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基于火星红外数据的有尘与无尘表面光谱建模：新视角
摘要： 目的——本文旨在基于热辐射光谱仪（TES；火星全球探勘者号）在红外热波段测量的数据，表征火星表面的矿物组成。研究通过辐射传输算法和去卷积算法消除大气影响后，对选定火星区域的TES光谱数据进行建模与解读。Cimmeria Terra暗区和Isidis Planitia亮区的光谱数据源自Philip Christensen与Joshua Bandfield的文献，这些光谱经过去卷积处理以估算火星表面矿物组成。分析结果被用于构建火星含尘与无尘表面的模型。作为补充数据源，波兰玄武岩及镁铁质岩石的矿物组成也被用于这些表面建模，以及火星陨石（辉玻无球陨石、辉橄无球陨石和纯橄无球陨石）的模拟。赫拉斯地区的建模光谱数据来自行星傅里叶光谱仪（PFS；火星快车号），并采用波兰南部玄武岩的矿物组成进行模拟。该区域还通过模拟火星土壤样本（含页硅酸盐火星风化层模拟物与含硫酸盐火星风化层模拟物）进行建模，结果显示该选定区域具有高硫酸盐含量。研究选用线性光谱组合法作为最佳建模手段，建模过程使用波兰科学院空间研究中心开发的PFSLook软件。为与PFS和TES测量结果对比，额外采用热红外光谱仪进行了红外光谱测量。本研究采用的建模方法能成功将矿物组成与火星表面实测光谱相匹配，这是该论文的核心目标。该方法适用于尚无法采集样本的区域，所选区域均基于数据的公开可得性。
关键词： 光谱建模，红外光谱法，线性光谱叠加，火星
更新于2025-09-23 15:21:01
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电离处理后多层聚合物材料的研究
摘要： 食品加工的电子束技术涉及使用由不同成分聚合物薄膜构成的现代包装材料。本研究旨在探究加速电子对农产品储存用聚合物包装材料结构的影响。研究人员采用厚度为80微米的PE/PA（80/20）薄膜进行辐射实验，该薄膜用于蔬果储存且具备适宜的气体与水蒸气透过率指标。实验在配备局部生物防护的紧凑型辐射灭菌装置上进行，使用5MeV电子能量对薄膜实施电子束处理，辐照剂量范围为1至10kGy。通过红外光谱法监测薄膜成分的结构变化。研究发现：当加速电子辐照剂量达18kGy时，聚合物薄膜会发生部分降解继而引发分子内交联的改性现象。这种改性能提升薄膜横向的物理机械性能，使得该薄膜可在电子束处理前直接用于食品包装。
关键词： 电子束技术、辐射暴露、红外光谱法、加速电子、聚合物薄膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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样品混合技术对红外光谱法分析发动机油污染的影响
摘要： 为获得校准或一般测试（如发动机油中水分检测）中最可靠且可重复的结果，两种不相溶液体（如水与发动机油）的良好乳化至关重要。本研究探讨了乳液质量对傅里叶变换红外光谱（FT-IR）校准标准的影响——该标准用于测量在用发动机油中的水分污染，旨在强化ASTM国际标准中关于样品制备的具体指南。通过采用不同乳化技术和常规实验室设备，本研究试图建立一种兼顾可靠性、重复性与再现性的理想FT-IR分析样品制备方法，同时兼顾操作便捷性与效率。研究表明：样品中稳定的乳液（其形成高度依赖方法选择）能为FT-IR定量分析提供均一性可靠的样品。方差分析（ANOVA）建模与检测限计算证实了乳液的稳定性。结果显示：校准标准的混合时间设定取决于乳化工艺。探针直接浸入样品（直接超声）能快速形成高重现性的稳定乳液；间接超声则产生密度差异较大的非混溶液体；平盘振荡器虽能产生较稳定的乳液，但缺乏直接超声的长期稳定性与快速制备优势；旋转混合法中反应时间起关键作用，会导致乳化过程缓慢形成。
关键词： 混合方法、润滑油、乳液、水污染、红外光谱法
更新于2025-09-23 17:51:03
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利用CO2激光光声光谱分析铅对种子的植物毒性
摘要： 铅（Pb）是自然环境中最常见的重金属污染物。铅并非植物必需元素，但当其存在于环境中时植物会吸收它，且铅对植物没有已知的生理活性。我们的研究旨在评估激光光声光谱技术作为监测工具的有效性，通过追踪两种分子标记物（C2H4和CO2）来揭示铅对植物呼吸作用的影响。为深入理解铅的植物毒性，我们同时监测了幼苗生长状况及根细胞形态变化。首先发现处理组显著抑制了幼苗发育；进一步利用激光光声光谱检测到，经铅处理的植物呼吸作用中C2H4和CO2蒸汽浓度均出现下降；最后荧光显微镜结果显示，与未处理组相比，铅处理组的根细胞形态发生明显改变。所有结果相互印证，有助于深化对铅植物毒性的认知。
