红外透微镜

梨总酸度的近红外漫透射检测技术 摘要：采用近红外检测仪快速检测巴梨、茄梨的总酸度。采集洋梨漫透反射光谱( 680-2500nm), 经一阶导数和平滑处理后, 建立偏最小二乘法（PLS）模型。其相关系数达到0.9052，对未知样品的相对预测误差为3.62%。结果表明: 建立多品种洋梨硬度综合模型是可行的, 近红外光谱技术可用于洋梨硬度现场检测。 关键词：洋梨、 硬度、 近红外光谱、 漫透射、无损检测 引言 酸度是反映洋梨(又称欧洲梨, Pyrus communisL. )的重要指标, 且在运输、贮藏及销售期具有重要意义。近红外( N IR )技术已广泛用于果蔬品质检测。漫透射技术具有穿透深的特点, 能够获取更多物料信息, 已用于水果品质检测。 1.实验部分1.1仪器条件：近红外光谱仪，主要部件包括：仪器主机、电源适配器、集成显示器。仪器所用检测器为InGaAs，光谱采集软件，建模软件。实验所用的参数设置为：波长范围：680～2500nm；波长增量：1.0nm；扫描次数：24次。梨酸度计。1.2实验样品 两种洋梨是从超市采购而来，各2

[back=white] [/back][font=宋体]福禄克（FLUKE）VT02可视红外测温仪是全球第一款可视红外（带热图）测温仪，是福禄克公司于2012年底推出的全新测试工具，上市价格要4千元左右一台。现在，廉颇老矣，其功能已经跟不上时代的发展步伐，但丢了也可惜。给它制作附加微距镜，扩大使用范围，可以观察电路板上的贴片电子元件短路发热故障情况，提高维修效率，继续发挥余热。下面是制作过程。[/font][b][font=宋体]一、福禄克（FLUKE）VT02外观[/font][/b][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011259163450_935_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体] 福禄克（FLUKE）VT02采用英国IRISYS公司生产的低成本热释电阵列传感器REDEYE-6A，物理分辨率较低，为31 x 31像素。VT02实际红外分辨率为15x15=225像数。为了增加辨识度、达到更好地观测效果，采用了热成像与可见光融合技术来补偿低分辨率红外传感器的系统。VT02配有一个视觉相机，根据需要，可将图像从全热成像混合至全视觉图像。因此，它有两个镜头，见下图。仪器前部是观测窗，一个是热红外镜头，采集物体散发的热辐射信号，供内部非制冷热释电阵列传感器REDEYE-6A工作；另一个是可见光镜头，采集物体表面反射的可见光，供内部视觉相机CCD（CMOS）传感器工作。[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011259551154_6049_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]仪器热红外镜头采用锗玻璃镜头（不透明）、可见光镜头采用普通玻璃光学镜头：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011301015450_9441_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体] VT02[/font][font=宋体]红外传感器波长范围6.5μm-14μm，VT02视觉相机为11025像素（现在看来，该像素简直是惨不忍睹）。VT02的焦距是固定的，不能自动对焦。最近观察距离（nerve档）为15cm，对于电路板上的微小贴片电子元件而言，这个距离还是太远，不能用于细微观察。下图是仪器近距离档（nerve档）观看某手机局部结构的图片(可见光模式)，镜头贴近电子元件使得图像较大，但成像模糊根本看不清楚：[/font][font=宋体][img=,500,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011301522309_62_1807987_3.jpg!w500x480.jpg[/img] [/font][b][font=宋体]二、选择微距透镜[/font][/b][font=宋体] 根据光学照相机加装微距镜的原理，只需在福禄克（FLUKE）VT02的双镜头前分别加装红外微距镜和普通光学微距镜，就可以改变其焦距、近距离观察电路板上微小的贴片元件。[/font][font=宋体]附加镜头与原仪器镜头两透镜叠加合成焦距估算公式：[/font][font=宋体]f[/font][font=宋体]合=（f1*f2）/（f1+f2-d），（d两透镜距离）本文中，f合=（15*5）/（15+5-1.8）=4.12（cm）[/font][font=宋体]加装微距镜后，观测电路板上微小电子元件的清晰度大大提高，可以分辨出元件类型，见下图（可见光模式）：[/font][img=,500,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011302314603_4499_1807987_3.jpg!w500x480.jpg[/img][b][font=宋体]普通光学微距透镜的选择：[/font][/b][font=宋体]由于福禄克（FLUKE）VT02的视觉相机（普通光学相机）像数很低，对于光学透镜的材质要求不高，玻璃及亚克力材质都行，选用焦距5cm～10 cm焦距的放大镜头比较适宜，镜片直径与VT02的视觉相机的镜头孔相等或稍大一些都行。