石英玻璃羟基含量测量方法的研究与应用

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1、复旦大学硕士学位论文石英玻璃羟基含量测量方法的研究与应用姓名：郭典清申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：刘木清20070427石英玻璃羟基含量测量方法的研究与应用摘要石英玻璃是由单纯的二氧化硅组成的玻璃，二氧化硅含量通常可以达到99．9％以上，具有一系列优良的物理和化学性质，所以被大量用作照明光源的泡壳材料，比如各类汞灯、金卤灯、汽车灯等等。工业上生产石英玻璃的过程中由于工艺的原因不可避免地会在玻璃中引入羟基，而羟基含量的多少则对石英灯管的寿命和质量有严重的影响。因此国家对于各种产品灯管中的羟基含量都规定了标

2、准。测量羟基含量一般采用傅立叶红外光谱仪对石英玻璃进行光谱扫描，得到光谱图后利用国家标准法或者GE方法画线计算羟基含量，但是傅立叶光谱仪成本昂贵，而且扫描出光谱图后要手工画线进行计算，不可避免会引入人为误差。所以本文尝试研究设计了一种测量羟基含量的仪器，系统具有结构简单，测量快速，成本低，测量精度高的特点。本文概述了石英玻璃羟基含量测量的基本原理，详细介绍了测量系统的组成。硬件部分详述了调制电路、探测器驱动电路、信号接收电路和电源电路的结构和设计考虑。软件部分则介绍了PC机和单片机的通信以及对采集数据的处理。最后是对

3、三个样品进行反复实验，分析了实验结果。实验表明，系统具有结构简单、稳定性好、测量精度高的特点。本设计中主要采用了以下几项新技术：1、采用锁相放大技术实现对弱信号的检测。2、用步进电机带动调制盘来对光信号进行调制，有控制方便，调制精度高的特点。3、用相敏检测模块配合单片机C8051F340构成一个锁相放大电路，电路结构简单，节省成本。关键字：石英玻璃锁相放大器微弱信号检测羟基石英玻璃羟基含量测量方法的研究与应用AbstractQuartzglassiscomposedofpureSi02，thepercentageof

4、Si02isusuallymorethan99．9％，Soithasmanyexcellentqualitiesandiswidelyusedforthelampsuchasvariousmercurylamp、HIDetc．Whentheqmrtzglassismanufactured，itwillbringhydroxyintoitinevitablyandthehydroxyhasabadinfluenceonitsqualityandlifeofquartzglass，SOthenationhasacrite

5、rionofit．ThecontentofquartzglassisusuallymeasuredbyGEmethodornationcriterionmethodwhenWehavethespectrogramwhichisgotbyFTIRspectrophotometer，buttheFTIR’Scostisexpensiveandcomplex，SOinthispaper，ane％vmeasuringsystemisresearchedanddemgnedwiththeadvantagesofsimplest

6、ructure，high-precision，rapidandloWcost．Inthispaper，theworkingprincipleofhydroxy’Smeasurenlentissummariedandespeciallyintroducethemodulationcircuit、drivingcircuit、receivingcircuitandpowersupplycircuit．ThenthepaperintroducethecommunicationbefweellPCandMCUandtheda

7、taprocessing．Finallyrepeatedexperimentsshowedthatthesystemisstableandsimplestructure．hlt11isdesign，themainnewtechniquesare：(1)Phasedetectedtechniqueisusedfortheweaksignal(2)Uscdstep·by-stepmotortodrivetheplate，itisveryconvenientandllighprecision(3)Usedphasedete

8、ctedmoduleandC8051F340tomakeupofacircuit，itiSsimplestructureandlOWcostKeywords：QuartzglassLock-inamplifierDetectingofWeakSignalHydroxy论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中