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傅里叶红外基线校正一、傅里叶红外光谱技术简介傅里叶红外光谱技术是一种非常重要的分析方法，它可以用来研究物质的结构和化学成分。
该技术利用了分子振动能级之间的跃迁来确定样品中存在的化学键和官能团。
傅里叶变换红外光谱仪可以将样品中吸收的红外辐射转换为波数，从而得到一个红外吸收谱图。
二、基线校正的重要性在进行傅里叶变换红外光谱分析时，基线校正是非常重要的一步。
由于仪器本身存在一些误差和杂散信号，因此在样品信号上可能会出现一些不必要的背景干扰。
这些背景干扰会影响到样品信号的准确性和可靠性，因此需要对其进行基线校正。
三、傅里叶红外基线校正方法1. 线性基线校正法线性基线校正法是最简单也是最常用的一种基线校正方法。
该方法通过选择两个或多个不含有吸收带的区域，在这些区域内拟合一条直线，然后将这条直线作为基线，从而实现基线校正。
该方法的优点是简单易行，但是对于存在强烈吸收带的样品来说可能会出现误差。
2. 多项式基线校正法多项式基线校正法是一种更加精确的基线校正方法。
该方法通过选择两个或多个不含有吸收带的区域，在这些区域内拟合一个多项式曲线，然后将该曲线作为基线。
由于多项式曲线可以更好地适应样品信号的变化，因此该方法可以减小误差。
3. 傅里叶变换法傅里叶变换法是一种比较复杂的基线校正方法。
该方法通过对样品信号进行傅里叶变换，在频域上进行分析和处理，从而实现基线校正。
由于傅里叶变换法需要进行复杂的计算和处理，因此相对来说比较耗时和复杂。
四、结论在傅里叶红外光谱分析中，基线校正是非常重要的一步。
不同的基线校正方法有其各自的优缺点，在实际应用中需要选择合适的方法进行分析。
通过对基线校正的认识和掌握，可以提高傅里叶红外光谱分析的准确性和可靠性，为科研工作提供更加可靠的数据支持。
Nicolet 670 FTIR傅里叶变换红外光谱操作使用说明书考前须知 :1．保持测试环境的枯燥和清洁。
2．不可在计算机上进行与实验无关的操作。
3．拷贝数据请使用新软盘。
4．认真填写实验记录。
一、红外光谱根本原理红外光谱〔 Infrared Spectrometry，IR〕又称为振动转动光谱，是一种分子吸收光谱。
当分子受到红外光的辐射，产生振动能级 (同时伴随转动能级 )的跃迁，在振动〔转动〕时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。
用红外光谱法可进行物质的定性和定量分析〔以定性分析为主〕，从分子的特征吸收可以鉴定化合物的分子结构。
傅里叶变换红外光谱仪〔简称 FTIR〕和其它类型红外光谱仪一样，都是用来获得物质的红外吸收光谱，但测定原理有所不同。
在色散型红外光谱仪中，光源发出的光先照射试样，而后再经分光器〔光栅或棱镜〕分成单色光，由检测器检测后获得吸收光谱。
但在傅里叶变换红外光谱仪中，首先是把光源发出的光经迈克尔逊干预仪变成干预光，再让干预光照射样品，经检测器获得干预图，由计算机把干预图进行傅里叶变换而得到吸收光谱。
红外光谱根据不同的波数范围分为近红外区〔13330-4000 cm–1〕、中红外区〔4000-650 cm–1〕和远红外区〔 650-10 cm–1〕。
Nicolet 670 FTIR 光谱仪提供中红外区的分测试。
二、试样的制备1.对试样的要求(1)试样应是单一组分的纯物质；(2)试样中不应含有游离水；(3)试样的浓度或测试厚度应适宜。
2．制样方法(1)气态试样使用气体池，先将池内空气抽走，然后吸入待测气体试样。
(2)液体试样常用的方法有液膜法和液体池法。
液膜法：沸点较高的试样，可直接滴在两片KBr 盐片之间形成液膜进行测试。
取两片KBr 盐片，用丙酮棉花清洗其外表并晾干。
在一盐片上滴1滴试样，另一盐片压于其上，装入到可拆式液体样品测试架中进行测定。
扫描完毕，取出盐片，用丙酮棉花清洁干净后，放回保干器内保存。
