国家自然科学基金(31271612)
- 作品数：51 被引量：313H指数：12
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- 相关机构：江西农业大学江苏大学江西出入境检验检疫局更多>>
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- 相关领域：理学农业科学电子电信轻工技术与工程更多>>
- 激光诱导击穿光谱结合间隔偏最小二乘法检测土壤中的Pb被引量：7
- 2015年
- 为了提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术检测自然土壤中Pb的检测精度,提出采用间隔偏最小二乘法（IPLS）定量预测模型。对土壤在400~417nm波段的特征光谱进行平滑预处理后,建立偏最小二乘法（PLS）定量模型,得到训练集的相关系数为0.974 2,且斜率为0.983。建立IPLS模型时,把所选波段均分成了25个子区间,得到第八个子区间包含了Pb的特征光谱405.78nm,且交叉验证均方根误差最小,选择该区间建立模型得到训练集相关系数为0.985 3,斜率为1.121。预测集中,土壤样品Pb的真实浓度与预测浓度之间的相对误差在13%以内,平均相对误差为7.00%。研究表明IPLS法应用于LIBS定量检测土壤中的Pb是可行的,且该定量模型预测效果优于PLS法。
- 胡慧琴黄林涂建平徐雪红姚明印陈添兵刘木华杨平王彩虹
- 关键词：LIBS重金属土壤
- 基于CARS-SPA的苹果可溶性固形物可见/近红外光谱在线检测被引量：3
- 2014年
- 采用CARS(competitive adaptive reweighted sampling)联合连续投影算法(SPA)方法筛选苹果可见/近红外光谱的特征变量,继而联合多种不同建模方法建立苹果可溶性固形物(SSC)预测模型,并对预测模型进行对比研究。研究结果显示,采用CARS-SPA联合筛选出的31个变量,通过采用PLS建立苹果SSC的可见/近红外光谱在线检测模型性能最稳定,其变量数仅为原始光谱的1.69%,预测集的相关系数和均方根误差分别为0.936和0.351%。研究表明采用CARS-SPA能有效提取苹果SSC的光谱特征变量,能有效简化模型并提高模型精度。
- 许文丽药林桃孙通胡田胡涛刘木华
- 关键词：苹果可溶性固形物
- 基于等离子体锥形空间约束对土壤中Cr的LIBS研究被引量：5
- 2013年
- 为了提高激光诱导击穿光谱（LIBs）技术对土壤中重金属元素的检测灵敏度，降低检测限，以国家标准土壤中cr元素为研究对象，实验时，在LIBs装置中与样品接近的聚焦透镜下方安装一个锥形罩，锥形罩的小端面直径为20mm，大端面直径为45mm，目的是对等离子体发射信号形成空间约束，并且在一定程度上约束等离子体本身。实验得到CrI425．44呦的最佳延迟时间为1．3扯s，相对标准偏差低于10％。与无锥形空间约束的装置相比，cr的特征光谱强度增强了7％以上。以土壤中的Cr在60～400ug·g^-1之间的浓度建立定标曲线，有空间约束下定标曲线的线性拟合相关系数为0．99771，cr的检测限为18．85ug·g^-1，而没有空间约束下定标曲线的线性拟合相关系数为O．99l22，cr的检测限为36．99ug·g^-1。由此表明锥形空间约束能够提高目标元素的灵敏度和光谱强度，在UBS技术检测土壤中Cr元素时有很好的辅助作用。
- 林永增姚明印陈添兵黎文兵郑美兰徐雪红涂建平刘木华
- 关键词：LIBS重金属土壤
- 近红外光谱联合CARS-PLS-LDA的山茶油检测被引量：12
- 2015年
