基于拉曼荧光光谱分子检测系统设计毕业论文.doc

武汉轻工大学 毕 业 设 计 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年月日 目录 摘要 I Abstract II 第章：绪论 1 1.1 拉曼 1 1.2 拉曼技术的发展 1 1.3 国内外研究现状及本课题研究的意义 2 1.4 论文结构及各章节内容 3 第章：拉曼光谱基本理论 4 2.1 光散射与拉曼的原理 4 2.2 拉曼散射的量子解释 5 2.3 拉曼位移 6 2.4 拉曼光谱分析的技术特点 7 2.5 拉曼光谱仪的分类 8 2.6 拉曼光谱仪工作要求 10 2.7 光纤与光纤拉曼探针 10 2.8精确扫描系统 12 第章 激光拉曼光谱仪的设计 13 3.1 光学系统的设计 13 3.1.1 拉曼光纤探针 14 3.1.2 激光器 14 3.1.3 分光光谱仪 15 3.2 三维运动平台 16 3.3 辅助系统：温度控制系统 16 3.4 CCD图像定位系统设计 17 3.5 仪器中精确扫描系统的硬件设计 17 3.6 实验检测与结果分析 19 3.6.1表面增强效果及自动对焦验证实验 19 3.6.2 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是研究分子结构的重要，可以反映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，因此拉曼光谱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，用于生化反应的定性分析。 关键词：拉曼荧光光谱；分子检测系统；光纤拉曼探针； Abstract Raman spectrum is based on molecular vibrations has been recognized as a important method of molecular structure. It can reflect the characteristics of certain molecules in the sample. The vibration characterized fingerprint can be used as important information and structure identity recognition of molecule. Raman spectroscopy has the qualitative of analysis and distinguish between similar objects by quantitative analysis of the concentration function, so Raman spectroscopy with its unique advantages has become a hot topic in the field of analytical testing. The paper outlines the basic principles of Raman spectroscopy and the working principles of Raman spectroscopy, then designs the instrument architecture. The design includes the optical system, three-dimensional motion platform, auxiliary systems, CCD image positioning system design, instrument precision scanning sy