CN109655428A - 毛发检测分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于波谱检测技术领域，尤其涉及一种毛发检测分析方法，包括以下步骤：S1：提供毛发样品，将毛发样品制成样品压片；S2：提供透射式光谱采集装置，并确定参考太赫兹时域信号；S3：将样品压片放置于透射式光谱采集装置的样品仓并确定样品压片的太赫兹时域信号；S4：根据样品压片的太赫兹时域信号确定样品压片的太赫兹频域谱信号，根据参考太赫兹时域信号确定参考太赫兹频域谱信号；S5：分析样品压片的太赫兹频域谱信号和参考太赫兹频域谱信号，确定样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数，对毛发样品全面检测，上述方法借助透射式光谱采集装置的计算模块即可完成对样品压片的太赫兹频域谱信号分析，显著提高了毛发检测分析效率。
Description
技术领域
本发明属于波谱检测技术领域，尤其涉及一种毛发检测分析方法。
背景技术
随着医学检测技术的发展，通过对毛发的颜色、形态、质感、再生能力、韧性以及元素含量和成分等信息进行检测，能够判断出检测对象的健康状况和是否吸食毒品等情况。
现有技术中，对毛发进行检测的常规方法有微结构分析法和元素成分分析法等。然而，微结构分析法需要借助扫描电镜实现，其操作较为繁琐，且无法获取毛发的元素成分信息。而元素成分分析法虽能够实现不同元素的定量分析，但操作过程同样较为繁琐，操作耗时长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种毛发检测分析方法，旨在解决现有技术中的毛发检测方法无法实现对毛发样品进行便捷高效地全面分析的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种毛发检测分析方法，包括以下步骤：
S1：提供毛发样品，将所述毛发样品制成样品压片；
S2：提供透射式光谱采集装置，并确定参考太赫兹时域信号；
S3：将所述样品压片放置于所述透射式光谱采集装置的样品仓上并确定所述样品压片的太赫兹时域信号；
S4：根据所述样品压片的太赫兹时域信号确定所述样品压片的太赫兹频域谱信号，根据所述参考太赫兹时域信号确定参考太赫兹频域谱信号；
S5：对比所述样品压片的太赫兹频域谱信号和所述参考太赫兹频域谱信号，确定所述样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数。
进一步地，所述步骤S1包括：
S11：对所述毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成标准样品粉末；
S12：将所述标准样品粉末压合形成样品压片。
进一步地，所述步骤S11包括：
S111：对所述毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成样品粉末；
S112：将所述样品粉末与聚乙烯粉末混合以形成标准样品粉末。
进一步地，所述步骤S111包括：
S1111：将所述毛发样品置于超声波清洗机内进行清洁；
S1112：将所述毛发样品置于研磨机内进行研磨粉碎；
S1113：将所述毛发样品置于烘干机内进行烘干。
进一步地，在所述步骤S1113中，所述烘干机的烘干温度小于等于20℃。
进一步地，所述步骤S2包括：
S21：确定所述样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形；
S22：根据所述样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形确定所述参考太赫兹时域信号。
进一步地，所述步骤S4包括：
S41：将所述样品压片的太赫兹时域信号和所述参考太赫兹时域信号分别进行傅里叶变换；
S42：根据所述傅里叶变换的计算结果确定所述样品压片的太赫兹频域谱信号和所述参考太赫兹频域谱信号。
进一步地，在所述步骤S2和所述步骤S3中，所述样品压片的太赫兹时域信号和所述参考太赫兹时域信号的确定过程均在惰性气体环境中进行。
进一步地，在所述步骤S5之后，还包括以下步骤：
S6：获取来自不同的所述毛发样品的所述样品压片的太赫兹频域谱信号；
S7：确定各所述样品压片的太赫兹频域谱信号并进行比对分析。
进一步地，在所述步骤S6之后，还包括步骤S8：
根据各所述样品压片的太赫兹频域谱信号，获取各所述样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数并建立数据库。
