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多通道快速光谱测试系统及其应用

梁凤薇  
【摘要】:本论文在进行大量市场调查后,介绍了多通道光谱测试技术的发展、现状和趋势,利用凹面平场光栅色散成像原理和多通道传感器NMOS的高灵敏快速探测,研制了一套多通道快速光谱测试系统,它包括光学系统、电子电路系统和软件系统三大部分。最后推荐介绍了该系统在各种光色度测试中的应用。 本论文课题的光学系统采用双入射狭缝、凹面平场光栅和阵列1024像元NMOS探测器构成,电路系统由NMOS驱动器、高速脉冲产生器、高速A/D芯片(2M,16位)和高性能单片机组成,而软件系统也很直观简便,软件对系统采用3次多项式的波长定标和逐个像元纠正的灵敏度定标方式,相同的光谱测试界面和多种多样的参数显示界面,满足不用应用的要求。本系统仪器外形小巧(<0.5m×0.2m×0.3m),但能实现ms量级的测试速度、190nm-900nm的光谱测量范围、<0.2nm的测量精度,10~5的动态范围等的性能要求。它的性能决定了它可以有很多的应用领域和场合。 论文第一章主要说明了光谱测试仪器的发展、现状、趋势和可应用的领域;第二章分析了多通道光谱测试的基本原理,包括凹面光栅的分光成像原理、多通道光谱成像测试系统的一些基本结构、光谱测试应用中相关的光色度参数定义、多通道光谱测试常用的探测器等;第三章介绍了本课题系统的设计方案,并分别具体介绍了其光学系统、电子电路系统和软件系统的设计。第四章介绍了本课题系统的性能指标测试结果和部分具体应用领域实例。第五章总结了本论文的成果和本论文课题系统的特点,并提出改进的意见。


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