便攜式等離激元增強(qiáng)拉曼光譜儀器集成關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、等離激元增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)采用經(jīng)過特殊處理的金屬（如金、銀、銅等）作為活性基底，極大的增強(qiáng)了拉曼散射信號(hào)，并提高了信號(hào)的穩(wěn)定性，在食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、表面科學(xué)、材料分析、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的痕量快速檢測(cè)方面顯示出巨大的潛力。
　　國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)子項(xiàng)目“PERS儀器系統(tǒng)集成”提出了開發(fā)便攜式專用PERS(Plasmon-Enhanced Raman Spectroscopy)儀器，其包含進(jìn)樣子系統(tǒng)、粒子施加子系統(tǒng)、光學(xué)對(duì)焦

2、子系統(tǒng)、光譜采集和處理子系統(tǒng)等模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，達(dá)到非專業(yè)人員的無障礙、標(biāo)準(zhǔn)化操作。本文工作基于該子項(xiàng)目，研究了便攜式PERS儀器的系統(tǒng)集成及其關(guān)鍵技術(shù)，主要內(nèi)容包括:
　　1.軟硬件系統(tǒng)的功能與需求分析:分別從功能、性能和安全性三個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)需求做了分析，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和方案實(shí)施提供了設(shè)計(jì)原則。
　　2.基于PERS技術(shù)的液態(tài)基底檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):確定了系統(tǒng)的基本原理和主要操作過程，將系統(tǒng)劃分為人機(jī)交互、光譜儀控制、進(jìn)

3、樣與粒子施加、機(jī)械結(jié)構(gòu)四個(gè)子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)加工了相關(guān)的光學(xué)機(jī)械電路零部件，在VS2010平臺(tái)上用VC++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了所有子系統(tǒng)的控制功能。
　　3.固態(tài)基底及濃縮樣本檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):針對(duì)固態(tài)基底及濃縮樣本檢測(cè)系統(tǒng)在光學(xué)對(duì)焦上的特殊要求，在以上工作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩款專用對(duì)焦樣品臺(tái)，提出了一種自動(dòng)對(duì)焦方法，使用優(yōu)化的爬山算法控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了薄膜樣品的自動(dòng)對(duì)焦。
　　4.檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與測(cè)試:將以上兩套檢測(cè)系統(tǒng)分別應(yīng)用于食品中苯