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光谱技术论文精品(七篇)

时间:2022-03-20 03:35:57

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇光谱技术论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

光谱技术论文

篇(1)

【关键词】中药黄连饮片;活性成分;检测;光谱成像

文章编号:1004-7484(2013)-11-6864-01

中药饮片是在中药理论的指导下,根据辨证施治和调配制剂的实际需要,对中药材进行一定的加工炮制而形成的产品。由此可以看出中药材的质量也就决定了中药饮片质量的优劣,而中药饮片的质量对临床中药制剂的质量和药效也起着决定性作用。但长期以来国缺乏对中药饮片的质量标准和控制等有效的法律法规。因此,中药饮片质量的检测和控制对于保证中药疗效和广大人民安全使用中药有着非常重要的意义。基于此论文对中药黄连片活性成分进行了检测,现将分析报道如下。

1中药黄连饮片活性成分的检测方法及过程分析

1.1中药黄连饮片活性成分的检测方法分析中药黄连为毛莨科植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎,黄连的主要活性成分有小檗碱、黄连碱、甲基黄连碱等,具有清热燥湿、泻火解毒等功效[1]。由于其主要活性成分多数具有荧光,所以采用荧光光谱成像技术对黄连饮片进行检测。光谱成像技术是一门新兴的技术,是传统的二维光学成像技术和光谱技术有机结合的产物[2]。另外,这种技术还集中了光学、光电子学、电子学、信息处理学、计算机科学等领域的先进技术。光谱成像技术运用范围很广,可以进行图像采集、显示、处理和分析解释等[3]。中药黄连饮片活性成分分布的检测主要是通过光谱成像技术构建中药黄连饮片是我光谱成像指纹图谱,从而实现黄连饮片的活性成分空间分布检测,这种检测方法不仅科学,而且可靠、准确。检测结果可以为入药部位选择及饮片质量的评价提供依据。

1.2中药黄连饮片活性成分的检测过程分析在进行实际检测时要先调节系统接收端的高度,以保证达到最大的空间分辨率。然后根据药物的特点设置系统中的参数,主要包括光谱分辨率参数、范围参数和接收器曝光时间参数等,这些参数会根据不同的药品做不同的调整。中药黄连饮片活性成分分布的检测时这些参数的范围是光谱分辨率参数5nm、范围参数480-680nm、接收器曝光时间参数800ms。接着将被检测物品放置到载物台上,要注意调整紫外光源和载物台的相对位置,使其均匀激发显示出若干个狭窄的光谱带。最后用计算机专用软件对检测所得到的数据图像进行处理。2中药黄连饮片活性成分的检测数据分析

中药黄连根部有皮层、木质部、髓部三个部位,这三个部位是可以直接通过肉眼观察到的,但是看不到的是这三个部位中所含有的活性成分是不相同的,甚至存在很大的差异。这种特性的判别只有通过实验才能得出,用光谱成像技术分别在三个人工选取10×10像素的小区域内对这三个部位的活性成分进行检测发现三个部位的光谱曲线存在明显的差异[4],其光谱曲线平均值如下图所示(图1)。木质部、髓部和韧皮部的峰形和峰位相似显示性较大,而峰面积却存在较大的差异。通过对光谱图像的重构和分类处理,可以清晰地看出中药黄连各部分的活性成分的空间分布状况。统计三个部位中的像素所占面积的对比情况,结果显示,木质部、髓部、皮层各自占的总面积分别为30.3%、18.5%、51.5%。由此可以看出,中药黄连饮片中的主要活性成分在木质部中含量最高、其次是髓部、皮层中的含量最低[5]。3中药黄连饮片活性成分的检测结果讨论

论文对中药黄连饮片活性成分检测的目的是为了观察了解中药黄连饮片中活性成分的分布,有效的对其药用部位进行质量评价。论文以中药黄连饮片为研究对象,结合中药鉴定学与分析化学知识,运用光谱成像分析技术对中药黄连饮片活性成分进行检测。通过对中药黄连饮片活性成分的检测数据的分析,可以看出中药黄连饮片不同组织结构中活性成分的分布差异性比较明显,而且这也直接决定着入药部位的如何选择,但目前中药入药部位的选择主要通过经验来判断的,这对药效的发挥及药品质量的控制都是非常不利的。论文运用荧光光谱成像分析技术对黄连饮片的活性成分进行了检测,实验结果显示可以通过分析黄连饮片不同组织部位的光谱特征,运用主成分分析法确定检品活性成分的空间分布。同时,还可以进一步通过图像分割,获得饮片各组织结构的空间分布及其活性成分的相对含量,这些数据都可以为入药部位的质量控制提供依据。4结语

通过论文的研究发现黄连饮片根茎的不同部位中所含的活性成分量存在一定的差异,其中木质部中含量最高、皮层中的含量最低。同时,论文还可检测出不同部位像素所占的空间面积比例,有效的检测出活性成分具体的分布情况。这些数据不仅有利于确定黄连饮片的主要药效成分,而且可以为其入药提供科学依据。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供借鉴和参考。参考文献

[1]赵静,庞其昌,马骥,等.中药黄连饮片活性成分分布的检测研究[J].光谱学与光谱分析,2012,31(6):1692-1697.

[2]李彩虹,周克元.黄连活性成分的作用及机制研究进展[J].时珍国医药,2010,21(2):466-470.

[3]Youn MJ,SO HS,Cho HJ,et al.Berberine a natural product combined with cisplatin enhanced apoptosis through a mitochondria caspase mediated pathway in HeLa cell[J].Biol Pharm Bull,2011,31(5):789.

篇(2)

关键词:砷,汞,地表水分析,光谱法,荧光

 

氢化物发生技术已广泛用于可形成挥发性氢化物元素的测定,氢化物发生-原子荧光联用成为80年代以来在我国发展较快的一种新的痕量分析技术。免费论文参考网。氢化物发生和原子荧光光谱法的联用技术,已成为近几年发展较快的一种新的分析技术,本文应用AFS-930双道型原子荧光仪,样品经一次消化后,可以同时测定汞、砷两种元素,主要研究内容——研究地表水长时间同时测定砷、汞的最佳测定条件:

1、载气:

载气的作用在于将生成的氢化物带入石英炉,研究表明载气的流量及成份对荧光强度均产生很大影响。免费论文参考网。

表1-1 载气成分对荧光强度的影响

载气元 素

AsHg

纯氢气 1.01.0

99%AS-1%O20.89 0.96

注:表中数据为相对荧光强度

过高的载气量会冲稀原子的浓度,过低的流速则难以迅速将氢化物带入石英炉,用纯Ar作载,流量一般为400ml-600min,经过大量实验选取选载气流量:400 ml/min,Ar纯度为:99.999%。

2、屏蔽气:

现在的石英炉原子化器均具有外屏蔽气,它可以防止周围的空气进入火焰产生荧光猝灭,以保证较高及稳定的荧光效率,屏蔽气的流量对荧光强度的影响不是很显著(在600- 1600ml/min),选900 ml/min。

3、反应介质:

将溶液调整到被测元素的最佳反应介质,是非常必要的,并通过大量实验证明:介质水HCL0.5moL/L, 硫脲1%

4、还原剂及其浓度:

在HGAFS法中,常用的还原剂KBH4(NBH4),其浓度对测量结果影响很大,不同元素有不同的最佳KBH4浓度,除As外,其它5个元素在KBH4为0.4%左右时均可得到或接近最佳灵敏度,而As则需要较高的KBH4(>1.0%)。

本人通过大量实验,结合对地表水汞、砷同测两者兼顾的原则,还原剂KBH浓度取1%,经多年实践效果良好。免费论文参考网。

5、炉高

汞元素由于多种因素造成不太稳定,测试时间长一点,易漂移,我单位样品达150个左右,测试时间长,所以希望能找到某一高度,即有较高的灵敏度,又有相对的稳定性,通过大量反复实验,较好地解了这一难题,即炉高约10mm。

结果分析:

汞的标准系列为:

浓 度 0.05 0.100.20 0.40 0.80. 1.60 2.00

荧光强度 13.9131.31 61.28 121..04 238.10 473.09 591.90

线性方程:lf=295.4161×C+1.1534 相关系数:a=1.000

砷的标准系列为:

浓度:

0.25 0.501.00 2.00 4.008.00 10.00

30.10 60.19 128.56259.70 504.20 1031.10 1283.97

线性方程: lf=128.6347×(-1.8166 )相关系数:a=1.000

它们都具有较高的灵敏度,相关系非常好

盲样测试:2006k5(As)

稀80高后测出:506µg/L 合格

6、结论

本文讨论了运用AFS-930双道型原子荧光仪同时测定地表水中的汞、砷,在实际操作中对载气、屏蔽气、反应介质、还原剂、炉高等实验条件进行了优化,使该方法具有灵敏度高,检出限低,精密度好,准确度高,试剂用量少,操作简便,实现了自动进样,特别是大批量样品测定,大大提高了工作效率。

参考文献:

①、水质分析方法标准汇编 水利出版社 水利部水质实验研究中心 周怀东、段玉英等编写;

②、环境化学 中国物价出版社 高密来编写;

③、原子荧光光谱分析技术与应用讲义 北京科创海光仪器有限公司。

篇(3)

关键词:红外技术 光谱测试

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(c)-0042-02

1 技术背景

红外技术作为一种现代高科技技术,与激光技术并驾齐驱。它是研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。红外技术的主要发展体现在红外探测技术方面。

红外技术的发展始于1940年,但到60年代中叶,才真正出现了红外探测系统。随着该技术的不断成熟,红外技术被应用于很多领域。在军事上的应用有红外制导、红外通信、夜视仪、探测隐身武器装备和红外预警,在国民经济方面的应用有红外测温技术、红外遥控技术、红外遥感技术、红外理疗、红外辐射加热技术和红外光谱技术等[1]。

2 红外辐射源能量光谱分布测试的原理及装置

红外辐射波长在0,78~1000μm的一段电磁波谱,这其中还被分为近红外波段(0.78~3μm),中外波段(3~40μm)和远红外波段(40~1000μm)[2],属于人眼看不见的波段,需要通过仪器才能探测到需要信息。

凡温度在绝对零度以上的物体均能够发射出红外辐射,其辐射的峰值波长与物体的温度有确定的关系,即维恩位移定律(Wien's displacement law)[2-3]:

另外,光频率和波长的关系为,其中c为光速,也有波数表示波长,即(cm-1),这也是现代光谱仪常用的表示方法[1],该文涉及的光谱仪就是使用这种方法表示波长的。

在韦恩定律的基础上,人们发明了红外光谱仪,它能将红外辐射源的辐射能量按波长的分布以曲线的形式表示出,从而使我们看到清晰的红外辐射源在某个波长处的相对辐射能量,获得辐射波长位置,进而可以对红外辐射源进行更深入的研究。图2为红外系统和红外单色仪的光学原理图。

M1和M4为反射镜,M2准光镜,M3为物镜,M5为深椭球镜,G为平面衍射光栅,S1为入射狭缝,S2和S3为出射狭缝,T为调制器单色仪使用的入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝,宽度为0~2 mm连续可调。光源发出的光束进入入射狭缝S1,S2位于反射式准光镜M2的焦面上,通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上,衍射后的平行光束经物镜M3成像在S2上。

3 实验及结果

选取红外光源和硅土样品作为测试样品,对红外光源的测试,温度选定为常温,对硅藻泥的测试,温度控制在200 ℃左右,设定扫描参数,扫描波长为4000~650 cm-1,即0.25~1.5 μm,间隔设定为5 cm-1和2 cm-1。

设定好参数后,分别对样品的辐射能量进行采样,得到样品辐射能量光谱曲线,见图3和图4。

从图3可以看到红外光源的最大相对辐射波长在1.1μm处,而从硅土的辐射分布图中可以看出样品的辐射波段在0.8~1.3μm之间,属近红外波段,但由于硅土中掺杂了其他元素,其红外辐射能量分布图的噪声比较大。

4 结语

利用该系统,可以对不同材料的辐射能量光谱进行测试,了解不同温度下材料红外辐射能量光谱分布情况,确定近红外辐射波长位置。除此之外,利用该系统还可以设计透过率和吸收光谱的测试,对红外辐射材料的光学特性研究有重要的作用。

参考文献:

[1] 石晓光,王蓟,叶文.红外物理[M].北京:兵器工业出版社,2005.

篇(4)

关键词:遥感地址勘查技术;具体应用;研究

中图分类号: P627 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-152-2

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.

[3] 罗庆霞,苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属,2016,10:203+205.

篇(5)

【关键词】微纳光纤环谐振器;归零、非归零;转换;设计

1.引言

微纳光纤环谐振器的研究在传感和原子物理等方面的研究比较多,但是关于全光信号处理方面的理论还很少见,文章首先介绍了全光码型转换的技术背景,然后分析光子器件从归归零码至非归归零码的转换的可能性,并分析与之相关的研究,为拓展其理论研究贡献一份力量。

2.全光码转化的技术背景研究分析

在时域光场强度在每个比特时隙都要回到零至归零码,而在比特时隙内光场强度始终保持在“1”位,即高电平。归零码具有低占空比和较低的平均功率,可以通过在相邻比特时隙内提高通信容量,可以容忍链路中的非线性,适合应用在光时分复用技术中。而非归零码具有较小的光谱宽度,在对光谱效率要求高的密集波分复用技术中较为常用。

在现有的光通信网络中包括骨干网、接入网和城域网,骨干网可以实现相隔遥远的城际之间的高速大容量通信,采用的是归零码的OTDM技术;而城域网规模小、传输的距离短,可采用非归零码的DWDM技术。而在城域网和骨干网之间的接口处,需要进行归零码与非归零码的转换,如图1所示,而论文研究的背景正是基于此。最早的归零码到非归零码的转换在1996年就已经开展,当时已经实现了归零码到非归零码转换的1Gb/s的速率。而到了2008年,意大利的G.Contestabile等研究者利用SOA实现了40Gb/s的归零码到非归零码的转换,随着码流的速率不断提高,其转换的信道数也在增加。

