农产品生物组织的光学参数检测研究

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1、中国农业大学硕士学位论文农产品生物组织的光学参数检测研究姓名：徐志龙申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：王忠义20060601摘要为促进农产品品质近红外快速无损检测技术的发展，研究组织内部较为复杂的光与组织相互作用、光在组织中的传输规律很有必要，因此本文提出了对农产品组织光学参数进行检测研究的思路。希望通过对可量化的光学参数的获取来明晰光在穿过样品组织时吸收、散射事件的作用机理和物理含义，从而对吸收、散射各自所携带的“原信息”做出准确表达，进而为探索基于光学参数的分析测试方法、研制相应的检测仪器打F基础。为实现对农产品组织光

2、学参数的检测，结合农产品生物组织的特点及其后续的研究需要择定了双积分球法来测量农产品组织光学参数。在对双积分球法的测量原理、系统组成和测量技术深入研究的基础上自行设计了一套适用于农产品组织光学参数测量的双积分球系统，采用650nto的半导体激光器作为分析光源，对Intralipid一10％溶液(强散射弱吸收介质)和Evansblue溶液(纯吸收介质)及其混合溶液做了光学参数测量准确性的系统验证实验，结果显示实测的光学参数与文献公布值一致，系统的准确性得到了验证。在此基础上，选用牛奶、猪肉样品作为研究对象，对其组织光学参数进行了实际测

3、量，给出了测量结果，特别对鲜肉样品的腐败过程进行了跟踪监测，结果显示其约化散射系数(Ⅳ。’)和差分路径因子(DPF)随时间呈下降趋势比较明显。通过本研究的开展可以得出结论，双积分球系统对于农产品生物组织的光学参数测量有着很好的适用性和实用性，特别有利于样品组织随时间变化的跟踪监测，从而为奶品、肉品等新鲜度检测仪器的研制提供理论指导和数据支持。另外，通过对农产品组织光学参数的检测研究，将为研究者从组织内部入手研究相关的光学检测方法奠定基础，从而为近红外光谱技术的进一步发展拓宽研究思路。关键词：近红外光谱技术，农产品组织光学参数，双积分

4、球系统lIAbstractToimprovethefastnon-invasivedetectingtechnologyforagriculturalproducts’qualitybasedonnear-infrared(NIR)spectroscopytechnology,itisnecessarytoinvestigatethecomplicatedlight—tissueinteractionsandtheruleoflighttransportationinagriculturalproducts’tissue。Onthe

5、purposeofthat，methodsfordeterminingtheopticalpropertiesinagriculturalproducts’tissuehavebeendeveloped．Throughtheacquirementofthequantitativeopticalproperties，thefundamentallawsofabsorptionandscatteringduringlighttransportationintissuewillbemadeclear．Consequently,theori

6、ginalinformationaboutabsorptionandscatteringwillbeexpressedrespectively,andthensomen&vvmethodsforqualityanalysiswhichisthebasisofdevelopingnewinstrumentswillbepresented·Inordertorealizethetargetfordetemlimngtheopticalpropertiesinagriculturalproducts’tissue，themethodbas

7、edondouble-integrating-spheresystemwasselectedtoputinpractice．．Afterthetheory,componentsandmeasurementtechniquewereinvestigatedclearly,asetofdouble-integrating-spheresystemwasbuilt．Intralipid一10％andEvansbluewereusedasstandardphantomstoverifythesystemat650螂wavelength。Th

8、eresultwasconsistentwithothersresearchers’reports。Furthermore,themitkandporksamplesweremeasuredtoobtaintheopticalprop