仪器分析法!微生物分析法和酶分析法。在化学实验室中与在工业生产中都各自有常用的一些方法。
2.糖浓度检测原理
图3.2检测系统结构图
整个系统结构分为五个部分。采用波长为650nm的半导体激光器作为光源,它发出的光束经过起偏器成为线偏振光,然后经过溶液盒,其偏振面被旋转一定的角度后出射到握拉斯顿棱镜,被分为偏振方向相互垂直的两束线偏振光,出射光被双光路光电探测器接收后送到计算机,由计算机对两束信号进行运算处理。多次采集并进行数据处理取其平均值作为糖溶液在该浓度时的旋光角度
[4]
。
首先,将起偏器的光轴和偏光分束器即握拉斯顿棱镜的光轴
调整成45?角,并固定不动;在起偏器后加入配置好的糖溶液,偏振光经过糖溶液后,偏振面旋转一定角度,光线进入涯拉斯顿棱镜,出射后光线被分解为振动方向相互垂直的两束平面偏振光,根据光强公式:
2cos2????? （3-5） J?E0
并由前面己知起偏器和握拉斯顿棱镜的光轴成45?角即中?=45?,可以知道两个探测器探测到的光强分别为： 12?1?si?2 J1?E0 n??? （3-6）212?1?sin?2??? （3-7） J2?E02将两路信号进行和!差作除法运算可得：
???? 20
J1?J2 ?si?2n???2? （3-8）
J1?J2通过已知的旋转角度与溶液浓度之间的关系式
???????C?d
t可以得出被测糖溶液的浓度值。其中?味光波波长，t为溶液温度，C为溶液浓度，d为光穿过溶液的厚度。
我们之所以将起偏器的光轴和握拉斯顿棱镜的光轴调整成
45?角是有原因的,为了获得对旋光角度a变化的最大灵敏度,对光
2cos2?????求偏导,令强公J?E0???J?解得?=?45?。|?????0，???????也就是说当起偏器的光轴与握拉斯顿棱镜的光轴成450角时,探测器对旋光角度?变化的灵敏度最大。
3.3油雾浓度检测
1.油雾浓度检测现状
随着油雾润滑技术的广泛应用，对于油雾润滑技术的性能参数油雾浓度的定量检测越来越引起人们的重视。油雾浓度检测一直是油雾润滑领域的技术难点，至今没有统一的标准，其原因主要是：测量具有特殊性，不能用惯用的燃烧方法或化学反应方法；油雾的表面张力大，吸附性强等。以上这些都限制了惯用的测量方法运用于油雾浓度测量。目前油雾浓度检测方法从检测原理可以分为两类：一类是直接测量法，主要是运用自动粒子计数器和红外气体分析仪直接对油雾进行测量；另一类是间接测量法，主要是对油雾中的油滴进行吸附或间接的获取油雾浓度的相关参数然后再使用称重分析法、荧光分析法、近红外光分析 法、介电常数法、静电电流法、散射法、闪烁法等进行分析计算。以上方法测量精度较难保证，且难以实现实时在线测量。
油雾具有旋光性，且为左旋，当偏振光通过油雾时其振动面
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会发生偏转，本研究将偏振光旋光原理运用在油雾浓度的检测方面，实践证明这种尝试是正确的，测量效果令人满意。
2.油雾浓度检测原理
当线偏振光通过某些物质后，光矢量的振动方向绕着光传播方向转过一个角度，这种现象称为旋光现象。对于旋光性溶液来说，旋光角度θ 与溶液浓度C 之间的关系可以表示为
?????t??C?d，式中t 代表测定时的温度；λ 为入射到被测物质
t???的光波波长；d 为偏振光所经过溶液的长度；?为比旋光度。在
t和λ 一定，α和d 确定后，使偏振光通过待测溶液，利用溶液对偏振光的旋光作用便可以检测出溶液的浓度[3-4]，其表达式为C =θ/αd 。
当线偏振光通过磁场作用的法拉第旋光器时，光矢量的振动方向旋转一定的角度，角度的大小与磁场强度成正比，这种现象称为法拉第效应或磁致旋光效应。偏转角度φ 与磁场强度H 之间的关系可以表示为φ=VHL，式中V 为旋光材料的费尔德常数，L 为光经过旋光材料的路径长度[5、14]。
3.4光电装备隐身技术
