导读:本文包含了平场光谱仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空间外差,平场,配准,光谱偏差
平场光谱仪论文文献综述
施海亮,李志伟,罗海燕,熊伟[1]（2017）在《空间外差光谱仪系统级平场校正方法研究》一文中研究指出空间外差光谱仪单独进行面阵探测器校正无法满足系统级响应非一致性校正需求,传统均匀光源照射和列平场等方法对空间外差光谱仪并不适用。首先简要阐述了空间外差光谱仪传统挡光臂平场方法原理,指出传统挡光臂平场方法存在测量单臂数据在光栅胶合后与实际干涉数据不匹配的问题,不匹配形式包括像元级、亚像元级平移和旋转。针对实验室现有实验装置分析了平场系数配准精度的影响,通过分析单臂数据不同偏移量与光谱偏差之间的定量关系,得出本实验装置平场系数的配准精度需要优于0.1像元。根据配准需求,采用对数—极坐标变换求出旋转角度和相位相关方法进行像元级平移量计算,通过基于矩阵乘法的DFT实现亚像元级平移量的估算。最后总结了系统级平场方法的流程,利用实验室装置对空间外差光谱仪系统级平场方法进行了验证,通过对光栅位置的微量调整模拟实际胶合后干涉仪整体状态,对模拟胶合后数据采用平场校正流程与单臂数据完全匹配下校正后的光谱对比显示,二者之间光谱平均偏差为0.6%,与不校正时4.1%的光谱偏差相比,校正后光谱复原精度大大提高,为后续进一步数据处理奠定基础。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2017年03期）
周海彬[2]（2016）在《基于Android的便携式平场凹面光栅光谱仪研究与设计》一文中研究指出光谱仪是一类应用广泛的光学仪器,常用于对物质的结构和成分进行测量和分析。传统的光谱仪基于Windows平台的PC机,实现快速、直观、实时在线的光谱分析和谱图显示,可是在室外条件下使用,非常不便。本文基于光谱仪微型化、便携式、智能化设计的需求,克服基于Windows平台的PC机处理系统在户外使用的不便,应用微处理器和Android设备相结合的方式,实现便携式光谱仪的光谱数据采集与处理,满足光谱仪在户外环境下便携式、智能化的使用要求。本文提出了一种基于Android设备的便携式光谱仪设计方案,将主要介绍光谱仪的整体设计,包括光机系统、光谱数据采集系统、微处理器及Android设备的数据处理系统等各功能模块的工程设计。光学系统应用平场凹面光栅简化系统光路结构,机械结构由SolidWorks软件设计,并使用3D打印技术一体化成型;电子学部分选用线阵CCD(TCD1304DG)作为光电探测器,以STC15系列嵌入式MCU为控制核心,采用Android USB通信完成了Android系统下的高分辨率光谱数据采集系统设计;使用Eclipse集成开发环境编制了光谱处理APP对光谱数据实时处理和显示。运用电子快门技术,实现了Android设备对CCD积分时间的实时在线可调,完全满足了便携式光谱仪在不同环境下的工作要求。以Android平台作为数据处理的载体,代替传统PC处理系统,该设计方案体现了强大的便携性。(本文来源于《苏州大学》期刊2016-05-01）
周辉[3]（2015）在《小型高分辨率平场凹面光栅光谱仪的研究》一文中研究指出平场凹面光栅光谱仪在国计民生的各个方面均有重要应用,包括冶金、石油、原料和成品分析、生物医疗和智能交通等,也用于宇宙探索、军事侦察、资源和水文探测等领域。它能做到小型化和智能化,而且能兼顾高的光谱分辨率,符合光谱仪器的发展趋势,具有广阔的市场前景。本文根据平场凹面光栅光谱仪小型化、智能化的发展趋势,对小型高分辨率平场凹面光栅光谱仪的光栅设计、仪器装调及测试和光谱仪的误差分析方面进行了较为深入的研究,具体研究工作主要包括以下方面:(1).