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微生物远红外波段复折射率测定及模型构建

孙杜娟 胡以华 顾有林 王勇 李乐

微生物远红外波段复折射率测定及模型构建

孙杜娟, 胡以华, 顾有林, 王勇, 李乐
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  • 选择枯草芽孢杆菌、黑曲霉孢子和黑曲霉菌丝体等3种典型微生物制备生物样品, 采用显微红外光谱仪对3种微生物样品在2.5—15 μm波段的红外反射光谱进行测定, 基于Kramers-Kronig (K-K)关系计算得到了微生物样品在6—14 μm波段的复折射率. 以水、蛋白质和核酸的红外吸收特性为基础,根据微生物样品的 红外吸收谱线计算了微生物样品含水量. 在3种微生物远红外波段复折射率和含水量的实测数据基础上, 构建了生物颗粒在6—14 μm远红外波段的复折射率模型, 分析了模型的可靠性. 模型的构建对发展生物样品的快速分析、鉴定方法, 进而推动生物气溶胶探测、识别技术进步具有重要意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61271353)资助的课题.
    [1]

    Nachman P, Chen G, Pinnick R G, Hill S C, Chang R K, Mayo M W, Fernandez G L 1996 Appl. Opt. 35 1069

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    Dalterio R A, Nelson W H, Britt D, Sperry J, Psaras D, Tanguay J F, Suid S L 1986 Appl. Spectrosc. 40 86

    [3]

    Dalterio R A, Nelson W H, Britt D, Sperry J, Tanguay J F, Suid S L 1987 Appl. Spectrosc. 41 234

    [4]

    Bronk B V, Reinisch L 1993 Appl. Spectrosc. 47 436

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    Pinnick R G, Hill S C, Nachman P 1995 Aerosol Science and Technology 23 653

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    Feng C X, Huang L H, Zhou G C, Han J, Zeng A J, Zhao Y K, Huang H J 2010 Chinese Journal of Lasers 37 2593 (in Chinese) [冯春霞, 黄立华, 周光超, 韩杰, 曾爱军, 赵永凯, 黄惠杰 2010 中国激光 37 2593]

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    Lan T G, Xiong W, Fang Y H, Li D C, Yuan Y M 2010 Acta Optica Sinica 30 1656 (in Chinese) [兰天鸽, 熊伟, 方勇华, 李大成, 袁越明 2010 光学学报 30 1656]

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    Tuminello P S, Arakawa E T, Khare B N 1997 Appl. Opt. 36 2818

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    Bohren C F, Huffman D R 1983 Absorption and scattering of light by small particles. (New York: John Wiley & Sons, Inc.) p228

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    Bohren C F, Huffman D R 2009 Principles of Optics Electromagnetic Theory of Propagation, Inference and Diffraction of Light (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) p32 (in Chinese)

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    Rosenheimer M S, Linker R 2009 Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 110 1147

    [15]

    Ross K F A, Billinge E 1957 J. Gen. Microbiol. 16 418

    [16]

    Ci Y X, Zang K S, Gao T Y 2002 Chemical Journal of Chinese Universities 23 1047 (in Chinese) [慈云祥, 臧凯赛, 高体玉 2002 高等学校化学学报 23 1047]

    [17]

    Li J W, Si M Z 2009 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory 26 888 (in Chinese) [李家旺, 司民真 2009 光谱实验室 26 888]

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    [7] 王培良. 蚁群元胞优化模型在路径规划中的应用. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191774
    [8] 张梦, 姚若河, 刘玉荣. 纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型. 物理学报, 2020, 69(5): 057101. doi: 10.7498/aps.69.20191512
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-21
  • 修回日期:  2013-01-07
  • 刊出日期:  2013-05-05

微生物远红外波段复折射率测定及模型构建

  • 1. 脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院), 合肥 230037;
  • 2. 电子制约技术安徽省重点实验室, 合肥 230037
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61271353)资助的课题.

摘要: 选择枯草芽孢杆菌、黑曲霉孢子和黑曲霉菌丝体等3种典型微生物制备生物样品, 采用显微红外光谱仪对3种微生物样品在2.5—15 μm波段的红外反射光谱进行测定, 基于Kramers-Kronig (K-K)关系计算得到了微生物样品在6—14 μm波段的复折射率. 以水、蛋白质和核酸的红外吸收特性为基础,根据微生物样品的 红外吸收谱线计算了微生物样品含水量. 在3种微生物远红外波段复折射率和含水量的实测数据基础上, 构建了生物颗粒在6—14 μm远红外波段的复折射率模型, 分析了模型的可靠性. 模型的构建对发展生物样品的快速分析、鉴定方法, 进而推动生物气溶胶探测、识别技术进步具有重要意义.

English Abstract

参考文献 (17)

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