- 为了寻找快速判别山茶油掺假的检测方法,本研究利用近红外光谱技术对掺杂大豆没油山茶油进行掺假检测研究。试验在350~1 800 nm波段范围内采集样本的透射光谱,利用CARS方法筛选重要的波长变量,应用偏最小二乘-线性判别分析（PLS-LDA）建立山茶油掺假的判别模型,并与未经变量优选的判别模型进行比较。结果表明,近红外光谱技术联合CARS-PLS-LDA方法可以有效判别纯山茶油和掺假山茶油,校正集、预测集及独立样本组样本的判别正确率、灵敏度及特异性均为100%。CARSPLS-LDA判别模型性能优于未经变量优选的判别模型,表明CARS方法可以有效筛选重要波长变量,能简化判别模型及提高判别模型的稳定性和判别精度。本研究可为山茶油掺假快速检测提供理论依据。
- 孙通吴宜青许朋温珍才胡田刘木华
- 关键词：近红外光谱CARS山茶油
- 鲜茶叶中噻菌灵农药的SERS快速检测方法研究被引量：7
- 2015年
- 采用表面增强拉曼光谱技术(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)与密度泛函理论(DFT)相结合,建立鲜茶叶中噻菌灵农药残留的快速检测方法。使用四氧化三铁纳米粒子和石墨化碳去除茶叶中叶绿素等荧光物质的干扰。对比银纳米溶胶和金纳米溶胶对噻菌灵标准溶液的增强效果,结果表明银纳米溶胶增强效果更好。通过对噻菌灵分子的谱峰归属,结合密度泛函理论计算结果,得出782、1007和1576 cm-1处的拉曼峰可作为噻菌灵农药残留判别的特征峰。采用表面增强拉曼光谱方法对茶叶中噻菌灵农药残留的最低检测浓度为0.5 mg/L,在浓度范围0.5~20 mg/L内,782 cm-1处的峰强度与噻菌灵的浓度具有良好的线性关系,方法的回收率为87.33~93.04%,相对标准偏差RSD在3.28~5.64%之间,说明该方法具有较高的准确度和精密度。
- 蔺磊吴瑞梅郭平刘木华王晓彬艾施荣严霖元
- 关键词：表面增强拉曼光谱噻菌灵茶叶农药残留
- 基于等离子体三维成像技术的柑橘中黄龙病斑纹识别方法研究被引量：1
- 2021年
- 【目的】黄龙病是柑橘植被生长过程中由细菌引起的一种病变,严重影响着柑橘的食用品质,且传染性较大。激光诱导击穿光谱技术是一种多元素检测和分析的有效手段。基于等离子体反演的三维图像中富含大量的元素信息,可以为柑橘中黄龙病斑纹的识别提供依据。【方法】以等离子体光学检测技术为背景,着重研究了局部热平衡条件下的等离子体三维成像及平均贡献率物理模型,构建了柑橘果皮表面黄龙病斑纹的识别系统。在被激发的等离子体复合系统中,结合光谱线强度信息,以K元素为内标元素分析了其余元素在测量区域内的含量。借助激光诱导击穿光谱技术,采集了不同延迟时间的等离子体三维图像。根据量子力学理论中微观粒子运动形式的不连续性提取了平均贡献率。将Ca元素作为分析参量,计算了在等离子体三维空间中的平均贡献率值,对识别方法进行了验证和分析。【结果】在各延迟时间点处,根据内标法和采集三维图像可知果皮表面等离子体信号存在明显的不同。与原始光谱数据相比,等离子体三维成像的差异更加鲜明,信号对比也更加突出。在各采集点处,黄龙病果皮中Ca元素的平均贡献率都明显大于健康果皮,并且在等离子体能量最大时差异最大。【结论】黄龙病等离子体在前期发射强度大于健康果皮等离子体发射强度,同时等离子体寿命更长,相比于健康柑橘更晚开始坍缩消失。利用等离子体三维成像技术可以精确地对感染黄龙病的柑橘进行识别,并且在等离子体能量最强时效果最佳,这一特征可以为最佳等离子体信号的采集提供依据。
- 徐将刘木华姚明印王晓
- 关键词：等离子体三维成像柑橘黄龙病
- 集成ICCD单双脉冲LIBS对Pb溶液定量分析比较被引量：2
- 2014年
