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基于太赫兹时域光谱椭偏技术的缬氨酸手性结构研究
1
作者 骆国防 齐济 +4 位作者 刘雅丽 何明霞 杨心刚 曲秋红 张逸竹 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第8期2128-2133,共6页
介绍了一种太赫兹(THz)透射时域偏振检测系统及其标定方法,能够有效识别氨基酸对映体的光学特性。缬氨酸的D-型和L-型手性镜像结构的物理特性颇为相似,但在生物活性上存在明显不同。THz波段的电磁辐射具有独特的光谱特性,能够有效探测... 介绍了一种太赫兹(THz)透射时域偏振检测系统及其标定方法,能够有效识别氨基酸对映体的光学特性。缬氨酸的D-型和L-型手性镜像结构的物理特性颇为相似,但在生物活性上存在明显不同。THz波段的电磁辐射具有独特的光谱特性,能够有效探测生物分子的旋转和振动模式。通过THz时域光谱技术,结合偏振片和THz宽带相位变换器实现了THz时域光谱椭圆偏振术(THz-TDSE),该技术能够同时测量电场的相位和幅度,进而实现对THz波的偏振状态的精确控制,并从中提取椭圆偏振的相关参数。研究表明,在THz波段中,D-和L-缬氨酸的吸收谱虽呈现相似性,但在偏振片和波片的角度调控下,二者在高频信号区域的吸收系数出现显著差异。特别是当偏振片的角度设置为-45°时,D-缬氨酸的吸收系数显著高于L-缬氨酸,显示出其对电磁波更强的吸收能力。研究揭示了手性分子在特定偏振状态下的光谱响应机制,并验证了THz光谱椭圆偏振术在手性物质鉴别中的潜力,为THz光学技术在生物化学和材料科学领域的应用提供了新的方向。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱椭偏技术 太赫兹宽带相位变换器 手性物质 氨基酸
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太赫兹时域光谱技术在陈皮品质检测中的应用方法研究
2
作者 梁耀胜 《农业技术与装备》 2025年第4期70-71,74,共3页
通过对不同贮藏年份(1、3、5、10、15、20 a)的陈皮样品进行色泽测定、光谱数据采集与处理,结合多种化学计量学及机器学习算法模型,系统分析了陈皮品质随年份的变化规律。结果表明,贮藏年份显著影响陈皮的色泽参数(L、a、b值)及太赫兹... 通过对不同贮藏年份(1、3、5、10、15、20 a)的陈皮样品进行色泽测定、光谱数据采集与处理,结合多种化学计量学及机器学习算法模型,系统分析了陈皮品质随年份的变化规律。结果表明,贮藏年份显著影响陈皮的色泽参数(L、a、b值)及太赫兹光谱特性(吸收系数、折射率等),3~15 a样品的光谱变化尤为明显,20 a样品趋于稳定。说明太赫兹时域光谱技术能够敏感地检测陈皮的品质差异,揭示其内部成分与微观结构的动态演变规律,为中药材质量控制提供了科学依据。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 新会陈皮 品质检测 光谱分析
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基于层次分析法的太赫兹时域光谱定性识别
3
作者 赵渺钰 燕芳 +1 位作者 李文文 刘洋硕 《红外技术》 北大核心 2025年第5期656-661,共6页
太赫兹时域光谱技术属于远红外光谱技术的一种,其光谱能够反映物质的内部特性,具有丰富的物理和化学信息,因此利用太赫兹波可对含氮元素的添加剂进行定性识别。层次分析法原用于解决评价类问题,本文将其引入太赫兹光谱定性分析领域,提... 太赫兹时域光谱技术属于远红外光谱技术的一种,其光谱能够反映物质的内部特性,具有丰富的物理和化学信息,因此利用太赫兹波可对含氮元素的添加剂进行定性识别。层次分析法原用于解决评价类问题,本文将其引入太赫兹光谱定性分析领域,提出一种结合层次分析法的太赫兹时域光谱定性识别方法,并采集数据对其进行验证。文中以6种添加剂作为实验样品,首先对采集到的太赫兹时域光谱数据进行预处理,将其转化为由峰值、峰位、峰数和整体趋势组成的数据集;然后将数据划分为对比集和测试集,构建结合层次分析法的添加剂定性识别模型,并进行参数寻优。结果表明,基于单一因素(即整体趋势、峰值、峰位、峰数)的添加剂定性识别精度分别为80.23%、70.93%、67.44%、40.70%,而基于多因素的层次分析定性识别方法识别精度可提升至92.44%。此外,在数据预处理阶段对吸收谱数据进行二值化模糊表征,并作为整体趋势的数据集,将层次分析定性识别模型与此种数据表征法结合后,识别精度可提至94.19%。研究结果证明了结合层次分析法的定性识别算法的有效性,且该法步骤简单,无需训练,适用于小样本的快速定性检测。 展开更多
关键词 层次分析 定性识别 太赫兹时域光谱技术 添加剂
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太赫兹技术在爆炸物检测中的研究现状
