拉曼光谱阵列面扫描判断蓝色签字笔与印泥的时序研究

朱文时序的检验一直是公安司法鉴定的难点之一, 是文件检验工作者致力研究的难题之一。传统的检验方法灵敏度较低, 特别是对于蓝色签字笔与印文的先后顺序判断很难得到好的效果。为此, 寻求更为简单无损的方法成为了物证检验人员致力追求的目标。将拉曼光谱阵列面扫描成像技术拓展应用于蓝色签字笔与印泥印文先后顺序的研究中, 可以真正意义上实现对检材的无损检验和对检验结果的直观表述, 一方面可以深入研究拉曼光谱阵列面扫描成像技术的各项实验条件及方法特性, 拓展拉曼光谱技术在物证鉴定领域的应用范围; 另一方面也为朱文时序的判断研究提供一种新方法, 使实验结果更加准确可靠。     

拉曼光谱技术检验黑色签字笔添改字迹研究

本工作为鉴别黑色签字笔添改字迹变造文件提供一种无损、便捷、有效的检验方法。拉曼光谱检测变造字迹实验,并根据黑色签字笔书写色料类型的不同,分别说明不同情况的字迹添改。拉曼光谱技术能够有效检验出使用不同签字笔添改的笔画,但用炭黑型签字笔添改炭黑型签字笔书写字迹除外。拉曼光谱技术应用于添改字迹的鉴别有方法简单,易操作的特点。     

拉曼光谱结合系统聚类法检验汽车前保险杠

应用拉曼光谱法并结合聚类分析对44种不同型号的汽车前保险杠进行了深入的检验研究。采用显微激光拉曼光谱分析技术分别对样品进行检测,得到532nm激光光源的拉曼光谱可构建具有高鉴别能力的聚类分析模型,采集光谱数据将其定量化,选择平均组间距离定义类间距离,采用平方欧氏距离作为度量区间表征样品之间的亲疏程度,进行系统聚类分析,通过验证衡量聚类效果,成功将44种汽车前保险杠样本分为了19类,分类正确率达94.8%,分类结果理想,实现了基于全波段光谱信息结合系统聚类分析建立的模型用于准确鉴定汽车前保险杠种类的目的,为现场物证的检验提供了一定的理论依据。     

拉曼光谱对几种宝玉石矿物真伪的鉴定

借助拉曼光谱技术手段,对市场上购买的几种宝玉石进行鉴定。通过对它们的拉曼光谱的详细分析结合其表面显微图片,发现真货与赝品的谱图有明显差异,可以明显区分出玉石的真假。用拉曼光谱可以实现对宝玉石的真伪进行无损、准确、快速的鉴定。     

基于二次曲线拟合的共焦拉曼光谱探测方法

拉曼光谱技术因其光谱信息丰富、非接触、无破坏、样品用量少、高灵敏度等特点,为现代前沿基础科研领域提供一种有力的分析手段,成为分析科学的研究热点。激光共焦拉曼技术结合共焦显微探测和拉曼光谱探测技术,具有空间分辨力高、可层析探测的优势,在物理化学、材料科学、生物医学、考古及文物鉴定、刑侦科学等众多领域应用广泛。现有共焦拉曼系统由于在扫描过程中无法对探测点进行定焦,因而在长时间的探测过程中会因环境变化、系统漂移等问题导致系统离焦,从而造成测量结果存在误差甚至错误的问题。本文针对这一问题,在现有共焦拉曼系统的基础上,提出一种基于二次曲线拟合的共焦拉曼光谱探测方法。该方法利用二次曲线对光谱共焦曲线进行拟合,通过寻找曲线最大值,得到系统焦点,进而在扫描过程中对每个探测点进行焦点定位后,采集该点光谱信息,从而保证扫描过程中系统始终位于焦点位置,消除系统离焦对实验结果的影响,实现共焦拉曼光谱系统的精确测量。通过仿真分析和实验结果表明：本文提出的基于二次曲线拟合的共焦拉曼光谱探测方法可以有效消除系统离焦对实验结果造成的影响,提高系统轴向定焦的准确度,为共焦拉曼光谱技术的进一步应用提供了保证,是一种行之有效的定焦准确、抗漂移强的拉曼光谱测量方法。     

