光电探测器阵列光敏元宽度对谱线峰值位置影响的研究

本文针对采用光电阵列探测器进行信号采集的光谱分析系统,分析了探测器阵列光敏元宽度对光谱峰值定位的影响.指出由于光敏元具有一定宽度,导致非对称型光谱峰值的亚象元定位误差,并提出用反卷积消除这种误差.     

分形理论在光谱识别中的应用

分形理论是研究一类不规则、混乱复杂,但其局部和整体具有相似性体系的科学。分形维数是分形理论中用于描述对象的不规则度和自相似性的基本度量。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,在概述分形几何基本原理的基础上,提出了以分形维数作为光谱识别特征的方法,运用相空间重构得出了光谱信号的分形维数,通过对光谱信号的分形维数进行比较,达到识别不同光谱的目的,最后举例对该方法进行了说明。     

电泳芯片无接触电导检测器的理论研究

目前电泳芯片大多数采用的是光学检测的方法,这为电泳芯片的微型化、一体化集成带来了一定的难度。为此,设计了一种新的电泳芯片高频无接触电导检测器,并对这种新型的检测器进行了理论研究和分析,建立了高频电导检测器等效电路模型,对高频电导检测器的结构进行了设计;综合考虑区带展宽等因素,确定了检测器的结构尺寸。该检测器具有应用范围广、结构简单、易于一体化集成的特点。     

微型生化分析系统实验测试

介绍了一种基于微型光纤光谱仪的微型生化分析系统及其相应的标定和实验测试。实验中对总蛋白、白蛋白、双氯芬酸钠、亚硝酸盐、碘-淀粉、Fe2+-邻二氮菲等溶液体系的吸收谱进行了测试。根据不同浓度Fe2+-邻二氮菲溶液体系的实验结果,作出了相应的工作曲线,结果表明该工作曲线具有很好的线性度。实验结果与日本岛津分光光度计、美国海洋光学公司的HR2000微型光谱仪以及国产722型分光光度计的实验结果进行了比较。实验测试表明该微型生化分析系统已达到实用化的要求,且具有实时全光谱(360～800 nm)分析、体积小等优点,是一种比较理想的微型生化分析系统。     

基于小波包分析的光谱识别方法研究

光谱信号的自动识别技术是光谱分析技术中的重要组成部分, 是指运用模式识别方法,借助计算机技术,对相同测定条件下的光谱信号进行比较,根据信号之间的相似程度,从而得出两者之间化学组成关系的技术,主要应用于光谱的定性分析,也可用于光谱的验证。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,简单介绍了光谱识别技术的基本原理和方法,随后为简化识别难度,进行了光谱信号的归一化处理,再在概述小波分析基本原理的基础上,提出了采用小波包分析的技术对光谱信号进行相关特征提取的方法,并根据统计学知识,得出了计算标准特征向量和允许误差向量的公式,然后运用二叉树分级判别的方法,实现了光谱信号的快速识别,最后举例对该方法进行了说明。     

Active control scheme for improving mass resolution of film bulk acoustic resonators

High mass resolution of sensors based on film bulk acoustic resonators (FBARs) is required for the detection of small molecules with the low concentration.An active control scheme is presented to improve the mass resolution of the FBAR sensors by adding a feedback voltage onto the driving voltage between two electrodes of the FBAR sensors. The feedback voltage is obtained by giving a constant gain and a constant phase shift to the current on the electrodes of the FBAR sensors. The acoustic energy produced by the feedback voltage partly compensates the acoustic energy loss due to the material damping and the acoustic scattering, and thus improves the quality factor and the mass resolution of the FBAR sensors. An explicit expression relating to the impedance and the frequency for an FBAR sensor with the active control is derived based on the continuum theory by neglecting the influence of the electrodes. Numerical simulations show that the impedance of the FBAR sensor strongly depends on the gain and the phase shift of the feedback voltage, and the mass resolution of the FBAR sensor can greatly be improved when the appropriate gain and the phase shift of the feedback voltage are used. The active control scheme also provides an effective solution to improve the resolution of the quartz crystal microbalance (QCM).     

光电阵列探测器对色散型光谱仪的光谱分辨极限及波长准确性的影响

针对光电阵列探测器对色散型光谱仪的光谱分辨极限和波长准确性可能造成的不利影响 ,分别从空域和频域两方面分析了阵列探测器的光敏元中心距、谱线的宽度及谱线与光敏元的相对位置对分辨极限及波长准确性的影响 ,并通过计算机模拟定量地给出了在不同情况下其分辨极限和波长准确性的大小 ,得出了高斯型谱线的宽度小于光敏元中心距的 5倍时 ,光谱仪系统不能同时提高其光谱分辨极限和波长准确性的结论。     

微流控芯片系统中固液双相分离富集技术

发展微流控芯片系统中的分离富集技术，是微全分析系统向集成化、自动化和便携化发展必须突破的瓶颈之一，正逐步成为微全分析系统研究和应用领域的前沿和热点。本文针对重要而且应用广泛的固液双相分离富集技术，详细介绍了过滤式、膜分离式、固相萃取式等不同分离富集操作模式在微流控芯片系统中的应用，对每一种操作模式的特点、研究现状、存在的问题和发展趋势进行了综述。     

微流控芯片上电驱动在线富集技术的研究进展

微流控芯片上电驱动在线富集技术是一种有效提高分析效率、检测灵敏度和降低对检测器要求的技术和方法。本文针对目前微流控芯片分析系统中生化样品的预处理问题,对芯片上电驱动在线富集技术进行了分析讨论,介绍了等速电泳、等电聚焦、场放大和介电电泳的样品预富集技术在微流控芯片上的实现与应用,并对每一种技术的原理、特点、存在的问题、近年发展的状况和发展趋势进行了综述。     

基于Fenton试剂和微型光谱仪实现水质COD和总磷的在线测定

基于Fenton试剂和微型光谱仪,实现了水质化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总磷(total phosphorus, TP)的在线测定。该系统结合超声辅助,基于Fenton试剂实现了常温常压下水中有机化合物和有机磷化合物的在线消解。系统基于微型光谱仪实现了可见光光谱探测并采用多波长分光光度法分析光谱数据。结果表明,系统具有测定时间短,低功耗,结构简单和二次污染少的优点。同时,系统测定相对误差小于10%,COD和总磷检测限分别为2和0.008 mg·L-1,灵敏度分别为0.021 3和0.452 6,标准偏差分别为5.6%(15.0 mg·L-1 COD标样)和5.8%(0.010 mg·L-1 总磷标样)。实际水样测定结果与国家标准分析方法比较无显著差异。