Near-Infrared Spectroscopy of Solids: Chemometrics and Signal Processing
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2009
Department
Major/Subject
Informaatiotekniikka
Mcode
T-115
Degree programme
Language
en
Pages
62
Series
Abstract
Kiinteitä aineita voidaan analysoida kajoamattomasti diffuusissa heijastusmittauksessa lähi-infrapunaspektroskopiaa (NIR) käyttäen. Näytteiden väliset fyysiset erot esimerkiksi pakkaustiheydessä ja partikkelikokojakaumassa voivat kuitenkin aiheuttaa mitattuihin spektrisignaaleihin epälineaarisuuksia, jotka vaikeuttavat kemiallisen tiedon louhintaa mittausdatasta. Lineaaristen kalibraatiomallien herkkyyttä fysikaalisperäisille häiriöille voidaan vähentää esikäsittelemällä mitatut spektrit häiriöt mallintavilla menetelmillä kuten EMSC ja OPLEC. Tässä työssä toteutetaan joustava algoritmi EMS-menetelmässä käytettävän spektrimallin optimoimiseksi siten, että esikäsittelyn jälkeen rakennetun lineaarisen kalibraatiomallin ristikkäisvalidointivirhe minimoituu. Menetelmän suorituskykyä verrataan muihin esikäsittelymenetelmiin käyttäen laboratorio-olosuhteissa mitattujen kolmikomponenttijauheseosten spektridataa. Sokean lähteiden erottelun (BSS) menetelmien, jotka yrittävät ratkaista puhtaiden kemiallisten aineiden spektrit ja konsentraatioprofiilit mitatuista seosten spektreistä, soveltaminen kiinteiden aineiden NIR-signaaleihin on hankalaa fysikaalisperäisten häiriöiden takia. Tässä työssä käsitellään kyseisen sovelluskentän haasteita yksityiskohtaisesti, ja työssä esitellään kolmivaiheinen NIR-spektrien esikäsittelymenetelminä, jonka tarkoituksena on parantaa BSS-menetelmien erotuskykyä. Menetelmää testataan ja BSS-menetelmien havainnollistamiskykyä esitellään käyttäen sekä laboratoriossa, että leijupetirakeistusprosessin aikana mitattua dataa.Description
Supervisor
Simula, OlliThesis advisor
Teppola, PekkaCorona, Francesco
Keywords
near-infrated spectroscopy, lähi-infrapunaspektroskopia, multivariate calibration, monimuuttujakalibraatio, blind source separation, sokea lähteiden erottelu