【摘要】：折射率是材料的重要光學(xué)參數(shù)之一。物質(zhì)的折射率與其他重要的物理特性、生物特性和化學(xué)特性都有著緊密的聯(lián)系,通過對折射率的測量,可以間接的獲取到其他廣泛使用的特性參數(shù),如濃度、生物醫(yī)學(xué)標(biāo)記、鹽度和發(fā)酵動力等。這種間接的檢測方法保證了檢測結(jié)果的可靠性和實時性,且無需熒光標(biāo)記就可實現(xiàn)樣品制備的最小化。此外,折射率還可以作為監(jiān)測液體的動態(tài)變化過程的一個指標(biāo)。在化工、醫(yī)藥、石油等許多工業(yè)部門和科學(xué)研究中,測定某些液體的折射率是十分必要和重要的。近年來隨著對折射率測量技術(shù)研究的發(fā)展,連續(xù)測量和對小體積液體折射率的測量的需求在逐步擴大。本論文介紹了多種折射率測量方法,并對光學(xué)臨界角法測量液體折射率的原理做了深入研究,在該原理基礎(chǔ)上提出了一種對小體積液體折射率測量的技術(shù)。為驗證該技術(shù)的各項性能,設(shè)計了流動液體折射率測量系統(tǒng),該系統(tǒng)在傳統(tǒng)臨界角折射儀的基礎(chǔ)上,將盛放待測液體的測量池設(shè)計為流道式的結(jié)構(gòu)。通過一對入水/出水口使得待測液體具有流動性,可以連續(xù)測量流過液體的折射率。且測量流道的寬度設(shè)計得較小,可實現(xiàn)對小體積液體折射率的測量。通過一系列的折射率測量實驗,驗證了該系統(tǒng)具有良好的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和實用性。為了解決高效率測量和更小體積液體的測量問題,從兩個方向?qū)υ摷夹g(shù)做了進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)。一是為提升測量效率而增加流道的數(shù)量,設(shè)計了具有兩條獨立液體流道的測量池,可以實現(xiàn)對不同液體的折射率同時測量以及系統(tǒng)的自檢自校正等特點;二是為測量微量液體折射率而減小流道寬度,設(shè)計了基于微流控技術(shù)的微流道測量池,并將該技術(shù)應(yīng)用于對微流控芯片的折射率匹配場景中。設(shè)計了一系列的實驗對以上技術(shù)進(jìn)行驗證,實驗結(jié)果表明兩項改進(jìn)技術(shù)均能解決實際測量場景中的局限性,并能得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
【圖文】：

圖 2-2 反射率 R 與入射角關(guān)系曲線可以看出，在臨界角附近，，發(fā)射率會發(fā)生較為劇烈的變化，在邊界。通過對反射率曲線進(jìn)行一階微分，在臨界角處會存在一個個單一峰值，可通過該峰值提取出臨界角的值，如圖 2-3 所示

圖 2-2 反射率 R 與入射角關(guān)系曲線可以看出，在臨界角附近，發(fā)射率會發(fā)生較為劇烈的變化，在邊界。通過對反射率曲線進(jìn)行一階微分，在臨界角處會存在一個個單一峰值，可通過該峰值提取出臨界角的值，如圖 2-3 所示
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O435.1;O35

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本文編號：2604923