本发明的有益效果：本发明的毛发检测分析方法，实施时，首先将毛发样品制成样品压片，再将样品压片置于透射式光谱采集装置内以获取太赫兹时域信号，之后，再根据样品压片的太赫兹时域信号获取太赫兹频域谱信号，同时根据透射式光谱采集装置的参考太赫兹时域信号获取到参考太赫兹频域谱信号，将样品压片的太赫兹频域谱信号与参考太赫兹频域谱信号进行对比分析，进而即可确定出样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数等信息，这样便实现了对毛发样品的全面检测分析，同时，上述方法无需操作人员频繁介入，借助于透射式光谱采集装置的计算模块即可完成对样品压片的太赫兹频域谱信号和参考太赫兹频域谱信号的对比分析，如此便显著缩短了毛发检测分析耗时，提高了毛发检测分析效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的毛发检测分析方法的流程图；
图2为图1中步骤S1的一种实现方法的流程图；
图3为图2中步骤S11的一种实现方法的流程图；
图4为图3中步骤S111的一种实现方法的流程图；
图5为图1中步骤S2的一种实现方法的流程图；
图6为图1中步骤S4的一种实现方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供的一种毛发检测分析方法，包括以下步骤：
S1：提供毛发样品，将毛发样品制成样品压片。其中，样品压片可为圆片状或圆环状试样。而通过将毛发样品制成样品压片，这样便有利于毛发样品的妥善放置和保存。
S2：提供透射式光谱采集装置，并确定参考太赫兹时域信号；其中，参考太赫兹时域信号即为透射式光谱采集装置的样品仓体本身所产生的太赫兹时域信号。
S3：将样品压片放置于透射式光谱采集装置的样品仓上并确定样品压片的太赫兹时域信号；而首先确定出参考太赫兹时域信号，便能够对样品压片所产生的太赫兹时域信号形成对比，便于下一步分析工作。
S4：根据样品压片的太赫兹时域信号确定样品压片的太赫兹频域谱信号，根据参考太赫兹时域信号确定参考太赫兹频域谱信号；具体地，在获得参考太赫兹时域信号和样品压片的太赫兹时域信号后，可通过透射式光谱采集装置的计算模块对上述两信号进行计算进而得出参考太赫兹频域谱信号和样品压片的太赫兹频域谱信号。
S5：对比分析样品压片的太赫兹频域谱信号和参考太赫兹频域谱信号，确定样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数。具体地，获得参考太赫兹频域谱信号和样品压片的太赫兹频域谱信号后，可通过透射式光谱采集装置分析处理模块对参考太赫兹频域谱信号和样品压片的太赫兹频域谱信号进行对比分析，进而确定出样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数，通过分析上述数据，可判断出毛发样品供体的健康状况和毒品病理反应。
具体地，太赫兹波是指频率在0.1～10THz波段内的电磁波，具有低量子能量、大带宽和强穿透性等特点，其频率与分子的低频转动和振动频率相符。其在生物医学诊断，材料分析和工业探测等不同领域具有广泛应用。本发明实施例提供的毛发检测分析方法，根据太赫兹波的上述特点，利用THz-TDS光谱探测技术，实现了对毛发样品在太赫兹波段的时域光谱、频域光谱、吸收光谱、折射率以及介电常数等诸多信息的获取和分析，进而根据上述数据实现了对毛发样品的全面检测分析。
以下对本发明实施例提供的毛发检测分析方法作进一步说明：本发明实施例提供的毛发检测分析方法，实施时，首先将毛发样品制成样品压片，再将样品压片置于透射式光谱采集装置内以获取太赫兹时域信号，之后，再根据样品压片的太赫兹时域信号获取太赫兹频域谱信号，同时根据透射式光谱采集装置的参考太赫兹时域信号获取到参考太赫兹频域谱信号，将样品压片的太赫兹频域谱信号与参考太赫兹频域谱信号进行对比分析，进而即可确定出样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数等信息，这样便实现了对毛发样品的全面检测分析，同时，上述方法无需操作人员频繁介入，借助于透射式光谱采集装置的计算模块即可完成对样品压片的太赫兹频域谱信号和参考太赫兹频域谱信号的对比分析，如此便显著缩短了毛发检测分析耗时，提高了毛发检测分析效率。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，步骤S1包括：
S11：对毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成标准样品粉末；
S12：将标准样品粉末压合形成样品压片。具体地，通过对毛发样品进行前期处理以获得标准样品粉末，这样便能够在对毛发样品进行检测前，剔除毛发样品内存在的杂质，烘干毛发样品内的水分并使得毛发样品质地更为均匀，进而保证检测结果更为精确可靠。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，步骤S11包括：
