專(zhuān)用微型近紅外光譜儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微型近紅外光譜儀可定性定量檢測(cè)固、液、氣態(tài)物質(zhì)的組分與含量，具有非接觸、無(wú)需樣品前處理、高效便捷檢測(cè)等特點(diǎn)，被廣泛用于生產(chǎn)流程質(zhì)量監(jiān)控和流通領(lǐng)域品質(zhì)檢驗(yàn)。針對(duì)石油油藏井下流體識(shí)別的需求，開(kāi)展專(zhuān)用微型近紅外光譜儀的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究，具有重要的科學(xué)意義和明確的需求背景。根據(jù)油藏井下高溫復(fù)雜工作環(huán)境流體識(shí)別的迫切需求，開(kāi)展一種基于平場(chǎng)全息凹面光柵的專(zhuān)用微型近紅外光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究；研究專(zhuān)用微型近紅外光譜儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理，完成分光成像系統(tǒng)與整

2、體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、相關(guān)性能測(cè)試與實(shí)驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)研究，成功研制出適用于井下高溫復(fù)雜工作環(huán)境流體識(shí)別的專(zhuān)用微型近紅外光譜儀，經(jīng)測(cè)試，波長(zhǎng)范圍1590.0~1873.5nm，分辨率優(yōu)于5nm，工作溫度為20~70℃。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①研究分析微型近紅外光譜儀的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，基于油藏井下復(fù)雜工作環(huán)境流體識(shí)別的要求，確定專(zhuān)用微型近紅外光譜儀研制的總體方案；②研究微型近紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)與工作原理，提出基于平場(chǎng)全息凹面

3、光柵的專(zhuān)用微型近紅外光譜儀結(jié)構(gòu)，研究平場(chǎng)全息凹面光柵的相關(guān)設(shè)計(jì)理論與方法，研究色散理論和像差理論與校正方法，采用 ZEMAX軟件進(jìn)行光線(xiàn)追跡和分光成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成分光成像系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；研究系統(tǒng)雜散光的來(lái)源和處理方法；③從空間布局、元器件結(jié)構(gòu)和可裝調(diào)性三方面深入研究系統(tǒng)一體化集成技術(shù)，完成專(zhuān)用微型近紅外光譜儀一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工裝調(diào)；④研究專(zhuān)用微型近紅外光譜儀標(biāo)定與關(guān)鍵性能指標(biāo)測(cè)試方法，搭建測(cè)試平臺(tái)，完成工作波長(zhǎng)范圍、光