根据光程函数理论,对平场凹面光栅光谱仪的核心部件平场凹面光栅进行了设计,提出了一种将遗传算法和非线性规划函数寻优算法相结合对平场凹面光栅进行了像差和光学优化设计的方法,并进行了具体分析,各指标均能满足设计要求;(2).在平场凹面光栅的优化设计的基础上对平场凹面光栅光谱仪进行了光学设计、机械装调及光谱定标软件设计,其主要内容包括,系统的光路设计,该平场凹面光栅光谱仪主要零部件的装调,以及后期数据处理的上位机软件的编写;(3).对平场凹面光栅光谱仪的误差来源进行了分类,并且利用光线追迹的方法对平场凹面光栅的误差分析做了较为详细的分析,得出了平场凹面光栅的使用参数对仪器的影响,并且求出了各误差的使用容限,从而指导仪器的装调工作并对光栅的设计制作提出要求;(4).在前期理论论证之后,建立了一套平场凹面光栅光谱仪系统的软、硬件结构,包括光源、凹面光栅、光谱接收系统及数据采集系统等。利用图像化编程软件LabVIEW编写了自动化光谱定标软件。并对仪器测试结果进行了分析。该型光谱仪具有小型化、智能化的特点,全波段(200nm~800nm)能达到优于1.4nm的光谱分辨率,全波段消像散,并且残余像差也很小。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2015-10-01）
杜亮亮,杜学维,李朝阳,安宁,王秋平[4]（2015）在《高光谱分辨率紫外平场光谱仪的研制》一文中研究指出光栅作为一重要的分光元件,广泛应用于各类光谱仪,其中球面变线距平场光栅以其独特的平场特性使其容易与阵列探测器结合使用,一次实现宽光谱范围的记录。商业球面平场光栅一般只会提供光栅的公称线密度以及相应的安装参数,而不会提供光栅具体的变线距参数,并且提供的安装参数是针对整个使用波段优化的结果。使用者往往只需要其中的一部分波段。针对这种情况,根据球面平场光栅聚焦、分光原理,利用生产厂家提供的光学元件安装参数给出了推导球面变线距光栅变线距参数的方法。并给出了利用这些参数,根据光谱仪的实际工作波段确定最佳的CCD安装位置的方法。根据推导的光栅变线距参数可以对光学系统进行光学追迹已验证光学系统的性能。研制了一台高分辨率紫外平场光谱仪,覆盖光谱范围230~280nm。采用的球面变线距光栅公称线密度为1 200lines·mm-1,使用波段为170~500nm。推导了该光栅的变线距参数,并针对230~280nm波段对CCD的安装位置进行了优化。同时利用不同元素的标准光源空心阴极灯对光谱仪进行了波长标定和光谱分辨率测试。波长标定采用参数拟合法,整个波段范围内的标定精度优于0.01nm。光谱分辨率测试的结果表明光谱仪的光谱分辨率达到0.08nm@280.20nm。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2015年06期）
杨勇,熊伟,叶擎昊,孙允珠[5]（2013）在《空间外差光谱仪的平场波长定标实验与数据处理》一文中研究指出空间外差光谱技术综合了光栅衍射与空间调制干涉两种技术特点。由于干涉仪胶合与光栅刻划过程中存在误差,使得系统平场与理论设计值存在偏差。本文探讨了空间外差光谱仪系统平场定标的原理,通过干涉条纹频率公式推导出了系统平场定标的基本公式,设计了可调谐激光导入消散斑积分球定标方法及定标装置。针对中科院安徽光机所研制的用于大气CO2精细吸收光谱(1 575nm吸收带)探测的空间外差光谱仪样机开展了平场定标实验。定标结果表明,仪器的实际平场波长比理论设计值向短波方向漂移了约0.05nm,满足仪器设计要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2013年10期）
