發(fā)布時(shí)間：2017-10-25 15:36

  本文關(guān)鍵詞：通過向量角轉(zhuǎn)換校正拉曼光譜中乘性干擾

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【摘要】：拉曼光譜強(qiáng)度與物質(zhì)量存在的線性關(guān)系會(huì)受到許多復(fù)雜因素破壞,包括激發(fā)光源、聚焦、散射、折射等,導(dǎo)致定量效果不佳。各種因素的干擾效應(yīng),總體上分成加性和乘性效應(yīng),而消除乘性效應(yīng)的難度會(huì)更大一些。光譜序列信號(hào)可視為向量,信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)向量的模量,而體現(xiàn)向量本質(zhì)的方向?qū)傩圆粫?huì)受模量變化的影響。根據(jù)這一原理,利用向量的方向確定性,將信號(hào)的強(qiáng)度度量轉(zhuǎn)換成空間角度度量,建立了一種消除乘性效應(yīng)的方法。首先,選擇一個(gè)與待定量組分相近而與背景空間近似正交的基準(zhǔn)向量,并定義移動(dòng)窗口;然后,計(jì)算移動(dòng)窗口內(nèi)的光譜向量與基準(zhǔn)向量的夾角,所得值存儲(chǔ)為矩陣,完成角度描述轉(zhuǎn)換。角度矩陣消除了乘性效應(yīng)的干擾,而定量關(guān)系仍然近似線性,只要將該矩陣的秩滿足多元統(tǒng)計(jì)建模要求,就可以用于多元校正,并得到良好結(jié)果。研究采用甲醇-乙醇-異丙醇混合體系,驗(yàn)證了消除乘性效應(yīng)后改進(jìn)的定量效果,對(duì)于積分時(shí)間波動(dòng)的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值,直接PLS方法的相關(guān)系數(shù)r為0.911 9,預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RMSEP)為0.110 2;采用MSC預(yù)處理的r為0.906 0,RMSEP為0.100 8;而本文提出的VAPLS的r為0.998 7,RMSEP為0.015 2。結(jié)果表明向量角轉(zhuǎn)換度量處理后,光譜的乘性干擾得到了有效校正,拉曼定量分析準(zhǔn)確性得到了提高。
【作者單位】： 廣西科技大學(xué)廣西糖資源綠色加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣西科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院;北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 拉曼光譜 乘性效應(yīng) 散射校正 向量角轉(zhuǎn)換
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2011BAE11B00) 廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014GXNSFAA118056) 廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目(桂科攻1355010-15)資助
【分類號(hào)】：O657.37
【正文快照】： 2.北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京1000293.廣西科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,廣西柳州545006引言確定條件下,拉曼散射光強(qiáng)度與組分濃度呈線性關(guān)系,此為拉曼光譜定量基礎(chǔ)[1]。但是拉曼光譜測(cè)量實(shí)際存在多種影響定量準(zhǔn)確的因素,根據(jù)對(duì)光譜強(qiáng)度的影響,可分為加性和乘性的。

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本文編號(hào)：1094399