基于拉曼荧光光谱的分子检测系统设计

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1、武汉轻工大学毕业设计（论文）设计(论文)题目：基于拉曼荧光光谱的分子检测系统设计姓名王梦博学号101204307院（系）电气与电子工程学院专业电子信息科学与技术指导教师李鸣2014年6月15日目录摘要IAbstractII第1章：绪论11.1拉曼效应11.2拉曼技术的发展11.3国内外研究现状及本课题研究的意义21.4论文结构及各章节内容3第2章：拉曼光谱基本理论42.1光散射与拉曼效应的原理42.2拉曼散射的量子解释52.3拉曼位移62.4拉曼光谱分析的技术特点72.5拉曼光谱仪的分类82.6拉曼光谱仪工作要求102.7光纤与光纤拉曼探针102.8精确扫描系统12第3章激光拉曼光谱仪的设

2、计133.1光学系统的设计133.1.1拉曼光纤探针143.1.2激光器143.1.3分光光谱仪153.2三维运动平台163.3辅助系统：温度控制系统163.4CCD图像定位系统设计173.5仪器中精确扫描系统的硬件设计173.6实验检测与结果分析193.6.1表面增强效果及自动对焦验证实验193.6.2三聚氰胺检测实验21结束语23谢辞24参考文献25摘要基于分子振动的拉曼光谱被认为是研究分子结构的一种重要研究方法，可以反映出试样中某些特定分子的特性，其特征振动“指纹”可以作为分子身份与结构识别的重要信息。拉曼光谱能够对待检测物品进行定性分析及对相似物进行区分并通过浓度进行定量分析，因此

3、拉曼光谱分析技术凭借其优越的功能成为分析测试领域的研究热点。本课题设计的拉曼光谱仪主要用于一般生物反应及药物筛选。主要简述了拉曼光谱基本原理及拉曼光谱仪的工作原理，然后进行仪器构架的总体设计。包括光学系统的设计、三维运动平台、辅助系统的设计、CCD图像定位系统设计、仪器中精确扫描系统的设计等过程。采用了光纤拉曼探针以提高了仪器系统稳定性，并对仪器中精确扫描系统进行基本设计。进行了表面增强效果以及自动对焦验证实验、三聚氰胺检测试验，实验结果表明，所设计的分子检测系统可以实现表面增强拉曼光谱采集，自动焦点位置寻找及对芯片进行逐点扫描的功能，能够用于生化反应的定性分析。关键词：拉曼荧光光谱；分子

4、检测系统；光纤拉曼探针；IAbstractRamanspectrumwhichisbasedonmolecularvibrationshasbeenrecognizedasaimportantmethodofmolecularstructure.Itcanreflectthecharacteristicsofcertainmoleculesinthesample.Thevibrationcharacterized"fingerprint"canbeusedasimportantinformationandstructureidentityrecognitionofmolecule.Rama

5、nspectroscopyhasthequalitativeofanalysisanddistinguishbetweensimilarobjectsbyquantitativeanalysisoftheconcentrationfunction,soRamanspectroscopywithitsuniqueadvantageshasbecomeahottopicinthefieldofanalyticaltesting.ThepaperoutlinesthebasicprinciplesofRamanspectroscopyandtheworkingprinciplesofRamans

6、pectroscopy,thendesignstheinstrumentarchitecture.Thedesignincludestheopticalsystem,three-dimensionalmotionplatform,auxiliarysystems,CCDimagepositioningsystemdesign,instrumentprecisionscanningsystemandotherprocesses.Usingafiber-opticRamanprobeinstrumenttoimprovesystemstability,anddesignsthebasicsys

7、temofprecisioninstrumentscanning.Conductedasurface-enhancedeffectsandtheAFverificationexperiment,melaminetesting,experimentalresultsshowthatmoleculartestingsystemisdesignedtoachieveasurface-enhancedRamanspectrosc