傅立叶变换红外光谱仪操作指导(仅供参考1．适用范围红外光谱仪适用于液体、固体、气体、金属材料表面涂层等样品。
它可以检测样品的分子结构特征，可对物质进行定性鉴别。
2．方法原理红外光谱是根据物质吸收辐射能量后引起分子振动的能级跃迁，记录跃迁过程而获得该分子的红外吸收光谱。
3. 环境要求推荐室内温度：18℃～ 25℃相对湿度：≤ 60%4．操作步骤4. 1开机开启电源稳压器，打开光学台、打印机及电脑电源。
4. 2 仪器自检按打开软件后，仪器将自动检测，当联机成功后，前将出现绿色“√”。
4. 3 软件操作[1] 进入实验参数对话框，设置实验条件(若不用修改采集参数, 则跳过此步直接采集即可。
[2]将背景样品放入样品仓或以空气为背景，按采集背景光谱(背景采集的顺序要同采集参数中”背景光谱管理”一致。
[3]将测试样品放入样品舱，按采集红外光谱。
[4]需要时，按校正基线，或进行平滑处理等其它数据处理。
[5] 需要时，进行谱图检索和红外谱图解析。
[6] 按标识谱峰。
[7]按打印谱图。
4.4 关机[1] 退出Omnic 软件。
[2] 单击开始菜单，关闭计算机, 并关闭显示器和打印机电源等。
[3] 关闭稳压电源。
5. 实验操作注意事项[1] 红外压片时，所有模具应用酒精棉洗干净，不用时最好放在玻璃干燥器里保存，以免模具金属表面被腐蚀。
[2] 取用KBr 时，不能将KBr 污染，避免影响下次测试。
[3] 红外压片时，样品量不能加得太多，样品量和KBr 粉末的比例大约在1：200左右。
[4] 用压片机压片时压力不能过大，以免损坏模具，一般压力在8-12吨即可。
在移动模具过程中，注意托住模具底部，避免模具分离。
[5] 用ATR 附件时，避免将尖锐的样品或其它物质接触晶体表面, 以免划伤晶体; 清洁晶体也要非常小心，不能用力擦拭, 不要划伤晶体，不能使用对晶体有腐蚀性的溶液。
现场维护保养注意事项一、推荐实验室温度为18～25℃，相对湿度<60%。
偏最小二乘法论文：PLS校正集对FT-IR光谱定量分析精度的影响【中文摘要】本论文在详细综述了偏最小二乘法(PLS)在傅立叶变换红外光谱(FT-IR)定量分析应用的基础上,以提高PLS模型的预测精度为,以选取校正集为研究对象,通过分析PLS模型的预测误差,提出了一种选取校正集的新方法。
同时,在该方法的基础上,对其进行了优化和改进,进一步提高PLS模型的预测精度。
具体工作包括以下三个方面:1.通过分析牧场附近NH3的傅立叶变换红外光谱,系统研究了气体样品FT-IR光谱定量分析的误差;分析了不同精度要求下的定量方法及其实现。
选择63个实测光谱作为分析对象,其中NH3的浓度分布在0-1400 ppm-m。
定量分析采用3个NH3参考光谱,浓度分别为40,700和1300 ppm-m。
结果表明,基于单一参考光谱的定量分析在精度要求不高(如相对误差小于5% )时仍有实用价值,而且简单易行,但其适用范围会随定量精度要求的提高而变窄,直到无效。
借助一个高光谱分辨率(0.125 cm-1 )的参考光谱,通过迭代求得待测组分的浓度。
研究表明,FT-IR光谱分析的优越性在于只需要一个高分辨率的参考光谱即可得到一系列不同浓度的低分辨率参考光谱,方便在定量分析中使用多个参考光谱。
2.提出了...【英文摘要】This thesis includes a review of the application and improvement of PLS regression on the Open-path Fourier transform infrared spectra (OP/FT-IR). In order toimprove the accuracy of PLS regression, we focused on the calibration set. We analyzed quantitative the errors of PLS regression and proposed a strategy of building the calibration set. Moreover, this method was improved and optimized. The primary content of the thesis is summarized as follows.1. Open-path Fourier transform infrared spectra were m...