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X射线吸收精细结构光谱在土壤中的应用 被引量:8
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作者 周世伟 马义兵 +2 位作者 徐明岗 罗磊 张淑贞 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期155-164,共10页
由于X射线吸收精细结构(X—rayabsorption fine structure,XAFS)可以原位探测吸收原子的2~3个邻近配位壳层,获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息,所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具,丰富了我们对元素的重要化学... 由于X射线吸收精细结构(X—rayabsorption fine structure,XAFS)可以原位探测吸收原子的2~3个邻近配位壳层,获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息,所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具,丰富了我们对元素的重要化学性质和反应过程的认识。本文简述了XAFS的基本原理,探讨了样品制备、测试及数据分析等过程需关注的问题,重点综述了应用XAFS研究土壤重金属和营养元素的形态、土壤固一液界面的反应过程和机理,并指出其应用的局限性和未来发展的前景,旨在推动我国XAFS在土壤科学中的应用。由于土壤中界面反应的复杂性,XAFS应结合其他结构分析技术,结构分析技术应结合宏观数据和计算机模拟,土壤学应与其他学科交叉、融合,只有这样,才有可能在时间和空间尺度上阐明土壤组分在环境界面上的复杂反应过程和机理。 展开更多
关键词 x射线吸收精细结构(xAFS) 元素形态 界面反应 土壤
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Ge(111)表面氯自组装系统的近边X射线吸收精细结构理论研究
2
作者 曹松 唐景昌 +1 位作者 汪雷 李攀峰 《真空科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期270-273,共4页
利用多重散射团簇方法 (MSC)首次对Cl/Ge(111)自组装系统的Cl原子K边X射线吸收精细结构 (NEXFAS)进行了详细的计算和分析。研究揭示了实验NEXFAS谱峰的物理起源。其中最显著一个峰来源于Cl和正位于其下的Ge之间的散射。同时还得到了吸... 利用多重散射团簇方法 (MSC)首次对Cl/Ge(111)自组装系统的Cl原子K边X射线吸收精细结构 (NEXFAS)进行了详细的计算和分析。研究揭示了实验NEXFAS谱峰的物理起源。其中最显著一个峰来源于Cl和正位于其下的Ge之间的散射。同时还得到了吸附系统的局域结构 ;Cl吸附在Ge(111)面的顶位 ,吸附高度是 0 2 15± 0 0 0 5nm ,Cl在Ge(111)表面自组装形成了一个单分子层。这些结果和广延X射线吸收精细结构 (EXFAS) 展开更多
关键词 Ge(111)表面 氯自组装系统 半导体 锗(111) 表面自组装 多重散团簇方法 近边x射线吸收精细结构
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铁锰铝铬合金局域结构的近边X射线吸收精细结构研究
3
作者 陈才金 刘卫丽 +6 位作者 唐景昌 汪雷 徐纯一 何江平 胡晓风 胡天斗 刘涛 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 1998年第6期784-790,共7页
利用同步辐射X光测量了Fe-Mn-Al-Cr合金的MnlsNEXAFS谱,多重散射团簇(MSC)理论分析显示合金基体中的Mn和Fe分别以体心立方和面心立方微晶的形态存在,它们之间的耦合保证了合金是一种稳定的奥氏体钢.