任重,刘国栋,黄振[6]（2013）在《基于平场全息凹面光栅的舌诊用光谱仪的研制》一文中研究指出由于传统的望舌诊断法过于依赖中医师的经验判断,导致误诊的概率相对较大,而基于图像处理的舌诊法受光源、图像采集设备影响较大,同时对于病理不同而颜色相近的舌象识别率不高。为了克服上述缺点,利用舌光谱的"指纹效应",通过使用光谱法来对不同性状的舌象进行诊断,为了实现这一目标,研制了一款用于舌象诊断的光谱仪,同时为了克服传统分光器件的不足,分光系统中采用了平场全息凹面光栅作为分光器件,能保证系统小型化、光通量利用率提高的同时,改善光谱成像的质量和分辨率。通过系统实验测试,该光谱仪的光谱范围达到340～850nm,分辨率优于2nm,同时通过模拟实验充分验证了该系统的有效性。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2013年09期）
杜学维[7]（2013）在《凹面变线距光栅的二维线密度分布测试及软X射线平场光谱仪的研制》一文中研究指出光栅作为重要的分光元件,在光谱技术领域发挥着重要作用。近年,随着激光、全息等技术的发展,使得光栅制作工艺水平得到很大的进步,一些高级光栅被制作出来,并得到广泛使用。凹而变线距光栅是像差矫正光栅中的一种,其不仅具有凹面光栅分光、聚焦的特性,同时又能通过改变光栅表而不同位置的刻线密度使得不同波长的光成像在一个平面附近,有利于采用CCD等平面探测器接收光谱,实现快速全波段光谱分析。随着阵列探测器技术的快速发展和日益成熟,凹面变线距光栅的应用领域迅速拓展并逐渐显示出其独特的优势。本文研究了凹面变线距光栅的以下叁部分内容：凹面光栅二维刻线密度分布测试系统、平场凹面变线距光栅光学系统的高精度波长标定方法以及凹面变线距光栅在平场光谱仪器中的应用。首先,光栅的刻线密度参数是影响光栅分光和成像性能的最重要物理参数,发展光栅刻线密度的高精度测试技术具有重要的意义。一方面,光栅作为产品或商品,用户需要检验其指标是否满足设计要求；另一方面,通过对光栅的检测,可以发现光栅制作工艺过程中存在的问题,有助于提高光栅的加工制作工艺水平；第叁,对于一块现成的光栅,获得精确的光栅刻线密度参数,对设计光栅光学系统、分析光学系统像差以及根据现有光栅参数进行光学系统优化等多方面具有重要的作用。此外,光栅的刻线密度精度还会直接影响光谱仪的波长标定精度。因此对光栅刻线密度进行高精度测试,具有重要的实际意义。对于凹面变线距光栅,其表面不同位置的刻线密度并不相等,因此对光栅中心单点的线密度测量或一维线密度测量,已无法满足测量需求。在论文第3章中,建立了光栅的二维刻线密度测试系统,可实现对光栅表面任意一点的线密度进行高精度测量。采用基于光栅衍射方程的衍射测量法作为本文线密度测试方法,并以Littrow光路,以获得最小的系统误差。首次实现了对光栅的二维刻线密度分布的测量装置,获得两块光栅的线密度测试数据。并首次在光栅线密度衍射法测试系统中,发现全息光栅的弯曲刻线条纹,可以利用此测试系统,实现对光栅刻线弯曲程度进行测试。定义光栅线密度测试误差△N与实际线密度N之问的比值为测量精度,最终测试系统的绝对测量精度可达3.4×10-5。其次,一个光学系统在投入使用之前,必须经过波长标定这一环节,以确定探测器感光面上的任意一点所对应的波长。波长标定精度直接影响仪器的正常使用,如在化学分析、等离子体温度诊断、天体速度测量等一些应用领域,对波长精度有着非常高甚至近乎苛刻的要求。因此,研究高精度波长标定技术,具有重.要的意义。在论文第4章研究波长标定的另一重要目的是为后文软X射线平场光谱仪的研制预先提供研究基础。用一块工作在可见光波段的凹面变线距光栅,搭建了一台小型平场光谱仪,用于专门研究高精度波长标定方法。