氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀的純凈譜圖提取與檢索算法的研究.pdf

1、氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC－MS)是對(duì)復(fù)雜混合物樣品進(jìn)行定性分析的重要工具。它融合了氣相色譜和質(zhì)譜兩種儀器單獨(dú)使用時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，具有更大的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于環(huán)境、食品、地質(zhì)檢測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。
　　 原始GC－MS數(shù)據(jù)是GC－MS進(jìn)行定性分析的基礎(chǔ)，但它會(huì)包含來自儀器噪聲、色譜柱流失物、基質(zhì)等的干擾。同時(shí)，若混合物樣品中包含保留時(shí)間接近的成分，得到的色譜圖中會(huì)出現(xiàn)譜峰重疊的現(xiàn)象，一種成分的質(zhì)譜圖會(huì)包含來自其它物質(zhì)離子的干擾。若直接應(yīng)用原始

2、GC－MS數(shù)據(jù)對(duì)混合物樣品進(jìn)行定性分析，產(chǎn)生的分析結(jié)果是不可靠的。因此，在定性分析之前，需要從原始的GC－MS數(shù)據(jù)中提取干凈的譜圖，以提高定性分析的準(zhǔn)確性。最后，將得到的純凈質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的譜圖匹配，以完成定性分析。未知物質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖匹配采用計(jì)算機(jī)輔助的形式，其中，檢索算法的實(shí)現(xiàn)是完成譜圖匹配的關(guān)鍵。
　　 本論文以提高和改善純凈譜圖提取算法與檢索算法的性能為目標(biāo)，以得到正確可靠的定性結(jié)果為目的，主要開展了兩方面的工

3、作。一是GC－MS純凈譜圖提取算法的研究。本文首先將GC－MS數(shù)據(jù)表示成矩陣形式，并在此基礎(chǔ)上提出了基于backfolding的純凈譜圖提取算法。該算法旨在去除噪聲的干擾，并從重疊的色譜峰中提取出獨(dú)立的成分，最終得到純凈成分的質(zhì)譜圖，為下一步定性分析奠定基礎(chǔ)。本論文的另外一個(gè)主要工作是質(zhì)譜圖檢索算法的研究，提出了基于向量模型的檢索算法，首先將未知物質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖表示成向量形式，通過比較向量間的相似程度來確定未知物質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖的