一种基于荧光机理的光纤气体测量仪

根据二氧化硫气体在短波长光激发下能发射荧光的机理,研制了一种监测其含量的荧光光纤测量仪,仪器采用10 Hz脉冲驱动的氙灯作为激发光源,结合光纤传感和PIN PD技术,实现了对二氧化硫气体含量的在线测量.同时,改变仪器的某些参数如滤光片的中心波长等,还可以进行其他气体含量的测量.     

法庭检验仪器

由Schott-Fostec公司研制的法庭检验仪器是专门用来检验用荧光着色剂处理过的指纹。该仪器由一个带有250W卤素灯泡的便携式光源、一条光纤导光管、二次滤光片以及护目镜等组     

基于荧光机制的光纤式农药残留测量系统

根据有机物农药的荧光发光机制,利用光纤传感技术、光栅分光技术和多通道图像传感器技术研制了一种农药残留荧光光谱测量系统。系统以脉冲氙灯为光源,以Y型球面光纤探头传输和探测荧光,以小型平场光谱仪实现荧光分光,以高速数据采集模块实现荧光信号的采集转换。该系统一次曝光即可获得农药的荧光光谱。利用该系统实现了对西维因等农药的荧光光谱特性的实验,结果表明:以319 nm紫外光激发农药溶液时,荧光光谱位于可见光340~750 nm之间,系统的最小检测质量浓度可达0.003 mg/L,当农药质量浓度在0~0.1 mg/L范围之间时系统具有较好的线性关系。利用该仪器对白菜中痕量农药浓度进行了测试,其回收率接近100%。     

基于光谱吸收和荧光检测技术的新型光纤气体传感系统(英文)

设计了一个完整的光纤气体测量系统,提高了检测SO2浓度精确度和读取时间。光路检测系统和分配系统相结合,用于实现在气体传感系统中光谱吸收检测技术和荧光检测技术的有效集成,从而可以扩大本仪器的应用领域和测量范围。光源调制锁定检测技术和双光路差检测技术也被结合在该系统中。在测量吸收光信号和荧光信号中,使用高精度空心光子带隙光纤传感探头,实现了较高的精度和灵敏度。实验数据和测量的结果表明,该系统具有较高的分辨率,大约为2 ppm,并且误差小于0.109。     

多功能时间分辨仪和苯丙酮尿症荧光仪一体化设计

新生儿疾病筛查中需要使用荧光分析和时间分辨荧光免疫分析技术,而国内尚无集成两种测量手段的仪器。研发了一套可同时进行两种测量的透镜-光纤结合型多功能时间分辨仪。根据美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)文件以及相关文献,将研制的荧光仪和在国内各大医院已获广泛应用的标准仪器(雷勃仪器,THERMOVarioskan Flash全波长多功能酶标仪;芬兰PekinElmer Wallac1420多标记免疫分析仪)相比较,对所研发的仪器进行了全面评价。结果表明仪器的各项指标均符合要求,可考虑投入实际生产。     

双程前向掺铒光子晶体光纤超荧光光源

为了获得高稳定光纤陀螺掺铒光纤光源和改进传统掺铒光纤超荧光光源的输出稳定性,提出和使用掺铒光子晶体光纤作为超荧光光源的增益媒介。构建了双程前向结构掺铒光子晶体光纤超荧光光源, 研究了这种新型光源的输出特性。分析了掺铒光子晶体光纤长度和泵浦功率对光源输出功率、光谱谱宽和平均波长的影响。结果表明,通过选取光纤长度为10 m 和泵浦功率为220 mW,获得了双程前向结构掺铒光子晶体光纤超荧光光源。输出功率为35.4 mW,光光转换效率约16.09%,谱宽为30.9 nm,平均波长为1 548.3 nm。该结果为进一步研究掺铒光子晶体光纤超荧光光源的环境温度稳定性和适应性奠定基础。     

基于光纤陀螺的方位测井仪设计

设计了一种可用于套管井和裸眼井井眼轨迹测量的光纤陀螺方位测井仪。该仪器采用以光纤陀螺作为方位角传感器,以DSP和FPGA的架构完成数据采集处理。对仪器进行多次测试并和钻井曲线对比。测试结果表明,仪器满足工程要求。     

一种应用于生物医学的荧光光纤温度计

设计了一种基于固体荧光材料(Cr:LiSAF)的荧光光纤温度计.分析了系统荧光材料的吸收和发射特性,研制了Cr:LiSAF的光纤测温探头.实验表明,该系统具有较高的精度和分辨率,在20～50 ℃的温度范围特别适合生物医学领域的温度测量.     

荧光寿命的锁相检测技术研究

针对光纤荧光温度传感器中影响系统精用参考信号、用正弦信号来调制激励光源的锁相技术(PLD-AMSR)对荧光光纤温度传感器的荧光寿命进行检测,推导出测量荧光寿命的数学模型.该方法对激励光泄露有抑制作用,使测量精度有了显著提高.实验表明,该方法是有效的,达到了系统要求.     