提出一种基于光栅衍射方程、直接以光学系统的结构参数作为拟合变量、以光学分光系统的波长分布函数作为波长标定模型的参数拟合波长标定方法。与常用的基于多项式拟合的波长标定方法相比,参数拟合波长标定具有更高的波长标定精度。其次,由于标定模型是以光学系统物理参数(如光栅线密度、入射角、入射臂等光学元件相对位置参数)作为拟合变量,通过本文提出的参数拟合波长标定可以反算出这些参数,进而评价实际光学系统的准直、安装水平,对光学系统的调试具有指导作用。此外,本章提出的参数拟合波长标定方法,并不局限凹面变线距光栅光学系统,还可以作为采用平面阵列探测器的光学系统的一种普适方法,并对其他光学系统具有参考价值。最后,在第5章给出了凹面变线距光栅在光谱仪器中的应用实例,从光学系统设计、像差考虑、光谱分辨率分析、仪器设计、调试安装等多个方面,系统地介绍了凹面变线距光栅光谱仪器的研制方法和过程。采用凹面变线距光栅作为分光元件,为中国科学院等离子体物理研究所的先进实验超导托卡马克装置研制一套高分辨率宽谱段、紧凑型,具有空间分辨的软X射线-极紫外波段光谱仪。在托卡马克运行过程中,其内部的等离子体中的杂质会引起大量的辐射损失,制约所能获得的等离子体的品质,影响托卡马克高参数、准稳态运行。利用光谱仪对托卡马克内部等离子体的发射光谱进行诊断,是研究托卡马克等离子体芯部杂质输运的重要手段。研制的光谱仪器波长覆盖范围10A-500A,空间覆盖范围900mm。分长、短两个波段设计。在10A-100A的短波段,光谱分辨率为0.06A@35A；在50A-500A的长波段,其光谱分辨率为0.15A@200A,光谱分辨率指标达到世界同类装置水平。日前,该套光谱仪器已成为研究EAST芯部杂质输运的常规诊断仪器,为实现EAST高参数稳态运行提供重要的物理支持。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-05-01）
孔鹏,唐玉国,巴音贺希格,齐向东,李文昊[8]（2013）在《双光栅切换微型平场全息凹面光栅光谱仪》一文中研究指出基于CCD的微型平场全息凹面光栅光谱仪,以其简单紧凑的结构和快速高效的工作方式在光谱分析领域获得了广泛的应用。但是,由于受限于色散距离,单纯依靠优化光栅像差很难进一步使光谱分辨率获得大幅提高。提出一种双光栅切换微型平场全息凹面光栅光谱仪的设计方法,用两个使用结构相同的光栅代替传统的单光栅设计,给出一个光谱范围为400～1000nm光谱仪的具体设计,计算显示光谱分辨率最大可提高为原来的2.5倍。通过对光栅衍射效率的计算分析,说明此方法能够显着改善仪器的通光效率。设计制作了原理样机,进行了装调测试,实验结果与理论计算相吻合。(本文来源于《光学学报》期刊2013年01期）
杜学维,沈永才,李朝阳,安宁,石跃江[9]（2012）在《极紫外平场光栅光谱仪的研制和性能测试》一文中研究指出研制了一台高分辨率极紫外光谱仪,用于磁约束等离子体诊断。采用一块具有平场特性的全息球面变线距光栅作为分光元件,光栅公称线密度为1 200lines.mm-1,掠入射角为3°。一台可深度制冷、背照式面阵CCD作为光谱探测器,用机械快门控制曝光时间。通过CCD在光谱聚焦面的移动,可以记录的光谱范围为5～50nm。用Penning放电光源测试了光谱仪的性能;利用光源的标准谱线,进行了波长标定,波长精度为0.003nm,并计算出系统各参数的实际值;当入缝宽度设置为30μm时,在20nm附近,光谱分辨率达0.015nm,达到设计指标。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2012年08期）
