基于LabVIEW的光聲光譜檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、光聲光譜(photoacoustic spectroscopy,PAS)是一種基于物質的光聲效應發(fā)展而來的光譜技術。該技術具有靈敏度高、無破壞性、適應性廣等優(yōu)點,尤其對傳統(tǒng)光譜難于處理的高散射、高反射、不透明的物質,更顯示出其獨特的優(yōu)勢,因而在氣體成分分析、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學、材料科學等領域已展現(xiàn)出其廣闊的應用前景。
　　 本文首先回顧了光聲光譜檢測技術的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。介紹了RG理論:以一個圓柱形光聲腔為討論模型,分析了光聲信

2、號的產(chǎn)生機理,導出了光聲信號的一般表達式,并針對幾種特殊情況做了討論。然后,引入虛擬儀器技術思想,設計了一套基于LabVIEW的光聲光譜檢測系統(tǒng)。論文在提出系統(tǒng)設計思想的基礎上,介紹了系統(tǒng)硬件平臺的框架,詳細描述了前置放大器的設計；介紹了系統(tǒng)軟件的設計,對軟件主操作界面和幾個關鍵模塊的設計都進行了詳細介紹。最后介紹了系統(tǒng)的整體調試,用對波長響應平坦的激光功率能量計測得光源的功率譜,用設計的系統(tǒng)檢測了碳黑樣品的光聲光譜,并將光源的功率譜和

3、碳黑樣品的光聲光譜做了對比；用系統(tǒng)測量了Er2O3的光聲光譜,并將它與Er2O3的標準譜線進行比較,然后根據(jù)所測得的特征峰對設計的系統(tǒng)進行定標。
　　 系統(tǒng)實現(xiàn)了測量工作的高度自動化,檢測效率高。系統(tǒng)軟件操作界面友好,用戶可通過計算機實現(xiàn)儀器控制、實驗參數(shù)設置、數(shù)據(jù)自動采集和處理,以及動態(tài)監(jiān)控實驗過程和實時顯示實驗結果。實驗結果表明,該系統(tǒng)精度高,可信度好。
　　 本研究的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下兩個方面的工作中: