太赫茲時(shí)閾光譜用于混合物定性和定量分析.pdf

1、太赫茲波是處在電磁波譜中紅外與微波之間的一個(gè)頻段。超快激光在近十幾年的發(fā)展為其產(chǎn)生提供了便利，因而推動(dòng)了它發(fā)展，也使得太赫茲光譜技術(shù)成為國(guó)際學(xué)術(shù)界的前沿研究熱點(diǎn)。太赫茲波特有的低能性、穿透性和指紋譜性等優(yōu)點(diǎn)使其具有良好的應(yīng)用前景。如低能性可用于無損檢測(cè)，穿透性能用于安全檢查，指紋譜性能用來識(shí)別物質(zhì)的成分或種類。當(dāng)下生活中，許多安全問題與我們生活息息相關(guān)，需要我們?yōu)橹?。例如每每觸及人們敏感神經(jīng)的食品安全問題中，有害添加劑、地溝油和假冒

2、偽劣產(chǎn)品需要我們檢測(cè)出來；令人惶恐不安的反恐安全問題中，毒品、炸藥以及槍支道具等需要我們檢測(cè)出來；日漸突顯的環(huán)境問題中，大氣污染指數(shù)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控。太赫茲波的優(yōu)良特性，使其在物質(zhì)檢測(cè)方面具有很大潛力。太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)是目前太赫茲波應(yīng)用于物質(zhì)研究的主要技術(shù)，它能獲得物質(zhì)在太赫茲波段的光學(xué)參數(shù)，通過對(duì)光學(xué)參數(shù)的分析，可以對(duì)物質(zhì)的成分組成進(jìn)行分析。本文基于太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)，獲得阿膠、鹿角膠、四種苯胺、奶粉和三聚氰胺的太赫茲光譜，對(duì)物質(zhì)定性鑒

3、別和混合物定量分析進(jìn)行研究，成功將模式識(shí)別技術(shù)用于物質(zhì)太赫茲光譜的分析中，并應(yīng)用化學(xué)計(jì)量方法-偏最小二乘法成功對(duì)混合物進(jìn)行定量分析。
　　本文主要內(nèi)容和工作創(chuàng)新如下：
　　對(duì)本課題的研究背景進(jìn)行闡述，說明了此項(xiàng)研究的目的。對(duì)太赫茲波產(chǎn)生以及探測(cè)機(jī)理和實(shí)驗(yàn)中常用到的透射式時(shí)域光譜系統(tǒng)做了詳細(xì)介紹，并給出了從測(cè)得的光譜中提取所需光學(xué)參數(shù)的公式，詳細(xì)介紹了樣品的制備、測(cè)試過程及注意事項(xiàng)。
　　在對(duì)物質(zhì)的定性分析中，先是介紹了

4、進(jìn)行模式識(shí)別前數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法如噪聲濾除和特征提取，然后對(duì)物質(zhì)模式識(shí)別所用到的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)做了原理上的推導(dǎo)。在獲得阿膠和鹿角膠，對(duì)氯苯胺、對(duì)甲苯胺、對(duì)硝基苯胺和對(duì)甲氧基苯胺這兩組樣品的太赫茲光譜后，運(yùn)用模式識(shí)別方法對(duì)其進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過模式識(shí)別方法分析所獲得的太赫茲吸收系數(shù)可成功對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類識(shí)別。
　　在對(duì)物質(zhì)的定量分析中，先是對(duì)定量分析中所用到的化學(xué)計(jì)量方法-偏最小二乘法做了充分研究，然后對(duì)不同混合比例三