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期刊信息/Journal information
光谱学与光谱分析
光谱学与光谱分析

高松

月刊

1000-0593

chngpxygpfx@vip.sina.com

010-62181070

100081

北京市海淀区学院南路76号钢铁研究总院

光谱学与光谱分析/Journal Spectroscopy and Spectral AnalysisCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊系中国光学学会会刊,由钢铁研究总院、中国科学院物理研究所、北京大学、清华大学联合承办的学术性刊物。刊登主要内容:激光光谱测量、红外、拉曼、紫外、可见光谱、发射光谱、吸收光谱、X-射线荧光光谱、激光显微光谱、光谱化学分析、国内外光谱化学分析最新进展、开创性研究论文、学科发展前沿和最新进展、综合评述、研究简报、问题讨论、书刊评述。本刊适用于冶金、地质、机械、环境保护、国防、天文、医药、农林、化学化工、进出口商检等各领域的科学研究单位、高等院校、光谱仪器制造厂家、从事光谱学与光谱分析的研究人员、高等院校有关专业教师和研究生、有关专业管理干部。《光谱学与光谱分析》为我国首批自然科学核心期刊,中国科协优秀科技期刊,中国科协择优支持基础性、高科技学术期刊,是中国科技论文、中国科学引文数据库、中物理文摘、中国学术期刊文摘的统计源刊,被国外的SCI,AA,CA,EI,MEDLINE,AJ等文献结构收录。
正式出版
收录年代

    基于CARS和1D-CNN联合的XRF土壤重金属超标分析方法研究

    杨婉琪李智琪李福生吕树彬...
    670-674页
    查看更多>>摘要:随着社会现代化进程的迈进,愈加频繁的人类活动加剧了土壤重金属污染.当土壤中重金属元素含量超过风险筛选值时,会经过食物链摄入人体,过量的重金属累积对人体健康造成损害.筛选出具有重金属污染风险的土壤是治理土壤污染的重要环节.采用X射线荧光(XRF)光谱仪获取了 59份国家标准土壤样品的光谱数据,然后对其进行小波阈值去噪和迭代离散小波变换本底扣除等预处理;运用基于竞争性自适应重加权采样(CARS)算法对土壤中的重金属元素进行谱线筛选;将筛选后的结果作为模型的输入,通过建立1D-CNN模型预测土壤样本是否具有重金属污染的风险.实验结果显示,通过CARS算法采样后的特征通道数大幅度减少,Ni、Cu、As、Pb元素从原来的2048个特征点分别减少为37、53、37、45个,为原来通道数的1.81%~2.59%.相较于不筛选和连续投影(SPA)筛选方法,结合CARS算法的1D-CNN模型在判断土壤样品是否有Ni、Cu、As、Pb元素污染风险时的准确率分别可以达到96.67%,93.22%,91.67%,88.33%.经CARS筛选,1D-CNN比偏最小二乘回归(PLSR)方法在预测准确性方面有明显优势.提出的CARS-1D-CNN算法在提高模型预测准确率的同时减少了模型的计算量,对于XRF光谱土壤重金属元素污染风险筛选具有较好的理论指导和应用价值.

    X射线荧光光谱重金属竞争性自适应重加权采样一维卷积神经网络

    河北邢窑和定窑唐三彩烧制工艺的无损分析

    陈殿侯禹存黄信李融武...
    675-680页
    查看更多>>摘要:研究了河北邢窑和定窑发掘出土的唐三彩样品的化学成分和物相结构.结果表明,邢窑和定窑唐三彩的胎体有不同的来源或配方;值得注意的是,邢窑唐三彩XY4样品中,存在同时施钙釉和铅釉的工艺.另一方面,邢窑和定窑唐三彩的高铅釉中,普遍存在α-石英和微量钙长石的晶相;其中定窑黄釉中存在微量莫来石(3Al2O3·2SiO2)晶相和α-Fe2 O3晶相;定窑绿釉中存在微量的Pb8Cu(Si2O7)晶相;邢窑白釉中存在少量的钾长石(KAlSi3O8)晶相.这些微量的晶相或是釉料本身所携带或在烧制或冷却过程中发生的复杂的物理化学变化所形成的,对了解早期唐三彩的烧制工艺和真伪识别以及墓葬出土唐三彩产地的研究具有很重要的意义.