S111：对毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成样品粉末；
S112：将样品粉末与聚乙烯粉末混合以形成标准样品粉末。具体地，通过在样品粉末中掺入聚乙烯粉末，这样便使得样品粉末容易被压制成片，而聚乙烯粉末化学性质稳定，不会对样品粉末的检测结果产生影响。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，步骤S111包括：
S1111：将毛发样品置于超声波清洗机内进行清洁；
S1112：将毛发样品置于研磨机内进行研磨粉碎；
S1113：将毛发样品置于烘干机内进行烘干。具体地，通过将毛发样品置于超声波清洗机内清洗，这样便能够彻底有效地清楚毛发样品表面的顽渍，而不损伤毛发样品。
优选地，超声波水浴温度为18℃～22℃。具体地，超声波水浴温度可为18.0℃、18.5℃、19.0℃、19.5℃、20.0℃、20.5℃、21.0℃、21.5℃或22.0℃。通过将超声波水浴温度限定为18℃～22℃，这样便保证了毛发的清洗在室温下进行，从而保证了毛发内部组分在清洗时的稳定性。
优选地，超声波水浴温度为20℃，这样一方面保证了超声波清洗时，洗涤液的活性，另一方面也保证了毛发内部组分处于适宜的温度下，保证了其在清洗时的稳定性。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1113中，烘干机的烘干温度小于等于20℃。具体地，烘干机的烘干温度可为18℃、18.1℃、18.2℃、18.3℃、18.4℃、18.5℃、18.6℃、18.7℃、18.8℃、18.9℃、19.0℃、19.1℃、19.2℃、19.3℃、19.4℃、19.5℃、19.6℃、19.7℃、19.8℃、19.9℃或20.0℃。而通过将烘干机的温度限定在18℃～20℃,这样一方面保证了烘干机的烘干效率，另一方面也保证了毛发样品在烘干时，其内部的组分不会因过热而发生改变。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，步骤S2包括：
S21：确定样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形；
S22：根据样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形确定参考太赫兹时域信号。具体地，通过确定样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形，这样便可根据透射式光谱采集装置的分析处理模块将太赫兹时域波形转化为参考太赫兹时域信号。
在本发明的一个实施例中，如图6所示，步骤S4包括：
S41：将样品压片的太赫兹时域信号和参考太赫兹时域信号分别进行傅里叶变换；
S42：根据傅里叶变换的计算结果确定样品压片的太赫兹频域谱信号和参考太赫兹频域谱信号。具体地，通过对样品压片的太赫兹时域信号和参考太赫兹时域信号进行傅里叶变换，这样便得以获得最终的样品压片的太赫兹频域谱信号以及参考太赫兹频域谱信号。进而在透射式光谱采集装置的分析处理模块的处理下，即可获取到样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数等信息。
在本发明的一个实施例中，在步骤S2和步骤S3中，样品压片的太赫兹时域信号和参考太赫兹时域信号的确定过程均在惰性气体环境中进行。具体地，样品仓内充斥有惰性气体，而惰性气体优选氩气，由于氩气的密度较为接近空气密度且大于空气密度，这样便能够保证氩气在充于样品仓的过程中能够将样品仓内的空气排出干净。而通过样品压片的太赫兹时域信号和参考太赫兹时域信号的确定过程在氩气环境中进行，这样便避免了上述过程受到空气内杂质的影响而导致检测结果失真。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，在步骤S5之后，还包括以下步骤：
S6：获取来自不同的毛发样品的样品压片的太赫兹频域谱信号；
S7：确定各样品压片的太赫兹频域谱信号并进行比对分析。具体地，通过对各样品压片的太赫兹频域谱信号进行比对分析，这样便能够以健康供体的毛发样品为参照，确定出异常的毛发样品。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，在步骤S7之后，还包括步骤S8：
