制提供了参考。

近红外在乳及乳制品质量检测中的研究进展

近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)的高效、方便、不破坏样本等特点是其能够进行乳及乳制品质量检测的重要条件。首先探讨了近红外技术的基本原理,并分析了乳及乳制品特点及质量检测评定标准,重点综述了近红外光谱系统硬件设备技术和数据处理的方法,在乳及乳制品质量检测中的研究成果,以促进近红外光谱技术在我国乳制品检测中得到广泛应用。

茶油品质鉴别的透射和透反射模式分析比较

采用近红外光谱透射模式与透反射模式结合化学计量学方法对茶油进行品质鉴别。对收集的139个样品,分别用透射和透反射模式扫描,采用全光谱10 000～4 000cm-1波段,对光谱不做任何预处理,采用判别分析(discriminant a-nalysis,DA)建立油茶籽油(包括原茶油)和其它油的分类模型,真假茶油分类模型及原茶油和精炼茶油分类模型。透反射和透射模式都能够得到满意的结果,两种光谱采集方法的分类准确率均达到92%以上,透反射采集模式要优于透射采集模式。结果表明,近红外光谱可作为一种简单、快速、无损、可靠的方法用于鉴别茶油品质。

近红外光谱透射与透反射法测定扶正止痒方提取液中黄柏酮等定量模型的比较分析

目的:采用近红外光谱(NIRS)的透射与透反射2种方法,分别建立并比较扶正止痒方提取液中指标成分的定量校正模型,为液体样品采用NIRS测定方法的选择提供参考。方法:利用高效液相色谱(HPLC)法测定提取液中黄柏酮、落新妇苷及3个异构体(新落新妇苷、新异落新妇苷、异落新妇苷)的总量,采用NIRS的透射与透反射2种方法分别采集样品光谱,利用偏最小二乘法(PLS)和交叉验证法(CV)等化学计量学方法,尝试建立指标成分含量与近红外光谱间的定量校正模型。结果:采用透射与透反射建立的黄柏酮定量校正模型的相关系数r分别为0.9484、0.8883,验证集的r分别为0.9407、0.9210,交叉验证均方差(RMSECV)分别为0.0009、0.0013,预测均方差(RMSEP)分别为0.0011、0.0011;落新妇苷及3个异构体(简称落新妇总苷)定量校正模型的r分别为0.9795、0.9372,验证集的r分别为0.9821、0.9669,RMSECV分别为0.0109、0.0188,RMSEP分别为0.0113、0.0204。采用2种方法所建模型的预测值与实测值之间具有良好的线性关系,两者无显著性差异(p>0.05),预测效果良好。结论:采用NIRS的透射与透反射所建指标成分的校正模型均能达到定量要求,但应用透反射所建模型的预测值与实测值的相关性更好,测定误差更小,预测准确度更高,预测值更接近实测值,本文可为液体样品采用NIRS测定方法的选择提供参考。

基于近红外光谱定量分析植物水解蛋白掺假牛奶

植物水解蛋白是一种典型的蛋白质含氮掺假物质,被不法商贩作为廉价的蛋白质添加到牛奶中以提高其蛋白质含量。本研究自行配置不同浓度的植物水解蛋白掺假牛奶,应用近红外光谱分析仪漫反射模块直接扫描掺假样品,同时使用透射分析模块扫描三氯乙酸前处理的掺假样品;应用TQ软件分别建模并比较两种方法差异。结果表明:使用一阶导数&Norris Derivative滤波预处理,在8000~5000 cm^(-1),主成分数10,使用PCR构建了最优植物水解蛋白漫反射定量分析模型,RMSEC、RMSEP和R分别为0.224、0.214和0.98414,平均回收率为93.2479%。使用一阶导数&Norris Derivative滤波预处理,在10000~7000 cm^(-1),主成分数10,使用PCR构建了最优植物水解蛋白透射定量分析模型,RMSEC、RMSEP和R分别为0.175、0.138和0.99036,平均回收率为98.7351%。经过三氯乙酸处理的透射模型更加精确和稳定,可以用于牛奶中植物水解蛋白的检测,可以为牛奶品质控制和快速定量提供参考。

牛奶的非破坏性分析

牛奶的非破坏性分析任玉林，张滨，逯家辉，邴贵德王克会（吉林大学化学系长春１３００２３）（长春市乳品公司乳品一厂长春）关键词近红外透射反射光谱，牛奶，非破坏性分析在分析牛奶时，所遇到的最大问题是在１１００～２５００ｎｍ区间水的强烈吸收，把脂肪、蛋白和乳...

血管内成像设备获批上市

近日,全景恒升(北京)科学技术有限公司生产的“血管内成像设备”创新产品经国家药品监督管理局经审查,批准上市。血管内成像设备由主机、探头接口单元(PIU)、推车组件和显示器组成。PIU控制成像导管驱动探头作360°旋转和回撤,由成像段完成对血管的扫描,同时发射近红外光和超声波。干涉仪和超声模块记录不同深度血管的反射光和超声发射。主机重建反射光信号和超声反射信号,形成血管内超声图像和血管内光学干涉断层图像,用于冠状动脉血管内成像。

利用光谱技术快速检测烟胶的研究

对卷烟生产工艺中连接卷烟纸和过滤嘴的接嘴胶聚醋酸乙烯酯(PVAc)的检测进行了研究,探索在可见-短波近红外波段进行检测的可行性。对透射和漫反射两种测量方式进行了对比:采用漫反射方式得到的信号不强,在整个研究波段,漫反射率都在70%以下;相比之下,采用透射的测量方式,可以得到很强的透过率信号,特别是在700～900 nm的波段,透过率在270%以上。通过研究接嘴胶(PVAc)与卷烟纸的特性以及二者相互作用的机理,分析了涂胶后使透过率显著增大的原因。研究结果表明,采用透射的测量方式在可见-近红外波段对接嘴胶聚醋酸乙烯酯(PVAc)进行检测实时、快速,满足卷烟生产工业中的检测要求,为PVAc的检测提供了新的途径。