[发明专利]物质浓度无损检测方法及其装置

权利要求书

1.一种物质浓度无损检测方法，所述物质为人眼房水中的组分，其特征在于：包括以下过程：

测试步骤：

a.入射光束射向耦合器，入射光束的波长带宽包括人眼房水会出现光吸收的波长区间[a，b]；

b.所述耦合器将入射光分为两束，其中的一束射向参考镜、另一束经过透镜射向样品；

c.从参考镜和检测样品返回的光在所述耦合器发生干涉；

d.步骤c产生的干涉光信号由光谱仪接收；

标准样品测试过程：

与人眼虹膜有着相同的散射和吸收系数的标准样品为样品，按照测试步骤进行检测，步骤d得到的与波长分别为λ₁、λ₂、...、λ_n的入射光对应的干涉光的强度分别为Q₁₀、Q₂₀、...、Q_n0；

人眼前房测试过程：

按照测试步骤对人眼前房进行检测，其中的步骤b为：所述耦合器将入射光分为两束，一束射向可移动的参考镜，另一束经过透镜射向人眼前房，透过角膜、房水后到达虹膜；步骤c为：由虹膜产生的背向散射光和来自可移动的参考镜的反射光返回到所述耦合器处叠加发生干涉；步骤d得到的与波长分别为λ₁、λ₂、...、λ_n的入射光对应的干涉光的强度分别为Q₁、Q₂、...、Q_n；

计算：

选取房水中的m+1种组分，设第一种组分为水，浓度为c₀，吸光系数为ε₀(λ)，是关于波长λ的函数；第二种组分为葡萄糖，浓度为c₁，吸光系数为ε₁(λ)，是关于波长λ的函数；...；第m种组分浓度为c_m，吸光系数为ε_m(λ)，是关于波长λ的函数；d为光在房水中通过的光程，

③式中， ε₀(λ)、ε₁(λ)、...、ε_m(λ)分别为房水中m+1种组分各自的吸光系数，是关于波长λ的函数；

J1.选取m个或m个以上的不同波长区间[a，b]，在这些波长区间中房水出现光吸收；

J2.在所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]上对ε₀(λ)、ε₁(λ)、...、ε_m(λ)关于波长λ进行积分，求得分别对应于各个所选波长区间[a，b]的α、β、...、γ的数值；

J3.A(λ)＝2(lnQ₀(λ)-lnQ(λ))     ...............④

所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]上不同波长λ对应的Q₀(λ)和Q(λ)的数值由标准样品测试过程和人眼前房测试过程得到，再结合④式得到对应于各个所选波长区间[a，b]的③式中等号左边的积分式的值；

J4.综合步骤J2和步骤J3的结果，得到基于所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]的③式，得到的m个或m个以上的③式的等号左边均为已求出的数值结果、右边为关于m个未知数c₁、c₀、...、c_m的一次函数，进一步求出m种组分各自的浓度c₁、c₀、...、c_m。

2.根据权利要求1所述的物质浓度无损检测方法，其特征在于：步骤J3中的“所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]上不同波长λ对应的Q₀(λ)和Q(λ)的数值由标准样品测试过程和人眼前房测试过程得到，再结合④式得到对应于各个所选波长区间[a，b]的③式中等号左边的积分式的值”这样实现：通过标准样品测试过程和人眼前房测试过程得到的所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]上不同波长λ对应的Q₀(λ)和Q(λ)的数值，拟合出每一个所选波长区间[a，b]上lnQ₀(λ)和lnQ(λ)关于波长λ的函数关系式，得到A(λ)关于波长λ的函数关系式，分别在所选m个或m个以上的不同波长区间[a，b]上对该函数关系式关于波长λ进行积分，求得分别对应于各个所选波长区间[a，b]的③式中等号左边的积分式的值。