燕芳
- 作品数：36 被引量：87H指数：5
- 供职机构：内蒙古科技大学信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术理学机械工程电气工程更多>>
- 基于太赫兹辐射的糖类异构体信息提取方法研究被引量：2
- 2022年
- 应用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)获取了两种互为异构体的糖类D-(+)-葡萄糖和D-(-)-果糖的太赫兹吸收谱,发现D-(+)-葡萄糖和D-(-)-果糖在0.3~1.72 THz频段内太赫兹吸收峰位存在明显区别,可以由1.41和1.66 THz两个吸收峰位鉴别D-(+)-葡萄糖和D-(-)-果糖。为研究D-(+)-葡萄糖太赫兹光谱吸收峰形成机理,首先构建了D-(+)-葡萄糖的单分子构型,采用密度泛函理论中的B3LYP泛函,利用Gaussian09完成对D-(+)-葡萄糖单分子构型的结构优化与频率计算。将量子化学计算结果与实验谱对比发现,基于D-(+)-葡萄糖单分子构型的量子化学计算结果与实验谱差异较大。然后构建了D-(+)-葡萄糖晶胞构型,采用广义梯度近似中的PBE泛函,利用CASTEP软件完成对D-(+)-葡萄糖晶胞构型的结构优化与频率计算。将量子化学计算结果与实验谱对比发现,基于D-(+)-葡萄糖晶胞构型的量子化学计算结果与实验谱较为吻合。D-(+)-葡萄糖晶胞构型量子化学计算时,因较为全面的考虑了分子间的氢键及范德华力的作用,说明D-(+)-葡萄糖在1.41 THz处吸收峰的形成为分子间弱相互作用。其次通过Materials Studio 2017软件指认了D-(+)-葡萄糖在1.41 THz吸收峰处的振转模式,发现D-(+)-葡萄糖在1.41 THz吸收峰主要是分子之间的相互作用,进一步说明D-(+)-葡萄糖在1.41 THz处的吸收峰主要是分子间的弱相互作用。在量子化学计算结果的基础上利用Multiwfn软件对D-(+)-葡萄糖晶胞进行RDG计算,利用VMD软件对D-(+)-葡萄糖晶胞中分子间的弱相互作用的类型、位置和强度进行可视化研究。研究结果表明,利用太赫兹时域光谱技术能够敏锐地感知糖类物质结构的细微变化,并能够正确鉴别其同分异构体。
- 燕芳张俊林毛莉程刘同华金伯阳
- 关键词：太赫兹时域光谱量子化学
- 基于量子化学计算的谷氨酰胺太赫兹吸收谱模拟被引量：5
- 2015年
- 利用量子化学计算方法模拟物质的太赫兹吸收谱,可以为目标物质的太赫兹吸收特征匹配分子振动模式,对深刻理解谱的形成机理十分必要。模拟结果的可靠性,主要取决于目标物质初始构型的搭建和振动模式计算方法的选择。首先利用太赫兹时域光谱技术获取了谷氨酰胺固态样品的太赫兹吸收谱,为了在理论模拟过程中体现考虑分子间作用的程度,构建了三种常用于有机物太赫兹吸收谱模拟的谷氨酰胺初始构型,单分子、二聚体、晶胞。使用量子化学计算程序基于密度泛函理论对三种初始构型进行了结构优化和振动模式计算。将计算结果通过洛伦兹线型函数拟合为吸收谱与实验吸收谱进行对比发现,二聚体构型的模拟吸收谱从吸收峰个数上优于单分子构型,在此基础上,晶胞构型模拟结果从吸收峰峰位上又较二聚体构型有了明显的改进,随着初始构型考虑分子间作用的程度提高模拟结果逐步逼近实验吸收谱。在得到了可靠的理论模拟吸收谱的基础上,成功对谷氨酰胺固态样品在0.3～2.6THz范围内的三个吸收峰匹配了晶胞内各分子的集体振动模式。研究表明,在固体样品的太赫兹吸收谱理论模拟中,在计算能力允许的情况下,应尽可能选择全面反映分子间作用力的晶胞构型作为计算的初始构型。
