【摘 要】
:
光谱仪器是光学仪器重要的组成部分,广泛应用于生物、医学、石油、化工、天文、工农业生产等领域,极大地促进了经济发展和社会进步。传统的可见光谱仪组成结构复杂,价格昂贵,仅局
论文部分内容阅读
光谱仪器是光学仪器重要的组成部分,广泛应用于生物、医学、石油、化工、天文、工农业生产等领域,极大地促进了经济发展和社会进步。传统的可见光谱仪组成结构复杂,价格昂贵,仅局限于实验室使用。随着科学技术的发展,便携式光谱仪成为其发展方向。
本文就光谱仪便携化的几个关键技术问题进行了研究,包括:探测器件的选择,色散系统小型化的研究,小型化光源的选择,光谱仪中光谱带宽与光源能量利用率之间的关系研究以及外界电磁对系统干扰的研究。
在这些关键技术的研究基础之上,提出了解决方案:
①在对比分析了几种探测器件后,本课题选择了SONY 公司的ILX511CCD作为探测器件,并采用C8051F020 单片机作为其驱动及信号采集芯片。
②传统光谱仪的色散结构复杂,而且还需配合一些机械结构来实现运行,这就对仪器的可靠性提出了更高的要求。本课题在配合CCD 器件使用的前提下,选用了JY 公司的一款平场凹面全息光栅共同设计色散结构。
③传统光谱仪中的光源不仅体积较大,而且正常工作还需要驱动电路及散热器件等外围部件。随着光纤技术的发展,本课题选用了一款小型集成光纤光源作为光谱仪的光源。
④光谱仪中入射狭缝设置较大会造成光谱带宽减小,而入射狭缝设置较小则会使光源能量利用率降低。本课题采用设置多股光纤出射口形状来解决这个问题。
⑤便携化的光谱仪要在野外进行作业必须考虑到外界电磁对测试的影响。本课题采用将仪器主要电路放置在铝制小盒内来避免外界的电磁干扰。
基于以上研究基础,本课题设计完成了一台便携式可见光谱仪,并完成了该仪器的硬件设计及软件编程。其中,上位机的光谱处理软件采用LabVIEW 模块化设计实现。经测试,该仪器达到了预期的设计要求。
其他文献
21世纪是海洋的世纪。随着陆地资源的日益枯竭,人类对海洋环境的探测研究以及对海洋资源的开采利用日益重视。我国是一个海洋大国,发展用于海洋探测的水下声学技术对于国家安全和社会经济建设都有着重要的意义。其中,拖曳声呐阵列系统作为运用声波探测的代表性设备之一,被广泛运用于水下目标识别、海洋油气资源开发等领域。拖曳声呐阵列系统在勘探作业时,具有实时勘探采集数据量大,持续作业时间长的特点,这些特点对于作为数
航空发动机滑油系统试验台是检测、调整和维修航空发动机滑油系统的重要设备,为了确保试验台能够稳定、高效、安全的工作,设计并实现航空发动机滑油系统试验台的计算控制系统是
超流体陀螺是基于低温物理技术的新型陀螺,具有高精度特性,但目前仍处于物理原理研究阶段。因此,对超流体陀螺在应用领域的研究有重大的现实意义。论文将对典型的双结构超流
作为一种分布式大尺寸坐标测量系统,wMPS(室内空间测量定位系统)已日益广泛地用于飞机、航天器、船舶等大型装备的测量任务。面对高精度、高效率的测量需求以及复杂多样的现场测量环境,wMPS仍需要进行相应优化来进一步减小其自身测量误差。在分析wMPS误差源的基础上,本文针对其扫描光面拟合误差这一主要系统误差展开研究,对扫描光面模型进行了分析优化,并且将扫描光面优化模型引入wMPS多站测量及异构测量网络
扭矩是最能反映机械传动系统动态性能的典型机械量之一。通过对扭矩的分析,可提取有效反映机械传动系统动态特性的转角、振角、角加速度等主要特征参量。为此,扭矩测量对传动
现代化矿山企业管理体系的运行是指运用现代化的管理模式,通过优化分配人、钱、资源,实现矿山企业管理的运作和盈利的过程,员工对矿山企业管理体系运行的盈利与成本控制密切
随着航空发动机性能提高,双转子系统越来越多被应用于航空发动机中。双转子系统支承作为系统中重要组成部分,其对双转子动力特性影响有很大研究价值。本文对支承自身特性及支承
水下垂直发射空泡流具有明显的非稳定、非定常、非线性特点,且同时受到发射条件及发射环境的影响,流动机理复杂,是航行体工程设计中重点关注的问题,水下航行体边界层通气技术通过