登录    |    注册

您好,欢迎来到中国测试科技资讯平台!

首页> 《中国测试》期刊 >本期导读>差分拉曼光谱法对塑料瓶的鉴别分析

差分拉曼光谱法对塑料瓶的鉴别分析

143    2020-08-19

¥0.50

全文售价

作者:姜红1, 朱晓晗1, 何歆沂1, 张愚若1, 刘峰2, 段斌2

作者单位:1. 中国人民公安大学侦查与刑事科学技术学院,北京 100038;
2. 南京简智设备仪器有限公司,北京 100020


关键词:差分拉曼光谱;塑料瓶;聚类分析


摘要:

利用差分拉曼光谱对收集的42个不同品牌不同厂家不同容量的塑料瓶进行检验,根据差分拉曼光谱图可将样品分为聚乙烯与聚对苯二甲酸乙二醇酯两大类,每类样品的拉曼特征峰存在一定差异。使用判别分析法对处理后的光谱数据进行分析,建立8个判别函数,实现对数据变量取值的预测,同时检验上述判别函数的判别能力,并建立判别分布图,判别图中9组样品质心明显区分,效果较好。对拉曼光谱数据进行系统聚类、K-Means快速聚类和皮尔逊相关系数分析,验证判别结果的准确性,为塑料瓶类物证的检验提供依据,可用于公安实际办案。


Differential Raman analysis of plastic bottles
JIANG Hong1, ZHU Xiaohan1, HE Xinyi1, ZHANG Yuruo1, LIU Feng2, DUAN Bin2
1. College of Investigation and Criminal Science and Technology, People's Public Security University of China, Beijing 100038, China;
2. Nanjing Jianzhi Equipment Instrument Co., Ltd., Beijing 100020, China
Abstract: Differential Raman spectroscopy was used to test 42 plastic bottles of different brands, different manufacturers and different capacities. According to the differential Raman spectrogram, the samples can be divided into two categories: polyethylene and polyethylene terephthalate. The Raman characteristic peaks of each kind of samples are different. Fisher discriminant analysis is used to analyze the processed spectral data, and eight discriminant functions are established to predict the value of data variables. At the same time, the discriminant ability of the above discriminant functions is tested, and the discriminant distribution diagram is established. The 9 groups of sample centroids in the discriminant diagram are clearly distinguished, and the effect is good. The system clustering, K-Means fast clustering and Pearson correlation coefficient analysis of Raman spectrum data are used to verify the accuracy of the discrimination results, which can provide the basis for the inspection of plastic bottle material evidence, and can be used in the actual case handling of public security.
Keywords: differential Raman spectroscopy;plastic bottle;cluster analysis
2020, 46(8):76-79,100  收稿日期: 2020-04-23;收到修改稿日期: 2020-05-19
基金项目: 中国人民公安大学2019年度基科费重点项目(2019JKF222);南京简智仪器有限公司技术合作项目(20191218)
作者简介: 姜红(1963-),女,辽宁沈阳市人,教授,硕士生导师,主要从事微量物证分析研究
参考文献
[1] 薛薇. 基于SPSS的数据分析[M]. 北京: 中国人民大学出版社, 2017: 288-341.
[2] 陈和生, 孙育斌. 几种塑料的傅里叶变换拉曼光谱分析[J]. 塑料科技, 2012, 40(6): 69-72
[3] 何欣龙, 王继芬, 李青山, 等. 基于多层感知器-Fisher判别分析的车用保险杠红外光谱鉴别[J]. 中国测试, 2019, 45(5): 74-78,92
[4] 张鑫, 梁杏, 孙立群, 等. 基于Fisher判别准则的河湖相判别模型的构建——江汉盆地汉江上游段为例[J/OL]. 地球科学: 1-23[2020-03-04].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.P.202 00102.1342.006.html.
[5] 王黎, 郭洪玲, 朱军, 等. 统计学方法在微量物证数据处理中的应用[J]. 刑事技术, 2020, 45(2): 125-130
[6] 姜红, 鞠晨阳, 务瑞杰, 等. 聚类分析法的塑料瓶光谱分析[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 358-363
[7] 牛凡, 黄建同, 何欣龙, 等. 基于多变量-系统聚类分析法区分蓝色圆珠笔色痕[J]. 化学研究与应用, 2017(1): 37-43
[8] 朱晓晗, 姜红. 拉曼光谱法结合X射线荧光光谱法检验一次性塑料鞋套的研究[J]. 化学研究与应用, 2019, 31(11): 1927-1930
[9] 徐乐乐, 姜红, 叶瀚, 等. 拉曼光谱结合K均值法检验手帕纸包装袋的研究[J]. 光散射学报, 2019, 31(2): 166-172
[10] 黄韬, 刘胜辉, 谭艳娜. 基于 k-means 聚类算法的研究[J]. 计算机技术与发展, 2011(7): 54-57, 62
[11] 吴夙慧, 成颖, 郑彦宁, 等. K-means 算法研究综述[J]. 现代图书情报技术, 2011(5): 28-35
[12] 张爱武, 董喆, 康孝岩. 基于XGBoost的机载激光雷达与高光谱影像结合的特征选择算法[J]. 中国激光, 2019, 46(4): 150-158
[13] 王泓鹏, 万雄, 袁汝俊. 基于超连续光谱特级初榨橄榄油的快速检测方法[J]. 光谱学与光谱分析, 2020, 40(4): 1251-1256
[14] 肖勇, 赵云, 涂治东, 等. 基于改进的皮尔逊相关系数的低压配电网拓扑结构校验方法[J]. 电力系统保护与控制, 2019, 47(11): 37-43
[15] ZHANG Y K, LI Y L, SONG J Z, et al. Pearson correlation coefficient of current derivatives based pilot protection scheme for long-distance LCC-HVDC transmission lines[J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2020: 116