小型快速掃描近紅外分光光度計的研制.pdf

1、近紅外光譜分析法（Near Infrared Spectroscopy, NIRS）因其分析測試操作簡單快速，無損傷采樣等特點，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、食品安全檢測、化工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，儀器的小型化及智能化也受到了越來越多的關(guān)注。
　　本文首先介紹了近紅外光譜儀器的發(fā)展概況及其基本的儀器原理與結(jié)構(gòu)框架，針對目前光柵掃描型近紅外光譜儀器普遍存在雜散光較大和掃描速度較慢的問題，提出了一種基于Cary理論和Czerny-Turner光路結(jié)

2、構(gòu)并采用諧波電機直接驅(qū)動光柵的小型快速近紅外分光光度計的設(shè)計方法，并對其進行了光學(xué)軟件仿真，設(shè)計了相關(guān)電路，最后對樣機做了初步的性能測試。本文的工作主要包括以下幾個方面：
　　本文將Cary理論運用到近紅外分光光度計的光路設(shè)計中來，減小了光學(xué)系統(tǒng)中多次反射及衍射產(chǎn)生的雜散光，并使用光學(xué)軟件Tracepro對本設(shè)計的近紅外分光光學(xué)系統(tǒng)進行了仿真和分析，仿真結(jié)果表明在改進之后的結(jié)構(gòu)中系統(tǒng)雜散光得到了明顯的抑制；
　　本文改進了傳

3、統(tǒng)的電機傳動正弦絲桿再驅(qū)動光柵的波長掃描結(jié)構(gòu)，采用諧波電機直接驅(qū)動光柵轉(zhuǎn)動的方式，提高了光譜測量速度，減小了儀器的體積，研究建立了電機轉(zhuǎn)角與掃描波長的關(guān)系，分析測量了波長的準(zhǔn)確性和重復(fù)性；
　　另外，為了確保儀器的性能穩(wěn)定性，電路設(shè)計方面采取了模擬閉環(huán)與數(shù)字閉環(huán)相結(jié)合的設(shè)計，保證了光源和電源的穩(wěn)定性，為儀器吸光度的準(zhǔn)確性和重復(fù)性提供了保障；
　　最后，在近紅外光波段對樣機的性能進行了測試，并根據(jù)近紅外分析技術(shù)原理以及近紅外吸