4
作者 张淑敏 李欣宇 +4 位作者 王拓 孟坤 李文凭 唐德东 朱新勇 《红外技术》 北大核心 2025年第8期955-962,共8页
随着太赫兹技术的不断发展,在安检领域中,利用太赫兹光谱及成像技术对爆炸物进行检测有着独特的优势,是一种非接触性无损检测手段,能够与传统探测技术互补,具有极大的发展潜力。本文主要总结了国内外不同机构研究的爆炸物指纹谱数据,探... 随着太赫兹技术的不断发展,在安检领域中,利用太赫兹光谱及成像技术对爆炸物进行检测有着独特的优势,是一种非接触性无损检测手段,能够与传统探测技术互补,具有极大的发展潜力。本文主要总结了国内外不同机构研究的爆炸物指纹谱数据,探究影响爆炸物光谱测量的因素,并阐述了太赫兹光谱技术对于痕量爆炸物和隐藏爆炸物探测方面的应用,以及太赫兹成像技术对人体和爆炸物等不同介质的检测,为爆炸物的太赫兹无损检测研究提供参考。 展开更多
关键词 太赫兹技术 爆炸物 太赫兹时域光谱 太赫兹成像 隐藏爆炸物
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太赫兹检测技术在海洋领域中的应用
5
作者 张子晨 孙栋 +3 位作者 阮剑剑 李书帆 乔伟 林洪沂 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期380-400,共21页
太赫兹技术在海洋领域展现了显著的应用潜力,涵盖水质分析、无损检测和海洋生态监控等方面。凭借非接触式测量和无损检测的优势,太赫兹技术能够有效区分浮油海面与正常海面,并进行水质分类,为海洋污染检测提供新的技术手段。太赫兹技术... 太赫兹技术在海洋领域展现了显著的应用潜力,涵盖水质分析、无损检测和海洋生态监控等方面。凭借非接触式测量和无损检测的优势,太赫兹技术能够有效区分浮油海面与正常海面,并进行水质分类,为海洋污染检测提供新的技术手段。太赫兹技术还可应用于船舶材料的无损检测,评估船体结构和涂层的完整性,同时支持海洋环境中PE管材的安全性检测,实时监测管材的受损程度和结构稳定性。在海洋生态监控方面,太赫兹技术能检测微藻代谢物变化,识别赤潮等生态问题,为海洋生态保护提供支持。同时,它还在监测海洋放射性元素铯浓度变化方面显示出优势。随着技术进步,太赫兹技术在海洋领域的应用前景广阔,为海洋保护与开发提供高效、准确的检测手段。 展开更多
关键词 太赫兹技术 海洋生态监测 太赫兹时域光谱技术 浮油检测 无损检测
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太赫兹时域光谱及成像技术在农作物品质检测中的应用研究进展 被引量：15
6
作者 吴静珠 李晓琪 +3 位作者 孙丽娟 刘翠玲 孙晓荣 余乐 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期358-367,共10页
太赫兹辐射以其独特的技术优势,如瞬时性、宽带性、相干性、低能量性、穿透性和吸收性,受到了全世界各国政府、高等院校、科研机构等的高度重视并日趋成为生物医学、材料科学和物理学等领域的新兴研究热点。农作物成分如水分、蛋白、脂... 太赫兹辐射以其独特的技术优势,如瞬时性、宽带性、相干性、低能量性、穿透性和吸收性,受到了全世界各国政府、高等院校、科研机构等的高度重视并日趋成为生物医学、材料科学和物理学等领域的新兴研究热点。农作物成分如水分、蛋白、脂肪、淀粉等理论上在太赫兹谱区有较为丰富的吸收;太赫兹波的低辐射特性对农业生物样本检测更为安全;太赫兹波的穿透特性对带包装样本、包衣样本的检测又独具优势;太赫兹时域光谱与成像技术结合还可以进一步对农作物样本的组织形态进行辨别评价,因此太赫兹波技术逐渐成为农作物品质检测领域一项极具应用潜力和应用前景的前沿分析技术。简述了太赫兹时域光谱及成像技术的基本原理,聚焦于太赫兹时域光谱及成像技术在农作物品质检测领域的应用研究现状,对该技术在农作物种子质量鉴别(如品种、转基因和活力)、农作物成分分析(如糖类、水分和淀粉),农作物贮藏品质判别(如新陈度、劣变和虫蚀)以及在农产品安全检测(如农药残留、非法添加物和异物)方面的新近研究工作和进展进行归纳总结,并展望了该技术在农作物品质检测领域的应用前景和发展趋势。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱及成像技术 农作物种子质量 农作物成分 农作物贮藏 农产品安全
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红薯淀粉中添加剂明矾的定性和定量太赫兹时域光谱技术检测 被引量：14
7
作者 管爱红 李智 葛宏义 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期267-270,共4页
