多波长LED阵列光源叶绿素荧光探测仪电路的单片机实现

构建了一种新的浮游植物分类检测仪器——多波长LED阵列光源叶绿素荧光探测仪,系统利用调制的多波长LED阵列作为激发光源,测量各个LED激发下总的叶绿素a的荧光强度信号以及水温、水深。介绍了仪器的原理,重点介绍了这个仪器的电路设计：以ADI公司的ADuC841作为微处理器,通过设计合理的光源调制电路,荧光峰值检测电路和数据的采集、处理与存储电路,实现了对浮游植物浓度进行快速、实时、原位和分类测量。系统采样速度快、精度高,而且直接利用电池供电,功耗极低。     

LED中荧光材料量子效率测量系统的设计

LED作为新兴光源,与传统的白炽灯光源相比,具有很大的优势。衡量其荧光材料发光性能的一个重要参数就是量子效率。为了准确地测量荧光材料的量子效率,提出了一种基于半积分球装置的量子效率测量系统。该系统采用了中心波长为465nm的蓝光LED芯片作为激发光源,与直径为150mm的半积分球和直径为150mm、中心孔直径为8mm的平面反射镜搭配使用,运用光纤和线阵CCD光谱仪采集光谱数据,并进一步计算出量子效率。为了验证系统的有效性,分别采用两种不同的荧光材料对测量系统进行测试,测量结果与厂商所给的数值基本一致。实验结果表明,该测量系统能有效地评估LED中荧光材料的发光性能。     

藻类分类检测的设计与实现

叶绿素a在特定光照条件下产生的荧光光谱,提供了水体中藻类的种群结构及含量信息,通过研究该光谱,能够分析水体中藻类的种类及含量。设计的藻类分类检测仪,用五种特定波长的LED激发藻类溶液产生荧光信号,由光电倍增管接收该信号,并通过调制解调的方法实现了微弱荧光信号的检测。采用某公司的低功耗微处理器msp430F149做主控芯片,对检测到的模拟信号进行A/D转换,并通过串口与上位机通信,由上位机软件对数据进行实时分析或者对原始数据进行存储。     

多功能灵敏固相时间分辨荧光免疫分析仪设计

针对固相时间分辨荧光光谱的测量,设计出一种全新的固相时间分辨荧光免疫分析系统.使用氮分子激光器作为激发光源,采用积分球和单色仪相结合的荧光收集结构,使杂散光对样品荧光的影响降到最低;用光电倍增管进行光电转换,在500～700 nm范围实现了高分辨荧光光谱测量;利用数字方式实现取样积分功能,提高了系统的信噪比.系统可实现荧光寿命、时间分辨荧光光谱、物质浓度的自动测量,仪器的检测灵敏度可达10 - 12 moL/L,线性范围为10-12～10-9 mol/L,稳定性相对误差小于3％,荧光光谱分辨为0.5nm.     

基于图像跟踪的LED无影灯自动调光方法的研究

针对手术进行中人为造成阴影的问题,提出了一种自动实时调光的新方法。该方法通过图像跟踪,对手术被照明区域的彩色图像进行实时分割,得到需要消除阴影的目标区域,再将阴影区域映射到照明光源LED阵列分布图上,得到需调节的LED的编号及其照度值;通过以单片机为核心的LED控制器调节输出PWM占空比,改变LED驱动电流,控制相应LED亮度,对阴影区域进行补光处理,从而达到实时消除阴影的目的。     

典型食用油的荧光光谱特性与拉曼光谱特性研究

本文结合激光诱导荧光技术和激光拉曼技术,建立了基于光谱分析的食用油快速分析系统,并利用此系统测量了多种油类样品的荧光光谱及拉曼光谱信号,结果表明,油类样品存在极为丰富的荧光信号和拉曼信号,不同种类的油类样品信号存在较大差异。因此,食用油的激光诱导荧光光谱和拉曼光谱可以作为食用油安全快速检测的一种依据,适于发展快速监测仪器。     

基于微顺序注射-阀上实验室药物浓度实时监测软件系统的开发与应用

通过LabVIEW软件编译,与FIAlab for Windows软件结合,分别控制光纤光谱仪和微顺序注射-阀上实验室(MicroSIA Lab-on-valve,μSIA-LOV)系统,以光纤作为传导介质,将光纤光谱仪、微顺序注射分析仪和氘灯光源连接,基于样品的紫外吸收特性,实现原位待测样品溶液浓度随时间变化的实时在线监测。编译光谱采集模块,进行样品溶液的光谱扫描,实现对物质的定性分析;编译标准曲线模块,实现对物质的定量分析方法的建立;编译样品检测模块,实现样品溶液浓度的实时连续测定。并以头孢氨苄为例,基于紫外吸收测定模式的LabVIEW软件编译的3个模块,同时对待测样品进行原位和过程分析,与紫外分光光度计测得结果比较(P0.05),结果无显著性差异。说明LabVIEW软件编译的3个模块可实现待测溶液浓度的原位实时连续监测。     

单芯大功率LED匀光照明阵列的设计

为构造大功率LED激发Cy3/Cy5荧光染料的均匀面照明系统,选择单芯大功率LED芯片PT54TE设计了红绿双通道匀光照明阵列。首先通过分析单芯大功率LED芯片PT54TE辐射强度的分布,建立大功率LED环形照明阵列的模型;然后为提高光线利用率,在LED外侧建立柱面镜反射结构,并通过斯派罗法则求解该结构的参数;最后由Tracepro仿真验证。研究表明,分别由4颗红/绿PT54TE构成的环形阵列在目标平面(30mm×30mm)内的光照均匀度大于95.4%,光通量大于700lm,比未配置柱面镜反射结构的环形阵列的光通量至少提高了52.5%。     

凝胶基蛋白质芯片制备系统设计

设计构建了具有紫外实时检测功能的凝胶基蛋白质芯片制备系统,借助毛细管电泳技术制备出凝胶基蛋白质阵列。芯片制备系统包括高压电源、毛细管电泳、点样阵列化和紫外定量检测4个功能模块,其中高压电源具备可调输出功能,毛细管电泳加装了超声波振动除气泡机构,点样阵列化模块采用微米级三维位移台,紫外定量检测模块使用了280nm单色LED。通过调节电泳电压、蛋白质浓度、毛细管直径以及点样停留时间等参数,可以实现对样点大小和蛋白质含量的调节。     

基于uCLinux的LED阵列控制系统的设计

针对当前对LED显示阵列功能要求的不断提高,介绍了以uCLinux操作系统为核心的LED阵列显示控制系统,完成了uCLinux在飞利浦LPC2200芯片上的移植以及LED阵列控制驱动模块设计。uCLinux操作系统具有较完备的网络功能,更易于系统的调试和后期的显示控制。