拉曼光譜及非線性光學成像儀器的研制與應用探索
發(fā)布時間:2022-09-24 22:42
先進儀器方法的開發(fā)能夠為研究人員提供全新的工具來探索未知世界,幫助理解物質(zhì)的許多特殊性質(zhì),從而開創(chuàng)更多的應用領(lǐng)域,是推動科技發(fā)展的重要因素之一。而光學儀器是較為常見的一類設備,在眾多領(lǐng)域的科學研究中應用廣泛,F(xiàn)有的光學儀器包括不同種類的光源、適用于從宏觀到微觀不同尺度觀察的成像設備、光學操縱與加工設備等。由于光的能量與分子的能級處于同一數(shù)量級,光與物質(zhì)相互作用時,能夠產(chǎn)生能量交換,并攜帶分子的組成結(jié)構(gòu)信息,通過對光的成分進行分析,能夠達到對物質(zhì)組分、狀態(tài)識別的目的,因此光學儀器在分析檢測領(lǐng)域也是最為常用的儀器種類之一,尤其是光譜類儀器,在人們認識世界的過程中占據(jù)著舉足輕重的地位。目前常見的商品化光譜儀器包括:紫外可見吸收光譜儀、熒光光譜儀、紅外吸收光譜儀、拉曼光譜儀等,除此之外還有許多基于光譜效應的成像儀器,如熒光顯微鏡、多光譜相機等。研究人員基于不同種類的光譜儀器開發(fā)了許多分析方法,適用于不同類別的樣品檢測。雖然這些儀器已經(jīng)能夠為科學研究提供大量的數(shù)據(jù),但依然難以滿足許多特定應用場景下的適用性與功能需求,因此,利用新的物理原理、結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新設計和開發(fā)針對特殊體系或具有探索功能的光譜儀...
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 光譜技術(shù)簡介
1.2 光譜儀器技術(shù)
1.3 拉曼光譜及其技術(shù)發(fā)展
1.3.1 拉曼光譜簡介
1.3.2 拉曼儀器技術(shù)
1.3.3 拉曼光譜儀器的聯(lián)用技術(shù)
1.4 光譜成像技術(shù)
1.4.1 光譜成像儀器技術(shù)簡介
1.4.2 基于非線性光學效應的光譜成像技術(shù)
1.5 本論文的目的與意義
第二章 集成化微流控芯片拉曼光譜分析儀的研制
2.1 引言
2.2 儀器的總體設計思路
2.3 顯微成像拉曼光譜探頭的設計
2.4 光纖光譜儀光學系統(tǒng)的設計
2.4.1 光譜儀初始結(jié)構(gòu)的確定
2.4.2 光譜儀的工程設計
2.5 儀器的總體裝配與性能評估
2.6 本章小結(jié)
第三章 拉曼光譜和相位型表面等離子體共振聯(lián)合傳感儀器的研制
3.1 引言
3.2 儀器的設計原理
3.3 相移的計算
3.4 儀器的工程設計
3.5 儀器的性能評估
3.6 小結(jié)
第四章 非線性光學成像系統(tǒng)的搭建及應用研究
4.1 引言
4.2 非線性光學成像儀器的設計思路
4.3 光源及顯微鏡平臺的選取
4.4 儀器的改進與非線性成像功能的實現(xiàn)
4.5 儀器系統(tǒng)的功能評估
4.6 儀器的應用研究
4.6.1 實驗方法
4.6.2 結(jié)果與討論
4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡介及攻讀學位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SERS技術(shù)用于蘋果表面有機磷農(nóng)藥殘留的檢測[J]. 李曉舟,于壯,楊天月,丁建華. 光譜學與光譜分析. 2013(10)
[2]便攜式拉曼光譜儀的光學系統(tǒng)設計與研制[J]. 安巖,劉英,孫強,李淳,劉兵,姜承志. 光學學報. 2013(03)
[3]污染氣體掃描成像紅外被動遙測技術(shù)研究[J]. 焦洋,徐亮,高閩光,馮明春,金嶺,童晶晶,李勝. 光譜學與光譜分析. 2012(07)
[4]短波紅外棱鏡-光柵-棱鏡成像光譜儀光學系統(tǒng)設計[J]. 袁立銀,何志平,舒嶸,王建宇. 光子學報. 2011(06)
[5]高溫拉曼光譜技術(shù)的實現(xiàn)及應用[J]. 陳輝,蔣國昌,尤靜林,吳永全. 光譜學與光譜分析. 2007(12)