- 张天尧张朝晖赵小燕张寒燕芳钱萍
- 关键词：谷氨酰胺量子化学计算单分子晶胞
- 苏氨酸不同分子构型太赫兹吸收峰的量子化学指认被引量：1
- 2020年
- 与红外、紫外和拉曼光谱相比,太赫兹光谱能量低,在待测物质中不会出现有害光致电离现象,伴随太赫兹技术的不断成熟,太赫兹波已经成为常用的无损检测用波。很多生物大分子在高频光波探测下具有指纹性,太赫兹时域光谱技术是对生物大分子无损检测的最佳手段。同时,不同生物分子在太赫兹吸收谱中呈现出各不相同的吸收峰,获得待测物质的太赫兹吸收谱后,与标准谱进行对照可以为待测物质做出定性辨识。在此基础上,结合最小二乘法、支持向量机等数据处理技术还可以实现基于太赫兹时域光谱对待测物质的定量分析。量子化学分析方法应用了量子力学的基本原理和方法,其中电子分析理论从电子角度出发,在分析大分子或原子个数众多的体系时近似误差较小,并且密度泛函理论不依赖实验数据和先验知识的支撑。通过量子化学计算方法计算氨基酸分子的太赫兹吸收谱,可以为氨基酸分子的太赫兹吸收峰匹配分子振动模式,对氨基酸定性分析有一定的参考性,并为实验获取的样品太赫兹时域光谱提供理论支撑,在实验获得太赫兹吸收谱的基础上进行量子化学计算,能验证实验结果的准确性。首先利用太赫兹时域光谱系统获取进口苏氨酸样品的太赫兹吸收谱,其次分别构建苏氨酸样品在实物中以两性离子形式存在的单分子、二聚体和晶胞三种构型,并利用量子化学计算方法完成了每种构型的结构优化,最后计算三种苏氨酸分子构型的太赫兹吸收谱。结果表明,单分子构型和二聚体构型的太赫兹计算谱与实验谱差异较大,但在高频段计算谱与实验谱的吸收峰峰位基本吻合,而较为全面反映分子间氢键及范德华力作用的晶胞构型计算谱与实验谱则较为吻合。同时表明,与样品结构较为一致的、保持苏氨酸物理性质的最小结构为晶胞。
- 李伟燕芳王志春刘成毫
- 关键词：苏氨酸量子化学
- 基于太赫兹辐射的甘草主成分光谱分析被引量：4
- 2021年
- 采用透射式太赫兹时域光谱系统测试了甘草主成分甘草酸、甘草次酸以及甘草苷的太赫兹光谱,发现甘草酸、甘草次酸以及甘草苷在0.3~1.72 THz频段内具有明显的吸收特征,此频段内它们的太赫兹吸收峰峰位接近、吸收谱谱线相似。利用量子化学方法模拟甘草酸的太赫兹吸收谱,并与实验谱进行对比指认完成对3种单质的定性分析工作。本文分别采用基于DFT和PM3模型,完成对甘草酸单分子构型的结构优化与频率计算。结果表明,两种方法得到的太赫兹模拟吸收峰与实验吸收峰基本吻合,而且基于DFT模型得到的太赫兹模拟吸收谱波形与实验谱更为接近。最后选取了甘草酸的特征吸收峰1.655 THz及其附近6个数值点的太赫兹吸收系数,将其取平均值后与浓度进行了一元线性回归拟合,拟合结果从理论上验证了甘草酸太赫兹吸收谱符合朗伯比尔定律。
- 燕芳张俊林刘成毫于洋
- 关键词：太赫兹时域光谱甘草酸量子化学
- THz时域光谱测试中的散射问题被引量：3
- 2014年
