Tiêu chuẩn TCVN 14549-1:2025 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng - Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14549-1:2025

GỖ - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LOẠI BẰNG CÔNG NGHỆ QUANG PHỔ KHỐI LƯỢNG - PHẦN 1: THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA

Wood - Method of identifying using direct analysis in real time - time of flight mass spectrometry technology (DART-TOFMS) - Part 1: Terminology and definition

Lời nói đầu

TCVN 14549-1:2025 do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Môi trường đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 14549 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng, gồm 4 phần:

TCVN 14549-1:2025, Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa;

TCVN 14549-2:2025, Phần 2: Lấy mẫu;

TCVN 14549-3:2025, Phần 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu;

TCVN 14549-4:2025, Phần 4: Định loại gỗ.

 

GỖ - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LOẠI BẰNG CÔNG NGHỆ QUANG PHỔ KHỐI LƯỢNG - PHẦN 1: THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA

Wood - Method of identifying using direct analysis in real time - time of flight mass spectrometry technology (DART-TOFMS) - Part 1: Terminology and definition

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra những thuật ngữ và định nghĩa sử dụng trong việc xác định loại gỗ bằng công nghệ quang phổ khối lượng.

2 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

2.1

Bản đồ nhiệt (Heat map)

Hình ảnh trực quan hóa dữ liệu trong đó giá trị được biểu thị bằng màu sắc, giúp nhận biết, so sánh nhanh được quang phổ khối lượng của các loại gỗ, hỗ trợ việc phân tích định loại.

2.2

Cấu trúc phân tử (Molecular structure)

Sự sắp xếp cụ thể của các nguyên tử trong một phân tử, xác định tính chất hóa học và vật lý của chất đó.

2.3

Chất hiệu chuẩn (Calibrant)

Mẫu chuẩn được sử dụng cho việc hiệu chuẩn thiết bị hoặc quy trình đo.

2.4

Chi (Genus)

Cấp phân loại nằm giữa họ và loài, tập hợp các loài có đặc điểm chung nhất định về hình thái và cấu trúc giải phẫu.

2.5

Cơ sở dữ liệu quang phổ pháp y của cây (Forensic Spectra of Trees - ForeST[1])

Cơ sở dữ liệu về quang phổ khối lượng được thu thập từ các loài gỗ trên thế giới. ForeST sử dụng để xác định loài gỗ bằng hệ thống thiết bị JEOL Accu-TOF MS.

2.6

Tủ hút (Hood)

Thiết bị chuyên dụng có chức năng thu gom, hút và dẫn khí, hơi hóa chất, bụi, hoặc các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình thí nghiệm ra khỏi khu vực làm việc, nhằm bảo vệ sức khỏe người vận hành và đảm bảo an toàn môi trường làm việc.

2.7

Công thức phân tử (Molecular formula)

Biểu thức hóa học cho biết chính xác số lượng và loại nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong một phân tử.

2.8

Cụm (Cluster)

Một nhóm các đối tượng hoặc dữ liệu có tính chất tương tự hoặc gần nhau trong không gian dữ liệu.

2.9

Cường độ (Intensity)

Đại lượng thể hiện độ mạnh, mức độ phổ biến hoặc số lượng ion của một tín hiệu (đỉnh phổ) tại một giá trị khối lượng phân tử (m/z) cụ thể trên phổ khối trong phân tích dữ liệu DART-TOFMS.

2.10

Điện áp máy dò (Detector Voltage)

Mức điện áp được đặt lên bộ phận máy dò (Detector) trong hệ thống phổ khối, nhằm khuếch đại tín hiệu ion phát ra từ mẫu phân tích để thiết bị có thể ghi nhận và hiển thị trên phổ khối.

2.11

Đỉnh cơ sở (Base peak)

Đỉnh có cường độ lớn nhất trong một phổ khối (mass spectrum), tức là đỉnh đại diện cho ion có tín hiệu mạnh nhất, được dùng làm chuẩn để so sánh cường độ tương đối của các đỉnh ion khác trên cùng phổ.

