一、智能化多光栅单色仪的研制（论文文献综述）
许志立[1]（2020）在《基于STM32的光栅单色仪设计》文中指出本文通过对光学色散原理和机械结构系统的研究,结合其他方案的设计,搭建了一个新型的、高精度的用于测量单色光的光栅单色仪控制系统。该控制系统不仅实现了对光学元件的精密控制,而且拥有了较高的可重复性,测量结果的可信度也大大提高。本系统有四个主要特点:一、采用反馈式控制结构,大大的提高了精度,降低了系统异常带来的损害,增强了系统的鲁棒性。二、有多种通信控制方式,使系统的兼容性更强;三、多板块协同工作,有着干扰小、易操作、易维护等特点;四、引入高精度采集方式和芯片,可以采集更加微弱的信号。本文描述的用于高精度测量的光栅单色仪的控制系统主要是以意法半导体高性价比芯片STM32F103C8T6作为主控芯片,进行反馈式高压控制,高精度电机控制,高精度的数据采集,同时通过CAN通讯进行板级通讯,提高了数据的可靠性,降低了数据的出错率。且在仪器上增添了显示屏,用以简单的信息显示,给用户实时掌握仪器的大致运行状态提供了方便。利用USB转串口的芯片连接下位机与上位机,电路简单,并且避免了以往USB通信协议的开发给系统开发带来的困难。利用TCP/IP协议的网口与上位机相连提高了数据的传输效率,内部差分信号传输保证了远距离传输,同时抗干扰能力也得到了增强。利用蓝牙连接Android手机端,增强了控制系统的灵活性和数据转移的灵活性,使仪器的控制方式不那么单一,在某一种控制方式出现异常时,可以换种方式进行控制。下位机程序通过C语言在Keil5集成环境下进行编程,从而实现对其他模块的控制和数据的传输。上位机程序是在Microsoft Visual Studio 2012中的Windows窗体应用平台上进行的,利用C#语言实现指令的发送和数据的接收处理。该部分程序即可通过串口与下位机进行连接,也可通过TCP/IP协议与下位机连接;Android手机端的程序设计是在Android Studio3.1.2上利用java语言实现的,利用蓝牙通信协议与下位机进行连接通信,可实现下达指令和接受数据功能。本文描述的控制系统具体实现方式是通过步进电机带动联动杆正弦转动从而带动光栅旋转,进而实现光的色散。目前该控制系统主要适用于正弦式扫描光栅单色仪,对于蜗轮蜗杆式的单色仪,还需要对该系统进行更改。在该控制系统的控制下,正弦式光栅单色仪能够正常运行,有着良好的波长分辨力和波长重复性。本文对该控制系统进行了详细介绍。
吴芳[2]（2018）在《基于LabVIEW的荧光光谱测试系统的设计》文中认为目前,我国不断深入对荧光光谱测试系统的研究,该系统采用荧光光谱检测技术来得到检测物质材料的荧光光谱,具有精度高、宽光谱的优点,且被广泛应用到物质检测、荧光探针以及稀土掺杂发光材料等方面的研究。荧光光谱测试系统是采用荧光光谱测试技术结合上位机虚拟软件实现荧光数据的采集、转换、处理以及显示的整体,研究该系统的升级对保持其先进性具有重要的意义。文章从硬件和软件两个方面对本文设计的荧光光谱测试系统进行了详细的阐述。其中,硬件系统部分制定出整体的设计方案,主要包括斩波器及其电路的设计、光栅单色仪及其控制电路的设计以及锁相放大器,分别用于对荧光信号实现调制为固定频率的脉冲、分解为单色光和滤波等的操作。软件系统借助于上位机LabVIEW的虚拟仪器技术平台,使用LabVIEW编程主要是对前面板和程序框图的设计。程序框图中使用各种图形化代码实现系统的功能,结合前面板的显示,最终设计出效率更高、方便研究人员使用的的人机界面操作系统。运用该系统可以对采集到的荧光数据进行显示、处理和存储,数据处理部分主要包括巴特沃斯滤波器和曲线的拟合。最后,为验证测试系统的实际应用能力,文章还介绍了应用该系统进行对KLa（MoO4）2:Ho3+/Yb3+和Y2O3:Er3+/Gd3+样品的检测,得到了两者的光谱曲线,证明了本次设计的系统的可靠性,实现了对荧光光谱测试系统的升级的目标。
