本文關鍵詞： 拉曼光譜 獸藥檢測 光學設計 透射式系統　出處：《中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：獸藥可以有效防治動物的疾病,對畜牧業(yè)的健康發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。然而,一些企業(yè)在藥品中非法摻雜其他物質冒充藥物的有效成分,從而延誤治療,給養(yǎng)殖戶造成了巨大的損失。這些摻雜成分與藥品性狀相似,肉眼難以分辨,需要專業(yè)的儀器進行檢測。分析檢測技術需要滿足準確、快速、簡便、經濟等要求,其中任何一項的缺失,都會限制該技術的推廣使用。目前,假藥檢測方法主要有化學法、色譜法和光譜法。其中,拉曼光譜法是以拉曼散射為基礎的光譜分析技術,它具有速度快、非接觸、無損傷、所需樣品量少且無需預處理等優(yōu)點,非常適合藥品的現場快速檢測。隨著便攜式拉曼光譜儀的出現和化學計量學方法的發(fā)展,拉曼光譜分析在藥品檢測方面的優(yōu)勢更加凸顯。本文通過實驗進行了獸藥摻假的拉曼光譜檢測,并設計了用于獸藥摻假檢測的拉曼光譜儀光學系統,主要內容包括:(1)本文通過拉曼光譜實驗與化學計量學方法相結合,研究了獸藥摻假的拉曼光譜分析方法,為拉曼光譜儀的設計提供實驗指導。首先介紹了偏最小二乘法的定性判別和定量分析原理,然后以獸藥中的常用藥青霉素作為研究對象,基于偏最小二乘法,對摻葡萄糖和淀粉的青霉素樣品進行了定性判別,并對摻假藥品中的青霉素含量進行了定量分析。其中包括校正集的選取,奇異樣本剔除以及各種預處理方法及其組合對模型的影響等。(2)本文根據獸藥檢測的需求,設計了便攜式拉曼光譜儀的外光路系統。外光路系統包括激光激發(fā)和散射光收集兩部分。激發(fā)光路與激光器輸出光纖的數值孔徑相匹配,放大率為1:1,系統的點列圖大小與愛里斑相當,聚焦能力強。散射光收集光路的物方數值孔徑達到0.44,能夠使更大角度的拉曼散射光進入系統。所設計的散射光收集光路,零視場和50μm視場的點列圖的均方根半徑分別為3.949μm和5.074μm,半徑10μm的圓內能量超過95%。(3)本文設計了透射式體全息光柵分光的拉曼光譜儀光學系統。根據Kogelnik耦合波理論,分析了體全息光柵的衍射特性;設計了透射式拉曼光譜儀光學系統,該系統的長度小于10cm,物方數值孔徑達到0.22,在790-1014nm的光譜范圍內,分辨率為0.6nm。
[Abstract]:Veterinary drugs can effectively prevent and cure animal diseases and play an important role in the healthy development of animal husbandry. However, some enterprises illegally adulterate other substances into drugs and impersonate the active components of drugs, thus delaying treatment. These adulterated ingredients are similar to the properties of drugs, difficult to distinguish with the naked eye, and need professional instruments to detect. The analytical and detection techniques need to meet the requirements of accuracy, speed, simplicity, economy, etc. The lack of any of them will limit the use of the technology. At present, the methods for detecting counterfeit drugs are mainly chemical, chromatographic and spectroscopic methods, among which Raman spectroscopy is a spectroscopic technique based on Raman scattering. It has the advantages of high speed, no contact, no damage, less sample quantity and no pretreatment, etc. It is very suitable for the field rapid detection of drugs. With the development of portable Raman spectrometer and chemometrics, The advantage of Raman spectrum analysis in drug detection is more prominent. In this paper, the Raman spectrum of veterinary drug adulteration is detected through experiments, and the optical system of Raman spectrometer is designed for the detection of veterinary drug adulteration. The main contents include: (1) in this paper, the Raman spectrum analysis method of adulteration of veterinary drugs is studied by combining Raman spectroscopy with chemometrics. The principle of qualitative discrimination and quantitative analysis of partial least square method is introduced. Then penicillin, a common drug in veterinary medicine, is used as the research object, based on partial least square method. The penicillin samples doped with glucose and starch were qualitatively distinguished, and the content of penicillin in adulterated drugs was quantitatively analyzed. According to the demand of veterinary drug detection, this paper is based on the requirements of veterinary drug detection, such as the elimination of singular samples and the effects of various preprocessing methods and their combinations on the model. The external optical path system of the portable Raman spectrometer is designed. The external optical path system consists of two parts: laser excitation and scattering light collection. The excitation path matches the numerical aperture of the laser output fiber. With a magnification of 1: 1, the system's plot size is the same as that of the Alli spot, and it has a strong focusing power. The scattering light collection path has a numerical aperture of 0.44, which enables the Raman scattering light at a larger angle to enter the system. The root-mean-square radii of zero field of view and 50 渭 m field of view are 3.949 渭 m and 5.074 渭 m, respectively. The diffraction characteristics of volume holographic grating are analyzed, the optical system of transmission Raman spectrometer is designed, the length of the system is less than 10 cm, the numerical aperture of object is 0.22, and the resolution is 0.6 nm in the range of 790-1014 nm.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S859.79

【相似文獻】

相關期刊論文 前2條

1 趙宇翔;彭少杰;趙建豐;胡耀銘;喻文娟;韓奕奕;;表面增強拉曼光譜法快速檢測牛奶中的三聚氰胺[J];乳業(yè)科學與技術;2011年01期

2 ;[J];;年期

相關會議論文 前9條

1 張孝芳;齊小花;鄒明強;劉峰;朱超;;便攜式拉曼光譜儀研制與應用[A];第十六屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2011年

2 丁碩;;HORIBA Scientific拉曼光譜儀新技術進展[A];中國化學會第27屆學術年會第18分會場摘要集[C];2010年

3 王志海;;激光拉曼光譜儀簡介[A];陜西地球物理文集（九）[C];2010年

4 丁廣慧;;激光拉曼光譜儀在珠寶首飾檢測中的應用[A];河南地球科學通報2008年卷（下冊）[C];2008年

5 王昆林;劉仁明;;R-3000便攜式拉曼光譜儀在翡翠檢測中的應用[A];第十五屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2009年

6 徐彬;張樹霖;;Spex-1403拉曼光譜儀的多道探測改造[A];第十五屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2009年

7 翁欣欣;尹利輝;楊永健;張中湖;陸峰;;一種基于便攜式拉曼光譜儀的假藥判別分析方法研究[A];科學儀器服務民生學術大會論文集[C];2011年

8 丁碩;;拉曼光譜儀技術最新進展及在高分子材料表征中的應用[A];2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

9 胡成旭;鄭超;徐抒平;付翠翠;韓冰;徐蔚青;;便攜式拉曼光譜儀對新鮮乳腺組織的檢測[A];第十七屆全國分子光譜學學術會議論文集[C];2012年

相關重要報紙文章 前2條

1 田小雪;物質識別檢測方法有新成果[N];中國國門時報;2011年

2 本報記者 劉莉;兩萬粒鋯石“見微知著”[N];科技日報;2006年

相關博士學位論文 前1條

1 安巖;手持式拉曼光譜儀的光機系統技術研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2014年

，

本文編號：1528701