应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对红薯淀粉中的添加剂明矾进行了实验研究,获得了红薯淀粉和明矾的太赫兹时域光谱和频域光谱,通过计算得到二者的吸收系数谱和折射率谱,吸收系数谱显示明矾在太赫兹波段有明显的特征吸收峰,可以用THz-TD... 应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对红薯淀粉中的添加剂明矾进行了实验研究,获得了红薯淀粉和明矾的太赫兹时域光谱和频域光谱,通过计算得到二者的吸收系数谱和折射率谱,吸收系数谱显示明矾在太赫兹波段有明显的特征吸收峰,可以用THz-TDS技术对淀粉中的明矾进行特征识别。实验获得了红薯淀粉中掺杂不同百分比(质量分数)明矾的太赫兹时域光谱,计算得到吸收系数谱和折射率谱,发现随着明矾含量的增加吸收峰的幅度下降,折射率逐渐下降,说明THz-TDS技术可以用于淀粉中明矾的定性识别和定量检测。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 红薯淀粉 明矾 食品检测
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基于太赫兹时域光谱系统的双折射率晶体非接触式表征方法
8
作者 袁媛 张天尧 +8 位作者 张朝晖 赵小燕 李星玥 李博扬 吴先毫 徐渤 闫建峰 孙溥 曹灿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2334-2339,共6页
晶体的各向异性探测技术正逐渐向非接触和非破坏性方法发展。太赫兹辐射由于其对许多介电材料的大穿透深度和非电离特性,在各向异性材料的双折射研究中具有广阔的前景。石英、蓝宝石、液晶以及含有亚波长结构的超材料等都表现出太赫兹... 晶体的各向异性探测技术正逐渐向非接触和非破坏性方法发展。太赫兹辐射由于其对许多介电材料的大穿透深度和非电离特性,在各向异性材料的双折射研究中具有广阔的前景。石英、蓝宝石、液晶以及含有亚波长结构的超材料等都表现出太赫兹双折射,作为偏振功能器件中的常用材料,其参数测量对于太赫兹器件研发具有重要意义。材料双折射率的提取往往依赖光轴方向和晶体厚度等先验参数。材料的光轴方向表征其各向异性的优先方向,对于已知光轴取向的晶体,可以根据经验选择合适的琼斯向量,而在实际应用中,只要选择探测太赫兹波的线偏振方向、光轴、探测轴。可以很容易地测量出寻常光和非常光,并直接从时域信号中计算出各自的折射率。对于光轴方向未知的材料,需要旋转样品以不同的方位角进行测量。双折射率的提取依赖于材料厚度的确定,通过游标卡尺或千分尺所得测量值与真实值存在较大差异,容易在样品表面造成划痕。无论是旋转样品还是厚度测量,人为操作都会为双折射率表征引入不确定性。基于透射式太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)开发了一种双折射晶体光轴方向和晶片厚度的非接触式测量方法,不依赖于晶体先验参数,即可获取晶体完整的折射率。通过控制样品旋转配合光学延迟线动作实现光轴自动定位,利用传递函数迭代逼近算法提取晶体厚度和完整的折射率。为验证该方法,选择了在太赫兹波段具有双折射特性的(10-10)取向蓝宝石晶体进行测量,准确地提取了晶体在0.3~1.5 THz频率范围的平均寻常光折射率3.39±0.02,非常光折射率3.08±0.02,双折射率-0.31±0.02,并绘制了吸收谱。结果证明,所建立的测量方法避免了人工操作引起的样品损坏和定位误差,提高了双折射晶体太赫兹频段材料参数的测量速度、稳定性和精确度,对偏振敏感太赫兹测量技术及其应用具有重要意义。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 双折射 各向异性 偏振 蓝宝石
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基于太赫兹时域光谱技术的交联聚乙烯电缆绝缘层气隙检测分析 被引量：19
9
作者 谢声益 杨帆 +2 位作者 黄鑫 余晓 高兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2698-2707,共10页
隐藏气隙缺陷会严重影响交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,造成安全隐患。该文提出一种基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的XLPE无损检测新方法。首先分析XLPE中隐藏气隙缺陷特性,建立含有气隙缺陷的XLPE的多层色散模型并进行理论分析,然... 隐藏气隙缺陷会严重影响交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,造成安全隐患。该文提出一种基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的XLPE无损检测新方法。