通过向量角转换校正拉曼光谱中乘性干扰

发布时间：2017-10-25 15:36

  本文关键词：通过向量角转换校正拉曼光谱中乘性干扰

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【摘要】：拉曼光谱强度与物质量存在的线性关系会受到许多复杂因素破坏,包括激发光源、聚焦、散射、折射等,导致定量效果不佳。各种因素的干扰效应,总体上分成加性和乘性效应,而消除乘性效应的难度会更大一些。光谱序列信号可视为向量,信号强度对应向量的模量,而体现向量本质的方向属性不会受模量变化的影响。根据这一原理,利用向量的方向确定性,将信号的强度度量转换成空间角度度量,建立了一种消除乘性效应的方法。首先,选择一个与待定量组分相近而与背景空间近似正交的基准向量,并定义移动窗口;然后,计算移动窗口内的光谱向量与基准向量的夹角,所得值存储为矩阵,完成角度描述转换。角度矩阵消除了乘性效应的干扰,而定量关系仍然近似线性,只要将该矩阵的秩满足多元统计建模要求,就可以用于多元校正,并得到良好结果。研究采用甲醇-乙醇-异丙醇混合体系,验证了消除乘性效应后改进的定量效果,对于积分时间波动的预测值与实际值,直接PLS方法的相关系数r为0.911 9,预测标准偏差(RMSEP)为0.110 2;采用MSC预处理的r为0.906 0,RMSEP为0.100 8;而本文提出的VAPLS的r为0.998 7,RMSEP为0.015 2。结果表明向量角转换度量处理后,光谱的乘性干扰得到了有效校正,拉曼定量分析准确性得到了提高。
【作者单位】： 广西科技大学广西糖资源绿色加工重点实验室;广西科技大学生物与化学工程学院;北京化工大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 拉曼光谱 乘性效应 散射校正 向量角转换
【基金】：国家科技支撑计划课题(2011BAE11B00) 广西自然科学基金项目(2014GXNSFAA118056) 广西科技计划项目(桂科攻1355010-15)资助
【分类号】：O657.37
【正文快照】： 2.北京化工大学材料科学与工程学院,北京1000293.广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州545006引言确定条件下,拉曼散射光强度与组分浓度呈线性关系,此为拉曼光谱定量基础[1]。但是拉曼光谱测量实际存在多种影响定量准确的因素,根据对光谱强度的影响,可分为加性和乘性的。

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本文编号：1094399