【关键词】偏最小二乘法傅里叶变换红外光谱气体样品校正集因子数波段选取误差分析【英文关键词】Partial least squares regression Fourier transform infrared spectrometry Gas sample Calibration set Factor number Wavenumber selection Quantitative error 【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】PLS校正集对FT-IR光谱定量分析精度的影响摘要4-5ABSTRACT5-6第一章绪论10-22 1.1 傅立叶变换红外光谱技术的分类10 1.2 傅立叶变换红外光谱技术的原理10-11 1.3 傅立叶变换红外光谱技术的应用11-12 1.3.1 监测污染源排放的废气11 1.3.2 遥感大气层中痕量气体11-12 1.3.3 探测火灾及灭火过程产生的有毒气体12 1.4 偏最小二乘法12-17 1.4.1 PLS 的算法12-13 1.4.2 基于PLS 模型的FT-IR 光谱定量分析13 1.4.3 校正集的选取13-15 1.4.3.1 理想校正集的要求14 1.4.3.2 校正集的选取方法14-15 1.4.4 模型的验证及修正15-17 1.4.4.1 模型验证的统计学方法15-16 1.4.4.2 模型的修正16-17 1.5 傅立叶变换红外光谱的波长选择17-21 1.5.1 遗传算法17-18 1.5.1.1 遗传算法原理17 1.5.1.2 遗传算法用于波长选择的研究进展17-18 1.5.2 无信息变量消除法18-19 1.5.2.1 无信息变量消除法的原理18-19 1.5.2.2 无信息变量消除法的研究进展19 1.5.3 间隔偏最小二乘法19-20 1.5.3.1 间隔偏最小二乘法原理19-20 1.5.3.2 间隔偏最小二乘法的研究进展20 1.5.4 其它波长选取方法20-21 1.6 本文的研究目标和主要内容21-22第二章傅立叶变换红外光谱定量分析的误差研究22-29 2.1 引言22 2.2 实验及数据处理22-23 2.3 FT-IR 光谱的定量分析23-24 2.3.1 单一参考光谱计算法23 2.3.2 真实浓度的计算23-24 2.4 结果与讨论24-28 2.4.1 NH3的定量检出限24-25 2.4.2 单一参考光谱定量的误差分析25-28 2.4.2.1 参考光谱的选择25 2.4.2.2 误差结果分析25-28 2.5 结论28-29第三章 PLS 校正集对傅立叶变换红外光谱定量分析的影响29-53 3.1 引言29-30 3.2 实验及数据处理30 3.3 校正集30-31 3.3.1 单一校正集的方法30-31 3.3.2 多重校正集的方法31 3.4 验证集31 3.5 结果与讨论31-52 3.5.1 SCS-PLS 和MCS-N-PLS 的比较32-35 3.5.2 MCS-PLS 的优化35-52 3.5.2.1 MCS-N 的比较35-37 3.5.2.2 PLS 因子数的确定37-44 3.5.2.3 反序多重校正集44-46 3.5.2.4 基线漂移对校正集PLS 建模的影响46-48 3.5.2.5 浓度范围对校正集PLS 建模的影响48-52 3.6 结论52-53第四章波段选取53-61 4.1 引言53 4.2 实验及数据处理53 4.3 FT-IR 光谱波段选取的方法53-55 4.4 结果与讨论55-60 4.4.1 高波数段的水的干扰55-56 4.4.2 NH_3 有吸收时水的干扰56-58 4.4.3 NH_3 的吸收强度的影响58-60 4.5 结论60-61参考文献61-71致谢71-72附录:攻读硕士学位期间发表的论文72。
