高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李傳亮 著

圖書標籤:

• 光譜技術
• 痕量檢測
• 高靈敏度
• 分析化學
• 環境監測
• 食品安全
• 生物傳感
• 光學傳感器
• 化學分析
• 儀器分析

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121333514

版次：1

商品編碼：12317777

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：輕型紙

頁數：264

字數：342000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：物理學、光學、原子分子、光電子學等相關專業的研究人員和相關專業的本科生和研究生。

本書是在國傢自然科學基金等項目研究成果的基礎上對高靈敏度光譜技術的基本原理和其在痕量檢測中應用。

內容簡介

本書是在國傢自然科學基金等項目研究成果的基礎上對高靈敏度光譜技術的基本原理和其在痕量檢測中應用。主要內容包括原子分子理論、激光技術與光電探測技術、雙原子分子自由基的光譜的實驗與理論、利用可調諧半導體二極管吸收光譜技術及應用、發射光譜技術的原理和應用、Mie散射光譜的基本原理及在可吸入顆粒物測量中的應用。

作者簡介

李傳亮，現為太原科技大學副教授，理學博士，碩士生導師。2011年博士畢業於華東師範大學精密光譜科學與技術國傢重點實驗室，光學專業。目前主要研究原子分子激光光譜學、光電測量和傳感技術。目前主持的項目有：國傢自然科學青年基金1項、精密光譜科學與技術國傢重點實驗室開放課題1項、山西省自然科學基金1項、山西省高校創新項目1項、中國科學院時間頻率基準重點實驗室開放基金課題1項。在《J. Phys. Chem. A》、《J. Mol. Spectrosc.》、《J. Chem. Phys.》、《Comput. Theor. Chem.》、《Chin. Opt. Lett.》等SCI期刊上發錶**和通訊作者論文十多篇。

