1、微型紫外、可見、近紅外寬光譜分析儀器由于其在光譜分析領(lǐng)域的重要性以及近年來儀器微型化方面的迅猛發(fā)展而成為分析儀器領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。
　　 本課題在分析微型光譜儀器基本原理的基礎(chǔ)上，選擇濱松公司具有2080×20個(gè)像素的紫外面陣CCD作為探測(cè)器，采用焦距為98.5mm的對(duì)稱Czerny-Turner光學(xué)系統(tǒng)制造出寬光譜微型紫外光譜儀樣機(jī)，并實(shí)際測(cè)量了海洋光學(xué)DH-2000型光源的氘燈光譜、鹵鎢燈光譜與氘燈、鹵鎢燈混合光譜。

2、>　　 本論文著重分析并設(shè)計(jì)了微型紫外光譜儀的電路系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)。
　　 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要工作有CCD時(shí)序驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、像素信號(hào)處理與采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、USB2.0(兼容USB1.1)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成的重要工作有：用Verilog語言完成系統(tǒng)時(shí)序設(shè)計(jì)并使用Xilinx公司的CPLD芯片實(shí)現(xiàn)；使用ADI公司的專業(yè)CCD信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)CCD輸出的模擬信號(hào)處理與16位高速AD轉(zhuǎn)換工作；使用Cypress公司68013芯

3、片實(shí)現(xiàn)USB通信，設(shè)計(jì)固件代碼；使用DC-DC與LDO芯片實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的多路輸出電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)只需USB口供電；為達(dá)到高信噪比，多次修改后最終完成了4層微型PCB板的設(shè)計(jì)。
　　 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成了光譜儀軟件的DEMO版的開發(fā)，可以兼容微軟公司常用的WIN7、VISTA、XP操作系統(tǒng)。該軟件采用多線程技術(shù)與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行基礎(chǔ)的光譜定標(biāo)、光譜數(shù)據(jù)測(cè)量以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理工作，具有很強(qiáng)的二次開發(fā)功能。
　　 本課

4、題最終設(shè)計(jì)完成的光譜儀樣機(jī)采用300線對(duì)的閃耀光柵，光譜探測(cè)范圍為200-1100nm，積分時(shí)間分辨率為1μs，范圍10μs-8.4s。此樣機(jī)設(shè)計(jì)了外觸發(fā)與數(shù)字增益(6×)、數(shù)字基線(±300mV)控制功能，設(shè)計(jì)全光譜分辨率不低于2nm，中心波長(zhǎng)分辨率1nm，樣機(jī)定標(biāo)完成后，實(shí)際測(cè)量可清晰分辨576.960nm與579.066nm兩條相差2.1nm的譜線。樣機(jī)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量海洋光學(xué)DH-2000型光源驗(yàn)證，擁有優(yōu)秀的紫外響應(yīng)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求