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...显著。在环境问题中,土壤问题和水质问题是十分重要的课题之一,对于土壤监测和水质监测往往使用元素分析的方法。传统的实验室检测方式虽然精度高、准确性好,但是耗时长、流程复杂,无法实现原位检测或远程快速检测。使用激光诱导击穿光谱(LIBS)可以有效改善上述问题,但是其准确率低,存在相邻特征谱线干扰。激光诱导击穿光谱联合激光诱导荧光技术(LIBS-LIF)则是对LIBS技术的进一步强化升级,满足了检测需求。文章首先介绍了LIBS技术以及LIBS-LIF技术的基本原理;接着简要介绍LIBS-LIF技术在土壤监测的应用情况,介绍了技术的应用起源和研究进展;然后介绍LIBS技术和LIBS-LIF技术在水质监测方面的应用,由于液体检测中对于预处理的方式最为重要,因此此处简要归纳了液体检测样品预处理的方法,最后对LIBS-LIF技术在环境方面的应用做出总结和展望。LIBS-LIF技术具有着传统实验室检测无法比拟的优势,也正处于热门研究方向,未来潜力无限。 关键词: 激光诱导击穿光谱(LIBS);激光诱导击穿光谱联合激光诱导荧光技术(LIBS-LIF);环境监测;土壤监测;水质监测 Elemental Analysis Application of Laser Induced Breakdown Spectroscopy assisted with Laser Induced fluorescence(LIBS-LIF) Technology in Environmental Monitoring Abstract: The importance of environmental monitoring is becoming more and more significant under the background of increasingly prominent environmental problems. Among the environmental problems, soil problem and water quality problem is one of the very important topics. Element analysis is often used for soil monitoring and water quality monitoring. Although the traditional laboratory detection method has high accuracy and good accuracy, it takes a long time and the process is complex, so it is impossible to realize in-situ detection or remote rapid detection. Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) can effectively improve the above problems, but its accuracy is low and there is interference between adjacent characteristic lines. Laser-induced breakdown spectroscopy assisted with laser-induced fluorescence (LIBS-LIF) is a further enhancement and upgrade of LIBS technology to meet the detection needs. This paper first introduces the basic principles of LIBS technology and LIBS-LIF technology, then briefly introduces the application of LIBS-LIF technology in soil monitoring, and introduces the application origin and research progress of LIBS-LIF technology. Then it introduces the application of LIBS technology and LIBS-LIF technology in water quality monitoring. Because the way of pretreatment is the most important in liquid detection, the pretreatment methods of liquid testing samples are briefly summarized here. Finally, the application of LIBS-LIF technology in the environment is summarized and prospected. LIBS-LIF technology has incomparable advantages over traditional laboratory testing, and it is also in a hot research direction, with unlimited potential in the future. Keywords: Laser induced breakdown spectroscopy(LIBS); Laser induced breakdown spectroscopy assisted with Laser Induced fluorescence(LIBS-LIF); Environmental monitoring; Soil monitoring; Water quality monitoring Completion time: 2021-11 目录 0. 引言 1. 技术简介 1.1 LIBS技术简介 1.1.1 LIBS技术的基本原理 1.1.2 LIBS技术的定量分析 1.1.3 LIBS技术的优缺点 1.2 LIBS-LIF技术 1.2.1 LIF技术的基本原理 1.2.2 Co原子的LIBS-LIF增强原理 2. LIBS-LIF技术用于土壤监测 2.1 早期研究 2.2 近期研究现状 3. LIBS及LIBS-LIF技术用于水质监测 3.1液体直接检测 3.2液固转换检测 3.2.1吸附法 3.2.2成膜法 3.2.3微萃取法 3.2.4冷冻法 3.2.5电沉积法 3.3液气转换检测 4. 总结与展望 参考文献 0. 