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近红外光谱无创血糖检测技术研究全解VIP免费

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近红外光谱无创血糖检测技术研究姓名:雷鹏学号:2013022057专业:光学摘要:红外技术(InfraredTechnique)是指以红外线的物理特性为基础。红外线是由于物质内部带电微粒的能全发生变化而产生的,它是一种电磁波.处于可见光谱红光之外.突出特点是热作用显著。红外线的波长介于可见光与无线电波之间.从0.75μm~1000μm,可分为四个波段:近红外(0.75~3μm)、中红外(3~6μm)、远红外(6~15μm)、和极远红外(15~1000μm),红外线具光电效应,红外辐射效应,红外反射效应,大气传输特性等,这些特性为红外技术的应用提供了广阔的空间。近红外光谱区与有机分子中含氢基团(OH、NH、CH)振动的合频和各级倍频的吸收区一致,通过扫描样品的近红外光谱,可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息,而且利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低,不破坏样品,不消耗化学试剂,不污染环境等优点,因此该技术受到越来越多人的青睐。糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,其检查主要靠血糖含量判断,本文提出一种利用近红外光谱进行无创血糖含量的方法,从而能够对糖尿病进行判断。关键词:红外技术近红外光谱血糖一、前言红外技术的英文名称是:InfraredTechnique。红外技术的内容包含四个主要部分:1.红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。2.红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。由此可见,红外技术的研究涉及的范围相当广泛,既有目标的红外辐射特性,背景特性,又有红外元、部件及系统;既有材料问题,又有应用问题红外技术发展的先导是红外探测器的发展。1800年,F·W·赫歇尔发现红外辐射时使用的是水银温度计,这是最原始的热敏型红外探测器。1830年以后,相继研制出温差电偶的热敏探测器、测辐射热计等。在1940年以前,研制成的红外探测器主要是热敏型探器。19世纪,科学家们使用热敏型红外探测器,认识了红外辐射的特性及其规律,证明了红外线与可见光具有相同的物理性质,遵守相同的规律。它们都是电磁波之一,具有波动性,其传播速度都是光速、波长是它们的特征参数并可以测量。20世纪初开始,测量了大量的有机物质和无机物质的吸收、发射和反射光谱,证明了红外技术在物质分析中的价值。30年代,首次出现红外光谱代,以后,它发展成在物质分析中不可缺少的仪器。40年代初,光电型红外探测器问世,以硫化铅红外探测器为代表的这类探测器,其性能优良、结构牢靠。50年代,半导体物理学的迅速发展,使光电型红外探测器得到新的动。到60年初期,对于1~3、3~5和8~13微米三个重要的大气窗口都有了性能优良的红外探测器。在同一时期内,固体物理、光学、电子学、精密机械和微型致冷器等方面的发展,使红外技术在军、民两用方面都得到了广泛的应用。60年代中叶起,红外探测器和系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。在红外技术的发展中,需要特别指出的是:60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展,很多重要的激光器件都在红外波段,其相干性便于移用电子技术中的外差接收技术,使雷达和通信都可以在红外波段实现,并可获得更高的分辨率和更大的信息容量。在此之前,红外技术仅仅能探测非相干红外辐射,外差接收技术用于红外探测,使探测性能比功率探测高好几个数量级。另外,由于这类应用的需要,促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动红外技术向更先进的方向发展二、近红外光谱技术近红外光谱(NIRS)作为一种分析手段,可以测定有机物以及部分无机物。这些物质分子中化学键结合的各种基团(如C=C,N=C,O=C,O=H,N=H)的伸缩、振动、弯曲等运动都有它固定的振动频率。当分子受到红外线照射时,被激发产生共振,同时光的能量一部分被吸收,测量其吸收光,可以得到极为复杂的图谱,这种图谱表示被测物质的特征[3]。不同物质在近红外区域有丰富的吸收光谱,每种成分都有特...

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