差分拉曼光谱结合化学计量学对白色购物纸袋的检验研究

目的建立差分拉曼光谱用于无损识别白色购物纸袋的方法。方法对收集到的60种不同品牌、不同规格的白色购物纸袋进行拉曼光谱测定,对样品的拉曼光谱图进行预处理,根据光谱图对样品进行初步分类,并结合化学计量方法对样品进行分组。应用Fisher判别分析方法对分类结果进行验证。最后应用RBF模型对未知样本进行分类判别。结果结合样品中所含的碳酸钙、滑石粉、硫酸钡的不同,可初步将白色购物纸袋样品分为五大类,采用K-均值聚类方法继续细分,通过Fisher判别方法对样品分结果进行验证,判别准确率为100%。应用神经网络RBF模型对未知样本进行判别分析,准确率达到89.48%。结论该方法简便易行,为白色购物纸袋的分类提供了科学的依据,也为公安基层工作的开展提供了便捷的办法。

采用便携式拉曼光谱仪测定白酒中乙醇含量

采用便携式拉曼光谱仪对白酒中的乙醇含量进行直接测定，比较采用单波数、单峰区间和多个特征峰区间的不同模型预测结果。结果表明，采用800～1150cm^-1区间建立模型预测结果最佳。校正均方根误差（RMSEC）为0．4537，预测均方根误差（RMSEP）为0．5575。采用便携式拉曼光谱仪可以实现白酒中乙醇含量的快速无损测定。

基于拉曼光谱-层次聚类分析的葡萄酒品质控制研究

本文提出了一种以拉曼光谱为输入,采用层次聚类分析为手段的葡萄酒品质控制新方法。实验以张裕干红葡萄酒为主要研究对象,分别采集了样品在激光积分时间1～5s的拉曼光谱信息,运用层次聚类法,定量分析了同品牌不同系列(张裕干红葡萄酒、张裕酿酒师赤霞珠干红葡萄酒、张裕干红葡萄酒(佐餐级)),以及不同品牌(张裕干红葡萄酒、王朝干红葡萄酒、长城干红葡萄酒)间品质差异,并进行了实验参数优化。结果显示,张裕干红葡萄酒在欧氏距离结合平均距离法,激光积分时间4s表征条件下,可实现其与同品牌不同系列,以及不同品牌葡萄酒间的高效区分。本文所提快速检测方法具有光谱信号获取速度快,算法自动化分析程度高等优势。

基于样本选择与PSO-ANN的葡萄酒酒精浓度预测

为了提高拉曼光谱定量分析模型的准确性以及稳健性,提出了一种新的样本选择算法——KM法.实验中以40组葡萄酒光谱为分析对象,将KM法与传统的RS,KS,SPXY样本选择算法相比较.实验结果表明:KM法获得的|RMSEP-RMSEC|要优于其他三种方法,剩余预测偏差(RPD)存在显著性差异,说明KM法具有很好的预测准确度.同时,针对BP神经网络易陷入局部极值的问题,将粒子群优化算法用于优化人工神经网络的参数(PSO-ANN),通过与遗传算法、人工鱼群算法及混合蛙跳算法比较,发现PSO-ANN较之于其他三种方法,能够提高BP神经网络泛化性能,具有收敛速度快、稳健性强及预测精度高等优势.

基于光谱分析的葡萄酒品质鉴别技术初探

该文对同一品种酿酒葡萄酿制的不同档次干红葡萄酒进行了拉曼光谱分析、紫外可见光谱扫描、傅立叶红外吸收光谱分析,并分析光谱扫描图谱、数据与葡萄酒品质间的相关性。结果表明紫外可见光谱扫描(200nm^800nm)的光谱图及其参数与葡萄酒品质的相关性和重现性最好,进一步的技术细化后可以作为葡萄酒品质鉴定的一种辅助手段。采用萃取物的拉曼光谱谱图及拉曼峰参数与葡萄酒品质也有一定的相关性,但提供的信息量较少;红外光谱由于上样量难于准确控制以及结果分析较为复杂,在应用中受到较大限制。

近红外光谱快速分析白酒酒醅指标的研究

应用近红外光谱技术构建分析模型,对白酒酒醅进行快速定量分析。在酒醅淀粉的模型中,其R值高达0.9869,RMSEC为0.948,平均偏差仅为0.08。结果表明,构建的模型具有良好的预测性。说明了构建的酒醅模型是可行的,是成功的。从而实现了大批量酒醅的快速检测。

拉曼光谱快速监测荔枝酒发酵过程酒精度的研究

酒精度是荔枝酒发酵过程及成品酒质量控制的关键因素,该研究使用拉曼光谱仪快速采集样本信号,并对拉曼光谱数据进行2阶导预处理后,分别采用偏最小二乘法(PLS)和向量角偏最小二乘法(VAPLS)建模,同时对模型效果进行对比分析。结果表明,VAPLS酒精度预测模型效果最好,该模型预测值与真实值的相关系数(R^(2))为0.9931,均方根误差(RMSE)为0.2856,验证集预测相对误差为-5.0%~1.6%,优于PLS建模方法。所建分析方法简便快速,能满足生产中荔枝酒酒精度的快速检测精度要求,并可以拓展实现酒类发酵过程中多个性能指标的同时分析。