引言 随着经济的发展,人们物质生活水平提高的同时,环境的问题也愈发突出,其中,土壤问题和水体问题十分突出。 土壤是包括人类在内的一切生物体生存的载体,土壤的质量与农作物的生长息息相关,而农作物的收成则是人类发展的基石。在工业化发展的影响下,土壤重金属污染和积累成为了一个世界性的问题,尤其在中国特别是长三角地区尤为严重[1]。 水是生命之源,水体问题直接关系到所有生物体的生存。环境中的水体问题,主要集中在工业废水的治理与监测上。工业废水中含有大量重金属元素,其难以生物降解,重金属元素会随着水体流动而扩散。 物质元素分析在土壤分析和水质分析上是常用的方式。传统的分析方法是基于实验室的元素光谱分析法,其具有高精度、高稳定的特点,如:原子吸收光谱法(Atomic absorption spectrometry, AAS)、电感耦合等离子体质谱法(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, ICP-AES)等,但是此类光谱的检测样品预处理复杂、检测操作难度高、需要庞大复杂的实验设备,且对样品造成损坏,有所不便[2,3]。 激光诱导击穿光谱(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种基于原子光谱分析技术,与传统的光谱分析技术相比,其实验装置简单便携、操作简便、应用广泛、可远程测量,同时有在简单预处理样品或根本不预处理的情况下进行现场测量的潜力。因此,其满足在环境监测中,特别是土壤监测和水质监测此类希望可以在现场检测、快速便捷检测,同时精度较高的需求。LIBS技术很容易与其他技术如激光诱导荧光技术(Laser induced fluorescence, LIF)、拉曼光谱(Raman)等技术联用,进一步提高了 LIBS技术的检测准确度和竞争力[4]。 1. 技术简介 1.1 LIBS技术简介 LIBS技术最早可以追溯到20世纪60年代Brech, F.和Cross, L.所做的激光诱导火花散射实验,其中的一项实验使用红宝石激光器产生的激光照射材料后产生等离子体羽流。经过了几十年的发展,LIBS技术得到了显著发展,其在环境检测、文物保护鉴定、岩石检测、宇宙探索等领域中被广泛应用。 1.1.1 LIBS技术的基本原理 LIBS技术的装置主要由脉冲激光器、光谱仪、样品装载平台和计算机组成,光谱仪和计算机之间常常由光电倍增管或CCD等光电转换器件连接,如图 1所示[3]。 图 1 LIBS实验装置图[3] 首先,通过脉冲激光器产生强脉冲激光后由透镜聚焦到样品上,被聚焦区域的样品吸收,产生初始自由电子,并在持续的激光脉冲作用下加速。初始自由电子获取到足够高的能量之后,会轰击原子电离产生新的自由电子。随着激光脉冲作用的持续,自由电子和原子的作用如此往复碰撞,在短时间内形成等离子体,形成烧蚀坑。接着,激光脉冲结束,等离子体温度逐渐降低,产生连续背景辐射并产生原子或离子的发射光谱。通过光谱仪采集信号,在计算机上分析特征谱线的波长和强度信息就可以对样本中的元素进行定性和定量分析[2]。 1.1.2 LIBS技术的定量分析 由文献[2]可知,LIBS技术的定量分析方法通常有外标法、内标法和自由校准法(CF)。其中,最简单方便的是外标法。 外标法由光谱分析基本定量公式Lomakin-Scheibe公式 I=aCb(1)I=aC^b \tag{1} I=aCb(1) 式中III为光谱强度,aaa为比例系数,CCC为元素浓度,bbb为自吸收系数。自吸收系数bbb会随着元素浓度CCC的减小而增大,当元素浓度CCC很小时,b=1b=1b=1。使用同组仪器测量时aaa和bbb的值为定值。 将式(1)左右两边取对数,得 lgI=blgC+lga(2)lgI=blgC+lga \tag{2} lgI=blgC+lga(2) 由式(2)可知,当b=1时,光谱强度和元素浓度呈线性关系。因此,可以通过检验一组标准样品的元素浓度和对应的光谱强度,绘制出对应的标准曲线,从而根据曲线的得到未知样品的浓度值。 如图 2 (a)(b)所示,通过使用LIBS技术多次测定一系列含有Co元素的标准样品的光谱强度后取平均可以绘制出图 2 (b)所示的校正曲线[5]。同时可以计算出曲线的相关系数R^2、交叉验证均方差(RMSECV)和样品中Co元素的检出限(LOD)。 图 2 用LIBS和LIBS-LIF技术测定有效钴元素的光谱和校准曲线[5] (a) (b)使用LIBS技术测定,(c) (d)使用LIBS-LIF技术测定 1.1.3 LIBS技术的优缺点 随着LIBS技术的提高和广泛应用,其自身独特的优势也显示出来,其主要优点主要如下[6]: (1)样品不需要进行预处理或只需要稍微预处理。 (2)样品检测时间短,相较于传统的AAS、ICP-AES等技术检测需要几分钟到几小时的时间相比,LIBS技术检测只需要3-60秒。 (3)样品的检出限LOD高,对于低浓度样品检测更加灵敏精确。 (4)实验装置结构简单,便携性高。 (5)可用于远程遥感监测 (6)对于检测样品的损伤基本没有,十分适合对于文物遗迹等方面进行应用 LIBS技术也有着自身的缺陷,其中问题最大的就是相较于传统的AAS、ICP-AES等技术来说,LIBS的检测准确性低,只有5-20%。 但LIBS还有一个优点在于很容易与其他技术如激光诱导荧光技术(Laser induced fluorescence, LIF)、拉曼光谱(Raman)等技术联用,可以弥补LIBS技术的检测准确率低的缺陷,同时结合其他技术的优势提高竞争力[7]。 1.2 LIBS-LIF技术 LIBS技术常常与LIF技术联合使用,即LIBS-LIF技术。通过LIF技术对特征曲线信号的选择性加强作用,有效的提高了检测的准确率,改善了单独使用LIBS检测准确率低的缺陷。 LIBS-LIF技术在1979年由Measures, R. M.和Kwong, H. S.首次使用,用于各种样品中微量铬元素的选择性激发。 1.2.1 LIF技术的基本原理 LIF技术,是通过激光辐射激发原子或者分子,之后被照射的原子或分子自发发射出的荧光。 首先,调节入射激光的波长,从而改变入射激光的能量。之后,当入射激光的能量与检测区域中的气态分子或原子的能级差相同时,分子或原子将被激光共振激发跃迁至激发态,但是这种激发态并不稳定,会通过自发辐射释放出另一个光子能量并向下跃迁,同时发射出分子或原子荧光,这便是激光诱导荧光。 其中,分子或原子发射荧光的跃迁过程主要有共振荧光、直越线荧光、阶跃线荧光和多光子荧光四种,如图3所示[2]。元素被激发的直跃线荧光往往强度大,散射光干扰弱,故被常用。 图 3 分子或原子发射荧光的跃迁过程[2] 1.2.2 Co原子的LIBS-LIF增强原理 下面将以Co元素为例,说明LIBS-LIF技术的原理。 Co元素直跃线荧光的产生原理图如图 4所示[5]。波长为304.40nm的激光能量刚好等于Co原子基态到高能态(4.07eV)的能级差,Co原子被304.40nm的激发照射后跃迁至该能级。