Презентация на тему Измерение параметров, характеризующих светопропускание (светопоглощение) оптических материалов

пластмасс:
Для проверки отсутствия примесей
Для определения состава материала (сопоставление спектра

пропускания с эталонным)

газов:
Для проверки отсутствия примесей
Для определения состава
Для определения изменения

концентрации реагирующих компонентов (в химии, фармакологии, металлургии)
Для определения наличия болезнетворных бактерий (в медицине)
Для проведения других лабораторных анализов (в медицине, криминалистике)
Для экологического мониторинга

от источника до объекта
I —сила света точечного источника

i —угол падения лучей относительно нормали к поверхности.

Т.е. если один источник в два раза дальше другого, света от него поступает вчетверо меньше

пучка, l — толщина слоя вещества, через которое проходит

свет, kλ — коэффициент поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения κ, который связан с kλ формулой kλ = 4πκ / λ, где λ - длина волны).

Т.е. материал толщиной в два миллиметра задерживает в 2,7* kλ раз больше света, чем толщиной 1 мм.

взаимодействие молекулы поглощающего вещества со светом длины волны λ,

C — концентрация растворённого вещества.

Т.е. если насыпать в два раза больше примеси, раствор будет поглощать в 2,7 раз больше света

I пад R = I отр / I пад
T+R =

1
D = I рассеян / I пад
T+R+D = 1

заданным спектральным составом
Образец
Оптическая система, которая улавливает проходящий, отраженный или

рассеянный свет и направляет на приемник
Приемник излучения
Индикатор

Источник

Образец

Приемник

нагретое до определенной температуры – применяется как эталон
Лампа накаливания

– Видимый свет и ИК
Штифт Нернста, градан – ИК
Водородная лампа, дейтериевая лампа, ксеноновая лампа – источник света в УФ
Для выделения отдельных длин волн используется монохроматор
Лазеры (почти все основные типы – 0,63 мкм, 1,06 мкм, 0,34 мкм, 10,6 мкм)
Светодиоды

до дальнего ИК)
Фоторезистор (видимый свет + ИК)
Фотодиод (от УФ

до ближнего ИК)
ПЗС-линейка
ПЗС-матрица

для разных длин волн;
Минимальный уровень (уровень шумов или темнового

тока);
Максимальный уровень (насыщения);
(определяют динамический диапазон)

волн / нескольких образцов
Усреднение от нескольких пикселов повышает точность
Узкий

спектральный диапазон, неравномерная чувствительность, высокий темновой ток, высокий уровень шумов
В CMOS матрицу уже встроен АЦП

ПЗС-матрица

из поляризатора и анализатора
L1




Образец
Экран
L2

светодиодов
Должен уметь вычислять изменение коэффициента пропускания во времени
Как правило,

образцов несколько, имеется автоматическая смена образцов

препарат на одной длине волны и измерять свечение на

другой
Красители Cy3 (возбуждение прибл. 530 нм, излучение прибл. 630 нм), Cy5 (возб. 650 нм, изл. 680 нм)
Интерф. фильтры для разделения длин волн
Осветитель – светодиоды или лазерные диоды, приемник – фотодиод или ПЗС матрица

инфекции, герпеса, токсоплазмоза, кори, дифтерии, сифилиса , стафилококковой инфекции

и т.д.).
Диагностику аутоиммунных, аллергических, и наследственных заболеваний (системной красной волчанки, склеродермии, ревматоидного артрита, рассеянного склероза и т.д.).
Выявление патологии эндокринной системы и иммунного статуса организма( определение гормонов, и т.д.)
Диагностику онкологических заболеваний.(выявление онкомаркеров)
Биохимическое исследование сыворотки крови.( липопротеида, эритропоэтина и др.)
Оценку качества и безопасности продуктов питания, продовольственного сырья в пищевой промышленности и ГЦСЭН (определение в пробах афлотоксинов В,М, зеараленона ит.д.).

входе, одновременно во всем диапазоне

вещества в растворе, в который добавлен индикатор – вещество,

меняющее свою окраску при изменении кислотности/щелочности и пр.
Автоматически изменяет концентрацию, добавляя в измеряемый раствор реагент по капле и измеряя коэффициент пропускания на заданной длине волны
Как только пропускание изменится – добавление реагента прекращается, показывает количество, которое было добавлено

реагирует на разницу между коэффициентом пропускания эталонного образца газа

(предельно чистого) и окружающего воздуха
Индикатор задымленности часто делают измеряющим рассеяние на частицах дыма
Запыленность и задымленность меряют в ближнем ИК, загазованность для СО – ИК 8-9 мкм, для метана – УФ, для паров этанола – ИК 3-4 мкм, для аммиака ИК 2-3 мкм.