| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1. Introduction | 第13-33页 |
| 1.1 Research background | 第13-18页 |
| 1.1.1 Classification of Pesticides | 第14-15页 |
| 1.1.2 Benefits and risks of pesticide application | 第15页 |
| 1.1.3 Production and consumption of pesticide | 第15-17页 |
| 1.1.4 Impact of pesticides to human | 第17-18页 |
| 1.2 Pesticide residue detection technologies | 第18-25页 |
| 1.2.1 Chromatographic technologies | 第19-21页 |
| 1.2.2 Sensory technologies | 第21-25页 |
| 1.2.2.1 Bio-sensors | 第21-23页 |
| 1.2.2.2 Optical technologies | 第23-25页 |
| 1.3 Raman spectroscopy | 第25-28页 |
| 1.3.1 Basic principal | 第25-26页 |
| 1.3.2 Components of Raman spectroscopy | 第26-27页 |
| 1.3.3 Advantages of Raman technology | 第27页 |
| 1.3.4 Application of Raman technology in agriculture | 第27-28页 |
| 1.4 Research plan and objective | 第28-33页 |
| 1.4.1 Research focus | 第28-29页 |
| 1.4.2 Research Objective | 第29页 |
| 1.4.3 Research Content | 第29-33页 |
| 2. Hardware Design and Development | 第33-46页 |
| 2.1 Raman spectral system | 第33-34页 |
| 2.2 Three-dimensional moving stage | 第34-36页 |
| 2.3 Sample holding and rotating hardware | 第36-38页 |
| 2.4 Lab set-up | 第38-39页 |
| 2.5 Movable instrument prototype | 第39-40页 |
| 2.6 Preliminary experiments for parameters selection | 第40-46页 |
| 2.6.1 Selection of input slit | 第40-42页 |
| 2.6.2 Positioning of input slit | 第42-43页 |
| 2.6.3 Selection of laser power and exposure time | 第43-46页 |
| 3. Software System Development | 第46-65页 |
| 3.1 Solis software | 第46-49页 |
| 3.2 Software for real-time analysis | 第49-59页 |
| 3.2.1 Graphical Users Interface (GUI) | 第50-54页 |
| 3.2.2 Qualitative and quantitative detection algorithm | 第54-59页 |
| 3.2.2.1 Qualitative detection algorithm | 第54-58页 |
| 3.2.2.2 Quantitative detection algorithm | 第58-59页 |
| 3.3 Operation of the optical instrument | 第59-65页 |
| 3.3.1 Selection of optical parameters | 第63-65页 |
| 3.3.1.1 Readout modes | 第63-64页 |
| 3.3.1.2 Acquisition modes | 第64-65页 |
| 4. Experiment Material and Data Analysis | 第65-78页 |
| 4.1 Identification of Raman fingerprint | 第65-67页 |
| 4.2 Sample preparation | 第67-69页 |
| 4.2.1 Preliminary preparation | 第67-68页 |
| 4.2.2 Preparing pesticide solution | 第68-69页 |
| 4.3 Experiment procedure | 第69-70页 |
| 4.4 Data analysis | 第70-76页 |
| 4.4.1 Selection of spectral ROI | 第70-71页 |
| 4.4.2 Spectral noise filtering | 第71页 |
| 4.4.3 Drift removal | 第71-73页 |
| 4.4.4 Fluorescence removal | 第73-76页 |
| 4.4.4.1 Polynomial fitting | 第74-75页 |
| 4.4.4.2 Iterated polynomial fitting | 第75-76页 |
| 4.5 Predictive model | 第76-78页 |
| 4.5.1 Qualitative analysis | 第76页 |
| 4.5.2 Quantitative analysis | 第76-78页 |
| 4.5.2.1 Linear model | 第77页 |
| 4.5.2.2 MLR model | 第77-78页 |
| 5. Application of the System | 第78-108页 |
| 5.1 Detection of chlorpyrifos pesticide in apple | 第78-103页 |
| 5.1.1 Fuji apple | 第78-94页 |
| 5.1.2 Gala apple | 第94-103页 |
| 5.2 Practical application of the system | 第103-104页 |
| 5.3 Simultaneous detection of multi-pesticides by the system | 第104-105页 |
| 5.4 System flexibility for modification | 第105-108页 |
| 6. Conclusion and Recommendations | 第108-110页 |
| References | 第110-118页 |
| Acknowledgements | 第118-119页 |
| Author Resume | 第119-121页 |
