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高温拉曼光谱提高信噪比的途径分析

光谱学与光谱分析 2007年第6期27卷 1148-1151页

作者：陈辉蒋国昌尤静林吴永全上海大学材料学院上海200072

结合累积时间分辨和空间分辨建成了上海大学高温拉曼谱仪SU-HTRS(T/S)。由于高温噪声的不可避免,采用了移动平均方法,傅里叶变换滤波和小波分析的方法对其进行了数据降噪处理。在不同噪声水平上分析了不同处理方式对谱峰中心位置、强度... 详细信息

结合累积时间分辨和空间分辨建成了上海大学高温拉曼谱仪SU-HTRS(T/S)。由于高温噪声的不可避免,采用了移动平均方法,傅里叶变换滤波和小波分析的方法对其进行了数据降噪处理。在不同噪声水平上分析了不同处理方式对谱峰中心位置、强度、面积的影响及处理后数据的光滑度的影响。三种方法比较起来,移动平均法快而简单,小波分析的去噪效果最好。

关键词：高温拉曼降噪小波傅里叶

重晶石、镁橄榄石、硅灰石的高温拉曼光谱研究

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重晶石、镁橄榄石、硅灰石的高温拉曼光谱研究

作者：遇聪吉林大学

学位级别：硕士

本论文的主要工作是采用自制的小型高温热台配合PID自动控温系统在室温～1400K范围内,与Notch型拉曼光谱仪相结合,从而实现原位高温拉曼信号的采集,主要用于地球地壳及其内部的矿物硅酸盐、硫酸盐性质及其微结构随温度变化的研究。重晶... 详细信息

本论文的主要工作是采用自制的小型高温热台配合PID自动控温系统在室温～1400K范围内,与Notch型拉曼光谱仪相结合,从而实现原位高温拉曼信号的采集,主要用于地球地壳及其内部的矿物硅酸盐、硫酸盐性质及其微结构随温度变化的研究。重晶石、镁橄榄石、硅灰石是地质科学中重要的矿物,本文通过X射线衍射技术,确定矿物样品结构,在常温～1400K范围内,逐步升温,利用高温拉曼系统测得随温度变化的一系列拉曼光谱。经过分析,得到重晶石、镁橄榄石、硅灰石的硫氧、硅氧四面体对应的伸缩振动模式、弯曲振动模式所导致的频移变化。本论文对高温原位拉曼测量进行了有益的初步探索,加深了对地球内部矿物的认识,为进一步对地球壳层结构和内部物质的探索提供一种有效手段。

关键词：高温拉曼重晶石镁橄榄石硅灰石

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白硅钙石的高温高压拉曼光谱研究（英文）

光谱学与光谱分析 2016年第10期36卷 3404-3409页

作者：熊志华赵明臻何俊国李羿芃李红中北京大学地球与空间科学学院北京100871 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510275 中山大学地球科学与地质工程学院广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275 University of Houston Department of Earth and Atmospheric Sciences 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029

利用活塞圆筒装置在1.2GPa,1 473K的条件下合成了白硅钙石。采用外加热装置和金刚石压腔结合拉曼光谱分析技术,采集了白硅钙石298,353,463,543,663,773以及873K温度区间的常压及1atm^14.36GPa(常温)压力区间的拉曼谱图。扫描电镜下,该... 详细信息

利用活塞圆筒装置在1.2GPa,1 473K的条件下合成了白硅钙石。采用外加热装置和金刚石压腔结合拉曼光谱分析技术,采集了白硅钙石298,353,463,543,663,773以及873K温度区间的常压及1atm^14.36GPa(常温)压力区间的拉曼谱图。扫描电镜下,该研究合成的样品为结构一致的单一相,颗粒大小为10~20μm。电子探针分析结果表明,样品的组成为Ca7.03(2)Mg0.98(2)Si3.94(2)O16,该组分完全吻合白硅钙石理论组分。Raman分析结果表明,高温时白硅钙石的拉曼谱图中具有29个振动峰。随着温度的升高,部分振动峰出现了合并或者弱化消失的现象。该现象尤其以800~1 200cm-1范围内的909,927和950cm-1振动峰峰位最为明显,这些振动峰分别在873,773以及873K时弱化消失。据此,白硅钙石的结构在实验温压范围内稳定,且随着温度和压力的升高,其拉曼振动峰峰位分别呈现往低频和高频方向线性飘移的趋势。除此之外,根据高温和高压拉曼实验的结果,分别计算了白硅钙石拉曼振动峰峰位的等压mode-Grüneisen参数和等温mode-Grüneisen参数,其算术平均值分别为1.47(2)和0.45(3)。最后结合高温和高压拉曼实验的结果,计算了白硅钙石的非谐系数,结果表明,Si-O振动模式对于非谐效应的贡献要小于其他振动模式。