图1 骨干网与城域网的光通信网络

3.基于微纳光纤环谐振器归零到非归零码转换的原理分析

3.1 归零码和非归零码的产生极其频谱特性分析

归零码和非归零码是当前应用最广泛的两种OKK码,归零码与非归零码都有成熟的生成方法,通常产生的方法有三种:EAM、DML和MZM。EAM是利用电吸收调制器进行调节,外加电压可以改变其PIN异质节的禁带宽度,改变器件吸收边界波长,控制光载波的通断。EAM的驱动电压值为2v,产生占空比很小的光脉冲,但是EAM典型的动态消光比小于10dB,限制了其使用。DML是对激光器进行直接调制,也是最为简单的一种电信号加载在光载波的方法,DML的实现成本低,体积小,易集成,但在工作时会有色散引起信号畸变的情况。

MZM是利用马赫-曾德调制器进行的,基于干涉原理,在马赫-曾德干涉的基础上,利用材料的Pocket光电效应,可以改变其内部光场的相位,通过加在马赫-曾德上下两臂的电压V1和V2,得到可变的相位差,输出光场发生相长干涉和相消干涉,对输入的光场进行调制。非归零码的产生只需要一个MZM,归零码的产生直接由电的归零码脉冲直接加在MZM上进行调制,也可以在光非归零码的基础上,再经过另一个正弦射频信号驱动的MZM进行脉冲切割而得到。

对比归零码和非归零码的频谱,除了频谱宽度不同之外,二者之间最大的区别是归零码在比特速率的n倍频率处的线状谱很强,但非归零码没有此类的现象。要实现归零码向非归零码的转换,可以对归零码的光谱进行滤波,使其光谱近似与非归零码的光谱形状。

3.2 微纳光纤环的滤波特性对归零码到非归零码的转换的影响

基于微纳光纤环谐振器,可以实现归零码到非归零码的转换,微纳光纤环谐振器具有滤波特性,使周期性的波谷对准归零码光谱载波两边的边带,这些边带会被消除,然后用OBF对光谱进行瘦身,使光谱的形状接近于非归零码的光谱。从归零码到非归零码的装换的原理如图2所示。

图2 基于归零码到非归零码的转换

归零码经过MRR和OBF的转换,在得到非归零码的波形时,由于滤波的操作,会有一部分能量的损失,所以得到的非归零码的功率要小于最初的归零码。而经过研究发现,占空比较大的归零码经过MRR后的波形更加接近于非归零码,但无论归零码占空比的大小,都可以经过该方案得到非归零码。随着MRR的消光比的减小,非归零码信号的品质因子下降非常缓慢,当消光比小于5dB时,才有比较明显的衰竭趋势。当MRR的精细度较小时,非归零码的品质因子随着MRR精细度的减小而下降。但当MRR的精细度较大时,即使其逐渐增加,非归零码的品质因子增加的会逐渐缓慢,并趋于饱和,因而只是增加MRR的精细度作用非常小。

3.3 基于微纳光纤的归零码到非归零码型转换的实验研究

归零码到非归零码的转换可以通过MRR和QBF装置来实现,首先产生归零码,产生的归零码经过光纤放大器和可调谐衰减器的控制之后,在经过装换进入MRR的光场偏振态。进入MRR的光场的偏振态,不会改变其透射谱的形状,谐振凹陷也不会发生漂移,可以发现归零码经过MRR并不会产生偏振。经过试验的结果证明,利用微纳光纤可以实现归零码到非归零码的转换,并可以针对不同的信号速率进行调谐。通过实验证实了归零码到非归零码的转换切实可行,并且可以针对不同速率具有可调谐性,与多数的研究相比,在本研究中,归零码到非归零码的转换是由无源的操作进行的,不会造成噪声和码型效应,并且对输入功率、偏振态和输入光的波长等均不敏感,具有更高的品质因子。该方案可以根据输入的归零码型号的比特速率,进行MRR的调节,完成归零码到非归零码的码型转换。

本研究模拟了利用微纳光环谐振器进行归零码到非归零码的转换,分析了其中的消光比、精细度和失谐量对非归零码信号的质量的影响,论证了从归零码到非归零码转换的可行性,并得到高质量的信号。

4.结束语

归零码到非归零码的转换在通信网络中的应用具有重要的作用,从非归零码到归零码的转换已有较成熟的研究,但关于与之相反的归零码到非归零码的研究还不是非常充分,研究上的共识也不足。文章限于笔者的学术研究水平,某些论述的深度具有一定的不足,需要进一步的深入探讨,如不同速率的归零码信号的转换的影响等,需要继续研究分析。

参考文献

[1]惠战强.全光归零(RZ)到非归零(NRZ)码型转换技术研究进展[J].激光与红外,2011-05-20.

