新型紫外分光光度计光机系统的研制

发布时间：2017-06-06 16:17

  本文关键词：新型紫外分光光度计光机系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 光谱分析检测技术和光谱仪器经历了近百年的发展,在现代科学实验、生物研究、医学及医药研究、工农业生产、国防、天文观测等领域得到了极其广泛的应用。随着现代科学技术的飞速发展,作为光谱仪中的一种,传统的紫外分光光度计采用光电倍增管作为光电接收器件,并配以波长扫描机构实现波长扫描,该类仪器结构复杂、体积大、光谱扫描时间长,已经不能满足当前发展的需要。许多研究、应用领域对分光光度计提出了微小型化、快速化、使用方便灵活、性能价格比高等更高要求。 本论文研制了一款一次性全光谱测量的新型紫外分光光度计。与传统的紫外可见分光光度计相比,本研制的新型的紫外可见分光光度计具有以下独特的优点: 1)采用CCD为光电接收元件和基于交叉非对称式Czerny-Turner结构的光路系统,同时采用反射式光纤探头,在200-1100nm的全光谱范围内实现了一次性全波段检测; 2)采用微小型笔记本作为仪器的显示系统,便于数据的存储、处理; 3)所有元器件完全固定,没有活动部件,因此波长重复性精度高; 4)工作速度快,采集一幅全波段光谱图最快只需要3ms; 5)体积小,整个仪器的体积只有190×170×100mm~3; 6)适合于在线和野外作业。 在本学位论文研究工作中主要完成了以下工作: 1)基于线阵CCD和平面全息光栅设计了一个小型的色散系统; 2)设计加工了光源模块,把光源模块集成到仪器上; 3)设计加工了浸入式反射光纤探头、实验室用样品池支架等附件; 4)设计了紫外分光光度计的外形结构,加工完成了三台样机,并对样机进行试验和调试。
【关键词】：全波段 分光光度计 光机系统
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH744.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 传统紫外可见分光光度计简介11-12
• 1.2 紫外分光光度计的发展现状12-15
• 1.3 新型紫外分光光度计各组成部分简介15-17
• 1.4 论文的立项依据17-18
• 1.5 论文的主要工作及设计的仪器的技术指标要求18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 分光光度计测量原理与光学系统像差分析20-26
• 2.1 分光光度计测量原理20-21
• 2.2 光学系统像差21-25
• 2.2.1 像差计算的谱线选择21-22
• 2.2.2 光学像差的影响22-23
• 2.2.3 光学系统的像差校正23-24
• 2.2.4 系统杂散光分析24-25
• 2.3 本章小节25-26
• 第三章 光学系统的研究与设计26-53
• 3.1 基于平场全息凹面光栅的光学结构26-27
• 3.2 平场全息凹面光栅优化设计研究27-32
• 3.2.1 设计原理及方法28-30
• 3.2.2 优化计算原理30-31
• 3.2.3 反向优化以及工作位置的实现31
• 3.2.4 设计结果31-32
• 3.3 基于平面光栅的微型光度计光学系统的研究32-36
• 3.3.1 水平式Ebert-Fastie系统32-34
• 3.3.2 Czerny-Turner系统34-36
• 3.4 交叉非对称Czerny-Turner系统的设计36-41
• 3.4.1 光栅的选择37-38
• 3.4.2 准直镜参数的确定38-39
• 3.4.3 成像镜参数的确定39
• 3.4.4 入射狭缝的确定39-40
• 3.4.5 消二级光谱滤光片40-41
• 3.5 光源选择与设计41-44
• 3.6 光纤探头设计44-48
• 3.6.1 光纤的基本特性44-45
• 3.6.2 光纤光学系统设计45-48
• 3.7 实际光学系统设计结果48-50
• 3.8 光学系统误差分析50-52
• 3.9 本章小节52-53
• 第四章 机械系统的结构与设计53-65
• 4.1 光源的机械结构设计53-54
• 4.2 光纤探头结构设计54-61
• 4.2.1 微型反射式光纤探头55-57
• 4.2.2 样品池支架结构设计57-61
• 4.3 样机机械设计61-63
• 4.4 本章小结63-65
• 第五章 实验平台与结果65-78
• 5.1 光源模块实验65-69
• 5.2 光纤探头模块实验69-72
• 5.3 整机试验72-77
• 5.4 本章小节77-78
• 第六章 总结和展望78-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位论文期间所发表的学术论文84

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 徐国伟;激光诱导等离子体光谱仪的研制[D];中国科学技术大学;2010年

2 苑泊舟;荧光分光光度计测量控制系统设计与实现[D];天津理工大学;2012年

3 赵鹏;小型光谱仪数字化基础研究[D];天津科技大学;2010年

4 赵园园;荧光分光光度计光机结构设计[D];天津理工大学;2013年

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本文编号：426878