本制作选用一片折叠放大镜上的直径12mm、焦距50mm的玻璃透镜，见下图：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011303086029_4284_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][b][font=宋体]红外热成像微距透镜的选择：[/font][/b][font=宋体]由于普通热成像工作波长一般在8～14um附近，普通光学玻璃透镜透过波长一般0.3～2.5um，因此对10um左右波长的黑体红外热辐射几乎是全吸收，不能用于红外热成像透镜，因此普通光学玻璃透镜不能作为红外镜头的附加微距镜。能穿透长波红外线的玻璃，用的最多的是锗玻璃和硒化锌玻璃。但锗玻璃很贵。考虑到低成本及取材容易，选用直径12mm、焦距50.8mm的硒化锌透镜（主要应用于二氧化碳激光雕刻机聚焦透镜），价格才几十元一片，波长范围0.5～22μm 左右，完全覆盖热成像对波长的要求，同时对500nm波段可见光也能透过，所以其玻璃透镜看起来是黄色透明的。[/font][img=,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011303339731_4469_1807987_3.jpg!w690x358.jpg[/img][font=宋体]如果不知道手头透镜的焦距时，可以按照下面的方法计算：[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]①采用平行光聚焦法确定透镜的焦距。需要凸透镜、白纸和标尺。凸透镜正对着阳光，观察白纸上光斑的形状。当达到最小和最亮时，用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离，重复几次取平均值。（或在室内较暗处，用白炽灯代替阳光，凸透镜正对着白炽灯，观察白纸上光斑的形状。当显现钨丝达到最细和最亮时，用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离，重复几次取平均值。）[/font][font=宋体]　　②采用非聚焦成像方法确定透镜的焦距。需要一个小电珠灯泡、一个凸透镜和一个标尺。用凸透镜由近及远观察灯泡中的灯丝。刚好从视线看不见的时候，用刻度尺测量两者之间的距离，重复几次，算出平均值。[/font][b][font=宋体]三、制作微距镜框架[/font][/b][font=宋体] 取1mm～1.5mm厚的塑料板制作微距镜框架。根据仪器观测窗镜头位置，钻两个直径12mm孔将镜片安装上（镜片凸面向外，边缘涂粘接剂），为了加固和美观，再粘两个黑色塑料外圈，框架旁边钻4个小孔，捆扎橡皮筋，用于固定在仪器镜头前，安装、取下都很方便：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011304360835_9512_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011305048906_4460_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]下图是固定好微距镜的仪器：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011305349796_4045_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011306170365_4114_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][b][font=宋体]四、仪器微距观测情况[/font][/b][font=宋体]仪器加装微距镜后，用于观察电路板上的贴片电子元件发热情况。