篇(6)

关键词:钢铁分析;国内;发展

中图分类号:TU391 文献标识码: A

1.我国钢铁分析近况

近20年来,我国钢铁分析化学工作者在钢铁分析方面作了大量工作。近几年钢铁分析方面的学术活动也相当活跃。例如,2008年中国钢研科技集团有限公司和中国金属学会联合举办了《第十四届冶金及材料分析测试学术报告会》,2010年又举办了《第十五届冶金及材料分析测试学术报告会》,报告会上宣读了大量的钢铁分析的新方法和新成果;2010年中国机械工程学会理化检验分会和上海材料研究所举办了《全国材料检测和质量控制学术会议》,与会专家探讨了材料分析和质量控制方面的难点问题。

在有关钢铁分析的著作方面,王海舟先后出版了《钢铁及合金分析》、《冶金分析前沿》、《铁合金分析》、《冶金物料分析》等书,曹宏燕编写的《冶金材料分析技术与应用》以及应海松编写的《铁矿石取制样及物理检验》,在专著方面作了重大贡献,对钢铁分析化学方法进行总结。郑国经编著的《原子发射光谱分析技术及应用》介绍了原子光谱技术及其在冶金分析中的应用,为钢铁分析化学工作者开展具体的钢铁分析工作提供了有效的指导。

2.钢铁化学分析方法概述

2.1原子光谱分析

近20年来,我国钢铁分析技术发展很快,尤其,是原子光谱分析的普及和应用,为准确快速测定钢铁中的多种元素提供了行之有效的方法,很多分析化学工作者在原子光谱分析方面作了研究,利用原子吸收光谱分析和发射光谱分析在测定钢铁中常量元素和微量元素,研究内容分述如下。

2.1.1原子荧光光谱法

原子荧光光谱法(AFS)具有灵敏度高、光谱简单等优点,但是主要用于能够产生氧化物或挥发性化合物的特定元素的分析,目前已应用于痕量As、Sb、Bi、Se、Te、Ge等11种氢化物发生元素的测定。

王海明采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定钢铁及合金材料中痕量砷和铋,研究了用硫代氨基脲-抗坏血酸及磷酸作干扰抑制剂消除大量基体元素的干扰。郭德济采用氢化物-非色散原子荧光法同时测定钢铁中痕量硒和碲。胡均国采用双道氧化物非色散原子荧光仪分析了钢铁中As、Sb、Sn、Pb、Bi。

2.1.2X-射线荧光光谱

X-射线荧光光谱技术引入钢铁分析以来,经过经验累积、改进和提高,己广泛应用于钢铁样品的元素分析。孙世清将该方法用于碳钢、合金钢和炉渣分析。朱见英将其用于钢中残量元素砷、锡、锑的和痕量钴的测定。曹祥兴用该方法测定轴承钢中痕量砷、锡、锑、铅和钛。王化明测定了不锈钢中硅、锰、磷、硫、镍、铬、铜、钼、钒、钛、钴和钨;赵克夫用该法代替化学分析法进行合金铸铁中硅、锰等元素的炉前分析;吴岩青测定了管线钢中的硅、锰、磷、钒、钛。对于钢及合金中碳的X射线荧光光谱分析,梁钰等的研究认为由于碳的X射线特征辐射波长长,荧光产额低,钢及合金中的重基体元素对它的吸收衰减很大。

X-射线荧光光谱分析具有同时进行多元素分析、检测限低、无损检测等优点,但对低原子序数的元素的测定比较困难。

2.1.3电感藕合等离子体质谱法

电感藕合等离子体质谱法(ICP-MS)应用于痕量元素分析,对金属分析来讲是灵敏度最高的仪器,可进行多元素同时分析以及同位素分析等。

聂玲清等采用ICP-MS测定了钢铁样品中的B、Al、P、Cr、Pb、Sn、Sb、As、Bi元素。为了有效补偿仪器漂移和校正基体效应,常常需要使用内标。潘玮娟等通过选择内标控制信号漂移的影响,测定了低合金钢中B、Ti、Zr、Nb、Sn、Sb、Ta、W、Pb。刘正等采用Be和Sc为内标,使钢中Al和B的测定限降低到0. 00001%~ 0. 0004%。高分辨电感藕合等离子体质谱法也得到较多应用,如聂玲清用高分辨ICP-MS测定钢中Le含量,测定下限达0. 00002%。

ICP-MS的缺点是价格昂贵,对实验室环境的要求高,而且还有诸如灵敏度漂移、有些质谱干扰和基体干扰难以消除的问题。口前拥有该仪器的钢铁企事业单位不多,相应的分析方法标准尚未建立。

2.1.4电感藕合等离子体原子发射光谱法

电感藕合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES )可分析的样品种类广,分析速度快,可多种元素同时测定,检出限低、准确度高,在钢铁分析中占有十分重要的地位。