基于拉曼-紫外可见融合光谱技术的进口橄榄油质量等级可视化快速鉴别方法研究

橄榄油因其高营养等特点,成为植物油中日常消费量逐渐增大的主要品类。橄榄油按照加工工艺分为初榨、精炼和混合等不同质量等级。由于不同等级橄榄油价格差异较大,导致橄榄油市场存在以次充好等问题。同时,涉及等级鉴定的指标繁杂,对应的理化检测方法大部分涉及大型实验室设备,检测成本高、效率低且工作量繁重。我国是橄榄油的主要进口国,采用产品标准中逐项指标确认后判定的模式,无法满足目前急速增长的进口产品快速通关要求。该研究聚焦进口橄榄油在口岸监管现场的快速质量评价需求,开发了多光谱信息同时采集和降维融合成像的方法,将紫外-可见光谱与拉曼光谱进行特征数据融合,构建拉曼-紫外可见2D谱图,通过二维成像进行指纹特征判断,构建特级初榨橄榄油、精炼橄榄油以及果渣油的标准2D融合成像源图,作为等级区分标准对照二维谱,进行橄榄油等级可视化判定;结合空间角度值转化算法对橄榄油进行等级定性评判,通过角度值计算得到特级初榨橄榄油与精炼橄榄油的夹角范围在0.794 7～1.094 7之间,与油橄榄果渣油其值在1.157 0～1.319 8之间,而特级初榨橄榄油之间角度值均小于0.1,由此可进行不同橄榄油的等级判定;采用角度决...     

基于光学记忆效应的多光谱散射成像方法

光在透过散射介质后发生散射现象,在成像系统焦平面形成无序的随机散斑图像,因此人们无法直接观测到隐藏在散射介质后的目标的图像信息与光谱信息。利用基于光学记忆效应的散斑相关成像技术,可以实现透过散射介质的目标重建,但当前研究主要针对单波段照明条件下的图像信息恢复,而目标的光谱信息在成像过程中易丢失。提出采用快照式微滤光片阵列多光谱探测器进行多光谱散射成像的方案,通过实验得到宽谱氙灯光源照明条件下的穿透散射介质成像结果。提出了基于光学记忆效应的穿透散射介质目标多光谱信息重构方法,实现了对隐藏在散射介质之后的目标多光谱信息的探测成像。针对多光谱探测器所造成的成像质量差的问题,提出了利用自相关预处理方法提升穿透散射介质多光谱成像质量的方法。     

时空调制型干涉成像光谱仪的强光干扰效应仿真研究

干涉成像光谱技术是利用光的干涉原理获取目标光谱信息的一种成像技术。为研究其在强光下的干扰效果和机理,以大孔径静态成像光谱仪为典型对象,开展了相关仿真实验研究。以实际地物的图像和光谱信息为对象,仿真生成了原始干涉成像图案,并模拟830 nm单波长激光和超连续谱激光两种干扰源,分别研究不同辐照强度下的典型干扰效果,分析时假设光谱角大于30°时原始光谱信息丢失。基于本文的仿真模型,得到的相关结果表明,在830 nm的单波长激光干扰情况下,当干扰与目标成像峰值之比大于0.2∶1时原始光谱信息无法正确复原（光谱角大于30°）,但模拟加入830 nm滤光片后,干扰效果被有效滤除。在超连续谱激光干扰情况下,不考虑饱和阈值时光谱角数值最终稳定在21°;考虑探测器饱和阈值为目标成像强度峰值3倍时,干扰与目标成像峰值之比大于2.1∶1时,原始光谱信息便无法分辨。该研究可能为同类型光谱仪的激光辐照效应和损伤机理的后续研究,以及光谱成像系统的激光防护和性能优化提供参考。     

化学成像技术在手印显现和增强中的应用

化学成像技术结合光谱分析和成像技术从而同时获得物质的光谱和空间各点的组成和结构信息。振动光谱方法(红外和拉曼光谱)与成像相结合,具有灵敏、快速、无损检验等优点,能够为检验鉴定提供定性定量的准确信息,近年来在物证鉴定领域获得了重要的应用。手印的显现和增强有多种方法,化学成像技术作为一种潜力巨大的方法可以显现多种客体上的潜在手印而不需要任何前处理。该技术还可以增强用其他方法显现后的手印,使之与背景形成较大反差。随着成像仪器的发展,化学成像技术在手印显现领域的应用将会一步拓展。文章介绍了化学成像技术的基本原理和仪器,综述了化学成像技术在潜在手印的显现和增强方面的具体应用,展望了化学成像技术的发展前景。     

