作者：孙家政1, 陆润洲1, 姜红1, 满吉2
作者单位：1. 中国人民公安大学侦查学院，北京 100038;
2. 北京华仪宏盛技术有限公司，北京 100123
关键词：光谱学;X射线荧光光谱;牛皮纸;聚类分析;Fisher判别分析
摘要：
为建立一种快速准确的检验牛皮纸的光谱分析方法，利用X-MET8000型X射线荧光光谱仪，对50个不同种类、不同厂家、不同用途的牛皮纸样本进行检验分析。通过IBM SPSS Statistics 26.0软件对测定结果进行系统聚类，可以将50种样本分为8类；然后使用K-Means聚类，对分类的结果进行检验，证明样本分为8类是合理的。根据聚类结果，使用 Fisher判别分析法，建立判别函数，实现对新数据类别变量取值的预测，此方法为公安机关在犯罪现场检验此类物证提供依据。
Study on kraft paper evidence by XRF combined with chemometrics
SUN Jiazheng1, LU Runzhou1, JIANG Hong1, MAN Ji2
1. College of Investigation, People’s Public Security University of China, Beijing 100038, China;
2. Beijing Huayi Hongsheng Technology Co., Ltd., Beijing 100123, China
Abstract: In order to establish a fast and accurate spectral analysis method for testing kraft paper, 50 kraft paper samples of different kinds, manufacturers and uses were analyzed by X-MET8000 X-ray fluorescence spectrometer. The results were clustered using Hierarchical clustering by IBM SPSS Statistics 26.0 software, and 50 samples can be divided into 8 categories. Then K-Means clustering is used to test the classification results, which proves that it is reasonable to divide the samples into 8 categories. According to the clustering results, Fisher discriminant analysis is used to establish a discriminant function to predict the value of category variables of new data. This method provides a basis for public security organs to test such material evidence at the scene of crime.
Keywords: spectroscopy;X-ray fluorescence spectrometry;kraft paper;cluster analysis;Fisher discriminant analysis
2022, 48(5):77-82 收稿日期: 2021-02-03;收到修改稿日期: 2021-04-25
基金项目: 中国人民公安大学 2019 年度基科费重点项目(2019JKF222)
作者简介: 孙家政（1998-），男，河南永城市人，硕士研究生，专业方向为理化检验
参考文献
[1] 胡杰. 匿名信牵出三伙盗墓贼——公安部督办西安“2018·12·12”案侦破纪实[J]. 人民公安, 2020(23): 12-13
[2] 李春宇, 刘金坤, 姜红, 等. 基于支持向量机算法的X射线荧光光谱纸张灰烬识别研究[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(3): 032801
[3] 陈壮, 姜红, 李春宇, 等. X射线荧光光谱法检验一次性纸杯的研究[J]. 中华纸业, 2018, 39(22): 32-36
[4] 郭鹏, 姜红. X射线荧光光谱法检验烟用内衬纸[J]. 中华纸业, 2015, 36(18): 32-35
[5] 付钧泽, 姜红, 刘峰, 等. 差分拉曼光谱结合系统聚类检验香烟水松纸[J]. 化学研究与应用, 2020, 32(11): 1973-1978
[6] 朱晓晗, 胡越宁, 何歆沂, 等. 基于主成分分析法对一次性纸杯的拉曼光谱检验研究[J]. 中国造纸, 2020, 39(9): 38-42
[7] 付钧泽, 姜红, 陈煜太, 等. 傅里叶变换红外光谱法检验香烟水松纸的研究[J]. 中华纸业, 2017, 38(20): 43-48
[8] 付钧泽, 姜红, 李欣睿, 等. 扫描电镜/能谱法检验香烟水松纸的研究[J]. 黑龙江造纸, 2017, 45(3): 10-19
[9] 陈振华, 李俊琴, 赵子龙, 等. 软X射线荧光吸收谱测试方法的建立与应用[J]. 光学学报, 2019, 39(3): 0330002
[10] 朱晓晗, 姜红, 崔傲松, 等. 基于Fisher判别分析的一次性塑料手套光谱鉴别[J]. 塑料工业, 2020, 48(7): 108-112+116
[11] 姜红, 张璐, 满吉, 等. X射线荧光光谱法检验黑色塑料袋的研究[J]. 辽宁师范大学学报(自然科学版), 2017, 40(1): 69-73
[12] 姜红, 范烨, 王嘉庚, 等. X射线荧光光谱法检验橡胶鞋底的研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 326-331
[13] 袁广翔, 戴红旗, 张玉娟. ACS控制钙离子的数学分析[J]. 中国造纸学报, 2012, 27(1): 1-8
[14] Singh P, Srivastava N, Singh P. Analysis of various iron nanoparticles and compounds in pulp & paper mill waste water treatment[J]. Integrated Research Advances, 2017, 4(2): 24
[15] 陈雪峰, 许跃, 刘文, 等. 复合钛白粉性能及在装饰原纸中应用的研究[J]. 中国造纸, 2015, 34(12): 1-6
[16] 朱晓晗, 姜红. 常用纸张填料的光谱分析[J]. 中华纸业, 2020, 41(14): 27-30
[17] 姜红, 王欣, 顾安舟. XRF结合多元统计学对热敏纸的分类研究[J]. 中国造纸, 2020, 39(12): 93-96
[18] 何欣龙, 王继芬, 刘文浩, 等. 拉曼光谱结合聚类分析法区分检验塑钢窗[J]. 化学研究与应用, 2017, 29(9): 1387-1392
[19] 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
[20] 姜红, 朱晓晗, 何歆沂, 等. 差分拉曼光谱法对塑料瓶的鉴别分析[J]. 中国测试, 2020, 46(08): 76-79+100
[21] 何亚, 王继芬. 基于特征波段-Fisher-K近邻的木器漆拉曼光谱的快速无损鉴别[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(1): 013001
[22] 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