光纤浊度仪

光纤浊度仪是测量水中杂质含量及其变化的一种仪器,该仪器具有测速快和准确性高的特点。本文介绍了仪器的原理结构及主要参数。     

Novel Portable Oil Ingredient Instrument with Optical Fiber Link

The operation principle of a novel portable oil ingredient instrument is introduced. Using the theory of fluorescence measurement, this instrument can carry out fast and consecutive in-situ detection of oil ingredient in sea water, confirming fast and correctly the situation of oil contamination such as the concentration and the area, etc. The lowest detectable concentration for the instrument is 1×10 -8 g/ml with the precision of less than 3 %. The results of experiment and practice show that this system has well water-sealed characteristic and repeatability.     

Automated analysis of fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) data based on the Laguerre deconvolution method

In fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), fluorescence time decay at each pixel of the imaged sample are measured. Every recorded fluorescence decay corresponds to the time convolution of the instrument response with the intrinsic fluorescence impulse response function (IRF), from which the sample fluorescence lifetime is determined. To estimate the IRF, the instrument response thus needs to be deconvolved from the recorded fluorescence decay. We have recently introduced a novel FLIM time-deconvolution method based on the linear expansion of the fluorescence decays on an orthonormal Laguerre basis. Since this method allows simultaneous estimation of the IRFs at all pixels, it performs at least two orders of magnitude faster than standard algorithms. In its original implementation, however, the Laguerre basis, determined by the Laguerre parameter α, is selected using a heuristic approach. Here, we present an automated implementation, whereby the Laguerre parameter α is treated as a free parameter within a nonlinear least squares optimization scheme. The new implementation combines the unmatched inherent computational speed of the Laguerre deconvolution method with a systematic model selection approach. This method will thus facilitate applications of FLIM requiring automatic estimation of the spatial distribution of fluorescence lifetimes, such as in in vivo tissue FLIM imaging.     

Optical Fiber Fluorometer for Algae Detection and Mapping

A simple instrument for the real-time measurement of algae concentration and mapping described.The instrument uses a pulsed short arc xenon flashlamp as the excited light sources.Both the exciting light and the fluorescence from algae chlorophyll are transmitted along a fiber bundle.The measurement sensivitivity is analyzed and the experiment result is given.The instrument is practical to in -situ measurement at sea.     

激光诱导荧光装置用于海水可溶性有机物测量

水体可溶性有机物（也叫黄色物质,CDOM）,直接影响水体光学特性和遥感光谱特征,在水体生态系统、光学遥感、海洋碳循环中都发挥重要的作用。针对现有水体黄色物质（CDOM）常规测量需要对水样进行过滤等耗时耗力预处理过程,研制了一种水体黄色物质快速测量的可用于实验室及野外分析的激光诱导荧光仪,该仪器集成了405 nm激光激发、高光谱接收和特征荧光光谱解析技术,使得激光雷达能够从各种成分的叠加信号中分离和确认出特定组分。此外,在实验室测量和分析了温度对于CDOM荧光光谱的影响,并提出了一种荧光数据的温度校正算法。该仪器在中国东海2013年4月的测量结果与常规仪器测量结果具有显著的相关性（R2=0.83）,揭示了激光诱导荧光技术在CDOM实时监测上的应用潜力。     

Ensemble empirical mode decomposition based fluorescence spectral noise reduction for low concentration PAHs

A new noise reduction method based on ensemble empirical mode decomposition (EEMD) is proposed to improve the detection effect for fluorescence spectra. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) pollutants, as a kind of important current environmental pollution source, are highly oncogenic. Using the fluorescence spectroscopy method, the PAHs pollutants can be detected. However, instrument will produce noise in the experiment. Weak fluorescent signals can be affected by noise, so we propose a way to denoise and improve the detection effect. Firstly, we use fluorescence spectrometer to detect PAHs to obtain fluorescence spectra. Subsequently, noises are reduced by EEMD algorithm. Finally, the experiment results show the proposed method is feasible.     

基于荧光光谱分析的钞票识别研究

文中对钞票在紫外线的作用下激发出的荧光特性进行光谱分析,并设计了基于荧光光谱分析的钞票识别的光学系统、光电信号的检测和信号处理系统。荧光光谱分析方法具有灵敏度高、选择性强、式样少、方法简便的特点,已很好地运用于点钞机及有关金融器具的生产和制造中。     

光纤荧光式测水中矿物油浓度

石油污染已经成为我国水域环境的主要问题之一,为了掌握石油污染的动态变化趋势,需实时在线测量水中石油浓度。从荧光测量的基本原理出发,研究了水中矿物油荧光检测机理、用荧光法和全光纤传感技术实现石油浓度测量的可行性,建立了水中油浓度的测算模型,确定了其荧光检测的最佳激发波长和荧光波长范围,根据得到的荧光特性设计了荧光激发、吸收和传输的光学系统。选用氙灯作为激发光源,设计了相应的检测系统及放大电路,通过以单片机为控制核心的高速数据采集电路实现了信号的采集转换,最后将数据输入计算机,处理得到了相应的石油荧光光谱。该方法可广泛应用于水中油检测方面。     

一种新的X-射线发光光谱测量装置的建立

提出一种由X-射线发生器、光学光纤、荧光光谱仪组成的用于测定X-射线发光材料的新装置.该设备可以测定X-射线发光材料的荧光强度随着波长的变化曲线、荧光强度随着激发时间的变化曲线、余辉衰减随着时间的变化曲线以及余辉时间等.研究了X射线发光材料在不同时间段的光谱特征.