【摘 要】
:
CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)线阵传感器因为能在一次曝光时间内探测一定波长范围内的所有谱线,在现代光谱测量技术中获得越来越广泛的应用。近年来,随着CCD芯片
【出 处】
:
中国科学院研究生院 中国科学院大学
论文部分内容阅读
CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)线阵传感器因为能在一次曝光时间内探测一定波长范围内的所有谱线,在现代光谱测量技术中获得越来越广泛的应用。近年来,随着CCD芯片性能的不断改进,人们对CCD光谱信号采集系统的要求日益提高。传统的CCD光谱信号采集系统由于结构复杂,造价较高,对使用环境要求苛刻,已不能满足日益广泛的应用需要。本文设计了一套基于线阵CCD的微型化、经济化的光谱信号采集系统,系统小巧便携,仅需一根USB数据线即可工作,能够实现光谱信号的快速、精确测量。
本系统以现场可编程逻辑阵列(FPGA)为核心处理器,将CCD采集到的模拟信号经过A/D转换后通过USB接口传送到上位机进行界面显示及结果分析,充分发挥了FPGA可以实时传送、处理大容量数据的功能,以及USB的即插即用、高速传输等优点。本文研究了基于线阵CCD光谱信号采集系统的总体结构,并进行了系统的硬件设计和软件设计。硬件设计部分具体介绍了各模块的硬件电路实现,A/D转换前端对CCD输出的模拟信号进行调理,以使A/D工作在最佳性能状态;利用FPGA内部资源片上配置FIFO,防止采集数据丢失,节省电路板面积;USB芯片工作在异步Slave FIFO模式,实现高速数据传输。软件设计部分介绍了FPGA内部各模块程序的实现,编程实现CCD的积分时间可调:详细讨论了uSB的固件程序设计和上位机应用程序设计。最后对系统性能进行了测试。
本文完成的基于线阵CCD光谱信号采集系统,采集速率为1MSPS,A/D分辨率为12bit,通过USB接口实现与主机通信,传输速度达到9MB/S。通过对低压汞灯光谱的测量结果分析表明,系统误差仅为0.08nm,分辨率为0.6nm,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量。
其他文献
粲夸克偶素系统是连接高能区物理和低能区物理的桥梁。在这一系统所处的能区,非微扰效应已变得比较重要,这使得该能区的动力学变得十分复杂,但同时也为我们探索各种可能的非
将半导体材料中的电子电荷自由度和磁性材料中的电子自旋自由度两大特性结合起来,是未来新功能器件的主要发展方向。稀磁半导体是通过在半导体中引入磁性离子而制备成的带有磁
随着现代经济的高速发展,环境污染物的排放量与日剧增,环境污染和生态破坏越来越严重,危及到人类的生存。其中,重金属污染由于对人体危害巨大而备受瞩目。因此,发展快速金属
新一代北京谱仪(BESⅢ)是运行在改造后的北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)上的大型通用磁谱仪,于2009年三月采集了第一批物理数据,其物理目标是对τ-粲物理做更加精细的测量和研究
利用在北京正负电子对撞机II (Beijing Electron-Positron Collider II, BEPCII )上由北京谱仪III (BESⅢ)在质心系能量√s = 3.773 GeV采集的积分亮度为2.93 fb?1 的ψ(3770)数据
多孔介质中输运现象普遍存在于自然界和许多科学与工程技术领域,如凝聚态物理、化学与化学工程、环境科学与工程、材料科学与工程、地球物理学与矿产资源开发、土壤、地下水资
宇宙中99%以上的可见物质以等离子体形态存在。这种形态的物质存在于几乎所能见到的所有能量、密度范围中。例如密度小到10-3cm-3的星际等离子体。另一个极端确实密度极高的夸
平坦宽阔的火车站广场,似一个偌大的剧院,各路人马同台竞技,轮番登场。他们用不可复制的生命与实践在这里上演着悲欢离合,热闹又凄凉。 我,是这大剧院中唯一的观众;我,是一座立在广场上的雕像。我立在这儿有很久很久了,久到旁边餐馆老板娘的女儿从婴儿长到已是孩子的外婆,久到人们的行装从包袱变成旅行箱。我想,有哪一天我看厌了这出戏,我就倒下,随便把我扔到哪儿,只愿,别砸到人就好。 一大清早,我刚被停在肩上
浊度是水质五项基本参数之一,也是水污染和水体富营养化监测的一项重要指标。浊度的检测对水质监测、水产养殖业的发展、饮用水安全等都具有非常重要的意义。
水体散射
Higgs粒子是标准模型中为了解释质量起源而引入的一个基本粒子,然而目前仍然未在实验中发现。Higgs粒子的寻找是当今高能物理实验研究中最重要的课题之一。本文主要论述了利