外文摘要：
NOVELTY - The method involves obtaining a *grain* pressing sample. A terahertz domain spectrum signal is received by a transmission time measuring module. A defined specific value of a frequency domain signal is calculated. Absorption coefficient spectrum of a refractive index is determined. Thickness of the *grain* pressing sample is calculated. Light is passed into a vacuum. Transmitting speed of the light is calculated. The absorption coefficient spectrum is verified by a quantitative analysis model. A fixed amount detection value of the *grain* pressing sample is calculated. USE - Terahertz time domain spectrum algorithm based *grain* pesticide content detecting method. ADVANTAGE - The method enables detecting a *grain* pesticide content in a rapid manner.
主权项：1.一种利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农药含量的方法，其特征在 于，包括如下步骤： (1)取待测粮食样品研磨后压片，即得待测粮食压片样品； (2)利用太赫兹时域光谱系统，采用透射测量模式采集其氮气氛围下的 太赫兹时域光谱信号作为参考信号Eref(t)，并在相同条件下采集所述待测粮食 压片样品的太赫兹时域光谱信号作为样品信号Esam(t)，将参考信号Eref(t)和样 品信号Esam(t)分别经过傅里叶变换后得到参考的频域信号Eref(ω)和样品的频 域信号Esam(ω)，将参考的频域信号Eref(ω)和样品的频域信号Esam(ω)的比值 定义为函数H(ω)，基于函数H(ω)，计算出样品的折射率n(ω)和吸收系数谱α(ω)， 并根据目标农药的性质选择所述吸收系数谱的重现性较好的波段区间作为所 述目标农药的特征波段： α ( ω ) = 2 ωk ( ω ) c = 2 d ln [ 4 n ( ω ) ρ ( ω ) ( n ( ω ) + 1 ) 2 ] - - - ( 3 ) 上述式(1)-(3)中，n＇为待测粮食压片样品的复折射率，k(ω)为每个 频率下的消光系数，d为待测粮食压片样品的厚度，ω为频率，ρ(ω)为振 幅，表示相位，c表示真空中光的传播速度； (3)在选定的所述特征波段内，将所述待测粮食压片样品的吸收系数谱 划分为校正集样本吸收系数谱和验证集样本吸收系数谱； (4)利用偏最小二乘回归法建立所述校正集样本吸收系数谱和所述验证 集样本吸收系数谱的定量分析模型，获得各所述待测粮食样品的定量检测值。 2.根据权利要求1所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农药含量 的方法，其特征在于，所述农药为硝基亚甲基类农药。 3.根据权利要求2所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农药含量 的方法，其特征在于，所述的硝基亚甲基类农药为吡虫啉。 4.根据权利要求3所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农药含量 的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述特征波段为0.3-1.7THz。 5.根据权利要求1-4任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述太赫兹时域光谱的测试 条件是：温度为20℃，频率范围为0.3-3.0THz。 6.根据权利要求1-5任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述校正集样本和所述验证 集样本吸收系数谱的划分采用自助拉丁配分法进行。 7.根据权利要求1-6任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，利用所述自助拉丁配分法进行划分时选择配分 数为4，取其中3/4作为校正集样本，1/4作为验证集样本。 8.根据权利要求1-7任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，所述待测粮食压片样品为直径13mm、厚度约1.0 mm的圆薄片。 9.根据权利要求1-8任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用交叉验证法确定偏最小 二乘回归的主因子数。 10.根据权利要求1-9任一所述的利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农 药含量的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用测试集的均方误差MSEV 和平方相关系数R2评价所建立模型的预测性能准确性，所述MSEV和R2的计算 公式如下： MSE = 1 n Σ i = 1 n ( f ( x i ) - y i ) 2 R 2 = ( n Σ i = 1 n f ( x i ) y i - Σ i = 1 n f ( x i ) Σ i = 1 n y i ) 2 ( n Σ i = 1 n f ( x i ) 2 - ( Σ i = 1 n f ( x i ) ) 2 ) ( n Σ i = 1 n y i 2 - ( Σ i = 1 n y i ) 2 ) .
申请号： CN201410384169.1
专利号： CN104181122A
公开/公告号： CN104181122A
申请日：2014-08-06
公开/公告日：2014-12-03
申请/专利权人： 首都师范大学;中央民族大学;北京远大恒通科技发展有限公司
发明/设计人：张卓勇;陈泽炜;杨玉平
分类号： G01N21/3563 G01N21/3586
主分类号：G01N21/3563
法律状态：审中-实质审查
点击下载：利用太赫兹时域光谱技术检测粮食中农药含量的方法