用于生化分析的光谱仪微小型化的研究

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1、中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）博士学位论文用于生化分析的光谱仪微小型化的研究姓名：鞠挥申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：王立鼎;吴一辉20030101 用腐蚀方法得到的硅的���晶面周期结构平整光滑。关键词：微��机电系统，微小型光谱仪，生化分析，微流体分析系统，硅光栅 �����们�������������甌������．��������仃�������������������������������拄������．���������������������鷏�啤痚���������

2、���������������������瞖��������恤���������������订�����������������髗�����������������拄����ヾ�������仃����甋������������ �������瓵��������������������．����������������������������� 图标索弓图表索引图��美国东北大学的�型微型光谱仪图��微光谱仪的�共振腔阵列⋯一⋯⋯⋯⋯⋯．●图�������公司的微小光谱仪⋯⋯一⋯⋯⋯图��平面光波导的光谱分析原理⋯⋯⋯⋯�图

3、��多孔硅微干涉滤光片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图��衍射光栅工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图��光学系统像空间坐标⋯．⋯⋯⋯．．．撕明勰扣¨�波长���庀呒庸饫缓笤谧游缃沟闫矫娴腎�曲线⋯⋯⋯⋯．．图���煌�ǔど�⒐庀叩拇����⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．Ⅵ一 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯�加光阑子午焦点像平面点列图⋯⋯⋯⋯图��东芝����的光谱响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯．图��光学系统与锂电池外形大小的对照⋯⋯⋯图��光学系统和接收系统的组合⋯⋯一⋯⋯⋯一⋯．�馄撞ǔず虲�像元的线性拟含⋯⋯⋯⋯⋯⋯��照明钠灯的光谱图⋯

4、⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．图��空样品杯和去离子水的吸收光谱对比图⋯⋯⋯．图��蓝色墨水吸光度曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯． �溴甲酚绿试剂吸光度曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�血清试剂混合样品透过光谱曲线⋯⋯⋯⋯⋯�������硅片制作定向光栅的示意图⋯⋯⋯．．⋯．．������硅片制作的光栅的放大照片⋯⋯⋯�利用���杵�谱鞯墓庹さ腁�扫描图⋯一⋯图�������硅片制作的光栅的放大��倍电镜照片眩娩跎踮昭�⋯⋯． 符号及缩略词符号及缩略词口：衍射宽度����猠���������������．�������互补金属氧化物�动态范围，物方

5、焦距，’像方焦距 ，．透过光强度，拉格朗日一赫姆霍茨不变量☆光栅衍射级次微型光机电系统Ⅳ栅的总刻划线数���州�光学设计软件������������ 符号及缩略词��饱和电压��无信号时的电压“光线的半孔径角�＃�ǔの3蟮姆�湓谖露萺时的辐射系数 第一章绪论§��引言 中国科学院博士学位论文：用于生化分析的光谱仪微小型化的研究谱仪�����多年前，但是仅仅在近�年的时间光谱仪器才摆脱了实验室的局限播距离，这已经可以近似为零损耗。最早将光纤技术应用于光谱仪可以追溯到上世纪�年代初期，���������珻�研制了带有光纤的分光

6、光度计， �����绾神詈掀骷�和���������三、光谱仪的微小型化与计算机的飞速发展是分不开的历史证实了��篴�的远见卓识，��，纳米科技，量子计算和分子自组装等领域向人们展示了微小世界的巨大潜力����眒�还认为“最重要的一点是进行微小化��技术是在微电子的平面硅工艺基础上发展起来的，主要包括表面硅加工技��技术可以制作各种不同的三维微结构，如微光栅、微透镜、反射镜及光电接收 所以，利用��、二元光学以及集成光学技术可以设计制作微型光谱分析仪，它将具有许多大型光谱仪所不具备的优点，如重量轻、体积小、探测速度快、使用

7、方便、可集成化、可批量制造以及成本低廉等，像普通光谱仪一样微型光谱仪有着巨大的应用市场，可以应用在实验室化学分析、临床医学检验、工业监测、航空航天遥感等领域，因而引起了人们广泛的兴趣。§��小型光谱仪的发展现状近年来国外出现了一些近紫外．可见光和近红外波长范围的微小光谱仪，最著名光谱仪，该光谱仪适用近紫外及可见光范围����衄，使用光栅分光，闪耀波长关键优点是结实耐用�蛭C挥锌啥�考�、便携、紧凑、成本较低。该公司的最新进行测量。 ���痳��瑂�����������狭缝一级光谱，在多通带检测器表面镀膜消除二级杂光�，�％

8、���杂散光光纤连接头���公司㈣也有一种小型红外光谱仪���．��。�产品，它具有实验室 §��微型光谱仪的发展现状图��美国东北大学的�型微型光谱仪美国东北大学㈣研制了一种由表面微机械工艺制作的���甈��型微光谱仪。如图��所示，首先是在�凸璩牡咨侠┥�型硅构成光电二极管。光电敏感单元的上面有三层