关键词：白硅钙石高温拉曼高压拉曼非谐系数

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方解石高温相变实验研究

光谱学与光谱分析 2023年第4期43卷 1205-1211页

作者：王美丽施光海张晓晖杨泽钰邢瑛梅北京经济管理职业学院珠宝与艺术设计学院北京100102 中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083 浙江地矿科技有限公司浙江杭州310000

作为常见碳酸盐矿物,方解石形成于多种地质环境,在地球上广泛分布,在地球深部随着温度压力的改变可转变为不同的相态,其在不同的温压条件下的物理化学性质对于研究地球深部碳循环可具有一定的指示意义。由于方解石在1164 K附近发生分解... 详细信息

作为常见碳酸盐矿物,方解石形成于多种地质环境,在地球上广泛分布,在地球深部随着温度压力的改变可转变为不同的相态,其在不同的温压条件下的物理化学性质对于研究地球深部碳循环可具有一定的指示意义。由于方解石在1164 K附近发生分解,目前关于方解石在高温下的相变研究还相对较少,尤其是CaCO_(3)-Ⅰ到CaCO_(3)-Ⅳ的相变,需要更多的实验数据加以佐证。在通CO_(2)气氛条件下,采用高温Raman(298~1323 K)和高温XRD(298~1223 K)实验技术对方解石在不同温度条件下的行为进行了研究。高温Raman实验发现:随着温度的升高,拉曼峰逐渐向低频率方向移动,峰的半高宽随之增加,峰强基本呈现逐渐降低的趋势;随着温度的升高,276 cm^(-1)峰向低频方向移动,当温度升高至973 K时,该峰频率出现反常行为,移向高频265 cm^(-1),在1023~1223 K范围内频率基本保持在265 cm^(-1)不变,温度升高至1248 K时,再次移向高频266 cm^(-1),并在1248~1298 K范围保持不变;706和1430 cm^(-1)谱峰频移在1223 K附近也发生了同样的异常行为;谱峰频移的异常现象推测与CaCO_(3)-Ⅰ到CaCO_(3)-Ⅳ、CaCO_(3)-Ⅴ相变相关,与相关报道的相变温度点十分接近。高温XRD实验发现:随着温度的升高,一些衍射峰移向高角度,一些衍射峰移向低角度,部分相邻的衍射峰发生合并并逐步分离的现象;衍射峰(211)在1123~1173 K附近消失,推测与CaCO_(3)-Ⅰ到CaCO_(3)-Ⅴ的相变相关;方解石a轴呈现出负热膨胀,c轴呈现出正热膨胀;通过热膨胀方程对CaCO_(3)-Ⅰ在不同温度下的晶胞参数进行拟合,获得a轴方向在常温下的热膨胀系数α0(a)为-0.60(2)×10^(-5)/K,c轴方向在常温下的热膨胀系数α0(c)为2.42(4)×10^(-5)/K,体积V在常温下的热膨胀系数α0(V)为1.21(2)×10^(-5)/K;然而1000 K附近XRD图谱没有发生明显的改变,即未发现CaCO_(3)-Ⅳ的存在。

关键词：方解石高温相变高温拉曼高温X射线衍射 CO_(2)气氛

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氢化钙高压原位拉曼研究

氢化钙高压原位拉曼研究

作者：李冰吉林大学

学位级别：硕士

原位高压拉曼光谱测量是探测物质在高压下晶格振动与结构性质信息最为有效的手段之一,并且原位测量的优势就在于它能够及时的反映出物质在高压下或者加压(卸压)过程中的性质变化。对于金属氢化物的研究和关注已经有很长一段时间了,它是... 详细信息

原位高压拉曼光谱测量是探测物质在高压下晶格振动与结构性质信息最为有效的手段之一,并且原位测量的优势就在于它能够及时的反映出物质在高压下或者加压(卸压)过程中的性质变化。对于金属氢化物的研究和关注已经有很长一段时间了,它是一种有效的储氢材料,尤其在能源问题受到广泛关注的今天,对储氢材料的研究已成为当前科研的热点之一。氢化钙是第二主族氢化物中继氢化镁之后近期引起关注的氢化物,它也是一种储氢材料。基于此,利用本实验室的原位高压拉曼光谱系统对氢化钙的高压结构稳定性及晶格振动性质做了系统研究。通过对氢化钙的高压拉曼研究,我们观察到了高压拉曼谱的明显改变,得出的结论是,氢化钙在约为16GPa时发生了一个压致相变,在非静水压条件下,相变于约为21GPa时结束,此相变可逆。作为补充,我们对氢化钙的高温拉曼光谱进行了研究,得到了氢化钙拉曼频移的温度参数。

关键词：拉曼光谱高压相变金刚石对顶砧高温拉曼