太赫茲時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，因而推動了它發(fā)展，也使得太赫茲光譜技術(shù)成為國際學(xué)術(shù)界的前沿研究熱點。太赫茲波特有的低能性、穿透性和指紋譜性等優(yōu)點使其具有良好的應(yīng)用前景。如低能性可用于無損檢測，穿透性能用于安全檢查，指紋譜性能用來識別物質(zhì)的成分或種類。當下生活中，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出來；日漸突顯的環(huán)境問題中，大氣污染指數(shù)需要實時監(jiān)控。太赫茲波的優(yōu)良特性，使其在物質(zhì)檢測方面具有很大潛力。太赫茲時域光譜技術(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)，通過對光學(xué)參數(shù)的分析，可以對物質(zhì)的成分組成進行分析。本文基于太赫茲時域光譜技術(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，對物質(zhì)定性鑒

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

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