随后,该能级上的Co原子通过自发辐射释放能量跃迁至低能态(0.43eV),同时发出波长为304.51nm的荧光。因此,采用LIF的激发波长为304.40nm,光谱仪对应的检测波长为304.51nm。 图 4 Co元素直跃线荧光产生原理图[5] LIBS-LIF技术的装置如图 5所示[5],与LIBS装置不同的是其增加了一台可调激光器,如染料激光器、OPO激光器等。其用于激发特定元素的被之前LIBS激发出的等离子体。该激光平行于样品表面照射,不会对样品产生损伤。 图 5 LIBS-LIF实验装置图[5] 在本次Co元素的检测中,OPO激光器的波长为304.40nm。样品首先通过脉冲激光器垂直照射后产生等离子体,原理和LIBS技术一致。之后使用OPO激光器产生的304.40nm的激光照射等离子体,激发荧光信号,增强特征谱线的强度。最后通过光谱仪采集信号,在计算机上分析特征谱线。 LIBS-LIF技术对Co原子测定的光谱和校正曲线如图 2 (c)(d)所示。通过与(a)(b)图对可得到,使用LIBS-LIF技术明显增强了Co原子的特征谱线强度,同时定量分析得到的校正曲线的相关系数R^2、交叉验证均方差(RMSECV)和样品中Co元素的检出限(LOD)数值都有很好的改善。 2. LIBS-LIF技术用于土壤监测 土壤监测是LIBS-LIF技术的最传统应用方向之一。土壤成分复杂,蕴含多种微量元素,这些元素必须维持在合理的范围内。若如铬等相关微量元素过低,则会对作物的生长产生影响;而若铅等重金属元素过高,则表明土地受到了污染,种植出的作物可能存在重金属残留的问题。 2.1 早期研究 LIBS-LIF技术用于大气压下的土壤元素检测可以最早追溯到1997年Gornushkin等人使用LIBS技术联合大气紫外线测定石墨、土壤和钢中钴元素的可行性[8],其紫外线即起到作为LIF光源的作用。 之后,为了评估该技术在现场快速检测分析中的可行性,其使用了可以同时检测分析22种元素的Paschen-Runge光谱仪以发挥LIBS技术可以快速检测多种元素的优势。同时使用染料激光器作为LIF光源,使用LIBS-LIF技术对Cd和TI元素进行了信号选择性增强测量,排除了邻近元素谱线的干扰。但是对于Pb元素还无法检测[9]。 2.2 近期研究现状 华中科技大学GAO等人在2018年对土壤中难以检测的Sb元素使用LIBS-LIF技术进行检验,排除了检验Sb元素时邻近Si元素的干扰,并探讨了使用常规LIBS时在287nm-289nm的波长下不同的ICCD延时长度对信号强度的影响,以及使用LIBS-LIF技术时作为LIF光源的OPO激光器激光能量对Sb元素特征谱线信号强度与信噪比的影响、激光光源脉冲间延时长度对Sb元素特征谱线信号强度与信噪比的影响,由相关结果得到了最优实验条件[10],如图 6至图 8所示。 图 6 不同ICCD延迟时间下样品在287.0-289.0 nm波段的光谱 图 7 LIBS-LIF和常规LIBS得到的光谱比较 图 8 Sb特征谱线的强度和信噪比曲线 (A)Sb特征谱线的强度和信噪比随OPO激光能量的变化关系;(B)Sb特征谱线的强度和信噪比随两个激光器之间脉冲延迟的变化关系 近期,该实验室研究了利用LIBS-LIF测定土壤中的有效钴含量。该实验着重于研究检测土壤中能被植物吸收的元素,即有效元素,强化研究的实际意义;利用DPTA提取样品,增大检测浓度;使用LIBS-LIF测定有效钴含量,排除了相邻元素的干扰。 3. LIBS及LIBS-LIF技术用于水质监测 LIBS及LIBS-LIF技术用于水质检测的原理和流程土壤检测基本一致,但是面临着更多的挑战。在水样的元素定量测定中,水的溅射会干扰到光的传播和收集,从而降低采集的灵敏度;由于水中羟基(OH)的猝灭作用会使得激发的等离子体寿命较短,因此等离子体的辐射强度低,进而影响分析灵敏度[2]。同时,由于部分实验方式造成使用LIBS-LIF技术不太方便,只能使用传统LIBS技术。 因此,在使用LIBS技术进行检验时还需要做相关改进。最常见的就是进行样品的预处理,在样品制备上进行改进。 由文献[11]整理可知,样品的预处理主要可以分为液体直接检测、液固转换检测、液气转换检测三种。 3.1液体直接检测 液体直接检测主要有两种方式:将光聚焦在静态液体测量和将光聚焦在流动的液体测量两种。 最早期使用LIBS技术进行检验的就是直接将光聚焦在静态液体表面测量。但其精确度和灵敏度往往比将光聚焦在流动的液体测量低。Barreda等人比较了在静态、液体喷射态和液体流动态下硅油中的铂元素使用LIBS进行检测,最后液体喷射态和液体流动态下的LOD比静态下降低了7倍[12]。 但上述实验是在有气体保护下进行的结果。总体上看,液体直接检测并不是一个很好的选择。 图 9 液体分析的三种不同实验装置图[12] a液体喷射分析,b静态液体分析,c通道流动液体分析 3.2液固转换检测 液固转换法是检测中最常用的方法,其主要可以分为以下几类: 3.2.1吸附法 吸附法是最常用的预处理方式,利用可吸附材料吸收液体中的微量元素。常用的材料有碳平板、离子交换聚合物膜,或者滤纸、竹片等将液体转换为固体,从而进行分析。 2008年,华南理工大学Chen等人以木片作为基底吸附水溶液的方式测定了Cr、Mn、Cu、Cd、Pb五种金属元素在微量浓度下的校正曲线,其检出限比激光聚焦在页面上直接分析高出2-3个数量级[13]。之后2017年,同实验室的Kang等人以木片作为基底吸附水溶液的方式,使用LIBS-LIF技术对水中的痕量铅进行了高灵敏度测量,最后得到的铅元素的LOD为~0.32ppb,超过了传统实验室检测技术ICP-AES的检测方式,为国际领先水平[14]。 3.2.2成膜法 与吸附法相反,成膜法是将水样滴在非吸水性衬底上,如Si+SiO2衬底和多空电纺超细纤维等,然后干燥成膜,从而转化为固体进行分析。 3.2.3微萃取法 微萃取法是利用萃取剂和溶液中的微量元素化学反应来实现富集。其中,分散液液体微萃取(Dispersion liquid-liquid microextraction, DLLME)是一种简单、经济、富集倍数高、萃取效率高的方法,被广泛使用。 3.2.4冷冻法 将液体冷冻成为冰是液固转化的一种直接预处理方式,冰的消融可以防止液体飞溅和摇晃,从而改善液体分析性能。 3.2.5电沉积法 电沉积法是利用电化学反应,将液体中的样品转化为固体样品并进行预浓缩,之后用于检测。该方法可以使得灵敏度大大提高,但是实验设备也变得复杂,预处理工作量也有变大。 3.3液气转换检测 将液体转化为气溶胶可以使得样品更加稳定,从而产生更稳定的检测信号。可以使用超声波雾化器和膜干燥器等产生气溶胶,再进行常规的LIBS-LIF检测。 Aras等人使用超声波雾化器和薄膜干燥器单元产生亚微米级的气溶胶,实现了液气体转换,并在实际水样上测试了该超声雾化-LIBS系统的适用性,相关实验装置如图 10、图 11所示[15]。 