陈建军,崔继承,刘嘉楠,杨晋,孙慈[3]（2018）在《偏轴式扫描三光栅单色仪》文中进行了进一步梳理为了获得宽波段高分辨率的单色光,对成像光谱仪进行了波长标定,设计了一款扫描式三光栅单色仪。光栅扫描系统采用蜗轮蜗杆机构,针对传统安装方式带来的光栅有效口径损失及杂散光等问题,创造性地提出了蜗轮蜗杆转台偏轴安装的方法,通过蜗轮蜗杆转台初始位置的偏移,有效抑制了扫描过程中光栅实际有效口径的减小和仪器杂散光增加等问题。单色仪光学系统采用水平式C-T结构,通过三块光栅实现2802 240 nm的宽波段输出,保证整个波段内的高衍射效率和光谱分辨率;并针对蜗轮蜗杆的非线性扫描,使用多种数学模型对单色仪系统进行了光谱定标。最终的实验和测量证明,仪器在280560 nm、5601120 nm、1 1202 240 nm三个波段的光谱分辨率分别为0.1、0.2、0.4 nm,波长重复性分别为0.094、0.186、0.372 nm,波长准确度分别为0.096、0.191、0.382 nm,达到了设计目标,满足成像光谱仪波长定标的使用要求。
陈琛[4]（2017）在《光谱仪扫描机构误差分析与波长修正方法研究》文中研究说明波长准确性是衡量光谱仪器参数的一个重要指标,对其影响的因素也颇多。为了满足自制近红外光谱仪波长精度的要求,本文从光谱仪扫描机构出发,研究扫描机构中存在的误差,进行了波长误差分析和波长修正方法的研究,为提高光谱仪器的波长准确性提供可行性方法。根据实验室自制便携式光栅光谱仪的结构与工作原理,从光栅衍射方程出发,确定了扫描机构中存在的源误差:光零位置误差与滚子导向安装误差,建立了光谱仪扫描机构误差与分光系统出射波长误差的数学模型;根据扫描机构的特点确定了波长误差修正参数,并建立了波长修正的数学模型。基于波长修正模型提出了模型参数求解与修正参数寻优的光谱仪波长修正方法。针对波长修正模型参数的求解提出了方程组联立和参数粒子群寻优两种方法。针对修正参数的确定,提出了基于波长修正模型的杆长比寻优和补偿参数调节的硬调软修方法。以MATLAB GUI为工具,设计开发了基于波长误差修正模型参数求解优化软件。利用单色仪进行误差参数方程求解及波长修正方法的实验,实验结果表明,经波长修正后单色仪的波长精度由最初的±2.6nm提高到±0.3nm,满足单色仪波长准确性的使用要求;利用光谱仪进行误差参数粒子群寻优求解及波长修正方法的实验,实验结果表明,经波长修正后光谱仪的波长精度优于1nm,满足光谱仪波长准确性的使用要求;从而验证了本文关于光谱仪扫描机构误差分析与波长修正方法的正确性。
陈至坤[5]（2016）在《基于微通道系统的石油污染物荧光光谱测量研究》文中研究指明随着工业的发展,世界各国对石油的开采量越来越大。工厂排出的石油类污染物和海上开采、船舶运输溢出的石油,严重威胁着人类的健康和生态环境的安全。准确高效地检测石油类污染物的成分及其含量,对于保障生态健康,维持人与环境的可持续发展具有重要意义。目前,检测石油类污染物的主要方法有:称重法、色谱法、近红外光谱法和荧光光谱法。其中,荧光光谱检测技术精确度高,选择性好,已被广泛应用于土壤和大气等领域的成分检测中。针对石油类污染物的特点及危害,结合国内外荧光光谱技术的发展趋势,基于微通道样品池结构,采用同时对多个微样品池中的样品进行并联激发方式,研制了多通道荧光光谱测量样品池及其相应的光路系统。结合改进的平行因子算法对石油类污染物中的多个组分进行检测与分辨,课题主要工作有:基于光致发光理论以及荧光物质产生荧光的机理,分析了石油类污染物的荧光检测模型。分析了荧光强度与光电探测器的量子效率及荧光光子数的关系,温度、溶剂等环境因素对荧光强度的影响。提出了采用微通道三维荧光光谱检测系统结合改进的平行因子解析算法测量石油类污染物的可行性方案。针对石油类污染物混合溶液的荧光强度测量,在样品池容积有限的情况下,采用多个微通道样品池并联组合的方式提高荧光检测光路系统的投射光程,实现增强荧光信号检测强度的目的。在荧光光谱扫描范围集中的250-520nm区间,对分光系统进行了分析与设计,研究了改进的光栅尺反馈光栅分光系统,并与通用荧光分光光度计进行了波长分辨率对比实验。实验表明,传统步进电机配合丝杆结构驱动光栅转角的波长扫描分辨率为?7.0nm,加入光栅检测反馈电路后,波长扫描分辨率提高为?3.0nm。通过实验验证了微通道荧光光谱检测系统的有效性,与通用荧光光谱仪在同样实验样本条件下的光谱检测性能比较,微通道荧光光谱检测系统检测的最大荧光光谱信号较强,为结合改进的平行因子方法对混合石油样品溶液进行组分解析提供了有效的光谱测量平台,也为将来实现荧光光谱法在线检测应用提供了可行性研究的基础。为实现复杂的石油类混合物的组分识别问题,在分析二阶校正方法及Tucker3三维数据解析方法基础上,对平行因子算法模型结构及其收敛迭代过程进行了分析。针对平行因子算法对样品的组分数较敏感的特性,分析了平行因子组分数的确定原则。