[發明專利]具有溯源功能的電感耦合等離子質譜信號分析方法

有效

• 申請號: 201410487704.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104198575A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 尤新革;牟懌;徐端全;王同暉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種電感耦合等離子質譜信號分析應用技術，具體涉及一種具有溯源功能的電感耦合等離子質譜信號分析方法，尤其適用于特征并建立相應模型的分析方法。

背景技術

電感耦合等離子質譜(為敘述方便將其簡稱為：質譜)分析方法具有高靈敏度、低檢出限、寬動態范圍和多元素同時分析的特點。適合于快速多元素微量和痕量分析，具有半定量、定量、同位素稀釋法和同位素比值的測定能力。適用于環境、地球化學、半導體、核工業、藥物和諸如冶金、石油及食品等相關領域的幾乎所有金屬元素含量的分析，檢出限在ppt數量級；同時也可以分析絕大部分非金屬元素，例如對As、Se、P、S、Si、Te等的檢出分析，檢出限低于ppb級。同時，通過電感耦合等離子質譜分析方法與高效液相色譜技術聯用可以對食品、藥品、生物、環境等領域樣品中的AS、Pb、Cd、Hg、Cr及Se等元素的階態進行形態分析。

由于傳統的電感耦合等離子質譜信號分析方法，由于在對樣本的分析中需要建立各種元素的工作曲線，故存在以下缺陷：

1、由于工作曲線的獲得需要經對此測量才能獲得，因此耗費時間；

2、工作曲線的獲得需要標準樣本，價格昂貴；

3、無法實現對檢測樣本的溯源。

因此，通過利用電感耦合等離子質譜分析方法確定產品的真偽，提供一種快速、準確的鑒定方法，依然是有關領域和技術人員期望的課題。

發明內容

本發明的目的旨在：提出一種不需要過多依賴于工作曲線就能較快速地建立樣本與地域之間的相關關系，從而確定分析對象的產地，達到最終確定產品真偽的目的。

這種具有溯源功能的電感耦合等離子質譜信號分析方法，其步驟如下：

一、質譜信號的采集：選用美國珀金埃爾默公司型號為ELAN?DRC-e作為分析儀器；參照確定的儀器參數，測定樣本質譜型號；

二、采用MatLab軟件提供的去噪函數weden對獲取的質譜信號進行質譜信號的去噪處理；

三、提取質譜信號特征：

(1)用距離法判斷真假：假設某樣本采集了N個質譜信號S_i,,i＝1,2…N；對于待鑒定樣本X，按公式：計算與N個質譜信號均值的距離，若d≤ε則判斷樣本為真樣本，若d>ε則判定樣本為假樣本；其中的ε為指定的閾值，該值取10；

(2)對樣本進行硒元素特征提取：

對判定為假的樣本提取硒元素特征，若硒元素峰值d＞η則可判斷產地為湖北恩施和江蘇如皋，若硒元素峰值d≤η則判斷不屬于上述兩個地域；η為指定的閾值，該值取13；

(3)對確定不屬于湖北恩施和江蘇如皋的假酒樣本，提取信號的峰值求偏最小二乘分類模型，對樣本進行分類從而實現產地溯源。

具體過程是這樣實現的：

(1)以假設的兩個數據集E₀代表假酒樣本峰值組成的矩陣,F₀表示地域標簽組成的向量，比如用1表示假酒樣本來自A地，用2表示假酒樣本來自B地等；求解以下模型：

max(w1TE0TF0c1)s.t.||w1||22=1,||c1||22=1]]>