偏振干涉術使用在量測旋光效應及葡萄糖濃度

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蔡姓賢(Xing-Xian Cai) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

偏振干涉術使用在量測旋光效應及葡萄糖濃度
(Polarization Interferometer for Measurement of Optical Rotation and Concentration Glucose)

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摘要(中)

本論文提出以偏振干涉術之旋光效應及葡萄糖濃度量測系統，我們成功的量測出偏振旋轉角，再經由偏振旋轉角和葡萄糖濃度之關係，取得葡萄糖液體之正確濃度值。
在系統中，我們加入適當相位延遲角之相位延遲波片，可使系統量測靈敏度大幅提升。解相位部份，採用偏振片於0°、90°、45°及-45°使訊號呈兩兩正交，最後再經由訊號擷取卡及Labview程式做反正切函數動作，得出偏振旋轉角之相位變化量。
此系統最大優點為成本低廉，使用元件皆採用常見之光學元件，如B.S.、偏振片、相位延遲波片、四分之一波片及檢光器。實驗之呂薩加圓長寛比例為26，換算成相位對應偏振旋轉角之斜率為57，系統解析度為0.35。
經由實驗結果分析，本系統靈敏度為0.0197 (deg/mg/dl)，偏振旋轉角解析度為3.5×10-4 degree，換算濃度值為1.6×10-2 (mg/dl)。

摘要(英)

A polarization interferometer for measurement of optical rotation and concentration glucose system is presented. The thesis focuses on the development and test of a polarization interferometer for measuring optical rotation. The optical rotation angle variation can be detected by measuring the phase difference of two orthogonal circularly polarized waves. By means of placing a phase retarder into polarization interferometer, the measuring resolution of optical rotation and concentration of glucose liquid improved.
With this system, the sensitivity is about 0.0197 (deg/mg/dl) when the phase retardation of the phase-variable wave plate is 178 degree. The measurement of optical rotation angle of glucose solution with resolution of 3.5×10-4 degree can be achieved, corresponding to concentration resolution of 1.6×10-2 (mg/dl).

關鍵字(中)

★ 偏振干涉術
★ 旋光效應
★ 葡萄糖濃度量測
★ 旋光量測

關鍵字(英)

★ Polarization Interferometer
★ Optical Rotation
★ C

論文目次

中文摘要………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………Ⅱ
誌謝……………………………………………………………………Ⅲ
目錄……………………………………………………………………Ⅳ
圖表目錄………………………………………………………………Ⅶ
符號表…………………………………………………………………Ⅸ
第一章緒論
1.1 簡介…………………………………………………………1
1.2 背景…………………………………………………………1
1.3 文獻回顧……………………………………………………3
1.4 旋光量測法簡介……………………………………………7
1.5 研究目的……………………………………………………13
1.6 章節概要……………………………………………………14
第二章基本原理
2.0 前言…………………………………………………………16
2.1 偏振理論……………………………………………………16
2.2 旋光特性之介紹……………………………………………24
2.3 偏振干涉術之原理…………………………………………28
2.4 小結…………………………………………………………34
第三章實驗架構及方法
3.0 前言…………………………………………………………35
3.1 實驗架構及元件簡介………………………………………36
3.2 實驗步驟……………………………………………………46
3.3 訊號調校……………………………………………………49
3.4 Labview程式流程……………………………………….…53
3.5 小結…………………………………………………………55
第四章實驗結果與討論
4.0 前言…………………………………………………………56
4.1 旋光效應量測………………………………………………56
4.2 葡萄糖濃度量測……………………………………………62
4.3 討論…………………………………………………………64
4.4 小結……………………………………………………….…72
第五章結論……………………………………………………………74
參考文獻………………………………………………………………..76

參考文獻

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指導教授

李朱育(Ju-Yi Lee)

審核日期

2007-4-3

推文