- 利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)提取物质在太赫兹波段的吸收谱是太赫兹应用的一个重要方面。THz-TDS实验系统中的被测样片一般是多种成份的微粒与稀释剂(PE)按一定摩尔浓度混合研磨后压制而成的薄圆片。一般认为,吸收谱中出现的随频率缓慢上升的基线是源于样品颗粒对THz波的散射。该基线对准确获取吸收谱中的特征吸收峰的峰高和峰形信息产生了影响,故为了进一步对吸收谱实现准确的定量分析,应设法移除基线,消除样品颗粒散射对吸收谱的影响,使吸收谱中的特征吸收峰更准确的体现被测物质在太赫兹频段内的吸收特性。对基线产生的原因进行了分析,对近年来出现的散射处理方法进行了综述,为了验证文献中去除散射方法的合理性,选取三种氨基酸进行实验,对比了去除散射影响前后氨基酸的摩尔浓度计算精度,结果表明,去除散射影响后部分氨基酸的摩尔浓度计算精度得到了提高,最后综合实验结果提出了THz吸收谱中去除散射影响需要进一步研究的方向。
- 燕芳张朝晖赵小燕苏海霞李智张寒
- 关键词：太赫兹时域光谱吸收谱基线
- 气/液两相流相关法测速系统的仿真研究被引量：5
- 2010年
- 气/液两相流是自然界和工业过程中广泛存在的一种非常典型、复杂的两相流形态。本文以气液两相凝固流为模型将电容层析成象(ECT)技术和相关流速测量技术相结合,针对采样运算所得的电容信号分别采用象素相关、归一化互相关、差动自相关和极性互相关四种相关算法进行了相关测速系统的Matlab仿真。结果表明采用相关测量技术可较好的实现两相流离散相速度的测量。
- 燕芳李文涛
- 关键词：流速
- 基于ECT图像重建的两相流相关流速测量系统的仿真研究
- 电容层析成像技术(ECT)是监测两相流动的一种新技术.它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像.本文介绍了在MATLAB环境下基于有限元模型的仿真实验.通过将电容层析成像技术和相关流速测量技术相结合实现了对气/液两...
- 燕芳李文涛
- 关键词：电容层析成像图像重建流速测量两相流动
- 文献传递
- 基于图像重建基础上的两相流相关测速系统的仿真研究被引量：1
- 2005年
- 气／液两相流是自然界和工业过程中广泛存在的一种非常典型且复杂的两相流形态．介绍了电容层析成像 (ECT)技术和相关流速测量技术相结合实现气／液两相泡状流的离散相速度及其分布测量的研究．
- 李文涛燕芳
- 关键词：两相流电容层析成像
- 基于ANSOFT的脉冲涡流测厚系统仿真被引量：3
- 2017年
- 电涡流检测技术是在不接触被测体情况下进行厚度测量。本文选用电涡流无损检测方法对金属厚度实现无损检测,脉冲信号作为激励信号,用Ansoft有限元仿真分析软件对脉冲涡流检测作仿真分析,分析了检测线圈上的电压随被测体厚度的变化规律,找出被测体厚度与感应电压信号和过零时间特征值之间的对应关系。
- 燕芳丁东阳
- 关键词：脉冲涡流厚度测量ANSOFT特征值
- 太赫兹谱定量测试中朗伯比尔定律表征形式分析被引量：15
- 2013年
- 探讨了朗伯比尔定律在太赫兹谱段的应用,研究了单一氨基酸压片样品(谷氨酰胺)和两种氨基酸混合压片(苏氨酸和胱氨酸)在不同浓度情况下对朗伯比尔定律的适用程度。分析了吸光度和吸收系数在描述物质的太赫兹光学特性的区别。通过对比单一组分在1.72 THz附近的吸收系数值和吸光度值,验证物质对太赫兹波在两种吸收表征量下吸收随浓度变化的情况,利用拟合优度的R^2指标研究了各表征量下物质太赫兹吸收与浓度的线性关系的好坏;分析两组分混合物在0.3~2.6 THz有效谱段的两种吸收表征量的太赫兹吸收情况,利用相似性系数和估计浓度误差作为评价指标,明确了在太赫兹谱定量测试中应采用吸光度的加和性而非吸收系数的加和性,进一步明确朗伯比尔定律在太赫兹波段的应用。
- 苏海霞张朝晖赵小燕李智燕芳张寒
- 关键词：氨基酸太赫兹吸光度
