现场荧光光谱技术及其应用

前言

第1章绪论

1.1前言

1.2现场光谱技术

1.2.1现场光谱技术特点

1.2.2现场光谱技术与传统光谱技术的区别

1.2.3现场光谱技术的应用

参考文献

第2章荧光分析法

2.1常规荧光分析法

2.1.1直接测定法

2.1.2间接测定法

2.2同步荧光光谱分析法

2.2.1概述

2.2.2恒波长同步荧光光谱分析法

2.2.3恒能量同步荧光光谱分析法

2.2.4可变角同步荧光光谱分析法

2.2.5恒基体同步荧光光谱分析法

2.3三维荧光光谱分析法

2.3.1三维荧光的表示及特点

2.3.2三维荧光光谱的获得及应用

2.4激光诱导荧光光谱分析法

2.4.1原理及特点

2.4.2测量装置

2.5固体表面荧光光谱分析法

2.5.1原理及特点

2.5.2测量装置

2.6时间分辨荧光光谱分析法

2.6.1荧光寿命及其含义

2.6.2测量方法与装置

参考文献

第3章现场荧光光谱测量系统

3.1系统组成及特点

3.1.1特点

3.1.2系统组成

3.2自动取样和预处理装置

3.2.1液体样品的自动取样和预处理

3.2.2固体样品的自动取样和预处理

3.3光纤测量探头

3.3.1光纤特性及选择

3.3.2光纤测量探头的设计

3.4光源

3.4.1分类及特点

3.4.2激发光源的选择原则

3.4.3氙灯

3.4.4氮分子激光器

3.4.5YAG固体激光器

3.4.6半导体二极管激光器

3.5色散与成像系统

3.5.1色散系统

3.5.2成像系统

3.6光电探测

3.6.1性能指标与选择原则

3.6.2光电倍增管

3.6.3光电二极管

3.6.4自扫描光电二极管阵列探测器

3.6.5CCD阵列光探测器

3.6.6CCD与CMOS光探测器的异同

3.6.7现场荧光光谱中多道探测器的选择和应用

参考文献

第4章光谱信号采集与处理

4.1光谱信号处理电路

4.1.1光电探测器和放大电路的连接

4.1.2前置放大器

4.1.3检测器的偏置电路

4.1.4电子滤波

4.1.5光谱信号的采样保持

4.1.6弱光信号检测方法

4.2光谱预处理

4.2.1噪声和信噪比

4.2.2谱图平滑

4.2.3微分谱

4.2.4谱段积分

4.2.5数学变换傅里叶变换

4.3荧光光谱与化学计量学的结合

4.3.1概述

4.3.2偏最小二乘法

4.3.3目标转换因子分析法

4.3.4平行因子算法

4.3.5交替三线性分解算法

4.3.6自加权交替三线性算法

4.3.7非线性迭代偏最小二乘法

4.4光谱模式识别

4.4.1概述

4.4.2聚类分析法

4.4.3线性判别分析法

4.4.4K最近邻法

4.4.5决策树方法

4.4.6SIMCA方法

4.4.7神经网络法

4.5遗传算法

4.5.1基本原理

4.5.2基本步骤

4.6光谱技术中的应用举例

4.6.1多环芳烃蒽和菲的直接定量测定

4.6.2工业污水中芘的定量测定

参考文献

第5章荧光光谱在环境污染物检测中的应用

5.1水中石油污染物的检测

5.1.1概述

5.1.2国内外研究概况

5.1.3石油的荧光测量原理

5.1.4便携式全光纤荧光计

5.1.5现场应用

5.1.6三维荧光光谱特征参量法

5.2大气污染物的检测

5.2.1SO2的荧光检测

5.2.2氮氧化物(NOx)污染物的荧光检测

5.2.3大气中氢氧自由基(0H)的荧光检测

参考文献

第6章荧光光谱技术在工业生产过程监测中的应用

6.1荧光光谱技术在造纸生产过程中的应用

6.1.1概述

6.1.2纸浆卡伯值及其分布均匀性的荧光测量

6.1.3纸张匀度的荧光在线检测

6.1.4荧光技术在废纸回收中的应用

6.2激光诱导荧光在矿岩分类中的应用

6.2.1分析原理

6.2.2实验研究及仪器研发

6.3荧光光谱技术在石油录井中的应用

6.3.1定量荧光录井

6.3.2显微荧光数字图像技术在录井中的应用

6.4荧光光谱技术在其他方面的应用

6.4.1半导体芯片紫外荧光无损检测

6.4.2油品界面的检测

6.4.3润滑油老化的检测

参考文献

第7章荧光光谱技术在农业中的应用

7.1荧光光谱技术在生物发酵过程监测中的应用

7.1.1概述

7.1.2测量原理及装置

7.1.3实验及现场应用研究

7.2荧光光谱技术在叶绿素荧光技术中的应用

7.2.1叶绿素荧光的产生

7.2.2叶绿素荧光测量方法及描述参数

7.2.3叶绿素荧光在各个方面的应用

7.3荧光光谱技术在食品检测方面的研究和应用

参考文献

　　本书旨在通过系统地介绍现场荧光光谱原理、技术、仪器设计理论以及应用研究，推动现场荧光光谱技术在更多领域得到关注和应用。全书共分7章，主要内容包括荧光分析法、现场荧光光谱测量系统、光谱信号采集与处理、荧光光谱在环境污染物检测中的应用等。　　本书在对各种荧光光谱技术的基本原理与方法进行简要介绍的基础上，着重突出现场荧光光谱测量系统设计以及在各个领域的应用，同时，注意反映当前国内外现场荧光光谱技术的最新动态和研究成果。　　本书以现场荧光光谱技术及其应用研究为主线，全面地阐述了现场光谱的概念、特点、现场荧光光谱的关键技术及其典型应用。全书由四部分组成：第一部分（第1章、第2章）分析了现场光谱技术的产生、特点，介绍了现场荧光光谱技术中常用的分析方法；第二部分（第3章）介绍了现场荧光光谱测量系统的组成及特点，对系统关键技术进行了阐述；第三部分（第4章）介绍了现场荧光光谱常用的数据处理方法，包括荧光信号的采集、光谱的预处理、化学计量学、模式识别等多变量解析法在荧光光谱中的应用；第四部分（第5章～第7章）重点阐述了现场荧光光谱技术在环境污染检测、工业质量控制、农业领域中的研究与应用。　　本书可供从事光谱传感、过程检测、监控诊断技术研究与应用的高等院校相关专业的教师、研究生、研究人员及工程技术人员参考阅读。