内镜下诊断幽门螺杆菌感染的应用进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)与胃炎、消化性溃疡、胃癌等胃肠道疾病密切相关。随着放大内镜、窄带成像内镜、I-Scan、共聚焦显微内镜等新型内镜的出现,内镜医师能更好地观察胃黏膜细微结构,如胃小凹、毛细血管、集合静脉,甚至菌体。越来越多的内镜下特征表现提示Hp感染得到公认。内镜下诊断Hp感染具有准确性高、微创、快速、实时等优点。本文总结了内镜下诊断Hp的应用进展,为Hp诊断与治疗提供指导。

无损鉴别古纸涂层及涂料的新方法

在古纸以往的研究中,对古纸中涂层和涂料的判断主要依赖显微镜观察和表面元素分析,在解释现象和解读数据方面存在一定的主观性。本研究首次将计算机显微断层扫描技术(Micro-Computed Tomography,简称扫描CT)和拉曼光谱联合应用于清代和近现代手工纸涂层和涂料鉴别。结果表明,扫描CT能准确判断涂层的有无并区分单面涂布和双面涂布,拉曼光谱可以鉴别涂层中的涂料(以及其他物质)。两种方法完全无损,对涂层和涂料的鉴别结果清楚,判断标准明确,其联合使用可为研究涂布纸的制作工艺开拓新思路。

明代永宣时期景德镇御窑青花瓷“铁锈斑”的显微结构研究

“铁锈斑”,是青花瓷线条色彩浓重处凝聚成的黑色、褐色或带有金属锡光的斑点。作为早期青花瓷器一种典型的鉴定特征,长久以来被认为与使用高铁低锰的进口钴料有关。多年来虽有零星报道,但受到亚微级晶体尺寸、釉熔体不均一性以及元素掺杂、晶体偏析等因素影响,其形态及结构并未得到充分研究,从而导致“铁锈斑”呈色机理不明,其作为进口钴料鉴定标准的观点也遭到质疑。结合前人研究,发现拉曼光谱与扫描电镜能谱仪在古陶瓷微晶结构解析方面极具优势,为系统阐明“铁锈斑”成分结构特征与呈色机理,使用超景深三维视频显微镜、扫描电镜与能谱仪(SEM-EDS)、拉曼光谱仪(Raman)对五件景德镇御窑永宣时期青花瓷器样品中“铁锈斑”处晶体的显微形貌与结构进行解析,并利用激光剥蚀电感耦合等离子体发射光谱(LA-ICP-AES)分别测试样品白釉区域、蓝彩区域与“铁锈斑”区域的成分。显微观察结果表明,不同样品“铁锈斑”区域析晶形态及分布的多样性是造成“铁锈斑”呈现众多视感的主要原因,且同一斑点的析晶区域内伴生有多种形态的晶体。显微结构表明,永乐时期“铁锈斑”枝晶主要以CoFe_(2)O_(4)-Fe_(3)O_(4)固溶体为主,宣德时期“铁锈斑”的晶体则以掺杂了Mg^(2+)和Co^(2+)的MnFe_(2)O_(4)-Mn_(3)O_(4)固溶体为主,并伴生有网状钙长石析晶。结果表明,使用进口钴料或国产钴料烧制的青花瓷器上均可形成“铁锈斑”,由于其形成的主要晶体均属于立方晶系反尖晶石结构,在宏观形态上具有一定相似性,因而造成了以往对“铁锈斑”认知的误解。该研究实现了对明代永宣时期御窑青花瓷“铁锈斑”显微结构与成分特征的解析,凸显了拉曼光谱与扫描电镜能谱联用在古陶瓷复杂微晶结构解析方面的应用前景,首次揭示了“锡光”物理结构色呈色机理,为景德镇御窑青花瓷器的鉴定提供一定科学依据。

表面增强拉曼光谱法筛查保健酒中那非类药物

目的:利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术快速非靶向筛查保健酒中非法添加那非类药物。方法:制备合适的那非类药物胶体金SERS基底,基底与78种那非类药物混合后进行SERS分析,建立谱图筛查数据库,以匹配度是否高于70%作为评判是否疑似添加那非类药物的依据。最后考察方法的灵敏度和特异性。结果:那非类药物胶体金SERS基底最佳制备方式为98.3 mL超纯水中加入1.0 mL 1%氯金酸和0.7 mL 1%柠檬酸三钠;最低检出质量浓度分别为西地那非0.05 mg/L、他达那非0.5 mg/L、硫代西地那非0.05 mg/L、乙酰伐地那非0.1 mg/L;对模拟样品进行检测,其定性结果与高效液相色谱—质谱法测量结果一致。结论:理论上,该方法可非靶向筛查出保健酒中非法添加的那非类药物。