目錄

第1章 高靈敏光譜理論 1
1．1 原子光譜理論 1
1．1．1 引言 1
1．1．2 角動量理論 3
1．1．3 氫原子和多電子原子的光譜 7
1．2 高靈敏度分子光譜理論 22
1．2．1 雙原子分子電子-振動-轉動光譜 23
1．2．2 雙原子分子電子態及其耦閤 31
1．2．3 微擾和預解離動力學理論 38
1．2．4 分子光譜結構及分子常數的獲取 40
1．3 光譜強度及原子的超精細結構和外場效應 45
1．3．1 原子和分子的光譜躍遷 45
1．3．2 超精細結構 53
1．3．3 塞曼效應和斯塔剋效應 53
參考文獻 56
第2章 高靈敏激光光譜儀器 58
2．1 激光光源和器件 58
2．1．1 激光光源 59
2．1．2 激光器 60
2．1．3 激光的噪聲 62
2．2 激光光學元器件 64
2．2．1 光學材料 64
2．2．2 光學元件波長特性和錶麵質量 67
2．2．3 反射鏡 68
2．2．4 透鏡 73
2．3 光譜測量儀器 80
2．3．1 乾涉儀 81
2．3．2 光譜儀 87
參考文獻 94
第3章 瞬態雙原子分子光譜及其動力學 96
3．1 自由基分子的高靈敏度激光光譜測量係統 97
3．1．1 瞬態分子的生成係統 97
3．1．2 速度和濃度調製光譜 99
3．1．3 光外差探測技術 100
3．1．4 光外差速度/濃度調製激光光譜技術 102
3．2 自由基分子的高靈敏度激光光譜分析 103
3．2．1 CS中性自由基分子光譜 103
3．2．2 CS+分子離子光譜 104
3．2．3 He2準分子（範德瓦爾斯分子）光譜 113
3．3 CS的微擾動力學研究 115
3．3．1 微擾光譜的分析 115
3．3．2 微擾光譜的哈密頓量 116
3．3．3 d3Δ態的微擾動力學 118
3．4 He2分子光譜與預解離動力學研究 123
3．4．1 He2分子研究背景 123
3．4．2 He2分子光譜結果和討論 123
3．4．3 He2分子預解離理論分析 126
參考文獻 127
第4章 瞬態雙原子分子的高精度量化計算 132
4．1 雙原子分子離子計算的基本原理 132
4．1．1 分子電子狀態構造原理（?，S）、（J，J）耦閤 132
4．1．2 雙原子分子的電子態 133
4．1．3 從頭計算方法簡介 135
4．2 C-2的高精度光譜計算 137
4．2．1 C-2的從頭計算過程 137
4．2．2 C-2的計算結果與討論 139
4．3 CF-的理論計算 146
4．3．1 CF-的研究背景 146
4．3．2 CF-的從頭計算過程 147
4．3．3 CF-的計算結果與分析 149
4．4 BD+的激光冷卻理論研究 154
4．4．1 BD+的激光冷卻研究背景與意義 154
4．4．2 BD+的從頭計算過程 155
4．4．3 BD+的激光冷卻研究過程模擬與結果 156
參考文獻 162
第5章　基於多光程技術的高靈敏TDLAS技術及其應用 168
5．1　TDLAS技術基本原理 168
5．1．1　Lambert-Beer定律 168
5．1．2　分子吸收綫型與綫寬 169
5．1．3　TDLAS測量技術 172
5．2　新型Herroitt多光程池的設計 175
5．2．1　Herriott型長光程池設計理論 176
5．2．2　新型Herriott長光程模擬 177
5．2．3　螺鏇式Herroitt多光程池 180
5．3　基於F-P腔的腔鎖定吸收光譜技術 184
5．3．1　實驗裝置 184
5．3．2　控製原理 186
5．3．3　實驗結果與討論 187
5．4　光外差-Herriott型多光程吸收光譜技術 190
5．4．1　光外差光譜原理 190
5．4．2　光外差-Herriott多光程吸收光譜裝置 191
5．4．3　結果分析與討論 192
5．5　高靈敏度的CO和CO2光譜研究 193
5．5．1　CO和CO2光譜研究的意義 193
5．5．2　實驗裝置 194
5．5．3　CO的光譜測量與分析 196
5．5．4　基於雙譜綫的CO和CO2濃度測量 200
參考文獻 204
第6章　發射光譜技術及其應用 208
6．1　超聲分子束SO自由基放電光譜 208
6．1．1　超聲分子束光譜測量係統 208
6．1．2　實驗結果分析與討論 209
6．2　基於LIBS光譜技術的閤金痕量摻雜檢測 211
6．2．1　LIBS實驗測量係統 211
6．2．2　實驗結果與討論 215
6．3　輻射光譜測溫應用 219
6．3．1　黑體輻射測溫理論 220
6．3．2　輻射測溫實驗係統 222
6．3．3　實驗結果與討論 224
參考文獻 227
第7章　基於Mie散射光譜的可吸入顆粒物檢測儀 230
7．1　Mie散射的基本理論 231
7．2　消光法的數據處理方法 236
7．2．1　消光係數的計算過程 236
7．2．2　可吸入顆粒物濃度的計算 239
7．3　便攜式多光程池的可吸入顆粒物檢測裝置 239
7．3．1　多光程可吸入顆粒物測量裝置 239
7．3．2　實驗結果與討論 242
參考文獻 249

前言/序言

光譜是研究光與物質之間相互作用的一門學科，人類得到的大部分原子分子結構信息都是基於光譜學的研究。因此，光譜學對原子分子物理學、化學、生物分子學的研究做齣瞭突齣的貢獻。原子分子結構及其與環境的相互作用是通過電磁波輻射與物質相互作用産生的吸收和發射光譜獲得的。由於激光具有單色性好、能量譜密度高、超高的時間和頻率分辨性，所以，它的産生使光譜學發生革命性的變化。目前的高靈敏度光譜檢測技術幾乎無一缺少激光的“身影”。

隨著人們對微觀分子和宏觀宇宙的不斷探索和瞭解，觀測到瞭大量分子光譜譜綫，這些光譜信號需要在實驗室中重現和確認，而實驗室中所産生“特定分子”的效率很低，尤其是一些壽命短的自由基分子，傳統的光譜技術探測較為睏難。此外，在工業生産、環境測量及醫學檢測領域的一些關鍵測量對象的濃度也非常低。以環境中的主要溫室氣體之一的甲烷為例，其在大氣中的本底約為2ppm（ppm，百萬分之一），而其變化值隻有幾百ppb（ppb，十億分之一），甚至更低。因此，檢測這些痕量物質有著非常重要的意義，在相當多的場閤中，高靈敏度激光光譜技術是必不可少的。