- 激光诱导击穿光谱(LIBS)检测的稳定性和灵敏度不高是制约其发展的两大瓶颈问题。本实验采用集成ICCD的单、双脉冲LIBS系统,对经滤纸富集后的Pb(NO3)2水溶液中的Pb元素进行了分析,比较了采样门宽、积分延迟时间、双脉冲两束激光延迟时间等参数对光谱质量的影响,确定了水溶液中Pb元素的LIBS检测最佳实验条件,结果表明双脉冲具有更好的稳定性。在优化的实验条件下,获取了6个含Pb溶液浓度系列的单、双脉冲LIBS光谱信息,建立了元素真实浓度与其光谱强度之间的关系模型,得到溶液中痕量Pb元素的LIBS检测限分别为15.95μg/mL和5.48μg/mL。拟合结果表明双脉冲具有较高的线性相关系数以及较好的检测灵敏度和检测精度。说明集成ICCD双脉冲LIBS能够改善水体中重金属元素的检测效果。
- 杨平黄林姚明印陈添兵何秀文黎文兵郑建鸿胡慧琴刘木华
- 关键词：光谱学PB
- 基于滤纸富集法提高LIBS检测水体Cu灵敏度的研究被引量：6
- 2013年
- 为提高激光诱导击穿光谱(LIBS)检测水体中铜元素(Cu)的检测灵敏度。采用实验室配置的不同质量浓度硫酸铜溶液分别用直接打击液面方式和滤纸富集方式对水溶液中的Cu进行LIBS实验,优化实验参数,比较不同方法下的检测结果。结果显示,应用LIBS检测水体中Cu最佳分析谱线为324.7nm;最佳延迟时间为1400ns;最优激光能量值为100mJ。对两种方法下Cu元素的定标曲线进行线性拟合,其线性相关系数分别为0.97047和0.99901,检测限分别为74μg/mL和1.5μg/mL。结果表明采用滤纸富集的方法可以明显提高LIBS检测水体中铜元素的灵敏度,降低检测限。
- 郑美兰姚明印何秀文欧阳静怡林永增黎文兵刘木华
- 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱
- 近红外光谱结合特征变量筛选方法用于农药乳油中毒死蜱含量的测定被引量：7
- 2013年
- 为提高毒死蜱农药乳油中有效成分近红外光谱定量分析模型的精度和稳定性。采用联合区间偏最小二乘法(siPLS)结合遗传算法(GA)筛选特征变量,由交互验证法确定最佳主成分因子数及筛选的变量数。结果表明,从全光谱区优选出81个变量,主成分因子数为11时,能建立性能最优的模型,模型预测集的决定系数R_p^2为0.972,预测均方根误差(RMSEP)为0.353%。研究表明,利用siPLS结合GA方法优选特征变量,能大幅度地消除农药乳油光谱变量间的冗余信息和无关信息,降低模型的复杂度,提高农药有效成分预测模型的精度及稳定性。
- 吴瑞梅王晓郭平艾施荣严霖元刘木华
- 关键词：近红外光谱农药制剂毒死蜱
- 大白菜中马拉硫磷农药的表面增强拉曼光谱快速检测被引量：13
- 2016年
- 为了检测大白菜中马拉硫磷农药残留,该文采用表面增强拉曼光谱技术结合化学计量学方法建立马拉硫磷残留的快速检测模型。采用硫酸镁、N-丙基乙二胺、石墨化炭黑和C18去除大白菜中蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质的影响。利用不同预处理方法对原始光谱信号进行预处理,建立大白菜中马拉硫磷残留的偏最小二乘模型。研究发现,大白菜中马拉硫磷的检测浓度达到1.082 mg/L以下;归一化预处理后建立的模型预测性能最好。配制5个未知浓度样本验证模型的准确度,预测值与真实值相对误差的绝对值为0.70%～9.84%,预测回收率为99.30%～109.84%;配对t检验的结果表明样本的预测值与真实值之间无明显差异,说明模型是准确可靠的。结果表明,SERS（surface-enhanced Raman spectroscopy）方法可以实现大白菜中马拉硫磷残留的快速检测。
- 黄双根吴燕胡建平刘木华吴瑞梅范苑王晓彬
- 关键词：光谱分析农药表面增强拉曼光谱大白菜马拉硫磷偏最小二乘