下图是仪器近距离档（nerve档）安装微距镜后，拍摄的一些图片（室温16℃）：[/font][font=宋体]笔记本电脑散热孔：[/font][img=,501,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011306533779_9714_1807987_3.jpg!w501x480.jpg[/img][font=宋体]手机充电线，插头处发热情况：[/font][img=,500,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011307299049_1528_1807987_3.jpg!w500x480.jpg[/img][font=宋体]某手机电路板边缘发热情况：[/font][img=,501,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011307562509_4913_1807987_3.jpg!w501x480.jpg[/img][font=宋体]某手机电路板屏蔽罩发热情况：[/font][img=,502,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011308348210_8379_1807987_3.jpg!w502x480.jpg[/img][b][font=宋体]观测需要注意问题：[/font][/b][font=宋体]福禄克（FLUKE）VT02最近观测距离（nerve档）为15cm。在此距离处，热成像与可见光图像融合良好，过近或过远，热成像与可见光图像融合不好，二者图像重合度差，仪器屏幕上热成像图像位置偏离物件实际位置，对要求高的观测，效果不理想。[/font][font=宋体]下图是距15厘米处，观察一根受热细铁丝，热成像与可见光图像融合良好：[/font][img=,499,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011309104477_6243_1807987_3.jpg!w499x480.jpg[/img][font=宋体]下图是距离小于15厘米观察一根受热细铁丝，热成像呈下偏差：[/font][img=,500,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011309553537_5445_1807987_3.jpg!w500x480.jpg[/img][font=宋体]下图是距离大于15厘米观察一根受热细铁丝，热成像呈上偏差：[/font][img=,501,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011310249867_4967_1807987_3.jpg!w501x480.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体]同样的道理，当给仪器加装热成像及普通光学微距镜后，由于观测距离更近，热成像与可见光图像融合度更差，屏幕上两图像位置相距更远。这是仪器结构决定的，无法改动。在实际使用中，对一些要求较高的观测工作，可以按照下面的操作办法，得到较好的观测图像效果：[/font][font=宋体] 给仪器安装微距镜后，将仪器置于可升降观察架上，电路板置于工作台上，有一些适当的环境光。仪器开机，先置图像模式为全可见光，调节仪器镜头与被观察电路板的距离，使电子元件的光学成像清晰可见，然后再调节仪器热成像与可见光图像融合比例至合适观测位置（选择热成像70～100%），慢慢平移工作台上的电路板，寻找有异常发热故障的元件。下图是电路板上一段有电流线路（宽1mm）的全红外热图：[/font][img=,498,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307011311071217_5177_1807987_3.jpg!w498x480.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体]知道该仪器近距离观察物体有融合度不够好这个问题后，当被测发热点单一，观测工作要求不高，只需将仪器观测焦点（十字星）对准热成像中心，也能得到被测发热点温度值，不必要求图像100%融合后再测量，这样简单快捷一些。[/font][b][font=宋体]结语：[/font][/b][font=宋体]给热成像仪加装微距镜，不用昂贵的锗玻璃镜头，采用激光雕刻机使用的硒化锌聚焦透镜，取材容易，性价比最高。市面上绝大多数热成像仪配套的微距镜也是这种方案，值得一试。[/font]

1、用显微红外透射模式测了一个垫圈烧焦的样品，得到下面这张图，是不是样品透过率低测不出来呢？2、为什么图谱是这么多小的杂峰呢？用反射模式会不会效果好一点？3、透射模式和反射模式设置参数哪里不一样啊？http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204212352_362713_2378712_3.jpg

最近做的红外透过光谱，样品是沉积了一层薄膜（约800nm）的双抛的单晶硅片，结果一看样品的透过率比硅片的透过率还高（样品的谱线没有扣除衬底硅的影响），这种现象是不是说明薄膜有增透的作用，还有其他原因会产生这种现象吗？还有，样品35~8um波段的谱线波动的这么厉害是什么原因造成的？[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/09/200909061311_169972_1855701_3.jpg[/img]