孙晓天将钢铁样品溶解后直接用ICP-AES测定了高硅钢中硅含量。王亚朋测定了钢中La和Ce含量,张健倡采用锌作内标测定了耐热合金中的12种常量元素含量。这些方法的特点是溶样后直接测定,操作简单,快速得到分析结果。但是,由于钢铁试样的基体铁是多谱线元素,等离子体原子发射光谱法的光谱干扰和背景干扰比较严重,因此有必要采取措施减少干扰。有分析工作者采用优化仪器参数和改进仪器工作条件的方法消除干扰,另一种方法是将待测元素从基体中分离出来再进行测定,避免了基体的干扰。

2.1.5其它原子光谱分析方法

辉光放电发射光谱和激光诱导等离子体光谱是新发展起来的光谱技术,有分析工作者将其用于钢铁分析研究中进行元素测定。滕璇建立了辉光放电发射光谱法同时测定中低合金钢中多种元素的方法。李静采用激光诱导等离子体光谱技术测定不锈钢样品中微量金属元素铝、锰、钴、钼和钛。但是这些仪器的价格较高,也较为复杂,目前在国内的研究还比较少,因而还没有得到广泛应用。辉光放电原子发射光谱/质谱法还适用于金属表面分析和逐层深度分析。

2.2分子光谱法

2.2.1红外吸收光谱法

红外吸收光谱法用于测定钢铁中的碳和硫,目前已得到普遍应用。国外、国内冶金行业,都制定了一系列相应的检测标准方法,目前的研究重点是进一步改进仪器和方法的灵敏度。

2.2.2分光光度法

分光光度法是钢铁化学分析中重要的传统分析手段,许多经典的标准方法都采用分光光度法。近年来,由于具有良好分析特性的显色剂的方法研究和应用,使得光度法的灵敏度和选择性有了显著提高。

李厦采用高碘酸钾氧化法,锰可以在瞬间氧化成紫红色七价锰,再光度法测定。与标准方法的过硫酸铵氧化光度法和高氯酸氧化亚铁滴定法相比,该法是目前锰的光度法测定中显色最快的。傅家琨在硫酸介质中,使磷(砷)钼杂多酸与孔雀绿形成吸光度稳定的离子缔合物,利用该显色体系可以实现钢铁中磷、砷的联合测定。杨道兴将低合金钢和纯铁试样经酸分解后,以酒石酸钠作掩蔽铁,加丁二酮肟与镍生成丁二酮肟镍沉淀,用三氯甲烷萃取,再用稀盐酸反萃取。然后在氨性介质中,以碘为氧化剂,镍与丁二酮肟生成红色配合物,光度法测定镍。该法与丁二酮肟直接光度法测定镍相比,可达到的检出限更低。文莫龙利用加热发色测锰后的部分溶液,加显色剂DPC实现铬的联合测定,解决了退色比色法不稳定的问题,可同时测定锰和铬含量,简化了操作。张宏斌研究了在含有钒的样品溶液中加入磷酸和钨酸钠,磷钨酸中的W2O7被V2O6 定量取代,形成黄绿色的磷钨钒杂多酸,适用于碳钢及合金钢、高温合金、精密合金中0.05%-1.0%钒的测定。张统采用邻苯二酚紫-CTMAB测定钼,在氟化钾存在下的硫磷酸介质中排除钛、铝、铌、锡等离子的干扰,比硫氰酸盐直接光度法测定钼的灵敏度高,比α-安息香肟重量法测定钼的可操作性强。

2.2.3其它分析方法

除上述方法外,离子色谱法、催化极谱、电化学法等也被应用于钢铁化学分析中,且其方法的检出限低,测定痕量元素的灵敏度高。

3结语

近20年我国钢铁分析研究工作取得了巨大进步,从传统的“湿法分析”为主转变为以“湿法分析”为基础、仪器分析为重点的局面,各种现代分析仪器普遍应用于炉前分析和成品分析,在线分析和离线分析,过程控制和品质控制等方面,在钢铁生产和贸易中发挥着重要作用。

参考文献:

[1]中国金属学会.第十五届冶金及材料分析测试学术报告会论文集[C].北京;冶金分析编辑部,2010

[2]全国材料检测和质量控制学术会议论文集[C].上海;理化检验编辑部,2010

[3]王海舟.冶金物料分析[M].北京;科学出版社,2007

篇(7)

关键词: 卫生理化检验 本科毕业论文 组织实施

毕业设计(论文)是大学生培养、锻炼和提高综合素质的重要环节,是对学生掌握理论知识程度及实际应用能力的最好检验,是帮助学生提高实践应用能力和创新能力的重要教学环节,是对创新意识与科研水平等方面的综合训练和升华,是培养学生的综合能力不可替代的教学环节[1-2]。下面就如何组织实施卫生理化检验方向的本科毕业论总结和探讨。