针对传统平行因子算法存在运算速度慢、易陷入局部收敛的缺欠,采用广义逆的逆奇异值分解对平行因子算法进行了改进分析,为基于改进的平行因子算法对石油污染物进行组分解析奠定了理论基础。为研究微通道荧光光谱测量系统结合改进的平行因子算法对混合溶液组分解析的有效性,制备了不同牌号、不同浓度的柴油、汽油和普通煤油的溶液样本,用来模拟不同污染类水体中的石油污染物情况。基于微通道荧光光谱实验系统测量了各样本的激发-发射荧光强度数据,得出了样品的三维荧光光谱强度图、等高线图及激发和发射波长对应的相对荧光强度图。基于测量得到的样品三维荧光数据矩阵,采用改进的平行因子分析法对柴油、汽油、煤油混合溶液样本的荧光光谱数据进行了数学分离,实现了混合溶液样本中不同石油组分的识别,并得到了混合溶液样本中各组分的浓度比。改进的平行因子方法解析出的各个组分的二维激发-发射光谱与实测的光谱特征之间吻合程度较高,表明微通道荧光光谱测量系统结合改进的平行因子分析方法用于测量混合溶液样本中的不同组分是有效的。
何煦,成贤锴[6]（2015）在《大型中阶梯光栅衍射效率测试仪器设计与集成》文中研究表明光栅衍射效率反映光栅的设计与刻划质量,对于使用者和制造者均至关重要。针对国内首台500 mm×400 mm中阶梯衍射光栅刻划机的研制,有必要构建相应的衍射效率测试系统,以定量评价光栅的制作水平,为光栅设计与制造工艺的改进提供必要的测试手段。基于串联色散相减原理,改进了常规C-T结构的测量单色仪光路,并对前置单色仪、测量单色仪光路进行联合优化,设计了待测光栅多维调整台、探测器组件等。提出了N.A.为0.1的三光栅扫描前置单色仪的标定方法,以及测试仪器的系统误差修正方法。前置单色仪标定结果表明,其在1901 100 nm光谱范围内的波长输出精度为±2 nm,程控狭缝开启精度为0.002 mm。修正后的衍射效率测量精度为2%,重复精度为0.5%。初步的测量结果显示,测试设备可以满足500 mm×400 mm中阶梯光栅衍射效率定量检测需求,在工作谱段内实现衍射效率-波长连续曲线的自动测量。
张勇[7]（2013）在《阵列CCD单色仪的研制》文中研究说明实际中我们会经常运用光谱进行物质种类的鉴别、确定物质的化学成分及其含量等,因为光谱分析有着自身巨大的优势,对于一些研究目标不能损伤它,或者不能直接接触,使用别的仪器和方法难以完成,这时我们可以尝试用光谱的方法去解决。光学分析仪器中单色仪在实际中有着重要的应用。原子内部电子运动产生了光波,内部电子运动随着物质种类的差异也不一样,从而产生不同的光波。单色仪能够把复色光分离,产生单色光谱,也能通过吸收光谱来做光谱分析和测量,所以单色仪广泛应用在科学研究和教学领域。传统的单色仪体积比较大、系统结构复杂,每次只能进行一次波长的测量,而且不能适应瞬态全过程分析的要求。在进行波长调节时,需要非常精密的光谱正弦扫描机构,其装置操作不便,而且容易损坏。本文综合考虑平场全息凹面光栅、MPS-CCD Driver图像采集模块和可编程智能TFT LCD模组的优势后,在此基础上提出了一个设计方案,本方案采用平场全息凹面光栅作为分光元件来进行光波的分离,平场全息凹面光栅兼有聚焦和分光的作用,还能进行像差校正,而且它的光谱图像面是一个平面。分光部分减去了大量的光学器件,使系统结构大大精简。MPS-CCD Driver图像采集模块内部集成了线阵CCD传感器、驱动采集单元和SPI总线通信接口,使用时,不需要再进行信号采集部分的硬件电路设计,大大降低了系统设计的难度。可编程智能TFT LCD模组包含了TFT LCD相关的驱动和背光电路,模组采用的是大器智能TFT LCD图形控制卡,采用的是三线串口通讯接口,控制简单且灵活。论文已经完成了光路的调试与单片机控制程序的编写,并进行了MPS-CCD Driver图像采集模块和可编程智能TFT LCD模组的调试工作,然后把两者结合并完成调试。最后把各个模块结合在一起并做成整机,并进行了定标。
郑大坤[8]（2012）在《光荧光光谱测试系统设计》文中指出光荧光光谱测试法在半导体材料性能及参数研究方面具有无损测量的优点，因此近年来在纳米材料、薄膜材料和新型半导体材料光学测试以及在化学、环保方面均被广泛应用。本文在对各种荧光光谱技术进行介绍的基础上，从硬件和软件两个方面对光荧光光谱测试系统的设计进行了阐述。硬件包括氙灯光源、多光栅单色仪以及SR830锁相放大器主要硬件设备，并利用高性能芯片设计了微弱信号的放大器和以R775M直流电机为主的光学斩波器来提高系统的稳定性和精度。另外，本文对样品测试的光路设计上做了改进，利用光纤探测取代传统硬件系统中的样品池，这样使测试系统可以灵活的对各种形态的样品进行测试。软件通过在VisualC++6.0集成环境下进行编写，完成了仪器与计算机的通信、数据采集以及人机界面的设计要求。最后，研究了常用的移动平均法和偏最小二乘法来分析荧光数据的技术。此套光荧光光谱测试系统，还可以扩展为二维、三维谱的测试系统，为今后研究工作奠定了基础。
