王文爱
- 作品数：6 被引量：21H指数：2
- 供职机构：首都师范大学物理系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市大学生科学研究与创业行动计划项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 无水葡萄糖的太赫兹时域光谱特性被引量：15
- 2016年
- 用光学参数定量诊断病变组织是当前生物医学光子学领域中研究的热点问题。利用太赫兹时域光谱系统，在室温氮气环境中，获得了不同质量分数无水葡萄糖在0．15～3THz频段的高分辨率吸收谱和折射率谱；基于密度泛函理论，利用Gaussian09软件对葡萄糖进行了B3LYP／6—31G水平上的单分子、双分子和多分子结构优化和红外吸收模拟；基于MaterialsStudio7．0量子化学计算软件，采用CASTEP模块和广义梯度近似方法，开展了对葡萄糖晶体结构的频率计算。实验结果表明，葡萄糖在0．94，1．30，1．44，1．67，1．88，2．08，2．31，2．55，2．70，2．84，2．96THz有吸收峰，所有峰位的强度随样品中葡萄糖质量分数的增加线性降低；Gaussian09模拟结果与测试结果相吻合，CASTEP的结果验证了这一结论；对无水葡萄糖在太赫兹频段的吸收峰进行了全面指认和振动归属。研究结果为太赫兹时域光谱在生物医学方面的应用提供了实验及理论参考。
- 王文爱刘维杨茜刘亦文
- 关键词：光谱学太赫兹时域光谱无水葡萄糖广义梯度近似
- 提取葡萄糖多晶光学参数的迭代和遗传算法比较分析被引量：3
- 2016年
- 基于太赫兹反射时域光谱技术,分别利用迭代算法和遗传算法提取葡萄糖多晶太赫兹频段的两个光学参数,即折射率和吸收系数,并将遗传算法与迭代算法进行对比分析。研究结果表明:当将利用弱吸收近似条件所获得的光学参数作为迭代算法的初始值时,采用迭代算法可以提高计算效率。然而,迭代算法对初始值敏感,当初始值偏离实际值较大时,迭代算法不能保证获得较高精度的光学参数;遗传算法通过参数编码、初始种群、遗传操纵、参数控制和条件约束等设计,保证了算法的收敛性和种群多样性。而且,遗传算法的最优解并不依赖于初始种群。与迭代算法相比,采用遗传算法所获得的物质的光学参数拥有更高的精度。因此,在基于THz光谱技术提取物质的光学参数时,本文建议采用智能优化的算法,这样可以获得高精确度的光学参数。
- 李佳宇孙萍邹韵刘维王文爱
- 关键词：太赫兹光谱遗传算法迭代算法无水葡萄糖
- 不同糖类化合物的太赫兹光谱特性被引量：1
- 2021年
- 选取对人体有重要作用的三种糖类化合物,采用高分辨率太赫兹时域光谱系统与傅里叶变换红外光谱系统,在较宽的频谱范围内,对样品进行测谱分析;实验发现无水葡萄糖在1.10,1.30,1.45,1.79,1.88,1.97,2.08,2.40,2.55,2.70,2.84,2.96,3.24,3.64和4.23 THz频率处存在特征吸收,无水果糖在1.09,1.33,1.65,2.14,2.62,2.97,3.24,4.75,6.97,7.35,7.98,8.36,9.16,9.32,9.53和9.73 THz频率处存在特征吸收,无水半乳糖在2.21,2.33,2.70,2.82,3.17,3.42,3.93,4.51,5.07,5.96,6.60,6.91,8.03,8.71和9.01 THz频率处存在特征吸收。对掺杂不同比例葡萄糖、果糖、半乳糖与聚乙烯样品的实验结果做定量分析,发现在测得的上述特征吸收频率处,随化合物样品质量分数的增加,样品的吸收系数或吸光度呈线性递增。