首先分析XLPE中隐藏气隙缺陷特性,建立含有气隙缺陷的XLPE的多层色散模型并进行理论分析,然后采用实际XLPE样品并人工模拟气隙缺陷,最后利用自己搭建的透射式THz-TDS系统对样品成谱成像实验。实验结果表明,通过采集THz-TDS系统透过样品的时域信号,以信号幅值和相位为特征量可有效辨别XLPE样品的隐藏气隙,对信号谱进一步分析可以得出隐藏气隙的几何尺寸信息,计算误差在2.9%以内;另外,对XLPE隐藏气隙的THz成像实验可以更直观地观测到气隙特征,应用该文设计的太赫兹成像算法能清楚地辨识气隙的位置和形状特性。该文从理论和实验上证明了基于THz-TDS系统对XLPE隐藏气隙缺陷无损检测的新方法的可行性,可为电缆绝缘缺陷的无损检测提供一种新的思路,且可应用于其他电气设备检测中。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 交联聚乙烯 无损检测 太赫兹成像
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基于太赫兹时域光谱技术的诺氟沙星浓度检测研究 被引量：5
10
作者 白军朋 李斌 +1 位作者 张淑娟 陈怡每 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2710-2716,共7页
畜禽养殖中抗生素的不合理使用导致畜禽产品中抗生素残留问题时有发生,进而通过食物链影响食品安全,威胁人类健康。准确、快速检测出抗生素药物的含量对保障食品安全具有重要意义。以残留较为常见的喹诺酮类诺氟沙星抗菌药为研究对象,... 畜禽养殖中抗生素的不合理使用导致畜禽产品中抗生素残留问题时有发生,进而通过食物链影响食品安全,威胁人类健康。准确、快速检测出抗生素药物的含量对保障食品安全具有重要意义。以残留较为常见的喹诺酮类诺氟沙星抗菌药为研究对象,开展基于太赫兹光谱技术的诺氟沙星较大梯度和较小梯度的全浓度含量检测研究。在较大梯度诺氟沙星样本中,首先,在1%~100%范围内设置了11个浓度,完成较大梯度压片样本制备;然后经太赫兹时域光谱系统扫描获取其时域光谱,提取样本的吸收系数,用卷积平滑S-G二项式拟合滤波去除噪声、平滑样本光谱数据。发现纯净的诺氟沙星在1.205 THz处存在一个强烈吸收峰,在0.816 THz处存在一个弱吸收峰。最后,利用逐步回归和连续投影法(SPA)选择变量并结合特征吸收峰进行多元线性回归建模预测分析。进一步在较小梯度诺氟沙星样本研究中,首先在浓度100μg·mL-1(0.01%)以下设置了29个浓度系列,完成较小梯度溶液样本制备;然后获得其太赫兹时域光谱,用S-G二项式拟合滤波进行数据预处理,发现各浓度的吸收光谱未出现明显差异,最后利用逐步回归和连续投影法(SPA)选择变量结合特征吸收峰实现多元线性回归建模预测分析。结果表明:在较大梯度诺氟沙星样本中逐步回归选择变量的多元线性回归达到了模型最优(R_(p)=0.962,RMSEP=2.74%),准确率优于当前已有最优预测模型(R_(p)=0.867,RMSEP=16.6%);小梯度诺氟沙星样本的逐步回归选择变量的多元线性回归模型最优(R_(p)=0.728,RMSEP=18.79μg·mL^(-1)),该方法有一定的预测能力,但是准确率有待提升。利用太赫兹光谱技术实现了较全浓度诺氟沙星的检测,为后续诺氟沙星检测限的探索等进一步研究提供了一定的研究基础。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 诺氟沙星 浓度检测 喹诺酮 吸收系数 抗生素残留
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单发太赫兹时域光谱技术 被引量：1
11
作者 张冬煜 彭晓昱 +2 位作者 唐福 杜海伟 罗春华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1377-1385,共9页
太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)广泛应用于材料、生物医学、化学、药学、安检等诸多领域。传统扫描式THz-TDS技术需要通过改变探测光延时逐点扫描并重构时域信号,仅适合于具有较高重复频率且稳定的太赫兹辐射源情形下的样品探测。在低重... 太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)广泛应用于材料、生物医学、化学、药学、安检等诸多领域。传统扫描式THz-TDS技术需要通过改变探测光延时逐点扫描并重构时域信号,仅适合于具有较高重复频率且稳定的太赫兹辐射源情形下的样品探测。在低重复频率或涨落较大的太赫兹辐射源情形下和不可逆过程中样品的探测,扫描式THz-TDS不再适用,需要使用单发THz-TDS技术,单发THz-TDS技术原则上仅需要一个激光脉冲就可以获取一个完整的太赫兹时域脉冲波形。介绍几种主要的单发THz-TDS探测技术,这些技术都利用了电光晶体的泡克尔斯效应,通过测量探测光的某个物理量的变化来提取太赫兹信号。