具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法
【专利摘要】一种具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法，其步骤如下：一、质谱信号的采集：二、采用MatLab软件提供的去噪函数weden对获取的质谱信号进行质谱信号的去噪处理；三、提取质谱信号特征：(1)用距离法判断真假：(2)对样本进行硒元素特征提取：(3)对确定不属于湖北恩施和江苏如皋的假酒样本，提取信号的峰值求偏最小二乘分类模型，对样本进行分类从而实现产地溯源。
【专利说明】具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电感耦合等离子质谱信号分析应用技术，具体涉及一种具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法，尤其适用于特征并建立相应模型的分析方法。
【背景技术】
[0002]电感耦合等离子质谱(为叙述方便将其简称为:质谱)分析方法具有高灵敏度、低检出限、宽动态范围和多元素同时分析的特点。适合于快速多元素微量和痕量分析，具有半定量、定量、同位素稀释法和同位素比值的测定能力。适用于环境、地球化学、半导体、核工业、药物和诸如冶金、石油及食品等相关领域的几乎所有金属元素含量的分析，检出限在PPt数量级；同时也可以分析绝大部分非金属元素，例如对As、Se、P、S、S1、Te等的检出分析，检出限低于PPb级。同时，通过电感耦合等离子质谱分析方法与高效液相色谱技术联用可以对食品、药品、生物、环境等领域样品中的AS、Pb、Cd、Hg、Cr及Se等元素的阶态进行形态分析。
[0003]由于传统的电感耦合等离子质谱信号分析方法，由于在对样本的分析中需要建立各种元素的工作曲线，故存在以下缺陷:
[0004]1、由于工作曲线的获得需要经对此测量才能获得，因此耗费时间；
[0005]2、工作曲线的获得需要标准样本，价格昂贵；
[0006]3、无法实现对检测样本的溯源。
[0007]因此，通过利用电感耦合等离子质谱分析方法确定产品的真伪，提供一种快速、准确的鉴定方法，依然是有关领域和技术人员期望的课题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的旨在:提出一种不需要过多依赖于工作曲线就能较快速地建立样本与地域之间的相关关系，从而确定分析对象的产地，达到最终确定产品真伪的目的。
[0009]这种具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法，其步骤如下:
[0010]一、质谱信号的采集:选用美国珀金埃尔默公司型号为ELAN DRC-e作为分析仪器；参照确定的仪器参数，测定样本质谱型号；
[0011]二、采用MatLab软件提供的去噪函数weden对获取的质谱信号进行质谱信号的去噪处理；
[0012]三、提取质谱信号特征:
[0013](I)用距离法判断真假:假设某样本采集了 N个质谱信号Si,，i = I, 2…N ;对于待鉴定样本X，按公式:
【权利要求】
1.一种具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法，其步骤如下: 一、质谱信号的采集:选用美国珀金埃尔默公司型号为ELANDRC-e作为分析仪器；参照确定的仪器参数，测定样本质谱型号； 二、采用MatLab软件提供的去噪函数weden对获取的质谱信号进行质谱信号的去噪处理； 三、提取质谱信号特征: (1)用距离法判断真假:假设某样本采集了N个质谱信号Si,，i = 1，2…N ;对于待鉴定样本X，按公
计算与N个质谱信号均值的距离，若dε则判断样本为
真样本，若d>e则判定样本为假样本；其中的ε为指定的阈值，该值取10; (2)对样本进行硒元素特征提取: 对判定为假的样本提取硒元素特征，若硒元素峰值(1> η则可判断样本来自于湖北恩施或江苏如皋，若硒元素峰值η则判断其产地不属于上述区域；n为指定的阈值，该值取13 ； (3)对确定不属于湖北恩施和江苏如皋的假酒样本，提取信号的峰值求偏最小二乘分类模型，对样本进行分类从而实现产地溯源。 假样本产地溯源的方法如下: (1)以假设的两个数据集Etl代表假酒样本峰值组成的矩阵，F0表示地域标签组成的向量，比如用I表示假酒样本来自A地，用2表示假酒样本来自B地等；求解以下模型:
其中:max表示求最大值
分别表示求向量W1, C1的2范数； (2)采用拉格朗日算法:
于是以=W1是矩阵謂'1?!?1?的特征向量，C1是矩阵If的特征向量；(3)利用求的W1和C1得到主成分:?!= E0W1, U1 = F0C1 ;求E0, F0对t1； U1的回归方程:
(4)利用残差矩阵E1,F1分别取代Etl, F0,求第二个轴W2和c2，得到第二个主成t2，U2如此迭代下去，则:馬=iipf +…+ iApTx.F0 = tiff +…+ ?Λ,.τ% + Fa>由于t:，…，tA可以表示为矩阵中列向量的线性组合，以上等式可以表示为處=F0fc关于,=Fw的回归方程形，即:
(5)将需要鉴定的质谱信号送入上述步骤(4)获得的Vk = Λη^Ι + -.+ + FAkt k = h..' 4通过计算即可得到产地鉴定结果。
2.如权利要求1所述的具有溯源功能的电感耦合等离子质谱信号分析方法，其特征在于:所选用的分析仪器的工作参数如下: 功率:1300W ;采样模式:Peak ;采样深度:11_ ；Sweep/reading:20 ；雾化器:CrossScott ;雾化器流速:0.91L/min ;辅助器流速:1.1mm ;重复次数:3次；截取锥直径:0.9mm ；积分时间:1s。
【文档编号】G01N27/64GK104198575SQ201410487704
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】尤新革, 牟怿, 徐端全, 王同晖 申请人:华中科技大学