1、測量通道
所謂測量通道或主要通道就是由SPD探測經多色儀色散的來自被測反射樣品的光譜信號並予以放大和A/D變換等處理的途徑。
為了實現可見光區(380~780nm)光譜信號的快速探測,通常采用平行探測法,將探測器列陣置於多色儀腳麵上,同時檢測被色散的所有輻射。平行探測器包括感光乳劑、光電倍增光、光電圖象探測器等.在 OID中又包括電子束顯像管、矽、氧化鉛和氯化鉀攝像管以及各種固體圖像器,如自掃描光電二極管列陣(SPD)、電荷耦合器件(CCD)和電荷注入裝置(CID)等。目前,OID的折中性能和低的生產量(這種低生產量限製了它的商品化生產)嚴重地製約了它哎光譜探測中的應用,其中的一個例外便是自掃描光電二極管列陣(SPD)。
SPD作為OID具有其共性:(1)同時性(即多光路優點),對光譜的整個波段同時探測,使測得量所需觀測時間相應減少;(2)積分性(OID獨有的特性),可對弱光信號進行探測:(3)特別適與大量的計算機數據處理,使原始光譜數據的解釋大為方便。SPD作為廣電探測器本身具有的優點:1、高的量子效率:2、寬的動態範圍;3、低的暗電流;4、便於外圍設計。
光學多通道分析儀(OMA)特別適用於二極管列陣在毫秒級動態過程中作為多道分析儀(OMA)特別適用於二極管列陣在毫秒級動態過程中作為多道探測器,因為在毫秒時間範圍的時間分辨,SPD是最適宜的圖像器。
在選用SPD時,除了考慮一般的同性外,還應考察其頻響特性、廣電響應的動態範圍等,器件的這些性能指標均為確保測色係統的測量精確度提供了可靠的基礎和前提。
SPDdegongzuoshizaiqizixingpeitaodequdongdianludekongzhixiajinxingde。qudongdianluyoukongzhixinhaofashengqiheshipinxinhaochulidanyuanliangbufenzucheng。kongzhixinhaofashengqishiyigekebianchengluojiqijian,qichanshengqishimaichongheliangxiangshizhongmaichong,yisaomiaoMOSyiweijicunqi。tatongchanghaitigongleyigefuweimaichonglaifuweizaishipinxianshangchanshengdexinhaodianya。zhexiexinhaoyuwaibuzhushizhongmaichongtongbu,bingyouzhuqidongmaichushihua。zaiceliangbutongdefansheyangpinshiguangxinhaodeqiangruobianhuahenda,erSPD是以電荷積分模式工作的,在光強較小時隻有延長積分時間才能增大。而積分時間等於兩個連續掃描的MASTERSTART之間的間隔,另一方麵信號讀出時間又取決於MASTER CLOCK的頻率。所以,在連續掃描讀出工作方式下(直流光源照明),每個象元的積分時間取決於MASTER CLOCK的頻率,而在單次掃描讀出工作方式下(脈衝光源照明),讀出時間將直接影響信號的精度(各象元保持的電荷因放電而導致信號誤差),此時希望MAS_TER CLOCK頻率盡量大些。介於此,在外圍電路設計中,常采用可編程定時/計數器來產生MASTER CLOCK脈衝,而該時鍾的來源可以是專用計算機的時鍾或由獨立的晶振時鍾電路來發生,同時必須考慮到SPD驅動電路的最高允許主時鍾電路來發生,同時必須考慮到SPD驅動電路的最高允許主時頻率。
2、參考通道
參考通道主要用於檢測照明光源的穩定性,對脈衝光源和直流光源具有不同的要求和電氣構成。
在用脈衝光源作為照明光源時,參考通道不僅要檢測脈衝照明光的光譜組成和能量波動,而且同時要實時判定光脈衝束點時刻以配合SPD的數據及時采集。
當(dang)儀(yi)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)采(cai)用(yong)雙(shuang)光(guang)束(shu)形(xing)式(shi)時(shi),參(can)考(kao)通(tong)道(dao)的(de)電(dian)氣(qi)組(zu)成(cheng)與(yu)測(ce)量(liang)主(zhu)通(tong)道(dao)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong),這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)對(dui)測(ce)量(liang)光(guang)譜(pu)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)每(mei)個(ge)波(bo)長(chang)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)修(xiu)正(zheng),使(shi)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)精(jing)度(du)幾(ji)乎(hu)不(bu)受(shou)照(zhao)明(ming)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)影(ying)響(xiang)。目(mu)前(qian),在(zai)這(zhe)類(lei)儀(yi)器(qi)中(zhong)的(de)大(da)部(bu)分(fen)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)雙(shuang)光(guang)束(shu)光(guang)學(xue)結(jie)構(gou)的(de),所(suo)以(yi)它(ta)們(men)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)非(fei)常(chang)高(gao)。
目(mu)前(qian),在(zai)國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)上(shang)出(chu)現(xian)的(de)多(duo)通(tong)道(dao)快(kuai)速(su)測(ce)色(se)係(xi)統(tong)有(you)不(bu)同(tong)的(de)品(pin)種(zhong)和(he)型(xing)號(hao),每(mei)種(zhong)產(chan)品(pin)都(dou)有(you)其(qi)具(ju)體(ti)的(de)硬(ying)件(jian)結(jie)構(gou)和(he)設(she)計(ji)方(fang)法(fa),所(suo)采(cai)用(yong)的(de)器(qi)件(jian)和(he)電(dian)路(lu)原理也不盡相同。本篇章將介紹這類儀器的典型硬件設計思路,表示一種比較通用的方法,給讀者提供一些參考。快速測色儀的硬件係統主要由廣電信號的處理、照zhao明ming光guang源yuan的de驅qu動dong電dian路lu,計ji算suan機ji接jie口kou為wei測ce色se係xi統tong電dian氣qi部bu分fen提ti供gong了le總zong的de協xie調tiao與yu控kong製zhi,並bing承cheng擔dan測ce色se係xi統tong與yu計ji算suan機ji之zhi間jian的de信xin息xi交jiao換huan。在zai雙shuang光guang束shu係xi統tong中zhong參can考kao通tong道dao與yu車che輛liang通tong道dao的de結jie構gou相xiang同tong,否fou則ze參can考kao通tong道dao由you監jian事shi照zhao明ming光guang源yuan波bo動dong的de快kuai速su光guang電dian二er極ji管guan及ji其qi放fang大da與yu采cai保bao電dian路lu組zu成cheng。
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