根据探测方法不同可分为光谱编码、空间编码和互相关等技术。在光谱编码技术中,探测光不同频率成分在时间上发生分离,不同时间成分分别被太赫兹脉冲不同时刻电场调制,通过测量探测光各个频率被太赫兹脉冲调制前后的光谱的变化提取太赫兹脉冲波形。该方法光路简单,测量结果直观,有较高的信噪比,但其时间分辨率较低,且被测太赫兹信号容易产生失真。为提高被测信号的时间分辨率,有人提出了空间编码技术,即不同位置探测光分别被太赫兹脉冲不同时刻电场调制,通过测量探测光各个位置太赫兹脉冲调制前后的光强变化提取太赫兹脉冲波形。根据不同空间展开方法可分为一维空间编码技术和二维空间编码技术。空间编码技术中虽然有较高的时间分辨率,但由于探测光在空间展开能量分散使得其信噪比相对较低。此外,还有一种较高时间分辨率的技术即互相关技术,可分为共线互相关和非共线互相关技术。在非共线互相关技术中,被太赫兹脉冲调制的激光啁啾脉冲与短脉冲互相关作用产生二次谐波,通过太赫兹脉冲调制前后二次谐波空间分布变化来提取太赫兹信号;在共线互相关技术中被太赫兹脉冲调制的啁啾脉冲与短脉冲共线入射到光谱仪,通过干涉条纹提取太赫兹信号,该技术提高了时间分辨率和信噪比,但光路布置复杂,不能进行实时监测。回顾了这几种单发THz-TDS探测技术的发展历程,综述探测技术的原理、实验方案和测量结果,并讨论了这些探测技术的优势和不足。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 单发太赫兹时域光谱探测技术 电光效应
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太赫兹时域光谱技术对紫米掺假的检测研究 被引量：6
12
作者 刘燕德 杜秀洋 +4 位作者 李斌 郑艺蕾 胡军 李雄 徐佳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2382-2387,共6页
紫米是生活中常见的食材,具有丰富的营养价值。由于紫米价格较高导致染色紫米大量流入市场。本文使用太赫兹时域光谱技术结合化学计量学方法探索紫米掺假的快速检测方法。采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)采集0~7 THz范围内紫米掺假的... 紫米是生活中常见的食材,具有丰富的营养价值。由于紫米价格较高导致染色紫米大量流入市场。本文使用太赫兹时域光谱技术结合化学计量学方法探索紫米掺假的快速检测方法。采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)采集0~7 THz范围内紫米掺假的光谱数据,并选择0.5~2.5 THz波段的吸收系数谱和折射率谱进行分析并采用化学计量学方法对光谱数据进行建模分析。分别采用Savitzky-Golay卷积平滑(SG Smoothing,SG平滑)、基线校正(Baseline)、归一化(Normalization)、多元散射校正(MSC)等方法进行光谱预处理,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对紫米、紫米掺染色大米和紫米掺染色黑米进行定性分析。定性分析结果显示,通过主成分分析(PCA)的三种样品平面分布存在明显差异;经过基线校正的光谱数据建立的PLS-DA模型效果最佳,误判率为0。接着使用偏最小二乘法(PLS)结合SG平滑、 Baseline、 Normalization、 MSC等预处理方法分别对紫米中掺染色大米和紫米中掺染色黑米的光谱数据建立PLS定量模型。结果显示,采用基线校正预处理方法的PLS建模效果最佳,紫米掺染色大米的预测集相关系数为0.936,预测集均方根误差(RMSEP)为0.095。紫米掺染色黑米的预测集相关系数为0.914,预测集均方根误差为0.096。为对比分析线性(PLS)与非线性(LS-SVM)两种定量模型方法的预测精度,采用相同预处理方法后的紫米掺假含量光谱数据建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型,选用径向基函数(RBF)作为核函数。结果表明采用基线校正处理后LS-SVM模型效果最佳,紫米中掺染色大米的预测集均方根误差(RMSEP)为0.092,预测集相关系数(Rp)为0.979;紫米中掺染色黑米的预测集均方根误差(RMSEP)为0.093,预测集相关系数(Rp)为0.948。对比发现对紫米掺假的含量建立LS-SVM预测模型较PLS模型的稳定性更好、精确度更高。研究表明,太赫兹时域光谱结合化学计量学方法可为紫米掺假的定性定量分析提供快速精确的分析方法。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 紫米 偏最小二乘 最小二乘支持向量机
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太赫兹时域光谱技术在绝缘纸板微水含量检测中的应用分析 被引量：5
13
作者 成立 夏彦卫 +3 位作者 高树国 赵军 王俊宏 程之栋 《智慧电力》 北大核心 2020年第8期104-109,共6页
水分是电力设备油纸绝缘寿命的首要劣化因素。将太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)引入到油纸绝缘微水含量测试中,利用太赫兹时域光谱系统对不同微水含量绝缘纸板样品进行测试,得到了不同太赫兹时域及频域响应信号结果并进行拟合,从而获得了... 水分是电力设备油纸绝缘寿命的首要劣化因素。将太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)引入到油纸绝缘微水含量测试中,利用太赫兹时域光谱系统对不同微水含量绝缘纸板样品进行测试,得到了不同太赫兹时域及频域响应信号结果并进行拟合,从而获得了可以初步估计纸板中水分含量的计算公式;最后结合太赫兹成像技术对纸板平面的水分不均匀分布情况进行了检测。由于水分子中的氢键在太赫兹波照射下会产生强烈的共振与吸收,在太赫兹透射波中产生明显的反馈作用,基于此原理可以将太赫兹检测技术运用于对绝缘纸板水分含量与分布的评估中。 展开更多
关键词 电力设备 绝缘纸板 水分含量 太赫兹时域光谱技术
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两种联苯酚类化合物的太赫兹时域光谱研究 被引量：25
14
作者 葛敏 赵红卫 +3 位作者 张增艳 王文锋 余笑寒 李文新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1063-1066,共4页
利用太赫兹时域光谱技术获得了295K时2,2′-二羟基联苯(2,2′-biphenol,2BP)和4,4′-二羟基联苯(4,4′-biphenol,4BP)在0.1￣1.6THz波段的光谱.实验结果显示,两种同分异构体在太赫兹频率范围内的吸收谱有显著的差异.结合量子化学计算,2B... 利用太赫兹时域光谱技术获得了295K时2,2′-二羟基联苯(2,2′-biphenol,2BP)和4,4′-二羟基联苯(4,4′-biphenol,4BP)在0.1￣1.6THz波段的光谱.实验结果显示,两种同分异构体在太赫兹频率范围内的吸收谱有显著的差异.结合量子化学计算,2BP中的两个羟基间能够形成分子内氢键,在1.45THz的运动模式初步判断为包含氢键在内的两个苯环的低频摆动. 展开更多
关键词 联苯酚 太赫兹时域光谱技术 弱相互作用 量化计算
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一氧化碳的太赫兹时域光谱研究 被引量：19
15
作者 胡颖 王晓红 +1 位作者 郭澜涛 张存林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1008-1011,共4页
以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术是一种新型的相干远红外光谱测量技术。文章首次利用太赫兹时域光谱技术测量了一氧化碳气体在0．2～2．5太赫兹频谱范围内的吸收光谱。实验结果表明，一氧化碳在此波段有明显的特征吸收峰，峰值位... 以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术是一种新型的相干远红外光谱测量技术。文章首次利用太赫兹时域光谱技术测量了一氧化碳气体在0．2～2．5太赫兹频谱范围内的吸收光谱。实验结果表明，一氧化碳在此波段有明显的特征吸收峰，峰值位置与理论计算得到的结果有很好的一致性。随着压强的减小，吸收峰变尖锐。研究一氧化碳的太赫兹吸收光谱特性，对于快速、准确检测环境中有害气体以及排除安全隐患具有重要意义。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 吸收光谱 一氧化碳
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太赫兹时域光谱的药物多组分同时定量测定 被引量：12
16
作者 陈涛 李智 +1 位作者 莫玮 胡放荣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1220-1225,共6页
