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脉冲电流刺激器

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  • 【转帖】脉冲电镀技术与脉冲电源

    脉冲电镀技术与脉冲电源兰为国 2006-05-24 09:45:41 在能源紧张、耗材昂贵、资源短缺、竞争激烈的新形势下，我们怎样才能立于不败之地？省钱等于赚钱才是硬道理。那么怎样才能省钱呢？降低成本就能省钱。表面处理行业，首先是个电老虎，而因为电的问题没解决好，电镀行业电的成本占经营成本的20%，耗材占经营成本的30%；氧化行业电的成本占经营成本的33%，耗材占经营成本的20%；有没有既能省电，又能节省材料，又能提高生产效率的设备，来帮助我们提高生产力呢？ 高频脉冲电源是大家向往以久的设备。上世纪，我们国家表面处理行业的前辈们，就已提出这一脉冲工艺技术，而在国外更早已普遍应用了。 一、什么是脉冲电镀 脉冲电镀所依据的电化学原理，主要是利用脉冲电压或脉冲电流的张弛(间隙工作)，增强阴极的活性极化和降低阴极的浓差极化，从而有效地改善镀层的物理化学特性。 在脉冲电镀过程中，电流导通时，接近阴极的金属离子充分地被沉积，而电流关断时，阴极周围的放电离子又恢复到初始浓度。脉冲电镀时的导通电流密度，远远大于直流电源电镀时的电流密度，这将使金属离子处在直流电镀实现不了的极高过电位下电沉积，其结果不仅能改善镀层的物理化学特性，而且还能降低析出电位较负金属电沉积时析氢副反应所占比例。 二、脉冲电镀的特点 能得到致密、均匀和导电率高的镀层。这是采用电子电镀最最可贵的，无论是硅整流还是可控硅整流都难以实现的。 降低浓度极化，提高阴极的电流密度。从而提高镀速(频率越高，镀速越快)，缩短了电镀时间，为企业创造更好的效益。 减少镀层的孔隙率，增强镀层的抗蚀性。由于均匀脉冲有张有弛，使得镀层的致密性得到非常有效的改善，孔隙率降低，几乎是完美无缺，抗蚀能力得到加强。 消除氢脆，改善镀层的物理特性，由于采用脉冲电源镀层和被镀物的导电率极高，致密性极好，几乎不会出现氢脆现象，经电镀后的表面光洁平整。 降低镀层的内应力，提高镀层的韧性。由于脉冲电流电镀的一瞬间，电流及电流密度是非常之强大，此时金属离子处在直流电源电镀实现不了的极高过电位下电沉积(吸附能力极强)，大大提高镀层的韧性。 减少镀层中杂质，提高镀层的纯度。因为在电镀的瞬间，脉冲电流只对金属离子作用，好比是过滤，这样，将有用的金属离子送到被镀物上沉积，而滤其杂质，提高镀层的纯度。 降低添加剂的成份，降低成本。由于脉冲电镀的均匀，致密性好，光洁度高，存放时间长，一般镀件免加添加剂，有要求的镀件，也可少加添加剂。 脉冲电镀中金属的电结晶。在金属电结晶过程中，晶核形成的几率与阴极的极化有关，阴极极化越大，阴极过电位越高，则阴极表面吸附原子的浓度越高，晶核形成的几率越大，晶核尺寸越小，使得沉积层的晶粒细微化，这就是脉冲电镀能获得细致光滑镀层的本质原因。 三、脉冲电源的特点 节电：效率≥90%，比硅整流省电达40%左右或比可控硅电源省电达20%左右。 节料：由于它的工作原理与普通电源不一样，因此在达到相同表面要求的前提下，可节料达15%左右。 节时：由于采用高频脉冲工作方式，电镀完全是在过电位下的电沉积，因此可节约时间达10%左右，提高工效。 高频脉冲电源采用N＋1方式多个并联，(硅整流或可控硅电源不可以)，大功率、大电流可任意并用，效率更高。 