傅里叶红外光谱校正方法
傅里叶红外光谱校正方法是一种用于处理傅里叶红外光谱数据的方法。
它主要分为以下几个步骤：
1. 傅里叶变换：将采集到的原始光谱转换为频谱。
这一步骤可以使用傅里叶变换算法进行处理。
2. 基线校正：由于仪器和样品的一些杂散信号会干扰到数据采集结果，因此需要对光谱进行基线校正，去除这些干扰信号。
常用的方法有多项式拟合、标准光谱相减法等。
3. 光谱对齐：由于不同样品的光谱波峰位置和波长可能存在差异，因此需要进行光谱对齐。
常用的方法有峰对峰法、相关性分析法等。
4. 数据标准化：在进行光谱数据分析之前，需要对数据进行标准化处理，使得不同样品之间的数据具有可比性。
常用的方法有归一化、中心化等。
综上所述，傅里叶红外光谱校正方法是一个多阶段的流程，主要目的是在处理傅里叶红外光谱数据时，去除数据中的各种噪声和干扰信号，从而得到更准确、更可靠的分析结果。
傅里叶红外变换光谱校准
傅里叶红外变换光谱（FT-IR）是一种常见的光谱分析技术，可以
用于检测、鉴定和定量分析化合物等。
而FT-IR的精准度和准确性离
不开正确的校准。
下面是傅里叶红外变换光谱校准的相关内容。
一、校准概述
FT-IR的校准过程主要是通过使用标准样品校准FT-IR光谱仪的波数刻度，并修正谱峰强度误差，以保证其精准度和重现性。
二、校准方法
1.波数刻度校准：使用波数标准样品进行波数校准。
选择波数相对稳定、不含有氢氧化合物的化合物，如聚丙烯、聚四氟乙烯等。
在进行校准
之前，必须保证样品无气泡、清洁干燥。
2.强度校准：在波数校准后，使用强度标准样品进行强度校准。
常用的标准样品有聚苯乙烯、聚丙烯腈等。
强度校准时应该保证样品粉碎均匀，没有吸湿现象。
三、校准常见问题及解决方案
1.不均匀：样品制备时没有充分混合，或在样品表面留下了气泡或损伤。
解决方法：将样品重新混合，并重做光谱分析。
2.噪音：在样品制备或测量过程中，存在突然的振动、温度或湿度变化。
解决方法：重新制备和测量样品，在合适的温度和湿度下进行测量。
以上是傅里叶红外变换光谱校准相关的内容，通过正确的校准方法和
问题解决方案，可以提高FT-IR光谱仪的精准度和可靠性，提高实验数据的可重复性和可比性。
傅里叶红外光谱处理数据
傅里叶红外光谱处理数据
傅里叶红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于研究分子的结构和组成。
在对红外光谱进行分析处理时，可采用多种方法，包括以下几种：
一、基线校正
在进行光谱处理时，需要先进行基线校正，以便提高光谱数据的质量和准确性。
基线校正的方法包括平滑、拟合和峰谷法等，其中平滑法是最常用的一种。
二、谱峰识别
傅里叶红外光谱中存在多个峰，需要进行谱峰识别，以便对光谱进行分析。
谱峰识别常用的方法包括峰位法、全谱法和二阶导数谱等。
三、数据处理
对于谱峰进行识别之后，需要对光谱进行数据处理。
数据处理方法包括峰面积计算、峰高度计算和谱图拟合等。
四、化学计量学分析
化学计量学分析是一种对光谱进行定量分析的方法。
常用的方法包括最小二乘法、主成分分析和偏最小二乘法等。
五、色散校正
色散校正是对傅里叶红外光谱进行校正的方法。
常用的方法包括多项式拟合法、样条函数拟合法和小波变换法等。
六、数据压缩
数据压缩是一种将大型光谱数据压缩到较小存储空间的方法。
常用的方法包括小波变换、主成分分析和变分模态分解等。
综上所述，傅里叶红外光谱处理数据的方法多种多样，不同的方法适用于不同的光谱数据。
在光谱处理过程中，需要针对具体情况选择合适的方法，以便得到准确可靠的结果。