[6]高溫拉曼光譜儀[J]. 尤靜林,黃世萍,童朝陽,余昺鯤 ,蔣國昌. 光學儀器. 1999(01)
博士論文
[1]微透鏡陣列積分視場成像光譜儀的研究與設計[D]. 劉嘉楠.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2019
[2]寬波段微型光譜儀設計優(yōu)化及應用[D]. 夏果.浙江大學 2013
[3]極紫外光刻物鏡系統(tǒng)波像差檢測技術(shù)研究[D]. 張宇.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2012
本文編號:3680999
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 光譜技術(shù)簡介
1.2 光譜儀器技術(shù)
1.3 拉曼光譜及其技術(shù)發(fā)展
1.3.1 拉曼光譜簡介
1.3.2 拉曼儀器技術(shù)
1.3.3 拉曼光譜儀器的聯(lián)用技術(shù)
1.4 光譜成像技術(shù)
1.4.1 光譜成像儀器技術(shù)簡介
1.4.2 基于非線性光學效應的光譜成像技術(shù)
1.5 本論文的目的與意義
第二章 集成化微流控芯片拉曼光譜分析儀的研制
2.1 引言
2.2 儀器的總體設計思路
2.3 顯微成像拉曼光譜探頭的設計
2.4 光纖光譜儀光學系統(tǒng)的設計
2.4.1 光譜儀初始結(jié)構(gòu)的確定
2.4.2 光譜儀的工程設計
2.5 儀器的總體裝配與性能評估
2.6 本章小結(jié)
第三章 拉曼光譜和相位型表面等離子體共振聯(lián)合傳感儀器的研制
3.1 引言
3.2 儀器的設計原理
3.3 相移的計算
3.4 儀器的工程設計
3.5 儀器的性能評估
3.6 小結(jié)
第四章 非線性光學成像系統(tǒng)的搭建及應用研究
4.1 引言
4.2 非線性光學成像儀器的設計思路
4.3 光源及顯微鏡平臺的選取
4.4 儀器的改進與非線性成像功能的實現(xiàn)
4.5 儀器系統(tǒng)的功能評估
4.6 儀器的應用研究
4.6.1 實驗方法
4.6.2 結(jié)果與討論
4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡介及攻讀學位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SERS技術(shù)用于蘋果表面有機磷農(nóng)藥殘留的檢測[J]. 李曉舟,于壯,楊天月,丁建華. 光譜學與光譜分析. 2013(10)
[2]便攜式拉曼光譜儀的光學系統(tǒng)設計與研制[J]. 安巖,劉英,孫強,李淳,劉兵,姜承志. 光學學報. 2013(03)
[3]污染氣體掃描成像紅外被動遙測技術(shù)研究[J]. 焦洋,徐亮,高閩光,馮明春,金嶺,童晶晶,李勝. 光譜學與光譜分析. 2012(07)
[4]短波紅外棱鏡-光柵-棱鏡成像光譜儀光學系統(tǒng)設計[J]. 袁立銀,何志平,舒嶸,王建宇. 光子學報. 2011(06)
[5]高溫拉曼光譜技術(shù)的實現(xiàn)及應用[J]. 陳輝,蔣國昌,尤靜林,吳永全. 光譜學與光譜分析. 2007(12)
[6]高溫拉曼光譜儀[J]. 尤靜林,黃世萍,童朝陽,余昺鯤 ,蔣國昌. 光學儀器. 1999(01)
博士論文
[1]微透鏡陣列積分視場成像光譜儀的研究與設計[D]. 劉嘉楠.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2019
[2]寬波段微型光譜儀設計優(yōu)化及應用[D]. 夏果.浙江大學 2013
[3]極紫外光刻物鏡系統(tǒng)波像差檢測技術(shù)研究[D]. 張宇.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2012
本文編號:3680999
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