邓小青[10]（2012）在《多谱段平场便携式近红外光谱仪数据采集系统》一文中研究指出论文进行了基于CCD平场便携式近红外光谱仪测控系统设计以及多谱段平场式近红外光谱仪数据采集系统的设计。针对线阵CCD传感器，设计了驱动和信号调理电路，实现了CCD信号的驱动，同时生成A/D的转换时钟以及缓存的读时钟，对CCD输出信号进行差分放大处理。完成CCD驱动的积分时间可调设计，针对CCD测控系统编写DLL，利用实验室已有的二极管阵列式采样系统，在MATLAB中调用其DLL，通过连接调用DLL中的函数，实现图形显示，再调用在CCD测控系统中已经写好DLL，实现图形显示。在MATLAB中编写图形界面，对采集到的二个波段的图形进行数据的处理—波长标定和波长的校准，将图形由像素与光强的关系转换为波长与光强的关系。再对二个波段信号经波长迭加，完成700～2500nm谱段数据采集。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-06-01）
平场光谱仪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光谱仪是一类应用广泛的光学仪器,常用于对物质的结构和成分进行测量和分析。传统的光谱仪基于Windows平台的PC机,实现快速、直观、实时在线的光谱分析和谱图显示,可是在室外条件下使用,非常不便。本文基于光谱仪微型化、便携式、智能化设计的需求,克服基于Windows平台的PC机处理系统在户外使用的不便,应用微处理器和Android设备相结合的方式,实现便携式光谱仪的光谱数据采集与处理,满足光谱仪在户外环境下便携式、智能化的使用要求。本文提出了一种基于Android设备的便携式光谱仪设计方案,将主要介绍光谱仪的整体设计,包括光机系统、光谱数据采集系统、微处理器及Android设备的数据处理系统等各功能模块的工程设计。光学系统应用平场凹面光栅简化系统光路结构,机械结构由SolidWorks软件设计,并使用3D打印技术一体化成型;电子学部分选用线阵CCD(TCD1304DG)作为光电探测器,以STC15系列嵌入式MCU为控制核心,采用Android USB通信完成了Android系统下的高分辨率光谱数据采集系统设计;使用Eclipse集成开发环境编制了光谱处理APP对光谱数据实时处理和显示。运用电子快门技术,实现了Android设备对CCD积分时间的实时在线可调,完全满足了便携式光谱仪在不同环境下的工作要求。以Android平台作为数据处理的载体,代替传统PC处理系统,该设计方案体现了强大的便携性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
平场光谱仪论文参考文献
[1].施海亮,李志伟,罗海燕,熊伟.空间外差光谱仪系统级平场校正方法研究[J].光谱学与光谱分析.2017
[2].周海彬.基于Android的便携式平场凹面光栅光谱仪研究与设计[D].苏州大学.2016
[3].周辉.小型高分辨率平场凹面光栅光谱仪的研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2015
[4].杜亮亮,杜学维,李朝阳,安宁,王秋平.高光谱分辨率紫外平场光谱仪的研制[J].光谱学与光谱分析.2015
[5].杨勇,熊伟,叶擎昊,孙允珠.空间外差光谱仪的平场波长定标实验与数据处理[J].光学精密工程.2013
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[8].孔鹏,唐玉国,巴音贺希格,齐向东,李文昊.双光栅切换微型平场全息凹面光栅光谱仪[J].光学学报.2013
[9].杜学维,沈永才,李朝阳,安宁,石跃江.极紫外平场光栅光谱仪的研制和性能测试[J].光谱学与光谱分析.2012
[10].邓小青.多谱段平场便携式近红外光谱仪数据采集系统[D].吉林大学.2012