关键词： 荧光显微镜、气体分子、植物呼吸测量、红外光谱法、气体分析
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种用于定量识别多组分橡胶混合物中橡胶等级的红外参数计算高级方法
摘要： 本文采用红外光谱高效分析法，重点研究多胶共混物中各橡胶组分的定量测定，是前期关于建立二元橡胶共混物定量逆向工程红外参数（PIR）研究的延续。本研究旨在为每种橡胶确定专属红外参数（PH(IR)），进而精准量化共混物中所有橡胶组分。该方法基于基线扣除特征红外吸收峰高度的实验表征，结合比尔-朗伯定律进行数值计算，通过引入分析橡胶在特定波数下特征红外光束的消光系数（ε）和穿透深度（dp）实现。通过红外光谱分析不同配方及硫化状态的天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）和聚丁二烯橡胶（BR）二元/三元共混物，验证了PH(IR)概念的可行性。实际应用表明，最终计算的PH(IR)能准确识别橡胶类型等级，与配方组成完全一致，证实了该理论的有效性。
关键词： 红外光谱法、定量分析、橡胶共混物、红外参数
更新于2025-09-10 09:29:36
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便携式中红外设备与化学计量学用于预测快餐食品中低（0.5%）总反式脂肪含量
摘要： 美国裁定部分氢化油（PHO）不再属于"一般认为安全（GRAS）"的范畴，这一裁决加速了用反式脂肪含量更低或不含反式脂肪的油脂替代品取代PHO成分的进程。本研究采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）结合多元偏最小二乘回归（PLSR）分析方法，成功实现了对24种代表性快餐食品中提取脂质所含总反式脂肪酸（以脂肪酸甲酯FAME计，占脂肪总量0.5%比例）的精准预测。该多元数据分析方法具有重要价值——现行单变量FTIR官方检测方法（AOCS Cd 14-09）在总脂肪含量低于2%时精度欠佳，而PLSR使我们能准确测定快餐食品中的低含量反式脂肪。研究同时评估了便携式FTIR设备与台式FTIR光谱仪的性能差异。对于两组红外数据，PLSR预测的总反式FAME浓度（占FAME总量0.47%-11.40%）与基准气相色谱法（GC）测定结果高度吻合（R2>0.99），交叉验证均方根误差（RMSECV）值较低印证了优异的预测精度。其中便携设备的最低RMSECV误差仅为0.12%，其FTIR/PLSR联用方法准确预测出GC实测最低总反式FAME浓度0.42%对应值为0.47%（占FAME总量）。
关键词： 偏最小二乘回归、便携式设备、红外光谱法、低反式脂肪含量、快餐食品
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过红外检测二氧化碳评估小麦种子的呼吸活性
摘要： 本研究的目的是基于红外光谱技术开发并验证一种通过二氧化碳浓度评估小麦（Triticum aestivum L.）种子活力的方法。该方案采用拖曳系统和气体耗竭法量化种子释放的CO?含量。实验选取CD 123品种6个批次的50粒种子样本，在15℃、25℃和40℃条件下培养，测定培养1、3、6、9、12和24小时后释放的CO?量，并同步评估田间正常幼苗出土率。研究对各测试指标进行了简单相关系数分析。确定检测条件后，使用15个种子批次评估了该方法的精密度与准确度。针对小麦种子呼吸活性评价，推荐采用25℃下培养至少12小时的25粒种子样本——该方法既能区分不同活力等级的种子批次，又可预测田间幼苗建植情况，且作为CO?测量手段具有连续测定间精密度良好、与参照方法一致性强等优势。
关键词： 红外光谱法、二氧化碳、验证方法、小麦（Triticum aestivum L.）
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过红外光谱分析监测低醇溶液中四乙氧基硅烷的水解/缩合反应
摘要： 本研究的目的是通过红外光谱（IR）分析，监测四乙氧基硅烷（TEOS）的水解/缩合反应随硅烷稀释时间的变化。首先评估了两种硅烷浓度（体积比1%和10%）。然而发现，在1% TEOS浓度下，红外光谱特征区域未能充分识别水解监测所需的目标化学键。确定合适浓度后，通过每10分钟提取一次室温水解溶液获得的红外光谱进行水解/缩合监测。结果表明，烷氧基水解反应在TEOS稀释40分钟后加速。同时，由于溶液中硅醇浓度增加，其缩合反应也加快。70分钟后，随着硅氧烷形成及TEOS烷氧基完全水解，水解/缩合反应出现减缓。在低酒精含量（约50%体积比）溶液中进行的TEOS水解未对目标体系反应监测造成不利影响，其反应动力学与文献报道相似，可作为过度消耗有机溶剂的替代方案。
关键词： 红外光谱法，硅烷，水解，正硅酸乙酯
更新于2025-09-04 15:30:14