面向生物过程的在线式傅里叶变换红外光谱仪

发布时间：2017-08-22 21:49

  本文关键词：面向生物过程的在线式傅里叶变换红外光谱仪

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【摘要】：针对生物过程反应底物含量的实时测量,设计了一种在线式傅里叶变换红外光谱仪及衰减全反射(attenuated total reflectance,ATR)探头。(1)光谱仪采用双立体角镜和平面镜相组合的方法,设计了一种高性能干涉仪系统;采用了光路折叠方式,使干涉仪结构紧凑;采用了双立体角镜,大大减少了动镜运动过程中存在的旋转、倾斜等因素影响;采用平行四边形摆动柔性支撑装置来支撑动镜,使动镜移动时无摩擦,无抖动,运行平稳;采用ZnSe分束器,使仪器抗潮湿性能大大增强;采用分束器60°光入射方式,提高了光通量。(2)该工作设计的一种结构简单、光通量大、经济实用的ATR原位测量探头,入射光和出射光的传输均利用了大口径内镀中红外高反膜光导管作为ATR探头的红外光传输介质,从而大大降低红外光在光导管内壁多次反射后的能量损失,使得ATR探头具有高光通量,提高了信号强度,使信号的检出更加容易。最后采用灵敏度高的MCT(碲镉汞)检测器实现红外干涉信号的收集,使得检测效果更好。实验结果表明,系统具有防潮性能出色,光通量大,在线测量等优点。所设计在线式傅里叶红外光谱仪,能够较好的完成生物反应器内甘油等常见反应物底物的实时测量,在生物在线分析、化学物质检测、材料分析学等诸多领域具有较好的应用前景。
【作者单位】： 武汉大学电子信息学院;
【关键词】： 生物过程 傅里叶变换红外光谱仪 ATR探头 在线监测
【基金】：国家科技支撑计划课题(2011BAF02B02)资助
【分类号】：TH744.1
【正文快照】： 引言微生物发酵过程中的底物量是生物过程中十分关键的参数,其测量方法主要有离线和在线测定两个类型[1],常见的离线测定方法主要是根据每种物质对应不同的测定方法,但是这些离线测定的方法耗费时间和人力,容易受人为测量的误差所影响,不能够反映出真实、快速、准确的底物浓度

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 蒋永翔;刘炳红;朱晓松;石艺尉;;镀银空芯光纤表面等离子体共振传感器的研究[J];光学学报;2014年02期

2 任和;陶光明;杨安平;鄣海涛;杨光;许彦涛;王训四;杨志勇;;碲基硫系长波红外传输光纤的研究进展[J];红外;2014年04期

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1 侯峙云;新型中红外空芯光纤的制备及其性能和应用研究[D];燕山大学;2013年

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1 吴胜;毕赤酵母表达重组人溶菌酶的发酵工艺优化及傅里叶红外光谱仪在其过程底物控制中的初步应用研究[D];华东理工大学;2014年

2 曾旋;近红外低损耗AgI/Ag空芯光纤的制作工艺和传输特性研究[D];复旦大学;2013年

3 孙帮山;多层膜红外及太赫兹空芯光纤[D];复旦大学;2013年

4 邹雅琴;光纤传能系统中传输模块的设计与性能分析[D];南京邮电大学;2014年

【相似文献】

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1 钱秀清;张海霞;梅曦;张昆亚;刘志成;;从哲学层面认识力学,在生物范畴开展研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 王生勤;赵江;;荧光关联光谱的原理,最新进展及在生物学研究中的应用[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年

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1 常丽君;科学家编制出光合作用蛋白质目录[N];科技日报;2011年

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1 刘浩;渤海生态系统关键物理生物过程的数值研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2005年

2 乔斌;乙醇和青霉素工业生物过程中微生物的代谢组学研究[D];天津大学;2013年

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1 郭冬莲;多尺度生物过程信息集成与数据库管理[D];杭州电子科技大学;2014年

2 申俊岭;基于PETRI网的生物过程模拟系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

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本文编号：721176