傅里葉變換紅外光譜化學(xué)戰(zhàn)劑混疊峰識別及定量分析研究.pdf

1、化學(xué)武器具有超強的毒殺性和致命性，它不但能長時間的以多種染毒方式產(chǎn)生作用，還能以毒氣形式借助風(fēng)雨擴(kuò)散，對人類和生態(tài)環(huán)境造成更大范圍的危害。降低這種損害的首要措施是化學(xué)武器防護(hù)，主要包括：監(jiān)測報警、銷毀、防護(hù)、洗消、救護(hù)。其中最關(guān)鍵的一步就是監(jiān)測報警，報告及時，將會為后續(xù)的防護(hù)洗消提供大量數(shù)據(jù)情報，有效地提高防護(hù)效率。
　　大氣中存在干擾氣體的情況下，會影響化學(xué)毒劑的識別。論文在傅里葉變換光譜檢測原理和大氣紅外吸收光譜的基礎(chǔ)上，對采

2、集到的沙林模擬劑甲基膦酸二甲酯的紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了基線校正、特征提取和定量分析。
　　首先，針對測量過程中產(chǎn)生的緩慢變化的基線漂移，采用自適應(yīng)迭代重加權(quán)懲罰最小二乘算法對實驗測得的甲基膦酸二甲酯紅外光譜信號進(jìn)行基線校正，該方法能夠得到平滑度較好的擬合基線漂移信號，使得校正后的光譜信息最大限度的逼近原始光譜，而且保真度達(dá)到了99.06％以上。
　　其次，針對甲基膦酸二甲酯、反-2丁烯、1,3-丁二烯和丙烯和隨機(jī)噪聲混合氣體具有

3、的非高斯性、非線性高維度特征，將上述四種氣體和隨機(jī)噪聲信號都看作待測組分考慮，利用基于高階統(tǒng)計量的快速獨立成分分析方法將各組分分離出來，并且對傳統(tǒng)的快速獨立成分分析進(jìn)行迭代改進(jìn)，提高了收斂速度。然后，采用極限學(xué)習(xí)機(jī)建立了各成分的濃度校正模型，并且針對定量模型進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。
　　最后，對理論提出的方法進(jìn)行了實驗驗證。用搭建好的實驗系統(tǒng)采集甲基膦酸二甲酯、反-2丁烯、1,3-丁二烯和丙烯的混合氣體做實驗分析。通過參數(shù)調(diào)節(jié)優(yōu)化定量分析