何煦,向阳,马军[9]（2011）在《三光栅单色仪标定方法研究》文中研究表明单色仪是一种分光仪器,它通过色散元件的分光作用,把一束复色光分解成不同波长的单色光。文章提出了针对三光栅扫描色散机构单色仪的标定方法。对于采用正弦扫描机构的单色仪多采用多项式拟合方法实现波长标定,其精度高低取决于标定点数的多少。在全波长范围内,多项式拟合标定方法的精度有限。文章根据三光栅扫描单色仪的实际设计方案,采用正弦曲线拟合方法。光栅方程本身符合正弦规律,少量的标定点就可以满足拟合精度要求。适当选取待定参数,可以大幅度减少拟合运算过程中的计算复杂性。根据仿真软件的分析结果,其波长拟合偏误差小于0.5nm。
张琴[10]（2011）在《太阳能涂层光谱发射率测量仪的研制》文中指出太阳能选择性吸收涂层是太阳能光热转换利用中极为重要的关键材料。随着太阳能的利用越来越被世界各国所关注,为提高太阳能利用的效率和减小太阳能利用的成本,利用涂层的发射率和吸收率等光学性质的测量将有着重要的意义。但是,发射率是一个多元函数,要想准确测量是非常困难的,故研发设计一台太阳能利用涂层光谱发射率测量仪是非常必要的。本课题选择基于积分球反射计法的光谱发射率测量方法为本测量仪的研发方法,进而设计了涂层光谱发射率的测量系统。本文的研究内容主要体现在以下几个方面:根据基本三大辐射定律,在总结已有材料表面的发射率测量方法上,以太阳能利用涂层光谱发射率测量仪的实际要求,研究材料光谱发射率的特性以及建立基于积分球反射率法的太阳能利用涂层光谱发射率测量系统的数学模型。按照已建立的数学模型,从光源系统的设计、分光系统的设计、加热控温系统的设计、积分球系统的设计以及系统真空室的设计等各方面搭建测量系统的硬件平台,在此基础上选用USB-2810A卡为光谱采集系统的数据采集卡应用LabVIEW8.60为开发平台编写了测量系统的光谱数据采集系统应用软件。通过对发射率实验数据分析,验证系统的不确定度、精度、重复性和稳定性等,本课题研制的选择性涂层光谱发射率测量仪在原理上和设计上均符合系统技术指标和要求,能给太阳能涂层的研究以及太阳能的利用提供极大便利。
二、智能化多光栅单色仪的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、智能化多光栅单色仪的研制（论文提纲范文）
（1）基于STM32的光栅单色仪设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的相关背景 |
| 1.2 发展进程及现状 |
| 1.3 本论文主要工作内容 |
| 第二章 光栅单色仪工作原理及系统结构概述 |
| 2.1 光栅单色仪工作原理 |
| 2.1.1 光栅衍射 |
| 2.1.2 光栅的制备与分类 |
| 2.2 光栅单色仪的结构 |
| 2.2.1 光路结构介绍 |
| 2.2.2 机械结构介绍 |
| 2.3 光栅单色仪整体设计思路 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 总体设计方案 |
| 3.2 电源电路设计 |
| 3.2.1 降压电路设计 |
| 3.3 控制电路设计 |
| 3.3.1 通信板电路设计 |
| 3.3.2 主控板电路设计 |
| 3.3.3 检测板电路设计 |
| 第四章 软件程序设计 |
| 4.1 程序总体设计 |
| 4.2 下位机程序设计 |
| 4.2.1 初始化程序设计 |
| 4.2.2 控制程序设计 |
| 4.2.3 系统异常程序设计 |
| 4.3 上位机程序设计 |
| 4.3.1 软件界面设计 |
| 4.3.2 指令发送 |
| 4.3.3 数据存储 |
| 4.4 Android手机端程序设计 |
| 4.5 测量结果 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）基于LabVIEW的荧光光谱测试系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 荧光光谱测试系统 |