应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合化学计量学方法对多组分药物混合物中药物活性成分(API)和药用辅料的含量进行了定量分析研究。用THz-TDS系统测量了无水茶碱、乳糖一水合物和硬脂酸镁三元药物混合物及对乙酰氨基酚、乳糖一水合物... 应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合化学计量学方法对多组分药物混合物中药物活性成分(API)和药用辅料的含量进行了定量分析研究。用THz-TDS系统测量了无水茶碱、乳糖一水合物和硬脂酸镁三元药物混合物及对乙酰氨基酚、乳糖一水合物、微晶纤维素和可溶性淀粉四元药物混合物的太赫兹吸收光谱,并采用主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLS)两种多元校正方法分别建立了太赫兹吸收谱与多元混合物各组分含量的定量回归模型,同时获得了混合物中药物活性成分和药用辅料的含量。PLS回归取得更好结果,其中三元混合物两组分含量的PLS定量模型校正及预测相关系数R均高于0.98,四元混合物中对乙酰氨基酚、乳糖一水合物、微晶纤维素和可溶性淀粉含量的PLS定量模型校正及预测相关系数R均分别高于0.93,0.98,0.63和0.86。结果表明,THz-TDS技术结合化学计量学方法建立定量分析模型能够实现对多元混合物成分含量的无损非破坏定量分析,在药物分析等领域将有广阔的应用价值。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 混合物 定量分析 偏最小二乘回归 化学计量学
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食用香料的太赫兹时域光谱 被引量：12
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作者 杨晨 田璐 赵昆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期627-630,共4页
食用香料是人们在烹饪过程中必不可少的调味品,对食用香料的鉴别和食用安全性检测也尤为重要.本文利用太赫兹时域光谱技术对食用香料进行测试,得到了黑胡椒、白胡椒、花椒、大料、姜粉、甘草、香叶以及五香粉、十三香等香料在太赫波段... 食用香料是人们在烹饪过程中必不可少的调味品,对食用香料的鉴别和食用安全性检测也尤为重要.本文利用太赫兹时域光谱技术对食用香料进行测试,得到了黑胡椒、白胡椒、花椒、大料、姜粉、甘草、香叶以及五香粉、十三香等香料在太赫波段的吸收谱和折射率谱.结果表明,不同种类的香料都有其独特的特征吸收光谱,样品的吸收谱在0.2～1.25THz频段内以不同的斜率单调递增,在1.25～2.0THz频段呈现出不同的吸收峰.样品的折射率值在1.3～1.8之间变化,并且,样品的折射率在其吸收峰所对应的频率处出现了反常色散.通过对吸收系数的斜率、峰值位置以及折射率进行定标分析,太赫兹时域光谱技术可以用于不同种香料的定性检测.实验数据为食用香料的鉴别提供了依据,可以用于建立食用香料的太赫兹波谱数据库. 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 香料 光学常量
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太赫兹光谱技术在生物活性肽检测中应用研究 被引量：6
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作者 王璞 何明霞 +3 位作者 李萌 曲秋红 刘锐 陈永德 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2696-2701,共6页
生物活性肽作为21世纪人类健康的新宠儿,研究证明其对人体生命活动有着很好的作用,其检测方法也是备受关注,太赫兹时域光谱技术因为其独特的性质在检测生物活性肽中有着不可比拟的优势。选用牛骨肽、海参肽和牛肽这三种生物活性肽,通过... 生物活性肽作为21世纪人类健康的新宠儿,研究证明其对人体生命活动有着很好的作用,其检测方法也是备受关注,太赫兹时域光谱技术因为其独特的性质在检测生物活性肽中有着不可比拟的优势。选用牛骨肽、海参肽和牛肽这三种生物活性肽,通过透射式太赫兹时域光谱系统得到其在0.5~2 THz的吸收系数曲线。从太赫兹吸收系数曲线来看,鱼肽吸收系数大于海参肽和牛骨肽。因为生物活性肽的氨基酸种类和肽键的相互作用,导致其在太赫兹频段内没有明显的吸收峰,为了更好的对其进行检测区分,建立分类判别模型,寻找出最适合这类物质的方法。在对太赫兹原始吸收系数数据进行S-G平滑处理,归一化预处理之后,随机选取四分之三预处理好的数据划分为训练集,其余为预测集,导入分类判别模型。模型包括分类器和最优参数选取两部分,分类器选取支持向量机,随机森林和极限学习机等有监督的分类方法,使用遗传算法、粒子群算法和网格搜索等智能优化算法选取支持向量机最优参数。为了减少原始光谱数据维数并提高模型的运算速度,使用主成分分析进行预处理,将降维之后的结果导入分类模型。综合考虑其准确率和运行时间等因素,虽然基于粒子群算法的支持向量机具有最高的准确率98.3%,但是运行时间较长为180 s;使用极限学习机能够有着最短的运行时间0.2 s,但是准确率为73.3%。基于网格搜索的支持向量机准确率为95%,运行时间为11 s,能够在准确率较高的情况下使用较短的时间,证明基于网格搜索的支持向量机对生物活性肽太赫兹吸收光谱具有快速,准确的分类结果。研究结果表明,利用太赫兹时域光谱技术结合机器学习算法能够实现快速、无损检测生物活性肽,为生物活性肽的检测提供了一种新思路,同时也为THz-TDS结合机器学习对吸收峰不明显的多肽之间的鉴别提供参考。 展开更多
