УДАЛЕНИЕ ШУМА НА ОСНОВЕ ВЕЙВЛЕТ-МЕТОДА ИЗ СПЕКТРА КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ ФОРСТЕРИТ-ГИДРОКСИАПАТИТА, ПОЛУЧЕННОЙ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ОСАЖДЕНИЕМ НА ПОДЛОЖКЕ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 316L

Для исследования форстерит-гидроксиапатитного композитного покрытия на подложке из нержавеющей стали предлагается использовать КР-спектроскопию. Однако для выделения спектра КР требуется удаление шума и фона. Для коррекции фона применен метод сравнения. Основанное на вейвлет-подходе шумоподавление сигнала выполнено с помощью шестого уровня декомпозиции с вейвлетом sym4 при мягком преодолении порога. Проведено сравнение эффективности вейвлетметода шумоподавления с методами сглаживания Савицкого–Голея, квадратичной регрессии и фильтрации низких частот. Установлено, что метод вейвлет-шумоподавления работает лучше, чем другие методы, так как способен сглаживать сигнал и увеличивать отношение сигнал/шум, сохраняя пиковую интенсивность неискаженной. Пики рассчитаны для различных составов форстерит-гидроксиапатитного композита. Изменение расположения пиков в обработанных спектрах КР позволяет предположить, что изменение концентрации форстерита и гидроксиапатита в покрытии может быть исследовано с помощью спектроскопии КР.

1. S.-I. Akimoto, Y. Matsui, Y. Syono, The Physics and Chemistry of Minerals and Rocks, 327 (1976).

2. S. Ramesh, A. Yaghoubi, K. S. Lee, K. C. Chin, J. Purbolaksono, M. Hamdi, M. A. Hassan, J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 25, 63 (2013).

3. S. Ni, L. Chou, J. Chang, Ceram. Int., 33, 83 (2007).

4. S. R. Levitt, P. H. Crayton, E. A. Monroe, R. A. Condrate, J. Biomed. Mater. Res., 3, 683 (1969).

5. M. H. Fathi, A. Hanifi, Mater. Lett., 61, 3978 (2007).

6. Y.-M. Sung, J.-C. Lee, J.-W. Yang, J. Cryst. Growth, 262, 467 (2004).

7. Y.-M. Sung, D.-H. Kim, J. Cryst. Growth, 254, 411 (2003).

8. M. A. Minnath, In Fundamental Biomaterials: Metals, Elsevier, 167–174 (2018).

9. I. Milošev, Pure Appl. Chem., 83, 309 (2010).

10. M. A. Ward, T. K. Georgiou, Polymers, 3, 1215 (2011).

11. I. Ibrahim, E. Sadiku, T. Jamiru, A. Hamam, W. K. Kupolati, Curr. Trends Biomed. Eng. Biosci., 4, 9 (2017).

12. J. Chevalier, L. Gremillard, J. Eur. Ceram. Soc., 29, 1245 (2009).

13. A. Iftekhar, Standard Handbook of Biomedical Engineering and Design, McGraw-Hill Companies (2004).

14. L. Zhao, P. K. Chu, Y. Zhang, Z. Wu, J. Biomed. Mater. Res., Part B: Appl. Biomater., 91, 470 (2009).

15. L. A. Thomson, F. C. Law, N. Rushton, J. Franks, Biomaterials, 12, 37 (1991).

16. L. Tang, P. Thevenot, W. Hu, Curr. Top. Med. Chem., 8, 270 (2008).

17. K. De Groot, J. G. C. Wolke, J. A. Jansen, Proc. Inst. Mech. Eng., H: J. Eng. Med., 212, 137 (1998).

18. J. A. Davidson, P. Kovacs, US Patent 5, 169, 597 (December 1992).

19. P. S. Prakash, S. J. Pawar, R. P. Tewari, Proc. Inst. Mech. Eng., L: J. Mater.: Des. Appl., 1464420717705151 (2017).

20. H. Khandelwal, G. Singh, K. Agrawal, S. Prakash, R. D. Agarwal, Appl. Surf. Sci., 265, 30 (2013).

21. T. J. Vickers, R. E. Wambles Jr., C. K. Mann, Appl. Spectrosc., 55, 389 (2001).

22. http://www.Chem.Uoa.Gr/Applets/Appletsmooth/Appl_smooth2.Html (Background on Ensemble Averaging) (2013).

23. A. Savitzky, M. J. Golay, Anal. Chem., 36, 1627 (1964).

24. F. Ehrentreich, L. Sümmchen, Anal. Chem., 73, 4364 (2001).

25. H. Chen, W. Xu, N. Broderick, J. Han, J. Raman Spectrosc., 49, 1529 (2018).

26. K. F. McCarty, D. R. Boehme, J. Solid. State Chem., 79, 19 (1989).

27. J. E. Maslar, W. S. Hurst, W. J. Bowers Jr, J. H. Hendricks, Corrosion, 58, 739 (2002).

28. B. Mihailova, B. Kolev, C. Balarew, E. Dyulgerova, L. Konstantinov, J. Mater. Sci., 36, 4291 (2001).

29. D. C. O’shea, M. L. Bartlett, R. A. Young, Arch. Oral Biol., 19, 995 (1974).

30. W. P. Griffith, J. Chem. Soc. A: Inorg., Phys., Theor., 286 (1970).

31. G. R. Sauer, W. B. Zunic, J. R. Durig, R. E. Wuthier, Calcified Tissue Int., 54, 414 (1994).

32. B. O. Fowler, M. Markovic, W. E. Brown, Chem. Mater., 5, 1417 (1993).

33. H. Tsuda, J. Arends, J. Dent. Res., 72, 1609 (1993).