| 1.1.1 荧光光谱测试系统 |
| 1.1.2 国内外研究现状 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 LabVIEW虚拟仪器技术 |
| 1.2.1 国内外技术现状 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 第2章 荧光光谱测试系统的硬件组成 |
| 2.1 总体方案 |
| 2.2 斩波器及其控制电路 |
| 2.3 光栅单色仪和控制电路 |
| 2.4 锁相放大器 |
| 2.5 实物搭建 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 LabVIEW软件部分 |
| 3.1 LabVIEW编程 |
| 3.1.1 LabVIEW的开发环境 |
| 3.1.2 LabVIEW对硬件系统的驱动 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 巴特沃斯滤波器 |
| 3.2.2 曲线拟合 |
| 3.2.3 测试系统设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 测试系统的实际应用 |
| 4.1 稀土荧光材料的应用 |
| 4.2 稀土荧光物质的发光 |
| 4.3 KLa(MoO_4)_2:Ho~(3+)/Yb~(3+)样品检测的应用 |
| 4.4 Y_2O_3:Er~(3+)/Gd~(3+)样品检测的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）偏轴式扫描三光栅单色仪（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 光学设计 |
| 1.1 光学系统主要参数的计算 |
| 1.2 光学系统仿真设计 |
| 2 蜗轮蜗杆扫描方案的设计 |
| 3 单色仪的光谱定标 |
| 4 结论 |
（4）光谱仪扫描机构误差分析与波长修正方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关技术的国内外发展现状 |
| 1.2.1 光谱分析技术及仪器 |
| 1.2.2 光谱仪扫描波长准确性的研究现状 |
| 1.3 光谱仪机械结构及工作原理 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 光谱仪波长误差影响因素研究 |
| 2.1 光栅的概述与衍射原理 |
| 2.2 分光系统与扫描机构的传动原理分析 |
| 2.3 光栅型光谱仪分光系统光路误差分析 |
| 2.4 光谱仪扫描机构机械误差分析 |
| 2.5 其他误差影响因素分析 |
| 第3章 扫描机构误差分析与波长修正模型建立 |
| 3.1 波长误差模型的建立 |
| 3.2 波长误差修正模型的建立 |
| 第4章 波长修正方法研究 |
| 4.1 误差参数确定方法设计 |
| 4.1.1 方程组联立求解方法设计 |
| 4.1.2 粒子群寻优求解方法设计 |
| 4.2 波长修正方法设计 |
| 4.3 波长修正方法仿真分析 |
| 4.4 平台搭建与实验分析验证 |
| 4.4.1 方程组联立求解及波长修正实验 |
| 4.4.2 粒子群寻优求解及波长修正实验 |
| 第5章 波长修正模型参数求解优化软件设计 |
| 5.1 软件界面设计 |
| 5.2 软件功能模块设计 |
| 5.3 软件功能测试实验 |
| 5.3.1 方程组联立求解功能实验 |
| 5.3.2 粒子群寻优求解功能实验 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于微通道系统的石油污染物荧光光谱测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 石油污染的背景 |
| 1.1.2 我国石油类水体污染现状 |
| 1.1.3 课题研究的意义 |
| 1.2 水中石油类污染物检测技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 水中石油类污染物的检测方法分类 |