根据各样品压片的太赫兹频域谱信号，获取各样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数并建立数据库。这样，即可比对各样品压片之间在分子结构、元素含量和成分组成上的太赫兹频域谱信号的差异，实现大数据统计和分析，建立具有公信度和实用价值的数据库，为健康普查、疾病预诊、元素积累衡量和吸食毒品鉴定等应用领域提供精准快捷有效地检测手段和可靠依据。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种毛发检测分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：提供毛发样品，将所述毛发样品制成样品压片；
S2：提供透射式光谱采集装置，并确定参考太赫兹时域信号；
S3：将所述样品压片放置于所述透射式光谱采集装置的样品仓上并确定所述样品压片的太赫兹时域信号；
S4：根据所述样品压片的太赫兹时域信号确定所述样品压片的太赫兹频域谱信号，根据所述参考太赫兹时域信号确定参考太赫兹频域谱信号；
S5：对比所述样品压片的太赫兹频域谱信号和所述参考太赫兹频域谱信号，确定所述样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数。
2.根据权利要求1所述的毛发检测分析方法，其特征在于：所述步骤S1包括：
S11：对所述毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成标准样品粉末；
S12：将所述标准样品粉末压合形成样品压片。
3.根据权利要求2所述的毛发检测分析方法，其特征在于：所述步骤S11包括：
S111：对所述毛发样品进行清洁、粉碎和干燥并制成样品粉末；
S112：将所述样品粉末与聚乙烯粉末混合以形成标准样品粉末。
4.根据权利要求3所述的毛发检测分析方法，其特征在于：所述步骤S111包括：
S1111：将所述毛发样品置于超声波清洗机内进行清洁；
S1112：将所述毛发样品置于研磨机内进行研磨粉碎；
S1113：将所述毛发样品置于烘干机内进行烘干。
5.根据权利要求4所述的毛发检测分析方法，其特征在于：在所述步骤S1113中，所述烘干机的烘干温度小于等于20℃。
6.根据权利要求1～5任一项所述的毛发检测分析方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
S21：确定所述样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形；
S22：根据所述样品仓在空载状态下的太赫兹时域波形确定所述参考太赫兹时域信号。
7.根据权利要求1～5任一项所述的毛发检测分析方法，其特征在于：所述步骤S4包括：
S41：将所述样品压片的太赫兹时域信号和所述参考太赫兹时域信号分别进行傅里叶变换；
S42：根据所述傅里叶变换的计算结果确定所述样品压片的太赫兹频域谱信号和所述参考太赫兹频域谱信号。
8.根据权利要求1～5任一项所述的毛发检测分析方法，其特征在于：在所述步骤S2和所述步骤S3中，所述样品压片的太赫兹时域信号和所述参考太赫兹时域信号的确定过程均在惰性气体环境中进行。
9.根据权利要求1～5任一项所述的毛发检测分析方法，其特征在于：在所述步骤S5之后，还包括以下步骤：
S6：获取来自不同的所述毛发样品的所述样品压片的太赫兹频域谱信号；
S7：确定各所述样品压片的太赫兹频域谱信号并进行比对分析。
10.根据权利要求9所述的毛发检测分析方法，其特征在于：在所述步骤S6之后，还包括步骤S8：
根据各所述样品压片的太赫兹频域谱信号，获取各所述样品压片的吸收光谱、折射率和介电常数并建立数据库。
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111189797A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-22 | 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 | 塑料老化分析方法及装置 |
| CN112504991A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 西南科技大学 | 一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统 |
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2019
- 2019-01-29 CN CN201910086293.2A patent/CN109655428A/zh active Pending
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