【摘要】：中藥材是中醫(yī)治療必不可少的原材料,來(lái)自不同產(chǎn)地的中藥材,特別是植物類中藥材,因其生長(zhǎng)環(huán)境、采集階段等因素,所含成分有較大的差別,從而擁有不同程度的治療效果。在中藥材市場(chǎng)中,當(dāng)人工無(wú)法辨別中藥材產(chǎn)地及等級(jí),且中藥材品相無(wú)異時(shí)容易導(dǎo)致不同產(chǎn)地中藥材的混用,甚至可能引起相似中藥材的以次充好,導(dǎo)致治療效果低甚至損害人的身體。激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技術(shù)因其具有多種元素同時(shí)檢測(cè)、實(shí)時(shí)快速、無(wú)需復(fù)雜預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)成為了檢測(cè)中藥材的一種新技術(shù)。LIBS技術(shù)是把激光器發(fā)出的高能光束聚焦到待測(cè)樣品表面誘導(dǎo)產(chǎn)生高溫、高密度等離子體的一種原子發(fā)射光譜技術(shù)。本文利用LIBS實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)展了對(duì)不同產(chǎn)地和不同等級(jí)的中藥材鑒別及獨(dú)活根中鈣(Ca)、鎂(Mg)、鋁(Al)和鉀(K)元素的定量檢測(cè),具體研究?jī)?nèi)容如下:本文首先對(duì)獨(dú)活根進(jìn)行了定性分析,其結(jié)果表明獨(dú)活根中含有K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Li、Ba、Si和C元素,并且三個(gè)產(chǎn)地的獨(dú)活根有相似的光譜剖面圖,其輕微的差異體現(xiàn)在光譜強(qiáng)度上。利用主成分分析方法將高維的全譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到少數(shù)的幾個(gè)主成分中,其前三個(gè)主成分代表了全譜數(shù)據(jù)的92%,并表現(xiàn)出良好的產(chǎn)地聚類效果。提取前七個(gè)主成分用于建模分析,得出BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、線性判別分析及支持向量機(jī)對(duì)獨(dú)活根產(chǎn)地正確識(shí)別率分別為99.89%、98.17%和98.83%,結(jié)果表明BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法優(yōu)于其他兩種方法。為了驗(yàn)證此模型的有效性,對(duì)黨參根的產(chǎn)地進(jìn)行鑒別,結(jié)果該模型對(duì)黨參根產(chǎn)地的平均識(shí)別率為95.83%。其次對(duì)石斛樣品進(jìn)行了定性分析,其結(jié)果表明石斛中含有Ca、Na、Al、K、Fe、Mg、C、H和O等元素譜線及CN分子帶。建立BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)石斛的等級(jí)進(jìn)行鑒別,結(jié)果表明該模型具有良好的識(shí)別效果,平均識(shí)別率達(dá)到98%。其中等級(jí)1和等級(jí)4的石斛識(shí)別率為100%,其他3個(gè)等級(jí)的石斛也有較高的識(shí)別率,識(shí)別率均高于93%。最后利用LIBS技術(shù)對(duì)獨(dú)活根樣品中Ca、Mg、Al和K元素進(jìn)行了定量分析,對(duì)比了外標(biāo)法和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的定量分析性能。外標(biāo)法定標(biāo)模型計(jì)算出Ca、Mg、Al和K元素的檢出限分別為48.96 mg/kg、77.28 mg/kg、35.49 mg/kg和948.96 mg/kg。分別利用外標(biāo)法和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)獨(dú)活根樣本中Ca、Mg、Al和K元素的濃度進(jìn)行預(yù)測(cè),建立兩種方法預(yù)測(cè)濃度與標(biāo)準(zhǔn)濃度的線性擬合,通過(guò)對(duì)比5個(gè)參數(shù)評(píng)價(jià)各方法的定量分析性能,得出BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比外標(biāo)法有更高的預(yù)測(cè)精度和穩(wěn)定性,表明了BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是一種定量分析中藥材的有效方法。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R284;TP183;TN249
【圖文】：

tel Ultra 100 緊湊型脈沖 Nd: YAG 激光器主數(shù)值 參數(shù) 1~20 角度穩(wěn)定性(μrad)0~100 遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角(mrad1064 脈沖持續(xù)時(shí)間(ns)<2 光束直徑(mm) 臺(tái)控制箱二維位移平臺(tái)是由卓立漢光生產(chǎn)的 所示。該控制箱通過(guò)配套的 Zolix M，控制信號(hào)通過(guò) USB 接口傳輸，實(shí)平臺(tái)，激光均勻地打在樣品表面，析的光譜數(shù)據(jù)。

MX2500+多通道光譜儀本文所用的另一種光譜儀是ShamrockSR-750型光譜儀，由英國(guó)Andor公司

【參考文獻(xiàn)】

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1 孟德碩;趙南京;馬明俊;谷艷紅;余洋;方麗;王園園;賈堯;劉文清;劉建國(guó);;LIBS結(jié)合ANN對(duì)不同類型土壤中的Cu的定量檢測(cè)[J];光電子·激光;2015年10期

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本文編號(hào)：2718928