| 1.3.1 非分光光度检测方法 |
| 1.3.2 分光光度法 |
| 1.4 荧光的分光光度检测 |
| 1.5 同步荧光光谱分析法 |
| 1.6 三维荧光数据的解析方法 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 荧光的产生及荧光机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 荧光分析方法的基本原理 |
| 2.2.1 荧光产生机理 |
| 2.2.2 石油类物质荧光产生机理模型 |
| 2.3 荧光物质特性分析 |
| 2.3.1 荧光物质的激发光谱与发射光谱 |
| 2.3.2 荧光的表征参量 |
| 2.3.3 环境因素对荧光的影响 |
| 2.3.4 荧光强度与溶液浓度间的关系 |
| 2.4 荧光分析方法的特点及分类 |
| 2.4.1 荧光分析法的特点 |
| 2.4.2 荧光分析法的分类 |
| 2.5 三维荧光光谱法 |
| 2.5.1 三维荧光光谱的图形表示 |
| 2.5.2 三维荧光光谱的矩阵表示 |
| 2.5.3 三维荧光检测光路系统构成 |
| 2.6 荧光分析新技术 |
| 2.6.1 导数荧光光谱法 |
| 2.6.2 同步荧光探测法 |
| 2.6.3 时间分辨荧光探测法 |
| 2.6.4 微流控芯片激光诱导荧光检测 |
| 2.7 石油污染物荧光分析的可行性 |
| 2.7.1 原油馏分分类 |
| 2.7.2 石油类污染物的荧光物质 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 微通道荧光光谱检测系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 荧光光谱检测系统 |
| 3.2.1 荧光光谱检测系统组成 |
| 3.2.2 荧光强度与溶液浓度关系分析 |
| 3.3 微通道荧光光谱检测系统设计 |
| 3.3.1 荧光光谱检测系统总体结构 |
| 3.3.2 激发光源的性能分析与选择 |
| 3.3.3 光电检测器性能分析与选择 |
| 3.4 微通道样品池及光路设计 |
| 3.4.1 微通道样品池设计 |
| 3.4.2 微通道样品池光路设计 |
| 3.5 荧光光谱分光系统设计 |
| 3.5.1 光栅分光及扫描系统设计 |
| 3.5.2 光栅扫描系统实验验证 |
| 3.6 微通道荧光光谱检测系统实验研究 |
| 3.6.1 纯组分样品荧光光谱测量 |
| 3.6.2 标准溶液样品荧光光谱测量 |
| 3.6.3 混合溶液样品荧光光谱测量对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 石油污染物组分解析的平行因子算法及其改进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 化学计量学数据分析方法 |
| 4.2.1 化学计量的多分辨及多元校正 |
| 4.2.2 二阶校正方法的应用 |
| 4.3 Tucker 3 三维数据解析方法 |
| 4.4 平行因子（PARAFAC）分析法 |
| 4.5 光谱数据矩阵降维及其包络线求取 |
| 4.6 特征参量的提取 |
| 4.6.1 描述荧光强度分布的特征参量 |
| 4.6.2 描述荧光强度在二维平面分布的特征参量 |
| 4.6.3 描述发射及激发波长与荧光强度分布关系的参量 |
| 4.6.4 敏感特征参量的提取 |
| 4.7 平行因子组分数的确定 |
| 4.8 平行因子算法的改进 |
| 4.9 改进的平行因子算法组分识别研究 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 石油类污染物的三维荧光光谱实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验样品及配制原则 |
| 5.2.1 有机溶剂及测定样品的选取 |
| 5.2.2 实验样品的配制原则 |
| 5.2.3 校正样本及预测样本的配制 |
| 5.2.4 最佳激发波长与发射波长的获取 |
| 5.3 实验样品的荧光光谱分析 |
| 5.3.1 纯石油类样品的三维荧光光谱 |
| 5.3.2 溶剂中石油类有机物的三维荧光光谱 |