石英这个词相信大家在使用仪器过程中应该是再熟悉不过了，毕竟太多的仪器上面都有它们的身影，如原子吸收上使用的石英透镜、石英窗。这些石英材料的部件在仪器里都担负着重要的作用，所以学会对于这些部件的日常维护保养就尤为的重要。本文将向大家分享关于这些部件维护的心得和经验。1石英玻璃的优点石英玻璃顾名思义就是用石英制成。也许你会问当今科学飞速发展，各种的材料也是层出不穷，为何石英玻璃就能广泛的用在仪器上呢？它到底有什么过人之处呢？下面我就为大家列举一些石英玻璃的特点看了你就了然了。1.1、石英玻璃能够透过远紫外光谱，并且是是所有透紫外材料中最优者。1.2、石英玻璃不仅能够透过远紫外光谱也能够透过可见光和近红外光”，透光波长从185-3500nm。1.3、石英玻璃耐高温，热膨胀系数极小，化学热稳定性好，气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般光学玻璃媲美。所以凭借着上述的优点石英玻璃不被光谱仪器所青睐都难。2 石英玻璃在原吸上的应用2.1、提起石英玻璃在原吸上的使用大家一定会马上想去石墨炉上的石英窗，其实除了石英窗，原吸上的两个透镜也是使用石英玻璃制成的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171420_397245_1634661_3.jpg在火焰法状态下总共有两个石英透镜。在石墨炉状态下除了有两个石英透镜，还有两个石英窗。2.2石英透镜的作用 每一台的原吸都会有两个石英透镜起着聚焦光束的作用，第一透镜把空心阴极灯发出的光束准直,焦点位于燃烧器和石墨管的中央，第二透镜把将要进入单色器的光在入射狭缝中汇聚成一点。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171421_397246_1634661_3.jpg2.3石英窗的作用 因为石墨炉原子化的时间很短，为了避免样品原子蒸汽的扩散和损失，尽可能的使原子蒸汽在石墨炉停留更长的时间从而提高灵敏度所以要将石墨炉原子化器设计成半封闭状态。石英窗在原子化器的作用是相当于一个“透明的窗”把原子蒸汽挡在石墨炉原子化器里但是光束能自由透过。同时石墨炉在原子化过程温度很高为了保护石墨管不在高温下氧化，所以需要石英窗把石墨管和空气隔离开并且冲入惰性气体。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171421_397247_1634661_3.jpg3 石英透镜常见问题和日常维护。 从上面的介绍可以看出石英透镜和在仪器的分析中起了非常重要的作用，所以对于它们的维护就特别的重要。3.1石英透镜的安装位置 石英透镜作为光路系统中重要元器件，它的好坏对于光能量的传输有重大的影响。在仪器上一般都会有两个石英透镜（也有的仪器使用反射镜的），通常一个石英透镜是安装在空心阴极灯和原子化器之间可以称为（出射透镜或者叫第一透镜），另一透镜是安装在原子化器和单色器之间可以称为（出射透镜或者叫第一透镜）。下面为示意图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171422_397248_1634661_3.jpg这些透镜属于原吸的外光路系统，没有处在完全密封的环境下，所以容易受到外界干扰。常见的故障有以下这些。3.2石英透镜上沾染了灰尘和其它污渍 如果没有保证实验室的洁净度，实验室里面的灰尘较多的话难免会使透镜上面粘上灰尘，降低了仪器的灯能量使仪器的稳定性和检测限变差。如果碰到这个情况，可以使用洗耳球先吹去上面的灰尘，如果还有污渍无法除去的可以使用脱脂棉签沾上酒精和乙醚的混合物（单独的酒精也可以）小心的擦拭透镜。通常靠近原子化器的那两面的石英透镜直接和外界接触所以容易污染，不过处理起来也较为方便。如果另外两面的透镜污染了就需要拆开相应的外壳进行清理了。下图为操作示意图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171423_397249_1634661_3.jpg贴心小提示 平时仪器室一定要保持洁净度，要勤于打扫。如果仪器室靠近路边的一定要把门窗关好避免灰尘大量进入房间内。仪器没有使用时候要将其罩好，定期对透镜进行除尘维护。3.3石英透镜上形成冷凝水 在潮湿闷热的天气里，如果仪器里面没有空调或者除湿机透镜上就容易形成冷凝水。如果透镜上形成了冷凝水会阻挡光的透过，使仪器出现灯能量不足、负高压上升、仪器的稳定性和重现性降低。如果遇到这个情况的可以，可以使用电吹风把透镜吹干、也可以使用滤纸把水吸掉。需要注意的一点是使用电吹风吹干以后容易在透镜上形成水渍，最好再使用脱脂棉沾上酒精清洗一下。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210171424_397250_1634661_3.jpg贴心小提示 通常光学仪器室需要把温度控制在18℃～30℃（最佳20±2℃）同时温度变化率3℃/h；湿度可允许在20%～80%（最适合光学仪器的相对湿度范围是40%-70%）温度高于30℃时候湿度要小于70%。所以建议有条件的尽量给实验室安装带有除湿功能的空调，为仪器创造一个恒温的条件。在湿度较大的季节里要做好仪器的防潮工作，最好装配除湿机。[