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如何找到澄清度检查伞棚灯针对于有色溶液检测的技术性突破口

发表时间:2024-01-26      点击次数:59

2016年澄清度检查伞棚灯HN-100A型成功研制后去拜访中检所首席药品检验专家—-胡昌勤老师,胡老师认真听取了我汇报后提到有颜色的样品和无色标准比浊液怎样对比观察?目前药品澄清度检查的生物样品越来越多,要在这个方向上下功夫,国内北京市药品检验所在这个方向上有一定的研究,其次要认真研究欧洲药典的方法学。这些话深深的鼓励我深入研究,不久我又去北京市药品检验所拜访李文东主任。

转眼到了2017年,有颜色的样品和无色标准浊度液的对比目视观察区分已困扰了我大半年的时间了,用白光试验了不知多少次,后来分别用红外LED850nm和940nm光源试验也拍出了图片,还是没能区分出来。

2017年6月的一天,一次在白光下用高锰酸钾溶液和纯水做对比观察 脑海中忽然想到用红光照射会怎样呢?马上试验,其它的材料都有,就差红色光源了,马上去中关村中发电子市场找做LED商家 ,买回来各种各样的LED灯珠,神奇的事情发生了,我用波长625nm的红色LED灯珠照射,盛放高锰酸钾溶液的试管还是红色的,只是颜色的饱和度更好了,而盛放纯水的试管透射出红色的光,我的眼睛看出了盛放高锰酸钾的试管和盛放纯水的试管一样的清澈透明,极度的兴奋啊!接下来的日子就是为什么呢?为什么在白光下看不出,而红光下可以看出?为什么!为什么!为什么!找资料看书,几天几夜趴在电脑上查找资料。

光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱)。在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性,光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。

人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大约为390~760nm

光分为人造光(如激光)和自然光(如太阳光),自身发光的物体称为光源,光源分冷光源和热光源。

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频率:

300~750THz),它被称为可见光,有时也被简称为光。假如我们将一个光源各个频率的强度 列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。一个弥散地反射所有频率的光的表面是白色的,而一个吸收所有频率的光的表面是黑色的。

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颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应,我们肉眼所见到的光线,是由频率范围很窄的电磁波产生的,不同频率的电磁波表现为不同的颜色,对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的一种视觉神经的感觉。

颜色具有三个特性,即色相,明度和饱和度。颜色的这三个特性及其相互关系可以用三度空间的颜色立体来说明。

人眼的分辨率

静态时人眼分辨率为5.76亿像素,而在动态中人眼的分辨率为500~1500万像素,人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成, 这三种基本色光的颜色就是红(Red)、绿(Green)、 蓝(Blue)三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度, 就呈现白色(白光);若三种光的强度均为零, 就是黑色(黑暗)。而三种光按不同强度组合,就产生各种其他颜色,由于三种光的强度是一个连续谱,可以说世界上的颜色有无数种,但是人眼并不能完全分辨,能分辨的最多几万种吧。

通常通过物体进入我们眼睛的光有三类:反射光、透射光及发射光,而且我们常见到的太阳光,白炽灯光或日光灯光都是白光,它们由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光复合而成.当白光照到物体上时,一部分被物体吸收,另一部分则被物体反射,这就是反射光.不同的物体会反射不同颜色的光,有的反射红光,有的反射蓝光,有的反射绿光,这些反射光进入我们眼睛,我们就看到有的物体是红的,有的是蓝的,有的是绿的,不反射任何光的物体的颜色就是黑的.不透明体的颜色是由它反射的色光决定的,物体能反射红光,所以为红色.黑色能吸收所有的色光所以为黑色,透明体的物体颜色是由它透过的色光决定的,红色只能透过红光,所以为红色、白色能反射所有的色光所以它为白色。

物质颜色原理

物质颜色原理:当物质(分子或离子)吸收了相当可见光能量的电磁波后,就会表现出被人眼所能觉察到的颜色。物质之所以具有不同的颜色,这是因为它对不同的波长的可见光具有选择性吸收的结果。

溶液颜色的深浅,决定于溶液吸收光的量的多少,即取决于吸光物质的浓度的大小.如硫酸铜溶液的浓度越高,则对黄色光吸收就越多,表现为透过的蓝色光越强,溶液的蓝色也就越深.因此可以通过比较物质溶液颜色的深浅来确定溶液中吸光物质含量的多少(这是比色分析法的依据)。

主要原因

物质对不同的波长的可见光具有选择性吸收

依据以上理论方法,回到我们讨论的问题上来。

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在照度为1000Lx的白光下,目视观察纯水、1、2红色样品、0.5标准浊度液,这样的白光照射是不公平的,白光(复合光)是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成的。可以理解为纯水和0.5标准浊度液没有吸收任何单色光,把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光全部透射过来,还是白光;而1、2样品吸收了橙、黄、绿、蓝、靛、紫六种单色光只把红色光透射过来。这样不公平,没有可比性。

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我们把试管后上、下方的光色转变为红色,光强要根据样品的浓度调整,背景还保持黑色。这样观察对比,纯水和0.5标准浊度液没有吸收单波长的红色光,透射出红色光;1、2样品本色是红色,对单波长的红色光也没有吸收,只是红光照射红色样品颜色的饱和度会更好一些。在这种条件下就有可比性了,人眼目视观察是可以分别出纯水、0.5、1、2、3、4澄清度的梯度定量标准。

通过几年的实验研究和大量的用户使用情况看这种方法是正确的,是伞棚灯的一个突破点,2022年报请国家专利局,申请发明专利,现在审批中,实用新型专利国家专利局已审核通过。

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