一、毕业论文环节容易出现的问题与对策

1.学生的就业、升学期与学位论文设计期时间冲突。

高校理科专业本科毕业设计(论文)一般安排在最后一学期,毕业生考研、实习、就业与论文成文工作交织,高质量的学位论文要求学生选题、定题必须经过一段时间实习,对所研究的问题深思熟虑后,以提纲、报告的形式完成。因此,在教学管理中结合各自专业的特点,在教学总体安排上,将学生学术研究能力的培养适当前移,进行早期渗透,将课程设计、专业实习、毕业设计密切结合。各主要专业课程向前三学年转移,减少第四学年的计划课程,第七学期课程适当减少或不排课,以利于学生提前进行实习与毕业设计(论文)工作。

2.学生对毕业论文不够重视,主动性、积极性不高。

毕业论文不仅仅是一个实践教学环节,更是高校实现人才培养目标的重要手段。不少学生对毕业论文在思想上不够重视,主动性和积极性不高,认为只要完成即可,不追求质量;不少学生没有按预定的毕业论文计划开展工作,以致相关材料、工作进展记录、时间上的安排都无法跟上计划。针对这种情况,应进一步加强对毕业论文(设计)工作的管理,在做好规范化建设的同时,实现毕业论文工作由“重规范”向“重质量”的转变。加强对学生的管理,想方设法减少因学生就业、实习、考研等对毕业论文(设计)的影响。

3.指导老师对毕业论文精力投放不足。

高校教师承担教学和科研的双重任务。随着毕业生数量的逐年增加,教师指导毕业生的数量也在逐年增加。即使教师工作热情很高,时间、精力也难以充分保证。强化导师对学生论文的首要责任并控制指导学生人数,可促使指导教师认真、严格对待学生论文,保证论文质量。把学生的学位论文设计与指导老师的科研课题相结合,这样既便于教师进行科研和指导教学,又可增加校内教师的科研力量,更有利于保证学生学位论文的质量。对于校外实习的毕业生,在确定毕业生论文校外指导教师的同时,配备一名校内指导老师,使得校内导师的理论指导与校外导师的实践技能指导相结合,避免学位论文设计的盲目性和随意性。这样,教师的知识体系得以更新,实习单位的效益得到提高,学生的科研、实践能力得到锻炼,学位论文质量自然随之提高。

4.经费的短缺使毕业论文的实施难度加大。

大部分学校对于本科毕业设计(论文)完成无专项经费,也无专门实验室,致使理科类大部分做毕业设计(论文)实验的本科学生、研究生和指导老师共用一个实验室,有些论文的实验无法正常开展。学校应充分重视此类情况,投入足够的经费,添置必要的图书和实验设备,举办有关训练项目;适当增加指导教师的工作量核算,调动教师的积极性,以便让更多的本校教师指导毕业论文;鼓励毕业论文整理公开发表,并对予以经费支持。

二、卫生理化检验方向毕业论文的组织实施

1.结合卫生理化检验技术的发展趋势进行毕业论文选题。

随着科学技术的迅猛发展,特别是21世纪,卫生理化检验采用的各种分离、分析技术和方法不断完善和更新。许多高灵敏度、高分辨率的分析仪器已经越来越多地应用于卫生理化检验中。目前,在保证检测结果的精密度和准确性的前提下,卫生理化检验正朝着微量、快速、自动化的方向发展。

近年来,许多先进的仪器分析方法,如气相色谱法、高效液相色谱法、原子吸收光谱法、毛细管电泳法、紫外―可见分光光度法和电化学方法等已经在卫生理化检验中得到了广泛应用,在我国的卫生理化标准检测方法中,仪器分析方法所占的比例越来越大。在样品的前处理方面,采取了很多新颖的分离技术,如固相萃取、固相微萃取、加压容器萃取、超临界萃取和微波消化等,较常规的前处理方法省时省事,分离效率高。

随着计算机技术的发展和普及,分析仪器自动化是卫生理化检验的重要发展方向之一。自动化和智能化的分析仪器可以进行检验程序的设计、优化和控制、实验数据的采集和处理,使检验工作大大简化,并处理大量的例行检验样品。例如蛋白质自动分析等,可以在线进行样品的消化和测定;测定食品营养成分时,可以采用近红外自动测定仪,样品不需要进行预处理,直接进样,通过计算机系统,即可迅速给出食品中蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物、水分等成分的含量。装载了自动进样装置的大型分析仪器,可以昼夜自动完成检验任务。

仪器联用技术在解决卫生理化检验中复杂体系的分离、分析中发挥了十分重要的作用。仪器联用技术是将两种或两种以上的分析仪器连接使用,取长补短,充分发挥各自优点。近年来,气相色谱―质谱(GC-MS)、液相色谱―质谱(LC-MS)、电感耦合等离子体发射光谱―质谱(ICP-MS)等多种仪器联用技术,已经用于水质、食品、空气等样品中微量甚至痕量有机污染物和多种有害元素等的同时检测,如样品中的多氯联苯、二因、氯丙醇、多环芳烃、丙烯酰胺等的检测。