关键词 铁锰铝铬合金 x射线吸收 精细结构 局域结构
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Cl/GaAs(111)表面近边X射线吸收精细结构的多重散射研究 被引量:1
4
作者 沈少来 唐景昌 +1 位作者 曹松 汪雷 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1054-1058,共5页
利用多重散射团簇方法(MSC)计算了Cl/GaAs(111)吸附表面的Cl原子k边X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)。阐明了NEXAFS谱中各个弱结构的物理起源。根据模型计算的结果与实验比较,求得吸附在顶位的氯原子和最近邻的镓原子的键长为(0.213±0... 利用多重散射团簇方法(MSC)计算了Cl/GaAs(111)吸附表面的Cl原子k边X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)。阐明了NEXAFS谱中各个弱结构的物理起源。根据模型计算的结果与实验比较,求得吸附在顶位的氯原子和最近邻的镓原子的键长为(0.213±0.005)nm。这个结果在0.005nm的误差范围内将广延X射线吸收精细结构(EXFAS)实验谱的Fourier变换结果(0.217nm)和Slab模型计算的结果(0.208nm)合理地联系起来。此外,MSC计算求得衬底表面层Ga-As键长为(0.235±0.005)nm,证实Cl吸附引起GaAs(111)表面驰豫。 展开更多
关键词 近边x射线吸收精细结构 CI/GaAs(111) 吸附表面 多重散射团簇方法 砷化镓 半导体
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CO在NiO(100)面上吸附的近边X射线吸收精细结构理论分析
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作者 庄飞 程成 +2 位作者 汪雷 何江平 唐景昌 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2001年第1期35-41,共7页
用多重散射团簇 (MSC)理论对 CO在 Ni O(10 0 )面吸附的碳 1s近边 X射线吸收精细结构(NEXAFS)实验谱进行了定量分析 ,研究了该系统可能出现的吸附模型 .MSC方法分析表明 CO是以 C原子朝下 ,吸附在衬底的 Ni- O键桥上 ,R- factor(可靠性... 用多重散射团簇 (MSC)理论对 CO在 Ni O(10 0 )面吸附的碳 1s近边 X射线吸收精细结构(NEXAFS)实验谱进行了定量分析 ,研究了该系统可能出现的吸附模型 .MSC方法分析表明 CO是以 C原子朝下 ,吸附在衬底的 Ni- O键桥上 ,R- factor(可靠性因子 )计算显示 C原子的吸附位置距 Ni原子0 .0 9nm,CO分子中 C原子距衬底的吸附高度为 0 .31± 0 .0 1nm.本文讨论了在 Ni O表面吸附的 CO分子σ键的物理本质 .与 CO在过渡金属 Ni,Cu等表面吸附不同 ,σ共振对于 展开更多
关键词 近边x射线吸收精细结构 多重散射团簇理论 可靠性因子 一氧化碳 氧化镍 表面吸附 半导体表面结构
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X射线吸收精细结构谱在材料科学中的应用 被引量:9
6
作者 杨修春 刘维学 +2 位作者 M.Dubiel D.Ehrt 徐政 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1146-1150,共5页
简单介绍了X射线吸收精细结构谱的物理基础,数据处理方法,讨论了X射线吸收精细结构谱在元素组成,价态和结构环境方面的分析结果。结果显示,在钠钙硅酸盐平板玻璃中,二价铁离子和三价铁离子同时存在。在Ag-Na离子交换后,二价铁离子被银... 简单介绍了X射线吸收精细结构谱的物理基础,数据处理方法,讨论了X射线吸收精细结构谱在元素组成,价态和结构环境方面的分析结果。结果显示,在钠钙硅酸盐平板玻璃中,二价铁离子和三价铁离子同时存在。在Ag-Na离子交换后,二价铁离子被银离子氧化成三价铁离子。当Ti2O3和锐钛矿被分别掺入硼硅酸盐玻璃后,钛离子主要以四价存在,Ti4+离子占据五重配位点。在玻璃中同时掺入锐钛矿和还原剂C,诱导三价钛离子生成,三价钛离子占据八面体配位点,使得Ti K边预边峰高度降低。包裹在钠钙硅酸盐玻璃中的银纳米颗粒界面存在张应力,使得银晶格膨胀,银原子存在两种结构环境:Ag-O配位和Ag-Ag配位。孤立银原子的存在,使得最近邻Ag-Ag配位数显著降低。 展开更多
关键词 扩展x射线吸收精细结构 x射线吸收近边结构 价态和结构环境 过渡金属 银纳米颗粒
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整体多毛细管X光透镜在扩展X射线吸收精细结构分析技术中的应用(英文) 被引量:2