本書內容主要建立在著者及其科研團隊所從事的高靈敏度激光光譜技術在痕量檢測研究的理論、實驗及工程應用研究的相關成果，以及近年來承擔的相關科研項目和本科及研究生教學基礎上，對激光光譜的檢測技術進行歸納、分析和總結。

全書分為7章。第1章為高靈敏光譜理論，主要闡述玻爾原子理論、波函數和角動量理論及原子的外場效應，並簡要介紹分子振動-轉動光譜理論；第2章介紹瞭高靈敏激光光譜儀器，內容包括基本的光學元件、各種光譜儀、激光器的基本原理；第3章重點分析瞭自由基分子光譜及動力學，首先討論瞭高靈敏度自由基分子光譜檢測技術和雙原子瞬態分子的光譜理論計算原理，然後具體介紹CS、CS+、He2等瞬態分子光譜結構和量子態之間的動力學相互作用；第4章主要闡述基於量化計算的光譜理論，計算瞭C2-、CF-分子的光譜特性並研究瞭BD+的激光冷卻；第5章主要介紹瞭可調諧半導體二極管吸收光譜技術及其應用；第6章為發射光譜技術，內容包括射流束放電光譜、超聲分子束光譜、激光燒蝕光譜技術及輻射光譜測溫技術；第7章為散射光譜技術，內容包括Mie散射的基本原理、消光法的數據處理方法，以及便攜式多光程池的可吸入顆粒物監測儀研製。

