便攜式可見光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究及儀器設(shè)計.pdf

1、光譜儀器是光學(xué)儀器重要的組成部分，廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、石油、化工、天文、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步。傳統(tǒng)的可見光譜儀組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，僅局限于實驗室使用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，便攜式光譜儀成為其發(fā)展方向。
　　 本文就光譜儀便攜化的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究，包括：探測器件的選擇，色散系統(tǒng)小型化的研究，小型化光源的選擇，光譜儀中光譜帶寬與光源能量利用率之間的關(guān)系研究以及外界電磁對系統(tǒng)干擾的研究。

2、>　　 在這些關(guān)鍵技術(shù)的研究基礎(chǔ)之上，提出了解決方案：
　　 ①在對比分析了幾種探測器件后，本課題選擇了SONY 公司的ILX511CCD作為探測器件，并采用C8051F020 單片機作為其驅(qū)動及信號采集芯片。
　　 ②傳統(tǒng)光譜儀的色散結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還需配合一些機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)運行，這就對儀器的可靠性提出了更高的要求。本課題在配合CCD 器件使用的前提下，選用了JY 公司的一款平場凹面全息光柵共同設(shè)計色散結(jié)構(gòu)。
　

3、　 ③傳統(tǒng)光譜儀中的光源不僅體積較大，而且正常工作還需要驅(qū)動電路及散熱器件等外圍部件。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，本課題選用了一款小型集成光纖光源作為光譜儀的光源。
　　 ④光譜儀中入射狹縫設(shè)置較大會造成光譜帶寬減小，而入射狹縫設(shè)置較小則會使光源能量利用率降低。本課題采用設(shè)置多股光纖出射口形狀來解決這個問題。
　　 ⑤便攜化的光譜儀要在野外進(jìn)行作業(yè)必須考慮到外界電磁對測試的影響。本課題采用將儀器主要電路放置在鋁制小盒內(nèi)來避免外