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作者 孙天希 丁训良 +5 位作者 刘志国 贺博 韦世强 谢亚宁 刘涛 Peter M Rentzepis 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1809-1815,共7页
为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征。通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可... 为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征。通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可对样品进行微区分析,其空间分辨为25μm左右;利用整体多毛细管X光透镜会聚激光等离子体发出的X射线进行超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构分析时,透镜的功率密度增益约为3000。实验结果证明,整体多毛细管X光透镜可以改善扩展X射线吸收精细结构分析设备的性能。 展开更多
关键词 毛细管x射线光学器件 扩展x射线吸收精细结构 微区扩展x射线吸收精细结构 超快时间分辨扩展x射线吸收精细结构
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老化过程中铜形态变化的X射线吸收精细结构谱的(XAFS)初步研究 被引量:3
8
作者 郭广勇 袁涛 +1 位作者 汪洁 王文华 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期663-669,共7页
利用X射线吸收精细结构谱(XAFS)对老化过程中土壤中铜的分子形态进行初步表征。以硫酸铜、氧化铜和硫化铜的X射线吸收扩展边结构(EXAFS)谱为参比,对土壤样品中Cu的EXAFS谱进行拟合,得到不同老化阶段与参比物质相对应的结合态Cu的百分含... 利用X射线吸收精细结构谱(XAFS)对老化过程中土壤中铜的分子形态进行初步表征。以硫酸铜、氧化铜和硫化铜的X射线吸收扩展边结构(EXAFS)谱为参比,对土壤样品中Cu的EXAFS谱进行拟合,得到不同老化阶段与参比物质相对应的结合态Cu的百分含量,并与连续提取法表征进行比较。XAFS分析结果表明,老化阶段土壤样品中铜的主要结合形态是CuSO_4,同时还有部分CuS,基本不含有CuO。随着时间的推移,土壤中CuSO_4百分含量呈现出下降的趋势,CuS百分含量呈现出上升的趋势。这与连续提取法研究结果中其可交换态的百分比下降,残渣态上升的趋势相似。 展开更多
关键词 老化过程 铜形态 土壤 x射线吸收光谱(xAFS)
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SiH_4凝聚态结构的近边X射线吸收精细结构研究
9
作者 何江平 唐景昌 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2001年第6期630-634,共5页
用多重散射团簇方法对低温下凝聚态 Si H4 进行了 Si的 1s NEXAFS理论研究 ,对不同的模型研究表明 ,此时凝聚相 Si H4 形成链状结构 .
关键词 近边x射线吸收精细结构 多重散射团簇方法 凝聚态
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神光Ⅲ原型上扩展X射线吸收精细结构谱实验研究 被引量:1
10
作者 胡云 张继彦 +2 位作者 江少恩 王哲斌 蒲昱东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期30-36,共7页
介绍了在大型激光装置上进行扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱压缩物态参数测量的基本原理,以及为获得高质量EXAFS谱在神光Ⅲ原型装置上进行的实验研究。实验采用玻璃靶球、CH靶丸和金球作为EXAFS谱测量的背光源,通过多发次叠加、光子数... 介绍了在大型激光装置上进行扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱压缩物态参数测量的基本原理,以及为获得高质量EXAFS谱在神光Ⅲ原型装置上进行的实验研究。实验采用玻璃靶球、CH靶丸和金球作为EXAFS谱测量的背光源,通过多发次叠加、光子数累积的方法获得了信噪比良好的金属Ti在常温常压下的EXAFS谱,数据处理结果表明,实验测得的金属Ti EXAFS谱拟合结果与同步辐射实验拟合结果相吻合,表明实验设计的正确性与可靠性。对实验结果的分析表明,影响EXAFS谱质量的因素主要是光子计数、测量系统谱分辨率、噪声以及实验器件上的瑕疵。 展开更多
关键词 扩展x射线吸收精细结构 x射线 大型激光装置 压缩物态 SGIII原型
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X射线吸收谱精细结构分析的理论探讨(英文)
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作者 史向华 刘小兵 +1 位作者 王萍辉 周庆华 《长沙水电师院学报(自然科学版)》 2000年第3期63-67,共5页
EXAFS是研究多元物质中任一组元临近结构的有效手段。本文在分析EXAFS的物理机制的基础上 ,对X射线吸收精细结构分析的方法和手段进行了深入的理论上的研究及探讨 。
关键词 吸收 精细结构 透射法 xAFS x射线
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长期石油污染土壤中胡敏酸的结构表征:热分析和软X射线近边吸收谱 被引量:1
12
作者 李翠兰 王帅 +2 位作者 张晋京 高强 王立春 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1097-1100,共4页
对一口开采约20年的废弃油井,在距离井口0.5、1.5、3.5、5.5和7.5 m处进行采样,采用差热-热重分析(DTA-TGA)和同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1s NEXAFS)方法,研究了长期不同程度石油污染土壤中胡敏酸(HA)的结构特征。结果表明:随着与油... 对一口开采约20年的废弃油井,在距离井口0.5、1.5、3.5、5.5和7.5 m处进行采样,采用差热-热重分析(DTA-TGA)和同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1s NEXAFS)方法,研究了长期不同程度石油污染土壤中胡敏酸(HA)的结构特征。结果表明:随着与油井口距离的减小,HA的中温和高温放热峰的反应热及热失重增加,高温放热峰/中温放热峰比值增大;软X射线近边吸收谱显示,HA的芳香碳和羧基碳含量增加,脂族碳含量以及脂族碳/芳香碳比值下降。上述结果说明,随石油含量增加,HA的脂族性降低而芳香性增强。C-1s NEXAFS用于HA的结构表征是可行的,能够揭示出不同程度石油污染土壤中HA结构特征的变化规律。 展开更多
关键词 石油污染土壤 胡敏酸 差热分析 热重分析 x射线近边吸收
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Al_2SiO_5多型矿物中铝的K边X射线吸收近边结构研究
13
作者 李迪恩 彭明生 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1997年第S1期101-103,共3页
Al2SiO5多型矿物中铝的K边X射线吸收近边结构研究李迪恩彭明生(中山大学宝石矿物材料研究所,广州510275)关键词铝硅酸盐配位X射线吸收近边结构在铝硅酸盐矿物中,Al通常为四面体和/或八面体配位,但在红柱石中A... Al2SiO5多型矿物中铝的K边X射线吸收近边结构研究李迪恩彭明生(中山大学宝石矿物材料研究所,广州510275)关键词铝硅酸盐配位X射线吸收近边结构在铝硅酸盐矿物中,Al通常为四面体和/或八面体配位,但在红柱石中Al也可为五次配位,因此,在铝硅酸盐... 展开更多
关键词 铝硅酸盐 配位 x射线吸收近边结构
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X射线吸收近边结构理论 被引量:3
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作者 顾本源 陆坤权 《物理学进展》 CSCD 北大核心 1991年第1期106-125,共20页
在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的... 在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构。因此成为研究凝聚态物质的有用工具。本文较详细地介绍了XANES理论中的多重散射模型与计算方法。同时,也揭示多重散射理论与广延系统中通常采用的能带结构理论以及有限系统中的单电子的分子轨道方法之间的关系。并给出若干实例以说明XANES的多重散射理论的应用。 展开更多
关键词 x射线 近边吸收结构 吸收光谱
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同步辐射软X射线近边吸收谱方法研究长期施肥对黑土有机碳官能团的影响 被引量:4
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作者 王楠 王帅 +5 位作者 王青贺 董培博 李翠兰 张晋京 高强 赵屹东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2853-2857,共5页
