《基於MOEMS集成掃描光柵微鏡的微型近紅外光譜儀》是依託重慶大學，由溫志渝擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於MOEMS集成掃描光柵微鏡的微型近紅外光譜儀
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：溫志渝
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近紅外光譜分析技術以其無損、快速、高通量定性定量檢測固態、液態和氣態物質組分與含量的獨特優勢，已成為現場快速檢測、流程工業線上過程分析與質量控制的重要手段。而低成本、高性能微型近紅外光譜儀是制約近紅外光譜分析技術發展與拓展套用的主要瓶頸之一。.在申請者長期研究微型光譜儀技術基礎上，提出了一種將光柵、微鏡和角感測器一體化單片集成的MOEMS 掃描光柵微鏡新結構和基於掃描光柵微鏡的微型近紅外光譜儀，提出了基於掃描光柵微鏡角感測器信號實現掃描光柵微鏡高精度閉環控制和光譜信息準確探測的新思想與新方法。重點突破基於MOEMS 技術的掃描光柵微鏡設計與製造關鍵技術，突破微型近紅外光譜儀的集成設計、掃描光柵微鏡精確控制與光譜準確採集策略、系統標定與誤差補償等關鍵技術。研製出達到國際先進水平的微型近紅外光譜儀，實現在食品安全領域的套用驗證，推動微型光譜儀整體技術發展，解決新一代微小型檢測裝備的共性瓶頸。
結題摘要
近紅外光譜分析技術以其無損、快速、高通量、定性定量檢測固體、液體和氣體物質組分與含量的獨特優勢，已成為現場快速檢測、流程工業線上過程分析和質量控制的重要手段，是現代儀器分析家族中發展最為迅速的新興技術之一。高性能、低成本微型近紅外光譜儀是制約新一代基於連續近紅外光譜分析的微小型檢測裝備的共性瓶頸。 項目針對微型近紅外光譜儀的迫切需求和存在的科學與技術問題，系統地開展了基於MOEMS 技術的微型近紅外光譜儀及其核心器件的相關理論及關鍵技術研究。突破了集成掃描光柵微鏡（光柵、掃描微鏡和角感測器）的設計與製造關鍵技術；突破了基於集成掃描光柵微鏡的微型近紅外光譜儀的集成設計、基於角感測器信號的掃描光柵微鏡精確控制、光譜準確採集的理論與方法；首次研製出具有完全自主智慧財產權的集成掃描光柵微鏡和微型近紅外光譜儀原理樣機，首次研製出實用化石油油藏井下流體識別微型近紅外光譜儀。 主要創新性成果： （1）提出了基於偏（111）晶向矽基集成掃描光柵微鏡新結構，可實現任意閃耀角度，建立了集成掃描光柵微鏡的理論模型與設計方法； （2）突破了三維線圈、光柵氧化銳化、薄膜製備與三維兼容加工等關鍵工藝，有效提高了閃耀光柵的衍射效率，形成了工藝規範； （3）提出了基於掃描光柵微鏡的微型近紅外光譜儀新結構，實現了以單管探測器替代探測器陣列的低成本化；發現了該系統光譜點列圖不隨波長變化而變化，提高了光譜性能； （4）率先提出了基於角感測器信號的掃描光柵微鏡閉環控制和光譜採集與重構的新方法，有效提高了掃描光柵微鏡控制和光譜信息準確採集。 獲授權發明專利2項，公開發明專利3項；發表論文12篇；承辦國際會議1次；培養博士6人、碩士7人。 項目形成了以核心器件為基礎的微型近紅外光譜儀基本原理、設計方法與光譜處理的理論體系和集成製造技術系列，將促進微型光譜儀整體技術的全面創新發展，為解決新一代基於光譜分析技術的重大微小型檢測裝備的瓶頸提供重要技術支撐。