近年来发展的多学科交叉技术――全微分析系统,可以实现化学反应、分离检测的整体微型化、高通量和自动化。过去需在实验室中花费大量样品、试剂和长时间才能完成的分析检验,在几平方厘米的芯片上,仅用微升或纳升级的样品和试剂,以很短的时间(数十或数分钟)即可完成大量检测工作。目前,DNA芯片技术已经用于转基因食品等样品的检测,以激光诱导荧光检测―毛细管电泳分离为核心的微流控芯片技术将在卫生理化检验中逐步得到应用,大大缩短分析时间和减少试剂用量,成为低消耗、低污染、低成本的绿色检验方法。

从卫生理化检验技术的发展趋势可以看出,样品的前处理、色谱分析法等仪器分析方法的改进、仪器联用技术、多学科交叉技术,是卫生理化检验方向毕业论文选题的重要领域。各个学校可以根据自身实验条件,选择合适的研究项目,既保证课题的分量与难度适中,又保证课题符合专业培养要求,使毕业论文的实施得以顺利进行。

2.卫生理化检验新方法建立的一般步骤。

在查阅国内外有关文献的基础上,了解待测物的理化性质、原有分析方法的原理和优缺点,提出新的分析方法或改进原方法。通常应该对影响分析方法精密度、灵敏度、准确度和方法检出限的主要因素及样品的前处理条件进行优化。选用优化的分析测试条件和样品前处理步骤,建立新的分析方法,并对所建立方法的性能指标进行评价。

(1)检测条件的优化。

在新的分析方法建立过程中,可以采用单因素条件试验或正交试验,确定各种影响因素的最佳条件。

不同的分析方法所需优化的条件不同,分光光度法需优化的条件有合适的显色反应、显色缓冲液种类和pH值、显色剂用量、显色温度和时间等;气相色谱法在进行测定条件优化时,首选应根据待测组分的性质,对色谱柱和检测器的种类进行选择,然后对柱温、气化室温度、载气种类和流速、可能用到的氢气和空气的流速等条件进行优化;液相色谱法在进行测定条件优化时,首选需要选择的也是色谱柱和检测器的种类,再对流动相的组成、酸度、流速和柱温等条件进行优化,同时必须考察在所选择的最佳色谱条件下,实际样品中待测组分与样品中干扰组分的分离情况。

(2)校准曲线的绘制。

校准曲线是用于描述待测物质的浓度或含量与测量仪器响应值之间定量关系的曲线。测定时,所配制的标准系列,待测物的浓度或含量应在方法的线性范围之内。

校准曲线包括标准曲线和工作曲线,二者的区别在于标准溶液的处理步骤不同。在绘制工作曲线时,标准溶液的分析步骤和样品分析步骤完全相同;在绘制标准曲线时,标准溶液的分析步骤中省略了样品的前处理步骤。

(3)样品前处理条件的优化。

样品的前处理是建立新分析方法的重要一环,是决定分析成败的关键之一。样品前处理的目的是使样品能适合分析方法的要求。通常样品的前处理包括样品的消化或提取、分离和净化等步骤。

对于金属元素或无机物的检测,可以采用干灰化或湿消化处理样品,并对其条件进行优化;对于有机物的检测,可以根据待测物的性质选择合适的提取方法,并进行条件优化,如采用液―液萃取、超声波萃取、振摇萃取、索氏提取器提取等。样品的分离和净化,可以选择并进行条件优化的方法有溶剂提取法、挥发法和蒸馏法、液相色层分离法、固相萃取法等。

(4)干扰试验。

根据样品中可能存在的干扰成分进行试验。通过干扰试验,可以确定干扰组分的允许浓度,通常在标准溶液中加入一定量的干扰成分,以测定值变化±10%作为是否产生干扰的判定依据。如果存在干扰,则应该采取适当的措施加以消除。

(5)实际样品的测定。

采用所建立的新方法检测不同类型、不同基体的实际样品,说明方法的适用性。

(6)方法性能指标的评价。

对于所建立的分析方法,应给出线性范围、检测限、精密度、回收率、方法对照等方法学指标的评价。

三、结语

本科毕业设计(论文)是检验学校整体教育质量的重要方面和手段,也是在校大学生从学校学习阶段走向社会前的一次十分重要的综合训练和实践机会,要重视毕业论文的导师遴选、选题和开题工作,加强毕业论文实施过程的监督检查,建立科学的毕业论文评价体系,保证毕业论文的高质量实施。对于卫生理化检验方向的毕业论文,尤其应重视毕业论文的选题工作,题目不宜过大,以免难以在规定时间内实现预定目标,影响毕业论文的顺利实施。

参考文献:

[1]王蕾.基于全面质量管理的本科毕业论文质量管理体系构建[J].科技资讯,2010,28:229-230.