Алгоритм идентификации веществ по набору спектров вторичного излучения - page 2

Н.С. Васильев, А.Н. Морозов
2
масс-спектроскопия, являются контактными и пробоотборными ме-
тодами изучения веществ, что сильно ограничивает их область при-
менения и увеличивает время анализа. Наиболее распространенный
физический метод для анализа химического строения молекул газов –
абсорбционная ИК-спектроскопия – неприменима для регистрации
одноатомных газов.
В данной работе для увеличения надежности и расширения обла-
сти применения создаваемых экспресс-анализаторов веществ предла-
гается использовать в одном приборе или в измерительном комплек-
се несколько видов спектров одновременно. В рамках решаемой за-
дачи использован статический фурье-спектрометр [14], позволяющий
регистрировать вещества по их спектрам люминесценции. Физиче-
ский принцип, лежащий в основе работы этого прибора, – фотолю-
минесценция веществ при возбуждении электронных переходов ко-
ротковолновым УФ-излучением. В качестве разнородных спектров
рассматривали спектры от двух различных источников возбуждаю-
щего излучения с пиками на длинах волн 280 и 310 нм. Квантовый
выход спектров люминесценции веществ зависит от положения их
зоны поглощения относительно частоты возбуждающей линии.
Наличие или отсутствие спектра люминесценции исследуемого ве-
щества при подсветке излучениями с различными длинами волн
предоставляет дополнительную информацию о его структуре. Ис-
пользуются источники излучения с длинами волн 280 и 310 нм, так
как в этой области лежат границы зоны поглощения многих аромати-
ческих соединений и белков.
В работе [15] предлагается для идентификации веществ приме-
нять метод наименьших квадратов для определения количественно-
го критерия соответствия измеренного спектра набору спектров из
базы данных. Функционал невязки рассчитывается по следующей
формуле:
2
2
=1
1
= ( )
( )
.
N
i i
i
a
x b
d
  
 
 
(1)
Здесь
– циклическая частота;
( )
a
– регистрируемый спектр;
( )
i
b
i
-й спектр вещества из базы данных. Аппроксимирующей
функцией служит сумма спектров с весовыми коэффициентами
i
x
.
Зная концентрации веществ, для которых были получены эталонные
спектры ,
i
b
по значениям
i
x
в точке
min
(
)
x
можно оценить концен-
трацию их примесей в исследуемом веществе. По найденному значе-
нию
min
x
рассчитывается критерий соответствия двух спектров
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook