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摘  要：在进行案件调查时，药用铝塑包装片的存在，一般都是在进行犯罪现场勘察的过程中，一种常见的物证，对于药用铝塑包装片检验方法的精准选定，可以为物证的准确检验，提供相应的技术支持。而实验用X射线荧光光谱法，对于其的测定，能够按照相应的元素含量，进行样品的初步分组，同时，可以利用假设检验、Pearson相关系数，来进行样品相关性的分析。此外，还需利用Python语言中的sklearn模块，来进行元素指标的K均值分析，并采用SSE，来进行最优K值的寻找，并以轮廓系数，进行相应结果的分析，从而最终实现样品分类。

关键词：K均值算法;X射线荧光光谱法;药用铝塑包装片

引言：通过对于相关文献的查阅发现，药用铝塑包装片是一种由PVC塑料泡罩和铝箔共同组成的药品包装物，在片剂药品、胶囊类药品的包装设计中，得到了广泛的应用，在进行犯罪现场勘察的过程中，它是一种常见物证，通过对于其PVC塑料类别的检测，能够成功的将侦查范围，进行更进一步的缩小，这对于案件的侦破是十分有利的。

一、X射线荧光光谱法的概述

X射线荧光光谱法是介于AES（原子发射光谱）与AAS（原子吸收光谱）之间的光谱分析技术。在照射原子核的X射线能量和原子核内层电子的能量，处于同一数量级时，核内层电子共振在吸收射线的能量之后，会发生跃迁，并在内层电子轨道上，留下空穴，在这种情况下，处于高能状态的外层电子，就会跳回低能态的空穴，将过程的能量，以X射线形式，进行放出，这种X射线就是代表各种元素特征的X射线荧光光谱法。

X射线荧光光谱法的能量等于原子内壳层电子的能级差，简单来说，就是原子特定的电子层间跃迁能量，在进行检测的过程中，只要测出其波长，就能够将元素的种类，进行确定，所测得的谱线强度比，要与标准样品进行相应的比较，这样就能够测定元素含量，X射线荧光光谱法就是由此产生的。

二、基于K均值算法的X射线荧光光谱法检验药用铝塑包装片的实践

本文将以实际的实验来进行基于K均值算法的X射线荧光光谱法检验药用铝塑包装片的阐述，以便于为日后相关工作的开展提供借鉴。在本实验中，选用了30种，不同品牌、厂家的药用铝塑包装片，同时，采用X射线荧光光谱法，进行了样品元素含量的检测。在这个过程中，分组的进行是按照元素是否存在而进行划分的，而对于一些含量无法确定的样品，则需要利用K均值算法，进行聚类，并用SSE来进行最佳聚类簇数K值的确定，并采用轮廓系数，来进行K值有效性的评估，以便于分类结果的准确[1]。

1.材料、仪器设备

不同厂家、品牌的药用铝塑包装片PVC30种;乙醇、分析纯;大面积SDD 高分辨率半导体探测器以及X-MET8000 X 射线荧光光谱仪。

2.实验方法

对药用铝塑包装片进行简单的清洁，从而为测量数据的精准，提供保证。在进行相应的测定实验之前，用酒精棉进行样品的擦拭，已经处理过的样品，要晾干，然后，利用X 射线荧光光谱仪，对这些样品，分别进行元素含量的测定，这里需要注意，最好每种样品测定3次以上，取其平均值，这样，能够保证所测定的结果更加准确[2]。

3.结果分析

经过检测后发现，采用X 射线荧光光谱仪所测定的元素，一般是来自于PVC制作中的填料，在这其中，Cl这种元素的含量是最高的，产生这种现象的原因，就是因为药用铝塑包装片的主要成分为聚氯乙烯;而V元素的产生，则是来源于钒的氧化物，起到的是催化剂的作用;Sn这种元素的主要来源就是制备过程中，所加入的二甲基氧化锡稳定剂，所发挥的作用是防止热分解;Ti、Zn这两种元素的产生是来自于金属氧化物之中，所发挥的作用是增白剂、着色剂的作用;Cu

这种元素主要来源是塑料加工时的填料硫酸铜，所发挥的作用是去除杂质、且凝聚性良好;而Ba这种元素的主要来源是硫酸钡，所发挥的作用是提升塑料热稳定性并且有一定的润滑性[3]。接下来，就是分组的进行，按照是否有Ba元素，来分组，其中，将除19号样品以外的样品分为一组，其余样品按照相应的元素含量，依次分组，并将分组结果，进行标识，在分组完成后确定，30种样品，有13个组别的划分，其中，编号为1、2、3、6、8的组别中，只有一个样品，其准确性较高;编号12、13的组别中，各有两个样品，需要利用Pearson相关系数，进行二者之间相关性的判定，这样才能区分各个组别中的两种样品;而在编号为4、5、7、9、10、11的组别中，每个组别有三个样品及三个以上样品的存在，这就需要利用K均值算法，进行聚类并分类了。

其中，对于Pearson相关系数的利用，需要用到公式：

在这个公式中，lXX为X为离均差平方和;lYY为Y 的离均差平方和;lXY为X、Y 间的离均差积和。

而K均值算法中，需要利用SSE来进行K值的寻找，公式为：

在这个公式中，K代表的是聚类数量;p代表的是聚类样品;mk所代表的是k个聚类的中心点。

三、结语

综上所述，本文针对基于K均值算法的X射线荧光光谱法检验药用铝塑包装片的研究，进行了具体实验的论述，由于篇幅原因，笔者将所需应用的公式办法、样品分类等，进行了一一列举，旨在说明，采用X射线荧光光谱法以及相应的数据分析方法，能够实现对药用铝塑包装片的精准分类，从而为日后相关工作的开展，提供借鉴。

参考文献：

[1]李迎春，张磊，尚文郁.粉末压片-X射线荧光光谱法分析富硒土壤样品中的硒及主次量元素[J].岩矿测试，2022，41（1）：145-152.

[2]刘金坤，李春宇，吕航，李飞，姜红，满吉.基于K均值算法的X射线荧光光谱法检验药用铝塑包装片的研究[J].应用化工，2021，50（2）：555-559.

[3]王祎亚，邓赛文，王毅民，李松.X射线荧光光谱在痕量和超轻元素分析中的应用评介[J].冶金分析，2020，40（10）：12-31.