| 5.4 三组分石油污染物样本的改进平行因子组分解析 |
| 5.4.1 样本光谱数据测量 |
| 5.4.2 混合溶液的组分数分析 |
| 5.4.3 样品组分解析及相对浓度测量 |
| 5.5 四组分石油污染物样本的改进平行因子组分解析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）大型中阶梯光栅衍射效率测试仪器设计与集成（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 衍射效率测试原理 |
| 2.1 系统工作原理 |
| 2.2 系统组成与工作流程 |
| 3 测试系统设计 |
| 3.1 前置单色仪 |
| 3.2 光学准直系统 |
| 3.3 待测光栅多维调整台 |
| 3.4 光电探测系统 |
| 4 前置单色仪标定 |
| 5 系统集成与测试 |
| 6 结论 |
（7）阵列CCD单色仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阵列CCD单色仪的研究背景 |
| 1.3 单色仪的发展现状 |
| 1.4 本论文研究意义及主要研究的内容 |
| 2 阵列CCD单色仪的设计 |
| 2.1 单色仪工作原理 |
| 2.1.1 传统光栅单色仪基本构造介绍 |
| 2.2 阵列CCD单色仪工作原理 |
| 2.3 阵列CCD单色仪的基本结构 |
| 2.3.1 系统光源——溴钨灯 |
| 2.3.2 样品池 |
| 2.3.3 狭缝 |
| 2.3.4 分光系统的核心部件——平场全息凹面光栅 |
| 2.3.5 CCD的特性分析 |
| 2.3.6 主控制器(Atmega128单片机) |
| 2.3.7 可编程智能TFT LCD模组 |
| 3 单色仪的系统构建和光路调整 |
| 3.1 阵列CCD单色仪系统的构建 |
| 3.2 电源电路设计 |
| 3.3 主控制器部分电路 |
| 3.4 与触屏及CCD连接部分电路 |
| 3.5 光路的调整 |
| 4 定标与实验结果分析 |
| 4.1 应用程序编写 |
| 4.2 光波长标定实验原理 |
| 4.3 光波长定标实验结果及其分析 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 5 总结和展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录：实验过程中的代码 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）光荧光光谱测试系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 荧光光谱测试方法 |
| 1.1.2 荧光光谱分析方法 |
| 1.2 课题的提出及意义 |
| 第二章 光荧光光谱测试系统硬件设计 |
| 2.1 硬件结构设计 |
| 2.1.1 光源 |
| 2.1.2 光学斩波器 |
| 2.1.3 光栅单色仪 |
| 2.1.4 光路设计 |
| 2.1.5 光电探测器和专用滤光片组 |
| 2.1.6 锁相放大器 |
| 2.2 光学斩波器控制电路设计 |
| 2.2.1 光学斩波器控制电路设计 |
| 2.2.2 电机转速测量与显示电路设计 |
| 2.3 微弱信号放大电路设计 |
| 2.3.1 微弱信号放大电路设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光荧光光谱测试系统软件设计 |
| 3.1 系统软件功能设计 |
| 3.2 测试程序设计 |
| 3.3 光谱数据采集程序设计 |
| 3.3.1 通信程序设计 |
| 3.3.2 单色仪控制 |
| 3.3.3 锁相放大器控制 |
| 3.4 光谱数据显示程序设计 |
| 3.5 光谱数据处理程序设计 |
| 3.6 三维荧光光谱功能的扩展 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 应用实例分析 |
| 4.1 半导体材料特性测试 |
| 4.2 化学、环保方面应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）三光栅单色仪标定方法研究（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 三光栅扫描单色仪组成 |