    毛细管X光透镜微束X射线荧光X射线衍射唐三彩

    欢迎投稿 欢迎订阅 欢迎刊登广告 《光谱学与光谱分析》2024年征订启事国内邮发代码:82-68 国外发行代码:M905

    680页

    变周期亚波长介质光栅多层膜的双重Fano共振特性

    肖春艳杨晨周鑫德
    681-687页
    查看更多>>摘要:现在众多传感结构模型只能对单变量待测样本折射率进行传感检测,为实现不同待测样本的高通量检测并降低环境因素的干扰,提出了一种基于波长调制的变周期亚波长介质光栅多层膜复合结构.以双周期为例进行分析,变周期光栅层由两个具有不同光栅周期的介质光栅A和B组成,通过有限元法对传输特性进行分析,TE偏振入射光以垂直于光栅层表面的方式入射至介质光栅表面,当在介质光栅区域A和B内分别满足相位匹配条件时,变周期亚波长介质光栅会形成GMR,提供两个具有单一窄带的双离散态共振缺陷峰;由于类F-P腔中含有周期性光子晶体,光波传播到光子晶体会产生光子禁带,提供一个较宽频带的连续态.在满足相位匹配条件时,变周期亚波长波导结构中形成的双离散态共振缺陷峰与周期性光子晶体多层介质薄膜构成的类F-P腔中形成的连续态发生耦合,实现双重Fano共振.然后通过探究波导层厚度dw和光子晶体周期数N对传感特性的影响,选择dw=97 nm和N=3,使其达到FOM值最大.最终因变周期介质光栅层是由两种具有不同介质折射率的材料构成,在介质光栅区域A和B的光栅凹槽部分可设置两个传感检测单元,建立基于波长调制的双重Fano共振全电介质传感模型,设置不同的传感检测区域,发现双重Fano光谱曲线在不同传感检测区域内都能随着ns1和ns2变化,间接实现了对待测样本折射率的动态检测,因而可在同一传感结构模型中实现对不同待测样本折射率区间的多变量检测.结果表明,在传感检测单元A内,FR1和FR2的FOM值分别为631.53和463.7 RIU-1;在传感检测单元B内,FOM值分别为480.67和834.04 RIU-1.所设计的传感结构模型通过结构参数优化,实现了传感结构的高反射率、高FOM值和较宽的检测范围,对双重Fano共振提供了理论参考,对待测样本折射率的多变量检测具有一定的研究价值.

    传感器双重Fano共振变周期亚波长光栅导模共振周期性光子晶体多层膜

    大气压微波放电CO2等离子体温度的发射光谱诊断

    李容毅朱海龙
    688-692页
    查看更多>>摘要:大气压微波等离子体因具有活性粒子密度高、气体温度高、能量转换效率高、可控性好等独特优势,在分解和转化二氧化碳治理环境领域展现出重要的应用价值.以大气压微波等离子体的二氧化碳分解与转化为应用背景,开展了大气压微波等离子体的放电特性与温度参数的测量和诊断研究.通过研究等离子体炬的放电形态的变化规律,分析了大气压二氧化碳等离子体的放电特点;利用发射光谱的诊断方法,分析了二氧化碳放电区内产生的C2分子的转动温度,得到了二氧化碳等离子体内不同位置在不同功率和不同气体流量下的放电形态以及温度的变化规律.研究结果表明,这种大气压微波等离子体的放电形态呈现明亮的中心放电区和外围的余辉区,且这两个区域存在清晰的边界;放电区的长度随微波功率增加接近线性增长,受送气流量大小的影响微弱.等离子体发射光谱诊断结果显示,大气压微波等离子体放电过程中,主放电区中除了化学荧光连续谱外还存在很强的C2分子的Swan谱带;基于这一谱带计算得到的主放电区等离子体温度约为6 000 K,且这一温度几乎不随功率和气流的变化;不同中心放电区位置,温度略有变化(±100 K).

    大气压微波放电等离子体转动温度二氧化碳

    FeXX离子1s22s22p3基组态能级结构和磁偶极跃迁参数的理论计算

    李东垣欧阳品均索明月王浩...
    693-698页
    查看更多>>摘要:原子光谱数据在天体物理探测、等离子体诊断等研究领域中具有重要的作用,准确可靠的原子光谱数据有助于深刻理解天体物理源的本质和等离子体的特性.以多电子的FeXX离子为研究对象,利用多组态相互作用Dirac-Fock方法完成了 FeXX离子1s22s22p3基组态能级结构和组态内磁偶极跃迁参数的理论计算.以全相对论理论框架下的GRASP2K程序为计算基础,细致地考虑了多电子体系的相对论效应和电子关联效应,构建了规模适当、包含关键电子关联效应的相对论原子态波函数;在此基础上,利用微扰法处理Breit相互作用和量子电动力学效应,完成了 FeXX离子1s22s22p3基组态能级结构和磁偶极跃迁速率、谱线波长和加权振子强度等物理量的高精度理论计算.与现有的实验结果相比,计算得到的FeXX离子1s22s22p3基组态各原子态激发能的相对误差范围为0.175%~0.457%,基组态内磁偶极跃迁速率的相对误差范围为0.441%~4.725%,二者都具有较好的精度.FeXX离子1s22s22p3基组态内磁偶极跃迁谱线波长和加权振子强度的实验数据还存在大量空白,计算得到的谱线波长与已有的其他理论结果非常接近,二者之间最大差值仅为6.138 88 Å,希望该计算结果能够为光谱实验测量提供有价值的理论参考.通过该研究可以确定,全相对论多组态相互作用Dirac-Fock方法充分考虑了电子关联效应和相对论效应,适用于多电子体系结构、性质和跃迁行为的理论研究,该方法获得的高精度理论计算结果既可以满足储存环制备高离化原子的实验数据需求,也可以为光谱测量、天体物理、等离子体诊断、受控聚变等方面的相关研究提供可靠的参考数据.

