光電探測系統的典型應用

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1、第九章光電探測系統的典型應用§9.1在生活中的應用衣、食、住、行§9.2在安全及軍事方面的應用安全方面的應用，軍事方面的應用§9.3在工業(yè)方面的應用光束檢測，紅外成像檢測，激光檢測§9.4在農業(yè)方面的應用§9.5光電探測與諾貝爾科學獎9/21/20211自20世紀初以來，光電探測系統在人類生活中扮演了舉足輕重的角色。有了光電探測技術，人類首次準確地測量了地月距離；隨著光電探測技術的發(fā)展，人類甚至可以操縱單個原子。光電子技術的每一次突破，都對人類的生活或科學研究帶來了沖擊性的影響。沒有光電探測技術，就不會有復印機和數碼相機的誕生；沒有光電探測技術，我們甚至連有聲電

2、影都看不到。光電探測技術作為現代信息技術的前端，它的發(fā)展依賴新的探測原理、并靠不斷創(chuàng)新的工藝和材料來實現。光電探測技術直接推動了光電子材料的發(fā)展，促進了先進制造技術的發(fā)展，創(chuàng)造了亞微米、深亞微米集成電路，對地球科學和人居環(huán)境也有一定的影響。在過去的二十年中，光電探測系統在科學研究、工業(yè)、農業(yè)、國防和軍事、資源與環(huán)境、林牧漁業(yè)等行業(yè)中，都取得了長足的發(fā)展。9/21/20212§9.1在生活中的應用本節(jié)將對光電探測技術在我們生活中的各個方面，衣、食、住、行、環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生等方面的應用做一個簡要的介紹。9.1.1在服裝方面的應用從棉花到服裝主要由紡紗、印染、服裝設計、

3、裁剪等環(huán)節(jié)構成。光電技術在這些環(huán)節(jié)的應用，促生了新的工藝、機械設備和技術手段，大大推動了服裝行業(yè)的發(fā)展。（1）棉花分級評定主要依據棉花的顏色、雜質含量、水分、纖維長度等特征。（2）纖維檢測纖維檢測儀器利用光電手段檢測棉纖維中短絨含量纖維打結以及其中灰塵、雜質等情況。9/21/20213（3）紅外光譜紡織纖維鑒別和配紗纖維鑒別的原理是不同成分、含量的紡織纖維具有不同的紅外吸收光譜。通過與紡織纖維光譜圖庫對比，可以實現紡織纖維鑒別和含量分析，相關數據可用于紡機配紗，甚至實現對混紡織物比例的定量分析。（4）激光檢測紗線激光器反射的光束經擴束后投射到被測紗線上，被測紗線

4、擋住一部分光通量，其余部分由后面配置的光電池接收，轉換成光電流與光電壓。（5）光電清紗光電清紗器可以更精確探測紗線的粗細變化，得到粗節(jié)、細節(jié)、棉結等紗疵和紗支支數錯誤信息，同時可檢測出異色、異質纖維，清除化纖、毛發(fā)、異色纖維等雜質，提高紗線品質、監(jiān)測紡紗工藝及設備運轉情況。（6）激光疵點分析用光電方法尋找織物表面疵點，主要是根據疵點部位的織物表面反射系數與沒有疵點的織物表面反射系數不同。9/21/20214（7）激光檢測起球織物用激光檢測法對起球織物進行客觀評價，是根據織物起球數目、球粒高度與單位面積上球粒總投影面積來建立球粒分級標準的，將樣品與其進行對比來評定

5、織物起球等級。（8）圖像處理技術用于布匹印染檢驗和花樣設計目前計算機圖像信息處理技術已經廣泛應用于在布匹印染檢驗；另一方面用在織物仿真CAD系統中，利用織物仿真模擬技術開發(fā)新產品。（9）人體三維結構數據自動測量系統人體三維結構數據自動測量系統，其目的在于提供配合“三維服裝CAD設計”及“計算機模擬試衣”的人體結構三維數據，用于制作重現人體結構特征的服裝。其特點是采用非接觸式測量，具有測量速度快、誤差小、測量數據多的特點。9/21/202159.1.2在食品、保健品、藥品方面的應用食品、保健品、藥品方面的問題可以分為危害性安全問題、真?zhèn)螁栴}、數量問題。（1）食品安

6、全質量監(jiān)督近紅外區(qū)域是指波長在780~2526nm范圍內的電磁波，主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產生的，記錄的主要是含氫基團C-H、O-H、N-H、S-H、P-H等振動的倍頻和合頻吸收。近紅外光譜分析技術的這些特點使得它很適合于測量食品中的水分、蛋白質、淀粉、脂肪、糖分、纖維等成分含量。應用近紅外光譜分析技術，可以快速方便的確定食品的成分含量，檢測出其中的有害物質，區(qū)分假冒偽劣產品，從而最大限度的保證食品安全。（2）農藥殘留檢測根據目前我國果蔬相關標準和進出口檢驗要求常驗的農殘項目及限量，參考有關多殘留分析文獻，采用氣相色譜-質譜聯用

7、儀（GC-MS）電子轟擊源（EI）的選擇離子（SIR）檢測方式，可以實現對部分果蔬中107種殘留有機農藥（包括異構體）進行快速篩選與鑒定。9/21/20216（3）多通道手持式食品安全檢測儀基于光電監(jiān)測原理的多通道手持式食品安全檢測儀能同時進行有機磷和氨基甲酸酯類農藥、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鉛、氰化物、甲醛與吊白塊等多種檢測指標、多個樣品的現場測定，且具有數據存儲、查詢、結果打印等功能。（4）大型光電式谷物分選機大型光電式谷物分選機如大米分選機，它能從大米中剔出發(fā)黃、發(fā)黑的霉變大米。它由振動系統、光電辨析、氣動除雜等三個主要模塊構成。如圖9.1-19/21/2021

8、7（5）瓜果成熟度檢測儀