2.12

Độ lặp lại (Repeatability)

Độ chụm trong điều kiện lặp lại.

CHÚ THÍCH: Độ lặp lại có thể được biểu thị một cách định lượng theo đặc trưng phân tán của các kết quả.

2.13

Độ tái lập (Reproducibility)

Độ chụm trong điều kiện tái lập.

CHÚ THÍCH 1: Độ tái lập có thể được biểu thị một cách định lượng theo đặc trưng phân tán của các kết quả.

CHÚ THÍCH 2: Kết quả thường được hiểu là các kết quả đã hiệu chính.

2.14

Độ phân giải (Resolution)

Khả năng của thiết bị phân tích DART-TOFMS phân biệt được hai ion có khối lượng rất gần nhau (rất nhỏ) trên phổ khối.

2.15

Mật độ ion (Abundance)

Chỉ số thể hiện số lượng ion được tạo ra và ghi nhận tại một giá trị khối lượng m/z (mass-to- charge ratio) cụ thể trong quá trình phân tích mẫu. Đây là thông số cho biết mức độ hiện diện tương đối của một ion hoặc hợp chất trong mẫu phân tích.

2.16

Tương đồng (Consensus)

Sự giống nhau giữa các cường độ tương đối của các phân tử hóa học khi quan sát trực quan từ bản đồ nhiệt.

2.17

Đồng vị (Isotopes)

Các nguyên từ của cùng một nguyên tố hóa học có cùng số hiệu nguyên tử (số proton), nhưng khác nhau về số lượng neutron trong hạt nhân, dẫn đến khác nhau về khối lượng nguyên tử (mass number), trong khi tính chất hóa học gần như giống nhau.

2.18

Gỗ dác (Sapwood)

Phần gỗ giáp với phần vỏ cây, thường có màu sáng hơn so với phần gỗ còn lại.

2.19

Gỗ lõi (Heartwood)

Phần gỗ giáp với tủy cây, được hình thành từ gỗ dác, thường có màu sẫm.

2.20

Hấp thụ (Absorption)

Quá trình một vật chất tiếp nhận năng lượng hoặc hạt từ môi trường xung quanh, dẫn đến thay đổi trạng thái năng lượng hoặc tính chất của nó.

2.21

Hiệu chuẩn (Calibration)

Quá trình so sánh, kiểm tra và điều chỉnh thiết bị đo lường hoặc hệ thống phân tích dựa trên một giá trị chuẩn đã biết (chuẩn tham chiếu), nhằm đảm bảo kết quả đo của thiết bị là chính xác, tin cậy và phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu.

2.22

Họ (Family)

Cấp phân loại nằm giữa bộ và chi, bao gồm một hoặc nhiều chi có liên quan chặt chẽ với nhau.

2.23

Học máy (Machine learning)

Một nhánh của trí tuệ nhân tạo cho phép máy tính học hỏi từ dữ liệu và cải thiện hiệu suất theo thời gian mà không cần lập trình rõ ràng.

2.24

Thử nghiệm thành thạo (Proficiency test)

Bài kiểm tra đánh giá khả năng và hiệu suất của phòng thí nghiệm hoặc cá nhân trong việc thực hiện các phép đo hoặc phân tích cụ thể.

2.25

Lát gỗ mỏng (Sliver)

Một lát nhỏ, dạng dẹt, mỏng của gỗ được cắt hoặc tách ra từ một mẫu lớn hơn để phân tích hoặc thử nghiệm.

2.26

Lỗ phun (Orifice)

Bộ phận quan trọng nằm tại đầu vào của buồng ion (lon Source), cho phép các ion từ vùng ion hóa (do DART tạo ra) đi vào hệ thống phân tích phổ khối, đồng thời giúp kiểm soát áp suất, tốc độ và năng lượng của ion khi dl chuyển vào trong hệ thống.

