傅里叶变换红外光谱仪中动镜系统的设计

为提升傅里叶变换红外光谱仪的整体性能,基于立体角镜与平面镜组合的光学结构,设计了一种柔性支撑机构的摆动型动镜机构.建立和分析该机构控制模型,设计了相适应的反馈控制算法.结果表明:该结构具有无摩擦、抗震性好等优点;光学结构能够很好地补偿动镜摆动造成的倾斜与横移误差,保证仪器的重复性与稳定性;通过对控制算法参量的调整,动镜机构的扫描准确度优于98.4%.在4cm-1的光谱分辨率条件下,使用该动镜机构所测得的红外光谱信噪比优于80000:1,能够满足高准确度定量分析的要求.     

一种在线监测的ATR探头的设计

生物过程是一个复杂的系统,在反应过程中,会产生固态、液态、气态的过程反应物,且具有生物活性,想要准确的掌握过程反应物的种类与含量,必须对生物过程进行实时在线的监测,才能够获得准确的数据。生物过程的原位在线分析依赖于高性能的衰减全反射探头,衰减全反射技术是在线分析系统中实现原位在线测量的有力手段。通过分析衰减全反射技术的基本原理与特点,设计了一种成本低、光通量高、具有标准生物过程传感器接口的中红外衰减全反射探头,能够直接插入到生物反应器中,对生物过程反应物进行无损、零延迟的监测。实验结果表明,在线式ATR探头具有较宽的光谱范围,所采集光谱具有较高的信噪比,能够应用在生物过程的在线定量分析之中。