可见光—近红外微型光谱仪关键技术研究
发布时间：2021-10-09 21:17
作为物质成分及结构测量分析的基本设备,光谱仪广泛应用于食品品质检测、科学教育及航空航天遥感等众多领域。高速发展的微纳光学技术和微机电技术可以大幅度减小传统光谱仪的体积,并实现光谱仪的微型化。微型光谱仪具有集成度高、体积小、使用方便等优点,具有广阔的市场价值和发展前景。本文以可见光-近红外微型光谱仪关键技术为研究课题,分析了可见光-近红外微型光谱仪市场前景和国内外发展现状,设计并搭建出了满足设计要求的光谱仪系统。本论文主要研究内容分为以下几个部分:1.对比多种微型光谱仪结构,分析各种微型光谱仪优缺点,根据设计要求选择Czerny-Turner型光栅光谱仪结构;根据设计指标,对光谱仪系统各个器件参数进行优化仿真设计,根据设计参数进行器件型号选取。2.研制了微型光谱仪硬件电路模块。硬件电路的主控芯片选择的是Cyclone FPGA,主要用于实现电路模块的时序驱动,包括接口、线阵探测器、数据缓存以及A/D转换等模块。为了减小整个光谱仪系统的体积,设计的硬件电路模块应该尽量集成化。3.实现了光谱数据的滤波处理和图形显示;对光谱仪系统进行了波长定标,对比多项式拟合和基于系统参数定标方法的优缺点,实...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３迈克耳逊千涉仪工作原理??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微型近红外光谱仪快速测定桔梗有效成分研究[J]. 张湘东,马晋芳,罗娟敏,葛发欢,肖雪. 世界科学技术-中医药现代化. 2018(05)
[2]微型近红外光谱仪关键技术研究进展[J]. 庾繁,温泉,雷宏杰,黄良坤,温志渝. 激光与光电子学进展. 2018(10)
[3]基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计[J]. 许超,方朝晖,董美丽,张元志,倪敬书,王贻坤,朱灵,王玲,刘勇. 光电工程. 2018(04)
[4]微型近红外光谱仪在农产品检测中的应用研究进展[J]. 黄亚伟,李换,王若兰. 粮食与油脂. 2017(07)
[5]基于Fenton试剂和微型光谱仪实现水质COD和总磷的在线测定（英文）[J]. 谢瑛珂,温泉,温志渝,莫志宏,魏康林. 光谱学与光谱分析. 2017(05)
[6]水质总氮在线检测的光谱数据校正方法[J]. 梁康甫,杨慧中. 环境工程学报. 2016(12)
[7]近红外光谱数据分析方法的研究进展[J]. 吴海云,刘洋,左月明. 农产品加工(学刊). 2010(03)
[8]近红外光谱分析技术的数据处理方法[J]. 张银,周孟然. 红外技术. 2007(06)
博士论文
[1]微型光谱仪关键技术及其应用研究[D]. 刘康.浙江大学 2013
硕士论文
[1]微型近红外光谱仪用于氨基葡萄糖关键生产过程中的质量分析研究[D]. 李灿.山东大学 2017
[2]近红外微型光谱仪关键技术研究[D]. 谢淼.电子科技大学 2016
本文编号：3427018
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３迈克耳逊千涉仪工作原理??
?电子科技大学硕士学位论文???入口麵＼顧镜??麵麵??阵列探测器??菌．２－４?Ｃｚｅｍｙ－Ｔｕｍｅｒ型光?１鲁仪原理??根据本论文ｔ分辨率、微型化的设计胃标，对比以上几种光路结构的具体设计??方法和各＿的实现难度和效．果，以〃高分辨率、体积小巧”为判断标准，选择光栅??分光型微型光谱仪系统结构，具体为展开型Ｃｚｅｒｎｙ－Ｔｕｍｅｒ结构，其结构原理留同??上图２－４。??２．２系统光谱分辨率公式推导??对千．光谱仪系统来说，主要功能参数为接收的光谱范围，能够实现的光谱分??辨率，及琢纛小的体积。以下为基于光栅分辨能力的公式，推导出关于入口狭缝??宽度，衍射角及准直焦距等影响囡素对光谱仪系统分辨率影响的表达式。??光栅的色散原通图如下图２－５所示。??＼雕栅法线麵光ｙ／??遞??（?ｄ?＾?Ｄｇ＝Ｎｄ??Ｖ，?Ｊ??Ｙ??图２－５衍射光栅色散原理图??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微型近红外光谱仪快速测定桔梗有效成分研究[J]. 张湘东,马晋芳,罗娟敏,葛发欢,肖雪. 世界科学技术-中医药现代化. 2018(05)
[2]微型近红外光谱仪关键技术研究进展[J]. 庾繁,温泉,雷宏杰,黄良坤,温志渝. 激光与光电子学进展. 2018(10)
[3]基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计[J]. 许超,方朝晖,董美丽,张元志,倪敬书,王贻坤,朱灵,王玲,刘勇. 光电工程. 2018(04)
[4]微型近红外光谱仪在农产品检测中的应用研究进展[J]. 黄亚伟,李换,王若兰. 粮食与油脂. 2017(07)
[5]基于Fenton试剂和微型光谱仪实现水质COD和总磷的在线测定（英文）[J]. 谢瑛珂,温泉,温志渝,莫志宏,魏康林. 光谱学与光谱分析. 2017(05)
[6]水质总氮在线检测的光谱数据校正方法[J]. 梁康甫,杨慧中. 环境工程学报. 2016(12)
[7]近红外光谱数据分析方法的研究进展[J]. 吴海云,刘洋,左月明. 农产品加工(学刊). 2010(03)
[8]近红外光谱分析技术的数据处理方法[J]. 张银,周孟然. 红外技术. 2007(06)
博士论文
[1]微型光谱仪关键技术及其应用研究[D]. 刘康.浙江大学 2013
硕士论文
[1]微型近红外光谱仪用于氨基葡萄糖关键生产过程中的质量分析研究[D]. 李灿.山东大学 2017
[2]近红外微型光谱仪关键技术研究[D]. 谢淼.电子科技大学 2016
本文编号：3427018
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