基于电光调制沃拉斯顿棱镜组提高光谱分辨率的研究

为了在基本不改变光学干涉器件尺寸的条件下提高静态光谱分析设备的光谱分辨率,在分析了各种提高静态干涉系统光程扫描范围方法的基础上,设计了基于电光调制沃拉斯顿棱镜组的光学干涉系统。系统采用沃拉斯顿棱镜组的光学结构,计算了其相应的光程差函数,同时,又利用电光调制技术对晶体折射率进行调制,并推导了一个调制周期内的光程差变化范围,最后给出了系统的综合光程差函数及光谱分辨率。实验采用三块尺寸、结构角都一致的沃拉斯顿棱镜构成沃拉斯顿棱镜组,通过SGT-3型声光调制器调制信号。结果显示,经消冗余处理后干涉条纹图像可有效融合,调制后的干涉图像虽略有畸变,但经线性校正后满足光谱分布函数还原的要求。相比同尺寸的静态干涉系统而言,光谱分辨率提高了近一个数量级。     

基于RRS的人血清白蛋白快速检测系统设计

在临床中人血清白蛋白浓度的快速检测对多种重大疾病的诊断具有重要意义,而现有的医疗检测设备普遍存在体积大、测试周期长、操作复杂等缺点,设计研究一种快速的、高精度的便携式人血清白蛋白浓度检测系统具有非常广阔的应用前景。设计了基于共振瑞利散射光谱分析的人血清白蛋白浓度检测系统。由于人血清白蛋白与四氨基酞菁铜反应产生的溶液在475.0 nm处具有共振瑞利散射增强的效果,从而构建了共振瑞利散射强度与人血清白蛋白浓度的函数。实验采用紫外半导体激光器与475.0 nm窄带滤光片联用,配合高增益光电探测器采集散射光信号。采用不同浓度的四氨基酞菁铜溶液分别对不同浓度的人血清白蛋白进行检测,实验结果显示,响应电压会随人血清白蛋白浓度的提高而明显增大,而对四氨基酞菁铜的浓度变化并不敏感;散射光产生的响应电压与人血清白蛋白浓度在0.1～1.0 μg·mL-1范围内基本满足线性变化,满足快速检测的设计要求。     

基于红外特征吸收法的烟草主流烟气中氨浓度检测系统

为了快速、 精确地从卷烟燃烧的主流烟气中求出氨的浓度信息,设计了基于红外吸收的检测系统。根据氨在中红外的特征吸收曲线,系统通过10.4 μm中红外固定波长激光器对准最强吸收峰波长位置。由红外探测阵列获取经被测主流烟气红外光的干涉条纹后,结合光谱数据库及光谱分析算法,由比尔朗伯定律求解主流烟气中的氨浓度。标准光谱数据选自NIST光谱数据库,结合对主流烟气中多种干扰气体的降噪处理,最终完成氨浓度信息的实时显示。实验采用UnicornTM固定波长激光器、 静态傅里叶变换干涉具、 标准抽吸引擎等,对五个不同品牌的卷烟进行测试。每个品牌随机抽取十支,分别采用传统的离子色谱法和本系统进行实验。结果显示,本系统的氨浓度检测与标准值基本一致,同时速度快、 抗干扰能力强。