以定位20年的黑土肥料试验为平台,利用同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1sNEXAFS)方法,研究了长期施用化肥以及化肥配施玉米秸秆对土壤有机碳官能团的影响。结果表明:与不施肥的空白处理(CK)相比,单施化肥(N,NPK)后土壤的芳香C和羧基C含量... 以定位20年的黑土肥料试验为平台,利用同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1sNEXAFS)方法,研究了长期施用化肥以及化肥配施玉米秸秆对土壤有机碳官能团的影响。结果表明:与不施肥的空白处理(CK)相比,单施化肥(N,NPK)后土壤的芳香C和羧基C含量增加,脂族C和羰基C含量下降,脂族C/芳香C比值降低;与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆后芳香C含量下降而脂族C含量增加,脂族C/芳香C比值增加,并随玉米秸秆用量增加表现的更为明显;无论配施玉米秸秆与否,NPK肥混施处理的芳香C、脂族C以及脂族C/芳香C比值均高于单施N肥处理。上述结果说明,单施化肥比不施肥使土壤有机碳官能团中芳香类化合物的相对比例增加,而脂肪烃类化合物的相对比例下降;化肥配施玉米秸秆则比单施化肥增加了脂肪烃类化合物的相对比例,配施高量比低量玉米秸秆的增加趋势更为明显,同时NPK肥混施比单施N肥有利于提高脂肪烃类化合物的相对比例。C-1sNEXAFS方法能够原位表征长期定位施肥条件下土壤有机碳官能团组成的变化。 展开更多
关键词 同步辐射 x射线近边吸收 长期施肥 黑土 有机碳官能团
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同步辐射X射线吸收光谱在环境矿物学中的应用 被引量:5
16
作者 彭明生 胥焕岩 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2005年第3期217-221,共5页
本文介绍了同步辐射X射线吸收光谱(XAS)在环境矿物学中的应用与进展,尤其是在矿物载体催化剂的环境催化活性研究、固-液界面的微观机制研究、毒性痕量元素在矿物中赋存状态的研究、核废料的矿物处置研究等方面的发展现状。最后指出,XAS... 本文介绍了同步辐射X射线吸收光谱(XAS)在环境矿物学中的应用与进展,尤其是在矿物载体催化剂的环境催化活性研究、固-液界面的微观机制研究、毒性痕量元素在矿物中赋存状态的研究、核废料的矿物处置研究等方面的发展现状。最后指出,XAS对推动环境矿物学的发展、优化环境矿物材料和原料的工艺流程具有独特的优势,在我国还有待进一步加强其发展和应用。 展开更多
关键词 x射线吸收光谱 x射线吸收精细结构 x射线吸收近边结构 环境矿物学
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不同种群蜈蚣草中砷形态的X射线吸收光谱研究 被引量:2
17
作者 万小铭 刘颖茹 +2 位作者 雷梅 黄泽春 陈同斌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2329-2332,共4页
研究选择了分布于我国安徽、重庆、湖南、台湾、福建、广西、广东等7个省、市、自治区中10个不同地理区域的13个蜈蚣草种群,通过同步辐射X射线吸收光谱研究不同种群蜈蚣草中的砷形态差异,为揭示其富集机理奠定基础。蜈蚣草根部的砷主要... 研究选择了分布于我国安徽、重庆、湖南、台湾、福建、广西、广东等7个省、市、自治区中10个不同地理区域的13个蜈蚣草种群,通过同步辐射X射线吸收光谱研究不同种群蜈蚣草中的砷形态差异,为揭示其富集机理奠定基础。蜈蚣草根部的砷主要以与O结合的方式存在,各种群的蜈蚣草根部还存在As—S配位的砷,但含量较少。蜈蚣草根部中的砷以As(Ⅴ)为主,As(Ⅴ)的比例为59.6%±0.6%~83.8%±3.8%。不同种群的根部砷形态具有较大差异,HN5种群具有明显高于其他种群的As(Ⅲ)比例,FJ种群具有明显低于其他种群的As(Ⅲ)比例,而来自湖南和广西的几种种群具有较高的As-GSH比例。As(Ⅴ)比例由低到高的顺序为:HN5HN3〉HN1〉TW〉CQ〉AH〉FJ〉HN5〉HN2〉GX2〉GX3〉HN4〉GX1。对蜈蚣草中砷形态的种群差异揭示有利于对蜈蚣草砷富集能力的种群差异来源机制进行深入研究。 展开更多
关键词 砷形态 种群 蜈蚣草 x射线吸收光谱
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Hep-2细胞经X射线照射后其培养基吸收光谱的研究 被引量:1
18
作者 唐伟跃 刘仁明 +3 位作者 张凤秋 胡小波 刁振琦 李云涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1869-1872,共4页
采用日本岛津UV-3101分光光度计测量了受不同剂量X射线照射后继续培养24,48,72 h的人上皮样喉癌细胞株Hep-2的培养基RPMI1640(10%胎牛血清)的紫外吸收光谱,分析了该培养基中蛋白质的紫外吸收特性。结果发现:不同剂量组培养基的吸收光谱... 采用日本岛津UV-3101分光光度计测量了受不同剂量X射线照射后继续培养24,48,72 h的人上皮样喉癌细胞株Hep-2的培养基RPMI1640(10%胎牛血清)的紫外吸收光谱,分析了该培养基中蛋白质的紫外吸收特性。结果发现:不同剂量组培养基的吸收光谱存在明显的差别,RPMI1640培养基(10%胎牛血清)原在233 nm处的吸收峰在受照细胞生长过程中位移至235 nm附近,278 nm处的吸收峰随着细胞培养时间的增加而逐渐变的平滑直至消失;各剂量组细胞培养基吸收光谱强度随时间而增加,在细胞受X射线照射后继续培养24,48 h时各组培养基吸收强度均低于空白对照组,但到了第72 h时均超过了空白组,这反映了该培养基中芳香族氨基酸中各种氨基酸(如色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的含量及比例变化,说明癌细胞在生长过程中对芳香族氨基酸的改变不是按等量比的。这些改变与X射线照射引起Hep-2细胞的凋亡及坏死程度有密切的关系,这将为研究人喉癌最佳X射线放射剂量奠定基础。 展开更多
