Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Thiết kế, chế tạo cảm biến quang học sử dụng Smartphone

Đề tài có cấu trúc gồm 3 chương trình bày tổng quan về cảm biến quang học cũng như nguyên lý hoạt động chung thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone dựa trên phép đo độ màu và phép đo quang phổ; quy trình xây dựng thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone dựa trên phép đo quang phổ và chuẩn hóa thiết bị,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Thiết kế, chế tạo cảm biến quang học sử dụng Smartphone ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- LÊ TRẦN THỊNHTHIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN QUANG HỌC SỬ DỤNG SMARTPHONE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- LÊ TRẦN THỊNHTHIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN QUANG HỌC SỬ DỤNG SMARTPHONE Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440130.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. MAI HỒNG HẠNH Hà Nội – Năm 2020 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS. Mai Hồng Hạnh, ngườiđã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn cũng như trongquá trình học tập, nghiên cứu tại trường. Từ tận đáy lòng em xin kính chúc cô cùnggia đình mạnh khoẻ và đạt được nhiều thành công trong các nghiên cứu mới. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô khoa Vật lý - Trường Đại học KHTN,đặc biệt là các thầy, cô giáo trong bộ môn Quang lượng tử đã hướng dẫn tạo mọi điềukiện cho em được học tập và hoàn thành luận văn này. Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo, các cán bộ Phòng Sau đại học, Phòng Côngtác và chính trị sinh viên, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN đã tạo điềukiện thuận lợi trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Hoàng, Tâm và các bạn/em khác trong nhómđã luôn hỗ trợ nhiệt tình cho tôi/anh trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. I also would like to thank International Foundation for Science (IFS), Stock-holm, Sweden, and by the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons(OPCW) grant for supporting this work. Hà Nội, tháng 1 năm 2020 Học viên Lê Trần Thịnh i This research was supported by the International Foundation for Science (IFS),Stockholm, Sweden, and by the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons(OPCW), through a grant to Dr. Hanh Hong Mai. Grant NO. I-2-W-6258-1 ii Mục lụcLỜI CẢM ƠN iMỤC LỤC vDanh sách hình vẽ xDanh sách bảng xiDanh mục các kí hiệu và chữ viết tắt xiiMỞ ĐẦU 11 Tổng quan 5 1.1 Cảm biến quang học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.1 Bộ phận nhận biết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.2 Bộ phận chuyển đổi tín hiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.3 Bộ phận thu nhận và xử lí tín hiệu . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.3.1 Ống nhân quang điện . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.3.2 Điốt quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.3.3 CCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1.3.4 CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.1.4 Các thông số của cảm biến quang học . . . . . . . . . . . . . 15 1.1.4.1 Độ nhạy, khoảng hoạt động và giới hạn phát hiện . . 15 1.1.4.2 Độ chọn lọc và tin cậy . . . . . . . . . . . . . . . . 16 iii Mục lục 1.1.4.3 Thời gian phản hồi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.1.4.4 Tính lặp lại, độ ổn định . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.2 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone . . . . . . . . . . . . . 17 1.2.1 Thiết bị cảm biến quang dựa trên nguyên lý đo độ màu . . . . 18 1.2.1.1 Nguyên lý đo độ màu . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.1.2 Cảm biến quang sử dụng smartphone hoạt động dựa trên nguyên lý đo độ màu và ứng dụng . . . . . 20 1.2.2 Thiết bị cảm biến quang dựa trên nguyên lý đo quang phổ ...