    多组态相互作用能级磁偶极跃迁跃迁速率

    关于《光谱学与光谱分析》调整审稿费收费标准的通知

    《光谱学与光谱分析》期刊社
    698页

    达比加群抗凝机理的光谱研究

    龚梦洁海滢吕凯文顾洪斌...
    699-706页
    查看更多>>摘要:达比加群酯(DE)是一种新型口服抗凝药,用于预防非瓣膜性房颤患者的卒中和全身性血管栓塞.达比加群酯本身没有药理活性,其活性成分是在血浆和肝脏中经酯酶催化水解生成的达比加群(DAB).尽管已经被用于临床治疗,活性成分达比加群的极性基团苯甲脒和羧基在其与凝血酶(Thr)结合时的作用机理仍不清晰,并且目前还未找到针对达比加群的特定逆转剂.采用稳态和瞬态荧光光谱、分子对接模拟等方法研究了 DAB与凝血酶在模拟生理条件下的相互作用.通过研究极性基团酯化前后DAB与凝血酶作用时的时间分辨荧光光谱,揭示了 DAB对凝血酶的荧光猝灭包含动态猝灭和静态猝灭的双重机制,指出DAB苯甲脒基团与凝血酶之间的静电导向效应是DAB与凝血酶快速有效形成复合物的关键动力学因素.运用分子对接模拟方法研究了 DAB与凝血酶相互作用时的分子构象,探究DAB极性基团的酯化对两者结合能的影响.通过比较DAB双极性基团酯化后的达比加群酯(DE)、DAB羧酸基团酯化后的达比加群乙酯(DAE)、以及DAB苯甲醚基团酯化后的达比加群己酯(DAH)与凝血酶相互作用的荧光光谱和分子对接模拟结果,进一步验证了极性基团在DAB与凝血酶结合时的重要作用.获得了 DAB和DE与牛血清白蛋白(BSA)在生理pH条件下相互作用的稳态和瞬态荧光光谱的对照结果,提出DAB的极性基团在其与凝血酶的选择性结合中发挥重要作用.研究结果为提高达比加群药物生理活性以及逆转剂的研究提供了理论和实验依据.

    达比加群抗凝机理荧光光谱静电导向效应

    基于KPCA-PSO-ELM算法的地表水化学需氧量紫外-可见吸收光谱检测研究

    郑培超周椿棪王金梅尹义同...
    707-713页
    查看更多>>摘要:化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量.传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点.紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点.为了满足地表水化学需氧量快速、实时、在线监测等要求,采用紫外-可见吸收光谱进行测量,提出了内核主成分分析(KPCA)结合粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)预测模型,满足当前对地表水化学需氧量快速、实时监测的要求.对光谱进行Savitzky-Golay(SG)滤波以降低随机噪声的影响;用积分光谱代替原光谱,以降低信号波动带来的影响;再将得到的光谱信息归一化,消除不同光谱数据量纲的影响.将预处理后的数据利用KPCA算法将全光谱数据压缩为5个特征,有效解决光谱信息冗余的问题;采用PSO算法对ELM的权重和偏置进行优化极大提高了模型的精度.对217个河流、长江及支流、湖库等地表水样本按照7∶3随机划分成训练集和测试集,并进行建模测试,其中训练集拟合优度(R2)为0.930 2、均方根误差(RMSE)为 0.363 0 mg·L-1、测试集拟合优度R2为0.931 9、均方根误差(RMSE)为0.400 7 mg·L-1.为了验证提出的基于KPCA全光谱数据压缩方法对预测模型的提升效果,分别对比了主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)、套索回归(LASSO)等特征处理算法.PCA-PSO-ELM 模型的 RMSE 为 0.715 1 mg·L-1、SPA-PSO-ELM 模型的 RMSE 为 0.473 7 mg·L-1、LASSO-PSO-ELM模型的RMSE为0.412 6 mg·L-1,KPCA-PSO-ELM模型较上述三种模型,RMSE分别降低了78.46%、18.22%、2.97%,结果表明KPCA是一种高效的光谱降维算法,能够有效消除光谱冗余信息,提升模型预测精度.基于KPCA-PSO-ELM预测模型结合紫外-可见吸收光谱可以实现对地表水COD快速、实时检测,为在线COD检测场景提供方法支撑.

    化学需氧量紫外-可见吸收光谱内核主成分分析极限学习机

    第23届全国分子光谱学学术会议和第五届光谱年会暨黄本立院士百岁华诞学术研讨会(第一轮通知)

    中国光学学会中国化学会中国光学学会光谱专业委员会厦门大学...
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