关键词 吸收光谱 培养基 x射线
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矿物和玻璃中MgK-边X射线吸收光谱研究 被引量:3
19
作者 彭明生 李迪恩 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1999年第4期254-256,共3页
The coordination of Mg in spinel, diopside and pyrope is 4,6 and 8,respectively. The spectral profiles of these minerals are different, and the Mg K edge shifts towards higher energy with increase in the coordination ... The coordination of Mg in spinel, diopside and pyrope is 4,6 and 8,respectively. The spectral profiles of these minerals are different, and the Mg K edge shifts towards higher energy with increase in the coordination number of Mg. The former may be related to the coordination geometry, and the latter to the Mg—O band distance. Mg K edge(peak 1) tends to shift to higher energy with the increase in Mg-O band distance, but also to shift to lower energy with increase in the band valence of Mg with oxygen. Mg in CaMgSi 2O 6(Di) NaAlSi 3O 8(Ab)glasses may be multiple structural sites. 展开更多
关键词 含镁矿物和玻璃 同步辐射 x射线吸收光谱 MgK-边 xANES
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基于X射线吸收光谱法的塑料薄膜厚度测量 被引量:1
20
作者 方正 王涵博 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3461-3468,共8页
塑料薄膜是我国塑料产品中占比五分之一的大宗类型,在厂家生产时最重要的指标之一为塑料薄膜厚度,如何准确、快速、方便地测量塑料薄膜厚度是一项具有重大经济价值的研究课题。为验证X射线吸收光谱法测量塑料薄膜厚度的可行性,制作了不... 塑料薄膜是我国塑料产品中占比五分之一的大宗类型,在厂家生产时最重要的指标之一为塑料薄膜厚度,如何准确、快速、方便地测量塑料薄膜厚度是一项具有重大经济价值的研究课题。为验证X射线吸收光谱法测量塑料薄膜厚度的可行性,制作了不同厚度的聚乙烯塑料薄膜实验样本,设置30 kV的管电压以及1μA的管电流激发X射线,照射不同厚度的塑料薄膜样品,用X射线探测器采集空白光谱数据和不同样本的原始X射线吸收光谱数据,得到各光谱在256个通道中的光子强度。在数据分析过程中,为达到数据降维的效果,选择主成分分析法处理所采集的数据;再将维数降低后的新数据集分两次分析,一次直接进行机器学习,另一次进行归一化处理后再进行机器学习。在机器学习中,其中的70%作为训练集,剩余的30%作为测试集,输入数据为各组样本X射线吸收光谱,输出数据为模型预测的塑料薄膜厚度。同时,为降低随机性导致的误差,多次训练,以平均的准确率来评价厚度估计的效果。最后,对比分析实验数据的结论是,当误差包容度设置为50μm时,使用归一化处理后经机器学习的X射线吸收光谱法测量塑料薄膜厚度的准确率可以达到98.4%。同时,只要增加原始光谱数据的样本数,并有效规划不同厚度的采样分布,理论上可以大大提高该方法的精度,而且可以推广到其他材料的测厚任务。与市场上的其他测厚方式相比,X射线吸收光谱法测厚具备无损检测、快速检测以及适用范围广的优势,这对于丰富厂家生产线以及相关监管部门的塑料薄膜测厚技术、提高测厚效率、提升测量准确率具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 x射线吸收光谱 塑料薄膜厚度 主成分分析 机器学习
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