好的，這是一份關於另一本圖書的詳細簡介，內容與《高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用》無關： 書名：《現代城市交通規劃與智能管理：可持續發展視角下的理論與實踐》 圖書簡介 《現代城市交通規劃與智能管理：可持續發展視角下的理論與實踐》是一部全麵深入探討當前城市交通係統麵臨的挑戰、前沿技術應用以及未來發展方嚮的專業著作。本書聚焦於如何在快速城市化進程中，構建一個既高效運行、又兼顧環境友好與社會公平的現代化交通體係。全書結構嚴謹，理論與實踐相結閤，旨在為城市規劃師、交通工程師、政策製定者以及相關領域的研究人員提供一套係統的知識框架和可操作的解決方案。 第一部分：城市交通規劃的演進與可持續性基礎 本書首先迴顧瞭城市交通規劃的曆史沿革，從以機動車為中心的傳統模式，轉嚮以人為本、多模式協同的現代理念。重點闡述瞭可持續交通的內涵，包括環境可持續性（減排降噪）、經濟可持續性（效率提升與成本控製）和社會可持續性（公平可達性與安全性）。 交通需求管理的深化： 探討瞭需求側管理（TDM）策略的最新進展，例如擁堵收費、停車管理優化以及齣行行為誘導機製。詳細分析瞭不同社會經濟群體對交通政策的反應模式，強調瞭製定包容性政策的重要性。 土地利用與交通的耦閤規劃： 深入剖析瞭職住平衡、TOD（以公共交通為導嚮的開發）模式的實施難點與成功案例。介紹瞭基於地理信息係統（GIS）的空間分析方法，用於評估土地開發強度對交通負荷的長期影響。 第二部分：智能交通係統（ITS）的前沿技術集成 本部分是本書的核心內容之一，詳細介紹瞭新一代智能交通係統（ITS）的關鍵技術及其在城市交通管理中的實際應用。 大數據分析與交通預測： 闡述瞭如何利用移動通信數據、車輛定位數據和傳感器網絡數據構建城市交通“數字孿生”模型。重點介紹瞭深度學習模型在實時交通流預測、異常事件檢測中的應用，包括捲積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）的優化策略。 車聯網（V2X）技術與協同控製： 全麵介紹瞭車對基礎設施（V2I）、車對車（V2V）以及車對行人（V2P）通信技術。討論瞭V2X在提升交叉口通行效率、實現隊列行駛（Platooning）以及保障自動駕駛安全方麵的技術瓶頸與突破。 智能信號控製係統： 比較瞭傳統感應控製與基於強化學習（Reinforcement Learning, RL）的自適應信號控製策略。通過仿真實驗數據，展示瞭RL模型在處理突發交通擁堵時的快速響應能力和全局優化效果。 第三部分：公共交通係統的優化與革新 高質量的公共交通是實現城市交通可持續性的基石。本章著重於提升公共交通的服務質量和運營效率。 快速公交係統（BRT）的設計與績效評估： 探討瞭BRT在不同城市規模和基礎設施條件下的適用性，包括專用路權設計、站颱布局優化以及票務集成方案。 需求響應式交通（DRT）： 分析瞭微循環交通和“最後一公裏”問題的解決方案——DRT。介紹瞭如何利用算法優化動態拼車路徑，實現資源的最優配置，特彆是在非高峰時段的應用價值。 多模式換乘樞紐設計： 強調瞭無縫換乘的重要性。從人流導嚮、信息透明度、安全保障等多個維度，詳細闡述瞭高效換乘樞紐的規劃原則和設施配置標準。 第四部分：城市物流與貨運交通的綠色化轉型 城市物流配送效率直接影響市民生活質量和城市運行成本。本書專門闢齣章節探討綠色和智能的城市貨運解決方案。 城市末端配送優化： 研究瞭無人機、自動駕駛配送車在特定區域的試點應用，並討論瞭城市共同配送中心（CDC）的選址策略。 夜間配送與交通影響： 分析瞭推行夜間物流對緩解日間交通壓力的潛力，以及相應的政策激勵措施和噪聲控製技術。 第五部分：交通安全、韌性與政策保障 交通安全是所有規劃工作的重中之重。本部分關注如何構建零傷亡的交通環境，並提升城市交通係統應對突發事件的能力。 “零願景”（Vision Zero）的實施路徑： 詳細解讀瞭“零願景”理念，並結閤道路幾何設計、交通工程措施和執法技術，探討瞭如何係統性地消除緻命性交通事故的風險點。 交通係統韌性（Resilience）： 討論瞭如何通過冗餘設計、快速恢復預案，使交通係統能夠快速從自然災害、恐怖襲擊或大規模技術故障中恢復。分析瞭應急交通信息發布和疏散調度的關鍵技術。 政策框架與社會公平： 總結瞭成功實現交通轉型的國際經驗，強調瞭跨部門協作、公眾參與和長期穩定的資金投入在交通政策落地中的決定性作用，特彆是如何確保交通投資惠及所有社會群體，避免“數字鴻溝”或“齣行貧睏”的産生。 總結 《現代城市交通規劃與智能管理》以其前瞻性、綜閤性和實踐指導性，為讀者提供瞭一套理解和塑造未來城市交通格局的工具箱。它不僅關注技術的先進性，更注重技術與城市發展目標——特彆是可持續性——的深度融閤，是城市交通領域不可多得的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

最近在瀏覽一些行業論壇時，經常會看到關於“痕量檢測”技術突破的討論，特彆是那些能夠實現超低濃度物質識彆和定量的方法。這讓我對“高靈敏光譜技術”這個領域産生瞭濃厚的興趣。《高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用》這本書的書名，直接點明瞭我要尋找的主題。我是一名在材料科學領域工作的工程師，我們常常需要檢測材料中微量的雜質或者痕量的功能性組分，這些微量成分往往對材料的性能有著至關重要的影響。我非常好奇，這本書是否會深入探討諸如錶麵增強拉曼光譜 (SERS)、納米熒光探針、激光誘導擊穿光譜 (LIBS) 等技術，以及它們是如何通過巧妙的設計和優化，實現對極其微弱信號的捕捉。我希望這本書能夠提供一些關於這些技術在材料分析方麵的最新研究進展和應用實例，或許還能為我們改進現有的檢測流程，開發齣更靈敏、更高效的材料分析方法提供思路。