2.27

Loại gỗ (Wood)

Thuật ngữ được sử dụng để chỉ các loài cây gỗ khác nhau dựa trên các đặc điểm sinh học, hình thái và cấu trúc của chúng.

CHÚ THÍCH: Loại gỗ hay còn gọi là loài gỗ, được nêu tại [1].

2.28

Năng lượng ion hóa (Ionization energy)

Lượng năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron từ một nguyên tử hoặc phân tử ở trạng thái khí.

2.29

Phân tích trực tiếp quang phổ khối lượng trong thời gian thực - thời gian bay (Direct Analysis in Real Time - Time of Flight Mass Spectrometry - DART - TOFMS)

Kỹ thuật phân tích trực tiếp quang phổ khối lượng trong thời gian thực - thời gian bay để xác định nhanh thành phần hóa học của mẫu vật một cách chính xác.

2.30

Phương pháp kiểm tra chéo loại bỏ từng mẫu (LOOCV -Leave One Out Cross Validation)

Phương pháp kiểm tra độ chính xác của mô hình học máy (Machine Learning) hoặc mô hình phân tích dữ liệu, bằng cách lấy lần lượt từng mẫu trong tập dữ liệu làm tập kiểm tra (test), còn lại tất cả các mẫu khác làm tập huấn luyện (train). Quá trình này được lặp lại cho đến khi tất cả các mẫu đều được dùng làm dữ liệu kiểm tra một lần.

2.31

Phương pháp thống kê đa biến (Discriminant Analysis of Principal Components - DAPC)

Phương pháp phân tích thống kê kết hợp giữa phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích hàm phân biệt (LDA), được sử dụng để phân nhóm (phân biệt) các đối tượng hoặc mẫu dữ liệu dựa trên đặc trưng của nhiều biến (đa biến), đồng thời tối ưu hóa khả năng tách biệt giữa các nhóm.

2.32

Phân loại (Taxonomic)

Chỉ sự mô tả và sắp xếp các sinh vật vào các nhóm hay các dạng có quan hệ một cách có hệ thống như loài, giống.

2.33

Phân tích nguyên tố (Elemental analysis)

Quá trình xác định các nguyên tố hóa học có trong mẫu vật và tỷ lệ của chúng.

2.34

Phát xạ năng lượng (Energy emission)

Quá trình một vật chất giải phóng năng lượng, thường dưới dạng bức xạ điện từ hoặc nhiệt.

2.35

Phổ khối/Quang phổ khối lượng (spectra hay spectrum)

Hình ảnh thể hiện kết quả phân tích của thiết bị phổ khối, mô tả sự phân bố của các ion theo tỉ số khối lượng trên điện tích (m/z) và cường độ tín hiệu (intensity). Đây là “dấu vân tay” đặc trưng cho thành phần hóa học của mẫu phân tích.

2.36

Quang phổ học (Spectroscopy)

Khoa học nghiên cứu về sự tương tác giữa bức xạ điện từ với vật chất, nhằm mục đích phân tích, nhận diện hoặc xác định tính chất hóa học, cấu trúc và thành phần của mẫu vật.

2.37

Sự tích lũy (Accumulation)

Quá trình một chất, thông tin, dữ liệu, hoặc ion được thu gom, lưu giữ dần dần và gia tăng về số lượng hoặc cường độ theo thời gian, không gian hoặc qua nhiều lần lặp lại.

2.38

Thành phần (Composition)

Sự cấu thành từ các phần từ hoặc hợp phần khác nhau, cho biết những chất gì có mặt trong mẫu vật và tỷ lệ của chúng.

2.39

Thiết bị xác định phổ khối (Mass spectrometer)

Thiết bị phân tích dùng để xác định khối lượng phân tử, thành phần hóa học, cấu trúc phân tử hoặc đặc điểm ion của một chất dựa trên nguyên lý tách và đo các ion theo tỉ số khối lượng trên điện tích (m/z).