图 10 用于金属气溶胶分析的LIBS实验装置图[15] M:532 nm反射镜,L:聚焦准直透镜,W:石英,P:泵浦,BD:光束转储 图 11 样品导入部分结构图[15] (A)与薄膜干燥器相连的USN颗粒发生器去溶装置(加热器和冷凝器);(B)与5个武装聚四氟乙烯等离子电池相连的薄膜干燥器。G:进气口,DU:脱溶装置,W:废料,MD:薄膜干燥机,L:激光束方向,C:样品池,M:反射镜,F.L.:聚焦透镜 4. 总结与展望 本文简要介绍了LIBS和LIBS-LIF的原理,并对LIBS-LIF在环境监测中的土壤监测和水质检测做了简要的介绍和分类。 LIBS-LIF在土壤监测的技术已经逐渐成熟,基本实现了土壤的快速检测,同时也有相关便携式设备的研究正在进行。对于水质监测方面,使用LIBS-LIF检测往往集中在液固转换法的使用上,对于气体和液体直接检测,由于部分实验装置的限制,联用LIF技术往往比较困难,只能使用传统的LIBS技术。 LIBS-LIF技术快速检测、不需要样品预处理或只需要简单处理、可以实现就地检测等优势与传统实验室检测相比有着独到的优势,虽然目前由于技术限制精度还不够高,但是在当前该领域的火热研究趋势下,相信未来该技术必定可以大放异彩,为绿色中国奉献光学领域的智慧。 参考文献 [1] Hu B, Jia X, Hu J, et al.Assessment of Heavy Metal Pollution and Health Risks in the Soil-Plant-Human System in the Yangtze River Delta, China[J].International Journal of Environmental Research and Public Health,2017, 14 (9): 1042. [2] 康娟. 基于激光剥离的物质元素高分辨高灵敏分析的新技术研究[D]. 华南理工大学,2020. [3] 马菲, 周健民, 杜昌文.激光诱导击穿原子光谱在土壤分析中的应用[J].土壤学报: 1-11. [4] Gaudiuso R, Dell'aglio M, De Pascale O, et al.Laser Induced Breakdown Spectroscopy for Elemental Analysis in Environmental, Cultural Heritage and Space Applications: A Review of Methods and Results[J].Sensors,2010, 10 (8): 7434-7468. [5] Zhou R, Liu K, Tang Z, et al.High-sensitivity determination of available cobalt in soil using laser-induced breakdown spectroscopy assisted with laser-induced fluorescence[J].Applied Optics,2021, 60 (29): 9062-9066. [6] Hussain Shah S K, Iqbal J, Ahmad P, et al.Laser induced breakdown spectroscopy methods and applications: A comprehensive review[J].Radiation Physics and Chemistry,2020, 170. [7] V S D, George S D, Kartha V B, et al.Hybrid LIBS-Raman-LIF systems for multi-modal spectroscopic applications: a topical review[J].Applied Spectroscopy Reviews,2020, 56 (6): 1-29. [8] Gornushkin I B, Kim J E, Smith B W, et al.Determination of Cobalt in Soil, Steel, and Graphite Using Excited-State Laser Fluorescence Induced in a Laser Spark[J].Applied Spectroscopy,1997, 51 (7): 1055-1059. [9] Hilbk-Kortenbruck F, Noll R, Wintjens P, et al.Analysis of heavy metals in soils using laser-induced breakdown spectrometry combined with laser-induced fluorescence[J].Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy,2001, 56 (6): 933-945. [10] Gao P, Yang P, Zhou R, et al.Determination of antimony in soil using laser-induced breakdown spectroscopy assisted with laser-induced fluorescence[J].Appl Opt,2018, 57 (30): 8942-8946. [11] Zhang Y, Zhang T, Li H.Application of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) in environmental monitoring[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2021, 181: 106218. [12] Barreda F A, Trichard F, Barbier S, et al.Fast quantitative determination of platinum in liquid samples by laser-induced breakdown spectroscopy[J].Anal Bioanal Chem,2012, 403 (9): 2601-10. [13] Chen Z, Li H, Liu M, et al.Fast and sensitive trace metal analysis in aqueous solutions by laser-induced breakdown spectroscopy using wood slice