采用PC的数字化现代光谱学设计方案:西甲下注

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西甲下注网站:第一章现代光谱学实验应广泛用于高性能计算机,收集、分析、存储和显示数据。一般来说,最需要的是将光探测器输入的整个模拟电压信号转换为数字信号的高速数字化仪。

市面上基于PC的数字化仪为光谱学获得了廉价、紧凑、简单、高质量的原始解决方案。2基于PC的数字化仪的基本优点是基于PCI总线的无与伦比的数据传输速度,并且无需CPU介入即可将数据从数字化仪内存传输到PC-RAM。

基于PC的数字化仪的数据传输速率可以超过200MByte/s。通过较低的数据传输速率,频谱系统会在违宪未重新启动时(即启动时信号到达数字化仪),但机器正在展开数据传输并发出呼吁,从而在启动时导致违宪。)数字化仪对光谱学最重要的两个贡献之一是,高采样率提高了测量时间的准确性,提高了对低水平分辨率低动态范围信号的敏感度。

低比特率和高分辨率是数字化仪的两个比较特性。简而言之,低水平分辨率测量需要长时间填写才能降低比特率。因此,在设计频谱系统时,根据拒绝应用的情况,在高分辨率和低比特率之间自由选择是最有效的。3例3.1激光雷达光谱3.1.1激光雷达的适用范围一般用于观察森林覆盖率和测量汽车运行速度,但主要适用于大气科学领域。

图L右边,大气脉冲激光雷达系统中,激光脉冲一般指向大气,由大气成分扩散。一些较大的散射光最终由光学接收器收集并展开分析。可将多种激光雷达系统应用于气象学、风速测量、气候变化监测、臭氧监测、污染监测等。

激光雷达系统是3.1.2激光雷达系统的种类,包括非常简单的激光雷达系统(单频激光)、简单的激光雷达系统(还包括识别物种或测量光学多普勒频移的两个频率激光)、通过测量散射体的速度来了解大气的风速)、脉冲激光雷达(高能脉冲激光)脉冲激光雷达系统的主要特点如下:典型的脉冲持续时间约为10ns,波长约为500nm,激光重复频率为50Hz至100Hz。脉冲激光从改装镜飞入大气层。

大气中的组分(一些分子、悬浮粒子、水蒸气或小水滴)使脉冲向各个方向衍射。研究一般局限于对流层。

也就是说,大部分气象现象再次频繁发生的层,横向高度在15公里以下。大气衍射激光器的一小部分由光收集系统收集,引入光探测器,将电压输入发送到数字化仪。入射光激光束箭头向等效方向移动时,激光脉冲启动时,数字化仪启动。

光信号强度是时间T的函数,它描述了光在同等高度X处的衍射强度,x=ct/2。光速C可以300米/秒响应,达到对流层顶往返距离30公里,激光脉冲飞行中时间为30公里/300米/秒=100毫秒,之后为300米/秒。

一般来说,激光雷达系统拒绝约100毫秒/秒的比特率,得到约1/2,如果大气中光线的衍射和高度完全一致,则地面观察到的光线强度不会随着高度的平方而增加。这种缓慢上升观察到的光信号强度随着时间的减少上升了几个阶段。因此,低动态范围的激光雷达信号拒绝最低数字化仪分辨率(100毫秒/秒为14位)。

有时需要用另一个探测器覆盖面积激光雷达信号的强度范围。在新的双探测器技术中,光电二极管探测器带来高强度、低高度的前向信号,产生与光强成正比的瞬时电压输入。背面高度低、强度低的信号部分用于光电大幅增强管(PMT)。
可以指出,西甲下注网站由于PMT电子增益低,观察单个光子时会发生电脉冲。

各探测器的输入分别连接在数字化仪的两个地下通道上。每个数字化仪都配有两个独立国家:数字转换器(ADC),从相同的高速采集信号时钟开始时,获得双通道实时采样。这允许用户用于前期的倒计时探测器和后期PMT,并按时间对两个探测器信号进行分组。扫描激光束角度可以使激光雷达系统进行大气光学,激光雷达信号经常从激光发射角度平均,提高信噪比(S/N)。

缓慢的重复收集可以获得最慢的全激光雷达扫描速度。拒绝的收集时间为100s,比特率为100MS/s,收集的波形大小为lO000点。

具有基于PC的超高速传输速率PCI的数字化仪可以以高达l000waveforms/s的速度收集lO000点波形。因此,激光雷达系统的扫描速度只允许为100Hz激光启动速度,而不是数字化仪的传输速度。3.2共衰谱激光共衰谱(CRDS)是近25年来随着低反射镜的频繁出现而经常发生的强大技术。

如图2右图所示,在典型的脉冲激光CRDS实验中,激光腔内泄漏光强度的指数衰减率各不相同,不知道气体样品的波动,可以从变化率判断是什么气体。在回波激光中输入的高功率光脉冲通过由两个低反射镜(低于99.9%)组成的腔后,沿光轴从另一侧发射。

光脉冲在两端的镜子之间穿梭,强度根据各光线和波动指数减少。从空腔中泄漏出来的光由一端的光探测器检测到。

扫描激光频率等测量腔体波动时间常数的变化,可以开展敏感分子吸收光谱测定及微量气体观测。由于只测量泄漏的波动时间,脉冲CRDS在本质上不容易受到激光强度变化的影响。时间常数的相对误差等于波动S/N。

波动时间一般为几毫秒,因此100毫秒/秒的比特率就足够了。在此比特率下,测量的时间常数可以准确地测量到14bits分辨率、最高60dB的S/N以上,达到O.1%以上。缓慢的重复信号收集可以平均重复信号,进一步提高时间常数测量的准确性。

在Lidar上,基于PC的高速数字化仪需要进行缓慢的数据传输。数据收集只允许激光重复频率,约100Hz至200Hz.3.3激光成像传统上拒绝通过成像检测(未知技术可以从样品中用激光生成和检测图像)将成像传感器连接到要测试的对象。

或者至少通过介质(如水)展开传导(图3)。约10ns的高能紫外线激光脉冲以测量物的一侧为目标。突然,热膨胀产生成像脉冲,该脉冲穿过要测量的对象,撞击另一侧,引起地表波动。

(威廉莎士比亚、模板、热膨胀、热膨胀、热膨胀、热膨胀、热膨胀、热膨胀)第二个红外激光束从该波表面光线到达干涉仪,并与干涉仪中的参考光束相结合。干涉仪的电压输入信号从表面获得成像偏移信号。扫描激光成像系统被用作飞机机身等结构中非常大的物体,并展开无识别的检测。由于成像频率引起比特率100MHz以上,激光成像也是材料评价的有力方法。

随着成像频率的降低,波也减少,波长高于微结构的晶粒大小。100MHz频率的超声波宽度为数十微米,可用作金属的晶粒大小。

因此,研究频率和成像波动的依赖性可以在激光成像光谱不同的处理过程中跟踪微结构的演化。为了提高100MHz以上的成像频率,激光成像系统通常拒绝比特率较高的数字化仪(1GS/s以上)。拒绝高分辨率,低比特率一般允许数字化仪为8bits。

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较慢的重复信号收集拒绝信号平均值,扫描较慢,或赶上较慢的材料处理速度。与应用其他频谱一样,基于PC的高性能数字化仪获得了较高的重复率,允许的因素只有激光脉冲重复频率。

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