原创《多通道荧光寿命检测系统》
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一、荧光的产生机理和荧光寿命含义的基础理论的研究
1.1 机理分析
一般情况下,荧光具有光吸收、光反射等特点,所吸收的波长远远短于发光波长,如果光吸收力度过大,那么极易产生双光子吸收现象.两种波长等同时,会产生共振荧光现象,例如,日常使用的荧光灯以紫外光吸收、能见度明显的波段荧光发射为原理.受激励光影响,电子状态会相应改变,最终得到的基态能级能够完成光子式的能量释放,仅有个别能量会被损失,损失形式主要为无辐射跃式.
1.2 基础理论
假定一个无限窄的脉冲光( ? 函数) 激发n0 个荧光分子到其激发态, 借助辐射或非辐射跃迁完成分子返回基态的合理设置.如果第一种衰减跃迁速率为?,第二种衰减跃迁速率为km,那么激发态衰减速率由下文公式代表
二、硬件设计
2.1 整体设计
本文介绍的多通道荧光寿命检测系统有多部分组成,如PC 上位机控制系统、恒温控制系统、光学系统、数据采集系统、电机控制系统,即该系统将光、机、电、算集于一体.系统内容具有复杂性特点,主要包括温度闭环控制、电源设计、光学系统搭建、模拟信号采集等内容.具体分析如下：
内容一：恒温控制系统借助半导体制冷器——TEC,以及配套机械设计完成恒温掌控,系统处理器主要为子系统单片机.
内容二：光学系统用来实现强度可控、宽度可控的脉冲光源,具体包括多波长LED、透镜等内容.
内容三：数据采集系统主要负责数据的采集和传输,即光电转换数据完成PC 端间的传输,其中,主控制芯片为FPGA.
内容四：电机控制系统不仅能够在短时间内完成样品切换,而且还能优化样品旋转控制效果,该系统主要借助子系统单片机完成电机驱动器的合理化管控.
内容五：单片机控制系统既能产生LED 电源脉宽工作信号,又能完成对实际功率的监测,这一终端机能够合理设置系统参数,如恒温控制系统、电机控制系统,与此同时,该系统还能完成数据和指令的有效接收.
内容六：PC 机控制系统在详细分析荧光强度数据的基础上,完成荧光寿命的功能性检测,同时,人机界面还能利用USB2.0 接口和FPGA 主控系统顺利通信,在环境分析的基础上进行理论总结和深入探究.
2.2 光源选择
荧光寿命待测物质的吸收谱线很宽,同时在不同波段具有不同的吸收率,这类晶体的吸收谱段虽然很宽,但都是线谱,只对特定的几条谱线有较强的吸收.因此为了提高晶体的吸收截面,系统不选用LD 作为泵浦源,而选用谱线较宽的LED.
2.3 光源光机结构
由于LED 光源的发散角比较大,直接照射样品,光功率密度无法满足样品荧光激发的需求,因此需要对激发光进行聚焦.同时,为了保证多通道的光源和样品结构,实现系统小型化,论文采用光源和样品分离的模式,即将光源和聚焦透镜固定在光源盘上,采用手动的方式进行切换；而样品放在旋转的样品池中,采用步进电机控制其定位.
检测系统论文参考资料：
此文结论,上述文章是关于检测系统方面的大学硕士和本科毕业论文以及荧光和检测系统和寿命相关检测系统论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
