一体式微弱荧光检测器的研究与设计

设计完成了一体式微弱荧光检测器,该检测器可以检测经激发光照射后荧光染料、绿色荧光蛋白等物质发出的微弱荧光信号,由此测得荧光素、绿色荧光蛋白等物质的含量。检测器由光源模块、光源驱动模块、放大模块、滤波模块、基于STM32的微处理器控制模块、和RS232通讯模块组成。应用测试结果表明该检测器能检测1000个光子的微弱荧光强度变化,精度上可检测3.0pmol的荧光素,满足一般的微弱荧光检测需求。     

百叶窗式倍增系统场分布的二维有限元模拟计算

本文应用二维有限元方法对光电倍增管的百叶窗式倍增系统在有栅网和没有栅网的电场分布进行了计算,并根据计算结果提出了提高二次电子发射的方法。     

生物体微弱光检测技术的现状和发展趋势

本文主要介绍微弱光检测中的关键部件(PMT)和三种检测方法。尤其介绍了光计数法的原理和优点。最后给出了发展趋势。     

自适应增益光电探测电路设计

在激光模拟实兵对抗系统中,为解决传统光电探测电路受环境影响大,系统不稳定、检测效能低的问题,设计了一种基于单片机的增益自适应光电探测电路。在传统光电探测电路的基础上改用两个对称分布的跨阻放大反馈电路,消除光电探测器偏置分量,抑制前置放大电路的系统噪声;采用自动增益控制电路使不同射击距离下输出信号幅值保持稳定;采用多级滤波的方式去除信号的直流分量并有效抑制背景噪声,为信号的进一步处理提供准备。通过实验验证与TINA-TI仿真分析结果表明,该光电探测电路可以实现增益自适应变化,在不同入射距离下输出电压幅值基本稳定在2 V左右。其性能明显优于传统固定增益电路,极大地提高了对光电信号的探测能力,该结果验证了本文提出的光电探测电路设计的科学性和可行性。     

微弱电流测量电路的设计和仿真

介绍了微弱电流测量原理,使用运放电流反馈法设计了一种微小电流测量电路。选择具有极低输入偏置电流和失调电压的运放AD8603,合理选择反馈电阻的大小,设计多级放大与电压跟随级电路。PSPICE仿真结果表明,本电路的测鼍精度为1nA．     

CCD交汇测量系统优化设计的建模与仿真

为了得到最佳的坐标测量精度,本文针对线阵ＣＣＤ交汇测量系统的结构参数进行优化设计。首先建立了优化设计的数学模型。然后用计算机进行仿真,得出了在不同靶面下满足要求的最优结构参数。并给出了靶面误差分布的三维图。     

微弱光信号的光电探测放大电路的设计

分析了微弱光信号放大电路的基本工作原理,针对光电探测中对微弱信号放大带来的信噪比和稳定性问题,设计了一种低噪声光电信号放大电路,并给出了电路参数选择方法。     

一种人体静电测量系统的设计方法与实现

静电检测是静电防护中的一个非常重要的研究内容。本文提出一种基于接触式测量和高阻测量的人体静电测 量系统设计方法,对系统中的两个主要模块的设计方法进行了详细的描述,同时对测量原理进行了阐述。     

一种高精度的分光镜分光比测量系统的设计

以激光为光源，设计了集光、电为一体的分光镜分光比测量系统，消除了检测显示仪由于光源光强不稳定产生的误差，实现了数字化检测显示，在实验研究、工艺加工、维护测试中有一定的实用价值。     

冷原子束在线检测系统

应用荧光法和飞行时间(TOF)法实现了冷原子束纵向速度谱、通量及原子能态分布的在线检测。设计用于荧光收集的光学系统和机械结构,实现了焦距可微调的即插即用式荧光检测装置,实现了冷原子束检测系统的集成性和检测结果的高信噪比(SNR)。利用LabView软件实现对光电倍增管(PMT)、飞行时间法检测时序及检测激光的扫频范围等的控制,可在线得到原子束性能参数,并对数据进行平滑处理。检测结果表明,检测系统检测信号的信噪比为57:1(在20ms内)。     