“猫眼”效应普遍存在于光电装备的光学窗口中，是对方实施光学窗口主动侦测的物理依据。激光主动探测技术就是利用猫眼效应，通过发射激光束实现对光学目标的扫描、侦察和识别。目前，美、俄等军事强国已经装备了比较完备的集光学窗口侦测、干扰和致盲为一体的激光武器系统，在近年来的几次局部战争中，激光主动探测系统凭借其较高的定位精度和快速的探测速度大大提高了战场武器系统的作战效能，凸显出惊人的作战效果和威力，而国内对“猫眼”效应的研究还处于理论分析和实验室研究阶段，在应用领域还是空白，在对方具备实施“猫眼”主动侦测的条件下，即使我方采用被动观测方式，如微光夜视仪、热像仪等各种夜视装备，也会暴露无遗。如若不采取反侦测措施，我方必将受
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到对方激光侦测及其武器系统的压制和破坏，造成光电装备迷盲、失控和失效，因此“猫眼效应”已经成为光电装备的探测威胁。
如何降低“猫眼效应”实现光电装备的“隐身”，成为提高光电装备战场生存能力亟待解决的问题。目前，国内在光电装备隐身技术研究上相对滞后，提到了用蜂窝板装置实现狙击步枪瞄准镜的隐身，但是其仅限于在狙击枪瞄准镜上使用且加装蜂窝板后瞄准镜的观察距离会大大降低；提出通过增加光敏面的离焦量、在光敏面上镀增透膜或对光敏面进行漫反射处理等方法进行光电装备隐身，但这些方法会改变原有光电装备的光学结构，甚至严重影响光电装备的探测性能。由此可见，如何在不改变光学结构及牺牲有限光电装备光学性能的前提下，有效实现隐身成为光电装备反侦测技术的关键。现从降低猫眼回波功率出发，基于特殊晶体的磁致旋光效应，利用晶体的旋光与互易特性，设计了光电装备光学窗口外置隐身装置。
1.基于磁致旋光效应的隐身原理
前人的实验证明，对于一定波长的光，法拉第旋转角θ与晶体的厚度Ｄ 成正比，表示为：
??VdDB （3-9）
式（3-9）中，Vd为费德乐常数，Ｂ 为磁场强度。
磁致旋光晶体的另一重要特性为旋转方向的非互易性。对给定的物质，光振动面的旋转方向仅由磁感应强度Ｂ 的方向决定，与光的传播方向并与Ｂ 同向或反向无关，这一特点可使光在介质中往返数次而使旋转角度加大。利用旋光晶体的上述特性，选取一定长度的晶体，使探测激光进入晶体且经猫眼系统反射折回后振动方向发生变化，配合偏振器件的使用达到阻止猫眼回波的隐身效果[8～９]。
2.隐身装置设计
基于磁致旋光晶体的旋光特性，设计了光电装备光学窗口外置隐身装置，图3-3为其原理图。隐身装置由一个偏振片和一定长
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度的磁致旋光晶体组成，加载与光轴方向同向的磁场，磁感应强度的大小与旋光晶体的长度能够保证线偏振光一次穿过后振动方向旋转45°。
图 3.3隐身装置原理图
光电装备处于正常工作状态时，给晶体加以沿光轴方向的磁场，此时不影响光学窗口正常观察和瞄准目标。当探测系统发射的探测激光通过偏振片时，探测激光变为和偏振片同方向的线偏振光，经过旋光晶体后偏振方向旋转45°。偏振光经隐身装置透射进入猫眼系统后按原路返回再次经过旋光晶体，偏振方向再次旋转45°，旋转角叠加至90°。此时，线偏振光的振动方向与偏振片偏振方向垂直，根据马吕斯定律，此时线偏振光不能透过，因此，猫眼目标回波被截止在了隐身装置内部。显然，此时主动探测系统已探测不到回波信号，猫眼目标淹没在背景中，达到隐身的效果。
4.总结
总结以上基于旋光效应的糖浓度检测原理和技术的研究,本论文主要完成了以下工作:
1.对旋光色散的检测理论进行了详细的理论分析,分析了旋光角度产生的原理,分析了旋光率与旋光角度的关系!旋光角度与系统出射光强的关系以及旋光率与系统入射光波长的关系，为实验结论提供了很好的理论基础。
2.找到了一种基于旋光效应检测糖溶液浓度的新办法,即运用双光路检测法检测线偏振光的偏振面旋转角度从而测量糖溶液浓
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