受干扰光谱信息中矿物颜料粒径信息的获取

矿物颜料的准确配色是实现文物壁画高品质修复,颜色高保真还原的关键技术。矿物颜料颗粒的粒径大小是影响矿物颜料颜色信息和光谱反射率信息的一个重要因素。准确获取壁画表面的矿物颜料光谱反射率信息,是实现颜料颗粒粒径信息识别的有效途径。但是,由于壁画表面矿物颜料部分采样点的光谱信息受到了干扰,无法与不同粒径的矿物颜料的光谱数据库准确匹配,因此也无法从采集的光谱信息中获取有效的粒径信息。针对受干扰的颜料光谱信息,提出利用比值导数法对其进行处理。把光谱信息从光谱反射率空间转换到比值导数光谱空间进行匹配,降低光谱中的干扰信息,增强矿物颜料颗粒本身的光谱特征信息。以壁画中常用的不同粒径的石青和石绿矿物颜料为实验对象,制成色块样本,以基底和白色颜料为主要影响因素,对文中提出的方法进行测试。光谱角度量的结果和光谱曲线图的匹配结果显示,在比值导数光谱空间,获得了满意的光谱匹配精度。验证了文中提出的分析方法可以解决实验中受干扰颜料光谱匹配不准确而无法获得粒径信息的问题,能够为壁画修复过程中矿物颜料的配色提供准确的粒径信息参考。     

基于拉曼光谱鉴定黑色签字笔笔迹的种类与书写时间

黑色签字笔字迹种类与书写时间的鉴定一直是国内外法庭科学研究领域的热点问题。基于拉曼光谱法的分辨率高、稳定性好、效率高以及无损检测等优点,对收集的16种品牌或牌号的黑色签字笔字迹样本进行测试。完成同一品牌或牌号同一时间在不同存储条件(暗室和光照)与不同纸张本底(复印纸和笔记本)字迹样本的制备。将样本字迹剪裁,双面胶固定在载玻片上,放入储存箱内避光保存,间隔一段时间对样品进行测试,测试工作共持续1年,形成图谱数据库。在考察实验条件如测量点、激光功率及共焦类型等因素影响的基础上,筛选出最佳条件。在此条件基础上,检测黑色签字笔在不同书写时间、储存环境、纸张本底等条件下的字迹样本。实验结果表明:(1)存储条件(暗室和光照)、纸张本底(复印纸和笔记本)等不同条件下,同种黑色签字笔字迹的拉曼位移相同,重复性好,受水和纸张等本底的干扰较小。(2)根据拉曼位移的差异可将16种黑色签字笔分成5类。(3)以2#样本为例, 1 140 cm^-1处拉曼光谱特征峰,归属为酯类化合物的C-O伸缩振动ν(CO)。酯类化合物的含量随着时间延长而不断减少,因此随着书写时间越久远,特征峰的相对强度越大(8→1)。通过拟合后计算出相对面积数值I,样本书写时间越早,I值越大,反之I值越小。研究结果可用于快速、准确、无损判定黑色签字笔字迹的种类和推断其相对书写时间。     

基于LRS-Ⅲ型拉曼光谱仪检测黑色笔迹

拉曼光谱技术是一种发展时间不长的可靠的检测技术手段,能实现非破坏性物质鉴定。目前,发达国家已将该项技术应用于法庭中。本研究利用拉曼光谱仪对黑色字迹进行鉴定,为鉴别各种黑色笔迹提供科学依据。     

注射用针剂药物的拉曼散射光谱研究

本文从药品鉴别的角度出发,首先论述了拉曼光谱分析技术并测试了九种针剂药品的拉曼光谱,通过分析讨论相关药品的拉曼光谱得出了几点结论:(1)某些药品的拉曼峰较多,特征峰值较强,频移范围比较广,例如:氟尿嘧啶,依托泊苷,异烟肼,克林霉素磷酸酯。(2)某些药品拉曼峰较弱,或是没有明显的特征峰,例如:硫酸阿米卡星,甲氧苄啶,利巴韦林,葡萄糖依诺沙星,硫酸庆大霉素。(3)在分析频率及其相对强度时发现,在某一频率下正对的峰高和面积较大,则其相对强度较大,例如:氟尿嘧啶,异烟肼,硫酸阿米卡星,甲氧苄啶,葡萄糖依诺沙星。虽然得到的结论还不能满足对药品的品质鉴定,但通过拉曼光谱分析技术在药品鉴别中的应用,给出了一些药品的拉曼特征谱,为药品的鉴别提供了参考依据。可以说利用光谱分析技术对药品进行鉴别是完全可行的。     

近海微塑料含量的相干反斯托克斯拉曼光谱成像研究

由于塑料工业的发展,微塑料成为一种主要的环境污染物.它在自然界中不易降解,对人类的生存环境及健康都存在不可忽视的潜在危险.因此,环境中微塑料的检测和分析,成为了近年来研究的热点问题.目前人们大多数采用浮选法、密度分离法、离心法等方法提取微塑料,然后放在显微镜下进行目视观察,并结合拉曼光谱分析、傅里叶红外光谱分析、高光谱...     