substrates[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2008, 63 (1): 64-68. [14] Kang J, Li R, Wang Y, et al.Ultrasensitive detection of trace amounts of lead in water by LIBS-LIF using a wood-slice substrate as a water absorber[J].Journal of Analytical Atomic Spectrometry,2017, 32 (11): 2292-2299. [15] Aras N, Yeşiller S Ü, Ateş D A, et al.Ultrasonic nebulization-sample introduction system for quantitative analysis of liquid samples by laser-induced breakdown spectroscopy[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2012, 74-75: 87-94. 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/yyyyang666/article/details/129210164。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-08-13 12:41:47
360
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Python
...叶变换是一种信号处理方法,它将时域中的音频信号转换为频域表示,以便于观察和分析信号在不同时间点上的频率成分。在本文的上下文中,通过使用Python库librosa对歌曲音频执行STFT,我们可以得到一个二维的频谱图,其中一维代表时间轴,另一维代表频率轴,从而可视化音乐信号随时间变化的频率内容。 Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) , MFCCs是一种常用的人工听觉特征,常被应用于语音识别、音乐信息检索等领域。该特征通过模拟人耳对不同频率声音感知的非线性特性,首先将音频信号经过滤波器组转化为Mel尺度的频谱,然后对其取对数并进行离散余弦变换(DCT),从而提取出一组系数,即MFCC特征。在文章中,利用librosa库提取MFCC特征是为了进一步理解和分析音乐的音调结构与旋律特点。 节拍检测(Beat Tracking) , 节拍检测是音乐信息检索和音乐分析中的重要任务,目的是从一首歌曲的音频信号中自动识别并标记出每个节拍的位置。在Python的librosa库中,librosa.beat.beat_track函数可以实现这一功能,通过对音频信号进行处理并估计其节奏强度,进而确定每一拍的具体时间位置。这对于后续的音乐分析、同步视觉效果或音乐生成等方面具有重要意义。
2023-08-07 14:07:02
221
风轻云淡
Cassandra
...每个节点的数据都完好无损,一点问题都没有,不然可就麻烦了。而AntiEntropy就是用来干这件事儿的! 2. 为什么需要AntiEntropy? 你可能会问:“那我们为什么需要专门搞一个AntiEntropy呢?难道不能靠其他方式解决吗?”好问题!确实,在分布式系统中,我们有很多方法可以保证数据一致性,比如通过同步复制等手段。不过嘛,随着系统越做越大,数据也越来越多,传统的那些招数就有点顶不住了。这时候,AntiEntropy就能大显身手了。 AntiEntropy的主要作用在于: - 检测并修复数据不一致:通过对比不同节点上的数据,发现那些不一致的地方,并进行修复。 - 提高系统可靠性:即使某个节点出现故障,系统也能通过对比其他健康节点的数据来恢复数据,从而提高整个系统的可靠性和稳定性。 3. AntiEntropy的工作原理 现在我们知道了为什么需要AntiEntropy,那么它是怎么工作的呢?简单来说,AntiEntropy分为两个主要步骤: 1. 构建校验和 每个节点都会生成一份数据的校验和(Checksum),这是一种快速验证数据是否一致的方法。 2. 比较校验和 节点之间会互相交换校验和,如果发现不一致,就会进一步比较具体的数据块,找出差异所在,并进行修复。 举个例子,假设我们有两个节点A和B,它们都存储了一份相同的数据。节点A会计算出这份数据的校验和,并发送给节点B。要是节点B发现收到的校验和跟自己算出来的对不上,那它就知道数据八成是出问题了。然后它就会开始搞维修,把数据给弄好。 4. 如何在Cassandra中实现AntiEntropy? 终于到了激动人心的部分啦!咱们来看看如何在Cassandra中实际应用AntiEntropy。Cassandra提供了一种叫做Nodetool的命令行工具,可以用来执行AntiEntropy操作。这里我将给出一些具体的命令示例,帮助大家更好地理解。 4.1 启动AntiEntropy 首先,你需要登录到你的Cassandra集群中的任何一个节点,然后运行以下命令来启动AntiEntropy: bash nodetool repair -pr 这里的-pr参数表示只修复主副本(Primary Replicas),这样可以减少不必要的网络流量和处理负担。 4.2 查看AntiEntropy状态 想知道你的AntiEntropy操作进行得怎么样了吗?你可以使用以下命令查看当前的AntiEntropy状态: bash nodetool netstats 这个命令会显示每个节点正在进行的AntiEntropy任务的状态,包括已经完成的任务和正在进行的任务。 4.3 手动触发AntiEntropy 有时候你可能需要手动触发AntiEntropy,特别是在遇到某些特定问题时。你可以通过以下命令来手动触发AntiEntropy: bash nodetool repair -full 这里的和分别是你想要修复的键空间和列族的名字。使用-full参数可以执行一个完整的AntiEntropy操作,这通常会更彻底,但也会消耗更多资源。 5. 结论 好了,小伙伴们,今天关于Cassandra的AntiEntropy我们就聊到这里啦!AntiEntropy是维护分布式数据库数据一致性和完整性的关键工具之一。这话说起来可能挺绕的,但其实只要找到对的方法,就能让它变成你的得力助手,在分布式系统的世界里让你得心应手。 希望这篇文章对你有所帮助,如果你有任何疑问或者想了解更多细节,请随时留言交流哦!记得,技术之路虽然充满挑战,但探索的乐趣也是无穷无尽的!🚀 --- 这就是今天的分享啦,希望你喜欢这种更接近于聊天的方式,而不是冷冰冰的技术文档。如果有任何想法或者建议,欢迎随时和我交流!