实验进一步得到无水葡萄糖与无水果糖在2.96 THz存在共同的特征吸收,无水葡萄糖与无水半乳糖在2.33,2.70和2.82 THz三处存在共同的特征吸收,无水果糖与无水半乳糖在8.00 THz处存在共同的特征吸收,而无水葡萄糖、果糖、半乳糖三者在3.20 THz处存在共同的特征吸收。三种化合物具有相同的分子式,所以三者都具有的3.20 THz特征吸收频率主要源于分子内相互作用,反应同分异构体相同的化学键或者基团。三者特征吸收频率的差异主要源于分子结构以及分子间相互作用的不同,代表同分异构体结构以及分子间振动模式的差异。通过分析三种糖类样品的实验测量结果,预测了葡萄糖在4.70,5.30,5.60,5.98,7.03,7.85,8.26,8.71和9.01 THz处存在特征吸收。基于密度泛函理论,采用CASTEP量子化学计算软件对三种化合物进行理论模拟,对样品在THz波段的特征吸收进行指认,计算得到的结果与实验结果吻合,这表明了CASTEP晶体模拟软件在化合物的THz光谱模拟方面应用的可行性。
- 王文爱刘维
- 关键词：糖类化合物透射光谱
- 褪黑素的太赫兹时域光谱
- 太赫兹时域光谱技术是一种新兴的无损探测技术。由于太赫兹波具有低能性，不会产生电离辐射的特点，并且其波谱与生物有机分子的振动转动谱相匹配，因此在探测和分析生物大分子的种类和构成上有着很大的应用潜力。褪黑素作为内源激素，对人...
- 杨茜王文爱刘亦文刘维
- 拉西地平的太赫兹光谱实验研究被引量：2
- 2017年
- 测量了高纯拉西地平(98%)和拉西地平口服药片(2%)0.5~1.8THz的太赫兹反射时域信号,并分别提取出二者的吸收谱和折射率谱。通过将纯样品的吸收峰位与CASTEP晶体软件计算得到的吸收线位置进行比较,并用Lorentz线型函数对其中位置相近的吸收峰进行拟合,得到了拉西地平的指纹谱,并从实验上确定了拉西地平的六个特征频率,这些频率分别为0.62,0.78,1.07,1.28,1.63和1.76THz;由于口服药片中添加了其他大分子物质作为辅料,这些物质带来的吸收本底会对拉西地平的特征峰的识别造成干扰,因此,特征吸收峰数量减少至四个,它们分别是0.62,0.78,1.28和1.63THz;另外,纯样品和口服药片的折射率谱存在较大差异,这也与口服药中添加的辅料有关。尽管实际的拉西地平口服药片中含有的拉西地平的成分很低,但是,太赫兹指纹谱依然可以将拉西地平的特征频率识别出来。因此,太赫兹时域光谱技术对拉西地平药品的成分检测是十分有效的。
- 黄玉孙萍张正金晨刘维王文爱
- 关键词：太赫兹光谱拉西地平吸收谱
- 褪黑素的太赫兹时域光谱被引量：1
- 2017年
- 太赫兹时域光谱技术是一种新兴的无损探测技术。利用太赫兹波的低能性以及大部分生物分子的振动跃迁和旋转在该频段表现出的强色散和吸收作用等特点,可以对生物分子及生命体的活动进行无损探测和研究。本文分别采用透射式和反射式太赫兹时域光谱系统,对不同质量比的褪黑素压片进行测试,分析它在太赫兹波段的光学性质,发现它在0.29、0.50、0.70、0.91、1.20、2.17和2.55 THz处存在特征吸收峰;频域谱的强度随样品浓度的变化呈线性关系。利用Gaussian 09及Gaussian VIEW软件进行模拟分析,得到褪黑素在0.46、0.91、1.15、2.01、2.23和2.61 THz处存在特征吸收峰,为实验结果提供了有力地支持。这些工作为褪黑素等生化样品的检测和鉴定提供了依据和参考。
- 杨茜刘维王文爱刘亦文
- 关键词：太赫兹波褪黑素
