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近红外光谱检测技术是近年发展非常迅速的技术,广泛应用于石油化工、气象环境、生物医学、还有食品制药等行业。它具有检测速度快,可重复性,无损分析等特点,结合光纤传感技术的独特优势,非常适合于药品分析。 本文针对药品分析的应用,基于傅立叶变换红外光谱仪的工作原理,设计了近红外检测系统的光学部分。该检测系统工作在4000-12000cm-1的近红外区,这是包含了药品成分信息和结构的光谱区。设计了专门的光纤连接光路,用于连接光纤探头。 近红外检测系统的光学设计主要分为四个部分:准直系统、干涉仪系统、接收系统和光纤连接系统。通过选择合适的光学结构,来完成各部分的功能。依据提出的主要技术指标来确定初始的结构参数,完成检测系统的总体光路设计。使用光学仿真软件Zemax对检测系统进行光路的模拟,通过点列图、能量包围图等评价光学系统的性能。具体地,对准直光路中光阑的尺寸进行了优化仿真,观察其对系统的影响,设置了适合尺寸的光阑。准直光路会影响检测系统的性能,具体研究了准直发散角对检测的干涉图和反演的光谱图的影响。 最后搭建了相应的实验平台,选择了合适的光学元件,开展了药品分析的初步实验。对五种有效成分含量不同的相似药品进行了分析鉴别,采集了药品的光谱图,并对光谱数据进行处理,有效地鉴别出了这五种不同的药品。 本文设计的用于药品分析的近红外光谱检测系统,还可以应用于其他方面,如农产品、食品的检测等,具有普遍性;同时,为在线监测药品质量的近红外检测系统的研制以及高性能傅立叶变换红外光谱仪的研制奠定了基础。