2024-10-26 16:21:46
55
幽谷听泉
Shell
...关重要。 5. 如何检测和避免Shell脚本中的“内存泄漏” - 监控内存使用:编写脚本定期检查系统内存使用情况,如利用free -m命令获取内存使用量,并结合阈值判断是否异常增长。 - 优化代码逻辑:尽量减少不必要的变量创建和重复计算,尤其在循环结构中。 - 资源清理:确保打开的文件、网络连接等资源在使用完毕后及时关闭。 - 压力测试与调试:对长期运行或复杂逻辑的Shell脚本进行负载测试,观察系统资源消耗情况,如有异常增长,应进一步排查原因。 6. 结语 Shell脚本中的“内存泄漏”问题虽不像C/C++这类手动管理内存的语言那么常见,但也值得每一位脚本开发者警惕。只有理解了问题的本质,才能在实践中防微杜渐,写出既高效又稳健的Shell脚本。下次你写脚本的时候,不妨多花点心思琢磨一下,怎么才能更巧妙地管理和释放那些隐藏在代码背后的宝贵资源。毕竟,真正牛掰的程序员不仅要会妙手生花地创造,更要懂得像呵护自家花园一样,精心打理他们所依赖着的每一份“土壤”。 --- 以上只是一个初步的框架和示例,实际撰写时可针对每个部分展开详细讨论,增加更多的代码示例以及实战技巧,以满足不少于1000字的要求。同时呢,咱得保持大白话交流,时不时丢出自己的独特想法和一些引发思考的小问题,这样更能帮助读者更好地get到重点,也能让他们更乐意参与进来,像朋友聊天一样。
2023-01-25 16:29:39
71
月影清风
JQuery插件下载
...缝地在不同交互环境下检测到用户的双击行为,无论是桌面端使用鼠标还是移动端利用触摸屏幕进行操作。开发者只需简单调用该插件方法,即可便捷地为页面元素添加双击事件监听器,无需关心底层的事件差异与兼容性问题。这样极大地简化了开发流程,提升了代码复用性和维护性。例如,使用时只需在目标元素上调用dblclick()方法,就可以实现双击时触发特定的回调函数,从而增强用户体验,满足更多交互场景的需求。总之,jQuery-doubleTap是跨平台、响应式网页设计中不可或缺的一个辅助工具,有助于构建更加统一且友好的用户界面交互体验。 点我下载 文件大小:39.54 KB 您将下载一个JQuery插件资源包,该资源包内部文件的目录结构如下: 本网站提供JQuery插件下载功能,旨在帮助广大用户在工作学习中提升效率、节约时间。 本网站的下载内容来自于互联网。如您发现任何侵犯您权益的内容,请立即告知我们,我们将迅速响应并删除相关内容。 免责声明:站内所有资源仅供个人学习研究及参考之用,严禁将这些资源应用于商业场景。 若擅自商用导致的一切后果,由使用者承担责任。
2023-10-04 19:45:20
324
本站
Java
...。 equals()方法 , equals()是Java Object类提供的一个方法,用于检测两个对象的内容是否相等。在Object类中,equals()默认的行为是比较对象引用是否相等,但在诸如String、Integer等许多类中,已经重写了equals()方法以实现基于对象内容的比较。在文章的例子中,即使str1和str2指向不同的内存地址,但它们通过equals()方法比较时能够根据它们包含的实际字符串内容来判断是否相等,所以返回true。
2023-06-27 10:13:01
314
键盘勇士
Java
...setFont()方法,开发者可以灵活地将字体名称、风格(如加粗、斜体)以及大小应用于JFrame窗口标题,实现丰富的视觉效果。 近期,随着跨平台应用需求的增长和JavaFX等新一代GUI工具包的发展,对于字体管理的研究与实践也更为深入。例如,在JavaFX中,CSS样式表被广泛应用以统一管理和定制所有UI组件的字体样式,这不仅包括窗口标题,还包括按钮、标签、文本框等各种控件。 同时,值得注意的是,尽管代码示例中使用了“微软雅黑”这一字体,但在跨平台环境中,不同操作系统可能并不支持同一字体。因此,在实际项目开发中,程序员需确保所选字体在目标系统上的可用性,或者采用动态检测并加载字体的方法,以保证应用在各种环境下的兼容性和一致性。 另外,Java 17及后续版本对图形用户界面的支持持续增强,引入了更多关于字体渲染和管理的API改进,使得开发者能够更加精细地控制字体显示效果,比如支持可变字体和高级排版特性,进一步丰富了Java桌面应用的界面设计空间。 总的来说,从简单的setFont()方法开始,深入探索Java GUI编程中字体的运用与优化,不仅可以提升软件的美感与专业度,也是紧跟技术发展潮流,实现跨平台友好交互的关键步骤。
2024-01-10 15:44:21
386
软件工程师
CSS
...要用到依据底端定位的方法。 body { position: relative; height: 100vh; / 确保body占满整个屏幕 / } .bg { position: absolute; bottom: 0; / 此时bottom属性是相对于body元素的底端来确定位置 / left: 0; width: 100%; height: auto; z-index: -1; } 上述代码中,我们通过将body元素设定为相对布局来给后代元素(即背景图)提供相对布局的参照。接着,我们将背景图的底端位置设定为相对于body元素的底端,这样就能够实现依据底端来定位元素。 须要注意的是,我们须要将背景图的z-index设定为负数,以确保它在文档流中处于最底层。 总之,依据底端并非顶部定位元素可以在某些情况下提供更好的灵活性。在使用时,须要注意设定好参照元素,以及使用相应的CSS属性来实现定位。
2023-03-13 10:55:41
529
代码侠
Python
...ython提供了多种方法,如使用列表推导式创建新列表代替原列表,或者先记录待删除项,遍历结束后再统一执行删除操作。此外,还可以考虑采用更为安全的数据结构,如集合或生成器表达式,在某些场景下能有效避免迭代过程中的状态改变问题。 另外,Python官方文档也强调了对于可变对象在循环中正确操作的重要性,并提供了一系列最佳实践建议。例如,《Effective Python》一书中提到,“在对容器元素进行迭代的同时对其进行修改是一种反模式,应尽量避免”。这一观点与我们之前分析“外星人入侵”游戏bug时得出的结论相吻合,再次提醒我们在实际编程中关注细节,遵循正确的编程范式,以提升代码质量和程序稳定性。
2023-12-10 11:15:11
201
昨夜星辰昨夜风_t
Java
...为null。然后通过检测引用是否为null来检测其是否引用了任何对象。 0 在Java中,0通常用于代表整型、浮点型和字符型等简单数据类型的初始值。详细来讲,当一个字段被定义但未被赋值时,其值为0。 public class ZeroDemo { public static void main(String[] args){ int num = 0; if(num == 0){ System.out.println("num为0"); } } } 在上述代码中,我们将一个整型字段赋值为0。然后通过检测字段是否为0来检测其是否被赋值。 总而言之,null和0在Java中具有不同的语义和用法。需要我们根据实际场景进行区别使用。
2023-08-23 11:18:12
334
键盘勇士
Python
...处理数值时,我们需要检测输入值是否为数值,这可以借助于Python自带方法来执行。以下是一些常用到的方法: isdigit()方法用来检测文本字符串是否仅包含数值 num = "123" if num.isdigit(): print("是数值") else: print("不是数值") isnumeric()方法用来检测Unicode文本字符串是否仅包含数值字符 num = "²34" 使用Unicode字符 if num.isnumeric(): print("是数值") else: print("不是数值") isdecimal()方法用来检测文本字符串是否仅包含十进制字符 num = "1.23" 包含小数点 if num.isdecimal(): print("是数值") else: print("不是数值") 注意,这些方法适用来不同种类的输入值,因此在使用它们时应选择适当的方法。此外,这些方法仅适用来文本字符串输入值,因此我们需要使用input()方法将用户输入值的内容转换为文本字符串。例如: 将用户输入值转换为文本字符串 user_input = input("请输入值数值:") 检测输入值是否为数值 if user_input.isdigit(): print("是数值") else: print("不是数值") 这样,我们就可以使用Python方法快速检测用户输入值是否为数值。如果是数值,我们可以继续进行其他操作,否则可以提示用户重新输入值正确的内容。
2023-01-16 10:24:29
404
软件工程师
Python
...及mccabe(用于检测代码复杂度)。开发者可以使用flake8对Python源代码进行快速而全面的格式及质量检查,并根据其输出结果对代码进行优化和改进。 Static Code Analysis(静态代码分析) , 在编程领域中,静态代码分析是一种无需实际运行程序即可评估源代码的技术。通过这种方法,Python格式检查函数(如pylint、pyflakes或flake8中的相关组件)可以在编译阶段发现潜在问题,例如语法错误、未使用的变量、冗余代码块或者不符合编码规范的地方。静态代码分析有助于提高代码质量、提前预防缺陷并促进团队内部的一致性,从而提升软件项目的整体可靠性和可维护性。
2023-12-29 18:49:01
43
数据库专家
Java
...此只能访问父类定义的方法和属性,而不能直接调用子类特有的方法或属性。例如,在文章中,创建了一个Cat对象并将其赋值给Animal类型的变量animal,此时animal只能调用Animal类中的eat()方法。 向下转型 , 向下转型则是指将父类类型的引用转换回其实例化的具体子类类型的过程。这个操作需要通过强制类型转换来完成,并且为了确保转换的安全性,通常会在转换前使用instanceof关键字检查原始对象是否确实是目标子类的实例。如果对象实际上是子类类型,则可以成功转换并访问子类的所有方法和属性。如文中所述,先检查animal是否是Cat类型,确认后通过(Cat)animal进行类型转换,并成功调用了子类Cat的run()方法。 ClassCastException异常 , 在Java编程中,当试图将一个对象强制转换为其并非实际所属的类时,将会抛出ClassCastException异常。这是Java运行时检测到类型不匹配的结果,防止了错误的对象类型转换。在向下转型过程中,如果没有正确判断对象的实际类型就进行强制类型转换,可能会引发此类异常。例如,若animal实际上是Animal类型而不是Cat类型,强行将其转换为Cat类型就会抛出ClassCastException异常。为了避免这种情况,开发人员应在向下转型之前使用instanceof关键字进行安全检查。
2023-12-31 10:17:23
337
编程狂人
CSS
...以下是一个基本的实现方法: / 设定默认风格 / body { background-color: FFF; font-size: 14px; } / 设定较小屏幕的风格 / @media screen and (max-width: 480px) { body { font-size: 12px; } } / 设定较大屏幕的风格 / @media screen and (min-width: 768px) { body { background-color: EEE; } } 在上面的代码中,我们首先设定了默认风格,即在任何大小屏幕上都使用的风格。然后我们使用@media查询设定了较小与较大屏幕上的风格。 在较小屏幕上,我们将字体大小缩小到12px。而在较大屏幕上,我们将背景色更改为深灰色。 通过上面的方法,我们可以按照不同屏幕大小使用不同的CSS。这样,我们就可以为用户提供最优的用户体验。
2023-06-07 11:37:32
489
电脑达人
MySQL
在深入了解如何检测和安装MySQL后,我们进一步关注MySQL的最新动态与应用场景。近日,MySQL 8.0版本因其显著的性能提升和增强的安全特性受到了业界广泛关注。它引入了窗口函数、原子DDL操作以及对JSON的支持大幅增强等新特性,使得数据处理更为高效便捷。此外,MySQL 8.0在安全性方面新增了 caching_sha2_password 身份验证插件,有效提升了数据库账户的安全级别。 同时,随着云服务的发展,MySQL也在各大云平台如AWS RDS、阿里云RDS等上提供了更加灵活且易于管理的服务选项。企业用户可以根据自身需求选择适合的部署方式,实现资源按需分配与扩展。 而对于开发者而言,掌握MySQL优化技巧及其实战应用至关重要。例如,合理设计数据库表结构、熟练运用索引策略、适时进行查询优化等方法,能够在很大程度上提高MySQL数据库在高并发场景下的响应速度和稳定性。 总的来说,MySQL作为全球最广泛使用的开源关系型数据库之一,在不断迭代升级中持续赋能各行业业务发展,而深入理解和熟练掌握MySQL的各项功能,无疑将为企业和个人开发者在大数据时代带来更强竞争力。
2023-02-06 16:45:27
103
程序媛
JSON
...通过setState方法更新状态,并结合JSX语法实现JSON数据到UI的渲染;Angular则凭借其强大的模板表达式和变更检测系统,让JSON数据操作变得直观高效。 此外,在Node.js后端环境中,诸如Express框架支持直接将JSON传递给路由处理器,并内建了中间件来解析JSON请求体。同时,使用诸如axios或fetch这类现代HTTP客户端库,可以更加优雅地发起异步请求并处理返回的JSON数据。 近期,ECMAScript标准也在JSON支持上进行了优化,如引入JSON.stringify()的第三个参数用于定制化序列化过程,以及JSON.parse()可选的reviver函数对反序列化结果进行深度处理。这些新特性的运用能够帮助开发者更精细地控制JSON数据在程序中的流转和表现形式。 总的来说,理解并熟练掌握JSON数据处理已经成为现代全栈开发者的必备技能,持续关注相关技术和最佳实践的发展,能更好地适应快速变化的Web开发环境,提升开发效率和代码质量。