| 2 光栅扫描工作原理 |
| 3 单色仪标定方法 |
| 3.1 单色仪标定原理 |
| 3.2 标定实验方法 |
| 3.3 标定试验步骤 |
| 3.4 标定数据的处理 |
| 3.5 标定结果与标定精度仿真 |
| 4 结论 |
（10）太阳能涂层光谱发射率测量仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 太阳能选择性吸收涂层发展及利用 |
| 1.2.1 太阳能选择性吸收涂层发展概述 |
| 1.2.2 太阳能光热利用中的选择性吸收涂层 |
| 1.3 涂层发射率测量方法 |
| 1.3.1 材料表面的半球发射率测量 |
| 1.3.2 材料表面的方向发射率测量 |
| 1.4 材料的光谱发射率测量国内外研究现状 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 涂层发射率测量系统的理论基础 |
| 2.1 涂层发射率的特性研究 |
| 2.1.1 涂层的半球发射率特性研究 |
| 2.1.2 涂层的方向发射率特性研究 |
| 2.2 太阳能选择性吸收涂层的光学性质 |
| 2.3 基于积分球反射计法的发射率测量系统的模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 涂层发射率测量仪系统的研制 |
| 3.1 测量系统的总体设计 |
| 3.2 测量仪硬件系统设计 |
| 3.2.1 光源系统设计 |
| 3.2.2 光源调制盘的设计 |
| 3.2.3 分光系统设计 |
| 3.2.4 积分球系统的设计 |
| 3.2.5 加热控温系统的设计 |
| 3.2.6 探测器选择 |
| 3.3 真空室设计 |
| 3.3.1 真空泵 |
| 3.3.2 真空度显示 |
| 3.3.3 电气接口的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 涂层发射率测量仪光谱采集系统 |
| 4.1 相干检测锁相放大器 |
| 4.1.1 相干检测基本原理 |
| 4.1.2 锁相放大器的组成 |
| 4.1.3 锁相放大器的电路设计 |
| 4.2 数据采集卡 |
| 4.3 软件开发工具的选择 |
| 4.4 上位机光谱采集软件系统设计 |
| 4.4.1 软件系统的设计要求 |
| 4.4.2 软件总体设计 |
| 4.4.3 软件系统各模块设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 涂层光谱发射率测量实验及不确定度分析 |
| 5.1 材料表面发射率的变化规律 |
| 5.2 单色仪的标定 |
| 5.3 涂层光谱发射率测量实验 |
| 5.3.1 铝的光谱发射率测量实验及结果 |
| 5.3.2 石墨的光谱发射率测量实验及结果 |
| 5.3.3 蓝色涂层光谱发射率测量实验及结果 |
| 5.4 涂层光谱发射率不确定度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、智能化多光栅单色仪的研制（论文参考文献）
- [1]基于STM32的光栅单色仪设计[D]. 许志立. 吉林大学, 2020(08)
- [2]基于LabVIEW的荧光光谱测试系统的设计[D]. 吴芳. 吉林建筑大学, 2018(08)
- [3]偏轴式扫描三光栅单色仪[J]. 陈建军,崔继承,刘嘉楠,杨晋,孙慈. 红外与激光工程, 2018(02)
- [4]光谱仪扫描机构误差分析与波长修正方法研究[D]. 陈琛. 吉林大学, 2017(01)
- [5]基于微通道系统的石油污染物荧光光谱测量研究[D]. 陈至坤. 燕山大学, 2016(01)
- [6]大型中阶梯光栅衍射效率测试仪器设计与集成[J]. 何煦,成贤锴. 仪器仪表学报, 2015(09)
- [7]阵列CCD单色仪的研制[D]. 张勇. 郑州大学, 2013(11)
- [8]光荧光光谱测试系统设计[D]. 郑大坤. 东华理工大学, 2012(10)
- [9]三光栅单色仪标定方法研究[J]. 何煦,向阳,马军. 应用光学, 2011(06)
- [10]太阳能涂层光谱发射率测量仪的研制[D]. 张琴. 哈尔滨工业大学, 2011(05)