基于激光拉曼光谱的石斛黄酒酒精快速检测方法研究

文章通过激光拉曼光谱技术建立石斛黄酒酒精度快速检测方法。利用拉曼位移(880cm-1处)特征峰峰强度与乙醇浓度的线性关系,计算线性回归方程,并检测不同发酵程度石斛黄酒乙醇浓度。结果表明:回归方程相关系数r2=0.9915,乙醇的回收率在85.2%~108.6%之间;拉曼位移880cm-1、1085 cm-1、1455cm-1、2880cm-1以及2935cm-1处的峰强度均随发酵时间的增长呈规律性增长,发酵第20天乙醇产量达到110g/L左右。

《光谱学与光谱分析》期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统

《光谱学与光谱分析》期刊社与汤森路透集团签约,自2010年12月1日起《光谱学与光谱分析》决定采用Thomson Reuters旗下的ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统。·ScholarOne Manuscripts,该系统不仅能轻松处理稿件,而且能提速科技交流。

白色纸质购物袋的拉曼光谱快速无损分析

为建立一种利用拉曼光谱快速无损检验白色纸质购物袋的方法,利用便携式拉曼光谱仪,在激发波长为1064 nm、激发功率为500 mW、积分时间为5 s的条件下,对收集到的60个不同品牌、不同规格的白色购物纸袋样品进行光谱测定。依据样品中填料成分的不同,将样品分为三大类,以结合系统聚类分析方法和Pearson相关系数对第一类样品进行分析,将其分为四组,采用RBF神经网络模型对该类样品的分组结果进行验证,准确率可达100%。该方法简便易行,可为纸质样品的分类提供科学的依据,为公安机关实际办案提供技术支持。

拉曼光谱分析在软玉颜色评价中的应用

应用拉曼光谱分析方法对新疆、青海、台湾等地的软玉进行研究,分析针对白玉、青白玉、青玉、黄玉、碧玉等不同颜色品种软玉晶体结构中M1,M3位置阳离子的占位情况。指纹区拉曼光谱显示软玉主要组成矿物为透闪石,杂质离子的取代导致不同颜色品种软玉化学成分上的细微差异;M—OH伸缩振动区内主要吸收峰对表征软玉化学组成及颜色分级别具有重要意义,即利用3 675cm-1,3 661cm-1,3 645cm-1的峰强比值法计算Mg2+/(Mg2++Fe2+)的比值及Fe的相对含量。利用能量色散荧光光谱仪测试样品中Fe元素的相对含量,并选择有针对性的样品用电子探针测试Fe,Mg元素的含量,以此进一步验证拉曼光谱仪的测试结果的可靠性,最终得出3 675cm-1,3 661cm-1,3 645cm-1的峰强比值法可作为评价软玉颜色的色调及饱和度的重要参考。

活体糖尿病小鼠中单个白细胞的拉曼光谱分析

利用拉曼光镊并结合多元统计分析方法无损地对活体糖尿病(DM)小鼠中的白细胞(WBC)进行了研究,分别检测了糖尿病和正常小鼠活体中的白细胞拉曼光谱,利用主成分分析(PCA)建立拉曼光谱诊断多元统计算法模型。结果表明,患糖尿病小鼠和正常小鼠白细胞拉曼光谱差别明显,且实验存在较好的重现性。利用PCA统计分析方法得到诊断特异性和灵敏度达到了98%。在活体糖尿病小鼠白细胞中出现较高的蛋白质的特征峰1302cm-1,表明活体糖尿病白细胞中的蛋白质浓度比正常状态高。糖尿病小鼠内的白细胞与正常相比,DNA磷酸骨架基团强度和蛋白质酰胺强度升高,表明DNA双螺旋结构、蛋白质主链和氢键体系发生变化,二级构象改变。

近红外光谱与表面增强拉曼光谱对红酒中非法添加剂苋菜红的分析研究

建立了红酒中非法食品添加剂-苋菜红的近红外光谱定性分析模型和表面增强拉曼光谱技术快速定性检测的分析方法。两者方法操作简单,快速可靠,在快检中可以交叉验证,进一步保证了快检结果的准确可靠性,为现场鉴别红酒是否添加苋菜红色素提供了一个快速可靠的检测方法。

基于拉曼光谱和支持向量机的黄酒品质快速分析

本研究使用拉曼光谱分析技术采集不同产地和不同酒龄的黄酒样品指纹信息,对比判别分析(DA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)所建黄酒品质快速模型性能,确定最优模型以实现快速准确地评价黄酒品质。本研究在全波段范围利用主成分分析对拉曼光谱数据降维,计算降维谱图间马氏距离,基于ward’s算法建立判别分析模型;将全波段范围作为最小二乘支持向量机的输入量,选择出能较好处理非线性问题的RBF为核函数,同时采用交互验证方式优化RBF核函数参数,基于优化RBF核函数,建立最小二乘支持向量机鉴别模型。研究结果表明:拉曼光谱结合最小二乘支持向量机鉴别模型对黄酒产地和酒龄的鉴别正确率均为100%;拉曼光谱结合判别分析鉴别模型对嘉善、绍兴和上海黄酒的鉴别正确率分别为100%、80%和80%,对黄酒酒龄的鉴别正确率均为100%;最小二乘支持向量机模型性能优于判别分析模型。拉曼光谱结合化学计量学方法可快速、准确评价黄酒品质。