2023-07-24 23:16:09
441
逻辑鬼才
JSON
...on.loads()方法配合object_hook参数可以实现对潜在恶意内容的有效检测和拦截。 综上所述,掌握Python中JSON的处理不仅限于基础的编码解码操作,还应关注其在实际开发中的应用场景、最新技术动态以及相关的安全问题,以提升代码质量及应用程序的安全防护能力。
2024-03-03 16:01:36
529
码农
Python
...全方面,信息熵被用来检测异常网络行为,通过量化网络流量的随机性,可有效发现潜在的攻击行为。 总之,从理论到实践,信息熵无处不在,它不仅是一个强大的数学工具,更是推动各领域技术进步的关键要素。随着算法和计算能力的不断提升,信息熵的应用将更加广泛且深入,值得广大科研工作者和工程师持续关注和研究。
2023-08-02 10:52:00
222
数据库专家
Java
...代码的静态审查和动态检测,在Java编程中的运用非常广泛。 JSD(Java Source Debugger) JSD是一种Java源文件调试工具,它可以对Java程序进行静态审查,找出隐藏的代码错误。 public class MyTest { public static void main(String[] args) { int x = 1; int y = 0; int z = x / y; System.out.println(z); } } 以上代码中,除数为0是一个明显的错误,如果不用调试工具发现这个错误将会非常困难。JSD提供了许多特性,通过对源文件的静态审查,可以很容易地找出程序中的错误,包括代码破绽、安全破绽、性能错误等。 CGB(Code Generation and Bytecode Instrumentation) CGB是一种Java字节码分析器,它可以对Java程序进行动态检测,从而获取更加详细的程序运行详情。 public class MyTest { public static void main(String[] args) { int sum = 0; for (int i = 0; i< 10; i++) { sum += i; } System.out.println("The sum is " + sum); } } 以上代码中,程序执行完毕后,我们只能获取sum的值,但是无法得知在执行期间每个循环的执行次数。CGB提供了字节码分析特性,可以即时监测程序执行情况,包括方法调用次数、变量读写情况、异常抛出信息等。 总结 JSD和CGB是Java中非常重要的观念,它们分别提供了静态审查和动态检测的特性。在Java编程期间,可以利用JSD找出代码中的错误,提升代码的质量和可靠性;同时利用CGB获取程序执行的详细信息,进行改进和调试。它们是Java开发期间的必备工具。
2023-11-03 10:10:03
295
程序媛
转载文章
...能有es6语法 解决方法: vue-cli默认是检测src和test目录下的js文件。将dom7的文件加入无include中就可以了 test: /\.js$/,loader: 'babel-loader',options: { presets: ['env', 'stage-2']},include: [resolve('src'), resolve('test'),resolve('node_modules/dom7')]复制代码 转载于:https://juejin.im/post/5a338bf651882549a7464477 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_33910137/article/details/91429581。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-07-11 23:10:34
49
转载
Shell
...编程模式,允许函数或方法在不阻塞主线程(或当前执行流程)的情况下执行操作。在这种模式下,函数不会立即返回结果,而是返回一个表示异步操作状态的对象(如Promise或Future),当异步操作完成后,通过回调函数、事件监听或者其他机制来处理实际的返回值。例如,在Node.js环境中,利用async/await语法可以更简洁地编写和管理异步代码,实现基于函数返回值的状态控制。 Promise对象 , 在JavaScript等编程语言中,Promise是一种代表异步操作最终完成(或失败)及其结果的标准化构造。它提供了一种统一的方式来处理异步操作,无论该操作何时完成,都可以使用.then()、.catch()等方法注册回调函数来获取函数返回的Promise对象所代表的成功或失败的结果。结合文章中的语境,函数返回一个Promise对象,可以让开发者根据异步操作的状态进行灵活的逻辑判断与流程控制。
2023-12-12 21:33:31
114
冬日暖阳-t
Python
...器学习模型的影响及其检测与处理方法后,进一步的延伸阅读可以关注以下内容: 近期,《Journal of Machine Learning Research》发布的一篇论文中,研究者探讨了深度学习模型中的异方差问题,并提出了一种新的自适应权重调整策略,该策略能够根据输入数据的分布动态调整网络权重,从而有效缓解异方差带来的预测误差。这一研究成果为处理复杂高维数据集中的异方差问题提供了新的解决方案。 此外,在实际应用层面,Kaggle竞赛项目“House Prices: Advanced Regression Techniques”中,参赛者们普遍遇到了因房价数据异方差导致的传统线性回归模型效果不佳的问题。通过采用异方差鲁棒估计方法如广义最小二乘法(GLS)以及基于树集成模型(如随机森林和梯度提升机)等非线性模型,部分优秀解决方案成功克服了这一挑战,显著提升了预测性能。 同时,对于金融、经济等领域的时间序列数据分析,可参考《Econometrica》上关于时间序列异方差检验与建模的研究文章,作者从理论角度解析了ARCH/GARCH模型在应对时间序列异方差上的有效性,并结合实例阐述了如何将其应用于风险评估和投资决策中。 综上所述,无论是理论探索还是实践应用,异方差问题始终是机器学习和统计建模领域的重要议题,与时俱进的研究成果和案例分析将有助于我们更好地理解和解决这一问题,从而优化模型预测效果,提升数据分析质量。
2023-06-14 11:41:40
137
代码侠
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随机学习一条linux命令:
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