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设计了一种采用立体角镜与固定平面镜组合的傅立叶变换红外光谱仪,用于生物过程的实时在线监测。光谱仪的核心光学部件包括:一对立体角镜,两面相互垂直的固定平面镜与分束器。为了提高光谱仪的调制效率与信噪比,对核心部件的加工与装配误差进行计算与分配,优化了仪器的设计指标。光谱仪的动镜系统采用角镜与折返镜组合的方式,能够克服角镜的倾斜与横移,提高仪器的抗震性与重复性;有效的折叠了光路,使仪器结构紧凑,光程差为动镜移动距离的4倍,提高了仪器的分辨率。通过实际测试表明,仪器的分辨率优于4cm-1,信噪比达到2000:1,能够满足目前常规生物过程应用需求。