金属原子束横向速度及其分布的激光法测量

本文介绍了一种利用金属原子谱线同位素位移的特性，由激光诱导荧光法采用线阵ＣＣＤ固体成像器件测量真空室内原子蒸气束横向最可几速度及速度分布的方法与装置。在点（４×６ｍｍ２）蒸发模型的情况下，实验结果表明：横向（ｘ轴）速度随ｘ线性增加，且其分布不受加热功率的影响；原子密度通量按速度的分布满足正态分布，其速度半宽度随加热而变化。     

原子蒸气束二维空间纵向速度分布的激光法测量

用激光诱导荧光法测量了真空室内原子蒸气束的二维速度分布，给出了原子蒸气束的平均速度与空间方位角的关系。     

利用激光束共振荧光探测磁场零点

本文介绍了一种实验方法,通过观测激光束与原子的共振荧光信号,从而知道系统中磁场的零点位置．这种方法有助于我们的冷原子和原子光学实验研究。     

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%。     

QM201型数字原子荧光测汞仪的最佳实验条件探讨

运用正交实验法探讨了QM201型原子荧光测汞仪的最佳实验条件为:负压=400 V,载气=0.4 L/min,屏蔽气=0.6 L/min,还原液用量=2.0 mL。在确定的最佳条件下对经过前处理的水样、土壤和植物样品中的痕量汞进行了测定,样品的标准偏差、变异系数、回收率及相应的国家标准物质的相对标准偏差均达到质量控制要求。另外,还采集了地下水样品,同时用美国PE-Aanalyst 700型原子吸收光谱仪和QM201型原子荧光测汞仪对其中的痕量汞进行了测定,结果显示,QM201型原子荧光测汞仪在一定程度上可以代替大型贵重仪器对汞含量进行测定。而且,该仪器价格便宜、操作简便快捷、体积小,便于推广及使用,更适于资金不足的环保监测站与小型实验室。     

室外目标方向反射多角度测量系统

室外测量地面目标的方向反射特性要求测量时间短、定位准确、测量点足够多、测量范围内无阴影.根据实际测量特点,研制了室外方向反射多角度测量系统,主要包括测量架机构、驱动系统、控制系统.测量架由方位圆轨道与天顶弧半圆轨道组成,半径2 m,天顶弧在伺服电机驱动下沿方位圆轨道0～360°范围内运动,探测器小车平台在电机驱动下沿天顶弧-75°～75°范围内运动.PLC(可编程控制器)、触摸屏组成控制系统,通过触摸屏输入参数实现全自动运动控制.方位角间隔30°,天顶角间隔15°,完成半球空间自动测量(共66个位置点,每位置点停3 s),耗时10 min.     

采用光二极管列阵技术的生物组织荧光光谱测量系统

我们报导一台采用光二极管列阵技术,微计算机控制的小型生物组织激光诱导荧光测量系统,该系统的主要特点是操作简单,实时测量并可采用双波长激发。利用该系统,首次研究了光敏染料在琼脂凝胶状固体模式(模拟生物组织)中的荧光光谱。结果表明,该系统适用于临床上通过组织的自体或外源荧光光谱来鉴别正常组织和病变组织。     

天线近远场测量系统及软件设计

介绍了集控制与数据采集、近远场数学变换与逆变换、数据分析与图像处理于一体的天线近远场测量系统及其软件包。给出了程序设计流程及软件功能概要。软件在高精度、多功能、便于开发应用方面较美国NIS和以色列ORBIT公司的同类产品有自己独到的特点。     

测量系统分析(MSA)及其软件设计

有效地实施测量系统分析是获得高质量的测量数据的关键。介绍了MSA的基本内容及其软件设计，给出了MSA软件的程序流程结构，简要介绍了软件的各功能模块。使用Visual Basic和Visual C^＋＋混合编程来实现MSA软件的设计，最后给出了采用均值一极差法和方差分析法进行R＆R评定的应用示例和线性分析示例。