关键词 生物活性肽 太赫兹时域光谱技术 机器学习 主成分分析
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基于太赫兹时域光谱的食用油过氧化值定量分析研究 被引量：4
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作者 刘翠玲 杨雨菲 +2 位作者 田芳 吴静珠 孙晓荣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1387-1392,共6页
针对目前太赫兹光谱技术在食用油品质检测方面存在定性多、定量难的问题,提出一种基于衰减全反射(ATR)式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术的食用油过氧化值定量分析方法。首先采集不同种类、不同氧化程度食用油样本的太赫兹时域光谱图,筛选... 针对目前太赫兹光谱技术在食用油品质检测方面存在定性多、定量难的问题,提出一种基于衰减全反射(ATR)式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术的食用油过氧化值定量分析方法。首先采集不同种类、不同氧化程度食用油样本的太赫兹时域光谱图,筛选有效信号波段并提取得到光学常数,经预处理算法校正后的光学常数,结合多种化学计量学方法建立定量分析模型,实现快速、无损预测食用油的过氧化值。70个实验样本包括大豆油、菜籽油和玉米,过氧化值覆盖范围0.41~10.23 mmol·kg^(-1),且样本的过氧化值均匀分布。采用TeraView公司生产配有ATR检测模块的TeraPulse 4000太赫兹脉冲光谱系统采集样本THz-TDS信号,根据THz-TDS谱图信号特征筛选有效波段10~86.78 cm^(-1)用于建模分析。通过快速傅里叶变换得到频域信号并从中提取光学常数:折射率和吸收系数,采用Savitzky-Golay7点卷积平滑分别对折射率和吸收系数进行预处理,去除干扰信号。运用SPXY算法按照3∶1比例划分校正集和预测集样本,结合主成分回归法、偏最小二乘法两种化学计量学分析方法,分别建立基于折射率和基于吸收系数的过氧化值分析模型。对模型评价指标均方根误差和相关系数进行分析,基于折射率的过氧化值分析模型采用偏最小二乘算法建模预测精度最理想,选取最优主成分数为6时,其校正集均方根误差RMS EC为0.168%、决定系数R 2为0.981,预测集均方根误差RMSEP为0.231%、决定系数r 2为0.977;基于吸收系数的过氧化值分析模型则采用主成分回归算法建模预测模型稳健度最好,选取最优主成分数为10时,其校正均方根误差RMSEC为0.192%、校正集决定系数R 2为0.979,预测均方根误差RMSEP为0.262%、预测集决定系数r 2为0.97。该研究结果的得出,验证了THz-TDS技术用于食用油过氧化值定量分析的可行性,为食用油的品质评价找到一种高精度、性能稳定、快速无损的检测方法。 展开更多
关键词 食用油 太赫兹时域光谱技术 主成分回归 偏最小二乘 定量分析
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太赫兹时域光谱用于橡胶添加剂的定量分析 被引量：1
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作者 殷贤华 陈晶溪 +1 位作者 王强 姜燕 《电子测量技术》 2017年第12期148-151,共4页
在利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对丁腈橡胶中的添加剂进行定量分析时,将偏最小二乘法(PLS)推广到多维偏最小二乘方法(N-PLS),解决了高维数据的建模问题,并且具有良好的模型预测能力。为验证本算法的有效性,分别采用PLS算法和N-PLS... 在利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对丁腈橡胶中的添加剂进行定量分析时,将偏最小二乘法(PLS)推广到多维偏最小二乘方法(N-PLS),解决了高维数据的建模问题,并且具有良好的模型预测能力。为验证本算法的有效性,分别采用PLS算法和N-PLS算法对样本进行建模分析,得出N-PLS模型的均方根误差为2.04%,相关系数为0.98。PLS模型的均方根误差为2.71%,相关系数为0.97,结果表明,两种方法都可以对丁腈橡胶中添加剂的含量进行预测,而N-PLS算法具有更好的预测效果。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 橡胶 定量分析 多维偏最小二乘回归
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