2.40

Thông gió (Ventilation)

Quá trình trao đổi khí được điều khiển nhằm loại bỏ khí thải, hơi hóa chất, mùi (khi gỗ bị làm nóng ở nhiệt độ cao) ra khỏi hệ thống thiết bị DART-TOFMS, đồng thời đảm bảo an toàn, sức khỏe và môi trường làm việc thoáng khí, đạt yêu cầu kỹ thuật.

2.41

Thống kê đa biến (Multivariate statistics)

Phân tích đồng thời nhiều biến số (nhiều đặc tính hoặc yếu tố) cùng lúc trong một tập dữ liệu, nhằm tìm ra mối quan hệ, xu hướng, quy luật, hoặc phân loại giữa các đối tượng nghiên cứu.

2.42

Tìm kiếm trong thư viện (Library search/query)

Quá trình so sánh phổ khối (mass spectrum) thu được từ mẫu phân tích thực tế với dữ liệu phổ khối đã lưu trữ trong thư viện phổ chuẩn (ForeST), nhằm xác định, nhận diện hoặc gợi ý tên loài, chi của mẫu đó.

2.43

Tỷ lệ khối lượng trên điện tích (m/z) (Mass to charge ratio)

Thông số đặc trưng trong phổ khối, biểu thị tỷ số giữa khối lượng của ion (m - mass) với số điện tích của ion đó (z - charge). Đây là giá trị cơ bản dùng để xác định và phân tách các ion khi phân tích mẫu bằng thiết bị xác định phổ khối (Mass Spectrometer).

2.44

Van cách ly (Isolation valve)

Một loại van có chức năng đóng - mở để cô lập (cách ly) một phần hệ thống khỏi luồng vận hành chung, nhằm đảm bảo an toàn, bảo trì hoặc kiểm soát dòng khí, chân không, hoặc chất lỏng trong hệ thống thiết bị.

2.45

Định loại gỗ (Wood ID = Wood identification)

Xác định tên Việt Nam và tên Khoa học của một loại gỗ.

2.46

Kiểm tra xác nhận (Validation)

Quá trình kiểm tra, đánh giá có hệ thống và có kế hoạch nhằm chứng minh và khẳng định rằng một phương pháp, quy trình, thiết bị hoặc hệ thống phân tích đang hoạt động đúng mục đích, đúng yêu cầu kỹ thuật và cho kết quả phù hợp, đáng tin cậy với mục tiêu sử dụng

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Nghị định số 120/2024/NĐ-CP ngày 30/9/2024 về việc sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 102/2020/NĐ-CP ngày 01/9/2020 của Chính phủ quy định hệ thống bảo đảm gỗ hợp pháp Việt Nam

[2] Schmitz, N., Blanc-Jolivet, C., Cervera, M. T., Chavesta, M., Cronn, R. C., Deklerck, V, ... & Wiemann, M. C. (2019). Mạng lưới theo dõi gỗ toàn cầu (GTTN) - Hướng dẫn lấy mẫu. Xây dựng tiêu chuẩn quốc tế và cơ sở dữ liệu của GTTN.

[3] Schmitz, N., Beeckman, H., Blanc-Jolivet, C., Boeschoten, L, Braga, J. W., Cabezas, J. A., ... & Zuidema, P. A. (2020). Tổng quan về các phương pháp sử dụng trong giám định gỗ. Hướng dẫn về các phương pháp truy xuất gỗ

[4] Erin McClure-Price (2022). Trung tâm giám định gỗ Hoa kỳ (US-WISC). Giám định thực vật bằng công nghệ quang phổ khối lượng (DART-TOFMS)

[5] Erin McClure-Price (2022). Trung tâm giám định gỗ Hoa kỳ (US-WISC). Hướng dẫn phân tích giám định bằng DART TOFMS và Thu thập dữ liệu

[6] Tiến bộ kỹ thuật “Kỹ thuật xác định loại gỗ bằng công nghệ quang phổ khối lượng (DART - TOFMS) tại Việt Nam” đã được Cục Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) công nhận theo Quyết định số 395/QĐ-LN-KH&HTQT, ngày 26 tháng 12 năm 2024