評分☆☆☆☆☆

最近在整理實驗室的文獻資料時，無意間翻到瞭這本《高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用》。說實話，我當初購入這本書，更多的是齣於對“痕量檢測”這個熱門研究方嚮的興趣。我主要從事的是食品安全分析，很多農藥殘留、獸藥殘留、非法添加劑等等，其允許的限量標準都非常嚴格，這就對我們的檢測技術提齣瞭極高的要求。市麵上關於光譜技術的書籍並不少，但很多都偏嚮於基礎理論或者通用的介紹，真正能夠深入到“高靈敏”的層麵，並且與“痕量檢測”這樣具體應用場景緊密結閤的，則相對較少。這本書的書名恰好戳中瞭我的需求點。我對其中可能涉及到的拉曼光譜、熒光光譜、原子吸收光譜等技術的最新發展，以及它們在如何提升檢測靈敏度、降低檢齣限方麵的具體策略充滿瞭好奇。我希望這本書能夠提供一些前沿的理論框架，更重要的是，能夠展示一些成功案例和實用的實驗方法，幫助我們理解如何將這些先進的光譜技術有效地應用到實際的食品安全檢測中，從而為消費者提供更可靠的保障。

評分☆☆☆☆☆

對於任何從事分析化學領域工作的人來說，“靈敏度”和“痕量檢測”無疑是兩個永恒的追求。這本《高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用》的書名，就精準地抓住瞭我最關心的問題。《高靈敏光譜技術》這四個字，仿佛一把鑰匙，打開瞭通往更深層分析世界的大門。我一直認為，光譜技術在痕量檢測方麵有著巨大的潛力，但如何真正實現“高靈敏”，其中蘊含著大量的科學智慧和工程技巧。這本書的齣現，讓我看到瞭一個係統性地學習和理解這些技術契機的機會。我期待它能夠詳細闡述各種提高光譜靈敏度的策略，例如優化光源、改進探測器、設計更高效的樣品富集方法，以及利用先進的數據處理算法來提取微弱信號。同時，我也希望書中能夠包含一些具體的應用案例，比如在環境監測、生物醫學、甚至地質勘探等領域，是如何運用這些高靈敏光譜技術來解決實際的痕量分析難題的，這將極大地拓展我的視野和技術儲備。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸光譜分析的研究生，目前的研究課題涉及到一些生物樣品中的微量成分分析。對於我這個新手來說，光譜技術本身就存在一定的學習麯綫，更何況是“高靈敏”和“痕量檢測”這樣更具挑戰性的領域。我的導師推薦瞭我這本《高靈敏光譜技術在痕量檢測中的應用》。雖然我還沒有深入研讀，但粗略地翻閱瞭一下目錄和前言，就感覺這本書的內容非常係統和全麵。它似乎不僅僅停留在技術原理的介紹，更強調瞭實際的應用。我期待這本書能夠幫助我理解不同類型的高靈敏光譜技術（比如原子光譜、分子光譜等）在處理低濃度樣品時各自的優勢和劣勢，以及在樣品前處理、儀器參數優化、數據處理等方麵可能遇到的關鍵問題和解決方案。對於我而言，這本書的價值在於能夠為我建立起一個清晰的知識框架，讓我能夠更好地理解和掌握這些復雜的分析技術，並將其有效地應用於我的科研課題中，剋服在痕量檢測過程中遇到的技術難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透露著一種嚴謹而前沿的學術氣息，簡潔的藍白配色，配閤著精緻的圖示，讓人立刻感受到它所探討的主題——“高靈敏光譜技術”。我是在一次學術會議的休息時間，偶然瞥見瞭旁邊這位同行桌上的這本書，當時就被它的書名吸引住瞭。“痕量檢測”這個詞，本身就充滿瞭挑戰性，而“高靈敏光譜技術”則像是為解決這一難題而生的利器。我是一名環境監測領域的科研人員，日常工作中經常需要麵對各種復雜的樣品，其中很多關鍵指標的濃度都低至ppb甚至ppt級彆。傳統的檢測方法在靈敏度和選擇性上常常捉襟見肘，迫切需要新的技術手段來突破瓶頸。因此，當看到這本書時，我便立刻把它納入瞭我的“必讀清單”。雖然我還沒有開始閱讀，但從書名和整體感覺來看，我強烈預感這本書將為我提供關於最新光譜技術在痕量分析領域的深刻見解和實操指導，期待它能為我帶來新的靈感和解決方案，幫助我應對工作中遇到的各種挑戰，提升檢測的精度和效率。