显微拉曼光谱检验射击残留物

建立了一种使用显微拉曼成像光谱仪检验发射火药、火药燃烧后产物和射击残留物的方法。取警用仿9×19巴拉贝鲁姆手枪弹发射药颗粒和“QSZ92式”9毫米手枪发射药燃烧后的产物,同时提取射击者手部射击残留物、枪管内射击残留物和目标靶物上射击残留物。使用显微拉曼成像光谱仪对采集的发射火药、火药燃烧后产物和射击残留物样本进行拉曼检测。实验中发现检测上述样品宜采用455 nm波长激光,此波段激光可有效避开荧光的干扰;激光强度选择6.0 mW,该能量下拉曼强度可达到最大,与其他杂峰有较好的区分;同时观察物镜选择50倍条件,该倍数条件下,可看到待测样本的微观形态特征,也可以最大程度的吸收拉曼信号。采用以上参数,待测样本获得的拉曼信号效果最好。拉曼光谱的检测谱图结果证明发射火药、火药燃烧后成分和其他部位提取的射击残留物主要成分基本一致,这些成分主要来源于待测样品中的有机成分部分。火药燃烧后成分和其他部位提取射击残留物的某些部分拉曼强度相对于发射火药有所下降和变化,实验中荧光现象有所加强,证明了射击后某些特定的成分会发生变化。50倍物镜条件下,微观形态可比性强,发现待测物表面存在表面黑亮、塌陷空洞和裂缝等特点,这些特点可视为不同类型待测样品的典型微观形态特征,也可作为判定射击残留物的有力证据。该方法可利用拉曼光谱对发射火药、火药燃烧后产物和射击残留物进行无损检验,符合当下光谱检验和法庭科学对此类样品的检验要求。同时方法的灵敏度高,分析速度快,操作简便。     

Optical sectioning using single‐plane‐illumination Raman imaging

Confocal Raman imaging is widely used for optical sectioning of materials. However, for biological applications it often suffers from poor axial resolution, photodamage to the sample of interest, substrate interference, and long acquisition times. We have applied the principles of light sheet microscopy to Raman imaging and show for the first time that optically sectioned Raman images can be obtained in significantly lower acquisition times. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄芩苷包合物的拉曼光谱和红外光谱研究

通过FT-IR(傅里叶变换红外光谱)和Raman(共焦激光拉曼光谱)分析黄芩苷包合物,对拉曼光谱法作为一种新的验证包合物形成方法的可行性进行验证.采用饱和水溶液法制备黄芩苷包合物,共焦拉曼光谱仪和傅里叶转换红外光谱仪分别测定并获得p-环糊精、黄芩苷、黄芩苷与β-环糊精物理混合物及黄芩苷包合物四种固体粉末的拉曼图谱和红外...     

掺杂偶氮化合物的PMMA光折变聚合物的拉曼光谱分析

光折变聚合物具有良好的光折变效应,采用以惰性聚合物PMMA为基体,掺杂偶氮化合物染料的光折变聚合物具有较好的光学非线性和稳定性。文章主要介绍使用激光拉曼光谱仪对合成聚合物的各单体和聚合物薄膜进行拉曼光谱扫描,对比分析各个单体成分的特征谱峰与聚合物薄膜特征谱峰,肯定了实验中得到的光折变聚合物薄膜与理论上要求得到的一致性。     

Microbiological identification by surface-enhanced Raman spectroscopy

New methods for pathogens identification are of growing interest in clinical and food sectors. The challenge remains to develop rapid methods that are more simple, reliable, and specific. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) appears to be a promising tool to compete with current untargeted identification methods. This article presents the intensive research devoted to the use of SERS for bacterial identification, from the first to the very recent published results. Compared to normal Raman spectroscopy, the introduction of nanoparticles for SERS acquisition introduces a new degree of complexity. Bacterial Raman fingerprints, which are already subject to high spectral variability for a given strain, become then very dependent on numerous experimental parameters. To overcome these limitations, several approaches have been proposed to prepare the sample, from the microbiological culture conditions to the analysis of the spectrum including the coupling of nanoparticles on the bacterial membrane. Main strategies proposed over the last 20 years are examined here and discussed in the perspective of a protocol transfer towards industry.     

拉曼光谱在宝玉石鉴定中的应用

:利用拉曼光谱鉴定宝石越来越受到宝石学界的关注。本文测定了许多宝石的拉曼光谱 ,其中包括宝石、玉石、人造宝石和一些贵重宝石的代用品。这些谱图可以作为宝石鉴定的标准对照谱。文中还讨论了宝石拉曼光谱鉴定的一些特点