高频电源的稳定性：由于采用了最新现代半导体双极型器件(IGBT智能模块)，其可靠性、安全性、稳固性和长时间工作寿命都大大加强和延长，这也是硅整流或可控硅电源无法比拟的。 高频脉冲电源：其工作时，脉冲顶部非常之平，完全是一条直线，纹波可小到0.5%，关断时可对被镀件进行瞬间退镀整平，因此克服了硅整流或可控硅电源的脉动波纹及被镀件表面的高低区，不会形成高的地方镀层厚，低的地方镀层薄的现象。 四、脉冲电源参数及选择 1.脉冲参数表示 Q：周期 Ton：脉冲导通时间 Toff：脉冲关断时间 f：频率 Jp： 脉冲电流密度 Jm：平均电流密度 r%：占空比(导通时间与周期之比的百分数) 2.常用计算公式 ①占空比：r%=(Ton/Q)×100% =[Ton/(Ton＋Toff)]×100% ②平均电流密度：Jm=Jp×r% =Jp×[Ton/(Ton＋Toff)]×100% ③频率：f=1/Q=1/×(Ton＋Toff) ④平均电流密度：Jm=Jp×r% 3.脉冲参数的选择 ⑴脉冲导通时间Ton选择： 脉冲导通时间Ton是由阴极脉动扩散层建立的速率或由金属离子在阴极表面消耗的速率Jp来确定。如果Jp大，金属离子在阴极表面消耗得快，那么，脉动扩散层也建立得快，则Ton可短些，反之则取长。但无论Ton取长或短，只要大于tc(电容效应产生的放电常数)即可。 ⑵脉冲关断时间Toff选择： 脉冲关断时间Toff是受特定离子迁移率控制的阴极脉动扩散层的消失速率来确定。如果将扩散层向脉动扩散层补充金属离子使之消失得快，则Toff可取短些，反之则长，但Toff只要大于tcd(电容效应产生的时间常数)即可。 ⑶脉冲电流密度Jp的选择： 脉冲电流密度Jp是脉冲电镀时金属离子在阴极表面的最大沉积速度，它的大小受Ton、Toff、Jm的制约，在选定Ton和Toff，并保持Jm/Jgg≤0.5这个比值，则希望Jp越大越好。 ⑷脉冲占空比r%选择： 脉冲占空比是由Ton和Toff及Q决定的，一般脉冲电镀贵重金属时，占空比选取10~50%为最佳，脉冲电镀普通金属时，占空比选取25~70%。占空比的真正选择要在实际试验后得到最佳结果。 五、脉冲电镀电源使用须知 1.脉冲电镀电源与镀槽之间的距离 为了确保脉冲电流波形引入镀槽时不畸变，且衰减小，希望在安装时，脉冲电镀电源与镀槽的间距2～3m为佳，否则对脉冲电流波形的后沿(下降沿)影响较大，电镀将不能达到预期效果。 2.阴、阳极的导线连接方式 直流电源的导线连接方式，不适合脉冲电源的连接，脉冲电镀电源的输出连接，希望两根导线的极间电容能够抵消导线的传输电感效应，因此阴、阳极导线最好的方法就是双绞交叉后，引送到镀槽边，从而保持脉冲波形不变。 总之，采用高频脉冲整流机，总体效益提高20%左右，符合现代企业清洁生产与可持续发展之要求，这是淘汰硅整流和可控硅整流机的必然优势。

  • 电流控制光源CCS和脉冲激发光源GDS

    各位大侠：有谁能说说电流控制光源CCS和脉冲激发光源GDS的区别，这两种光源技术分别是热电和OBLF的光源技术，放电频率最高都可以达到1000Hz，不知这两种技术各有什么优缺点呢？http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1010.gif

  • 【资料】－微波功率控制方式，脉冲微波和非脉冲微波的概念

    化学反应过程一旦超越某一临界点，可能会迅速释放出大量气体以致超过消解各罐的压力上限（110bar）而难以驾御。因此需随时谨慎监视反应过程，并及时改变微波功率输出加以调控。一般根据控制能力可分低、中、高三档，控制能力不同，程序输入也不一样。1)开关式脉冲控制：传统的办法是采用固定功率输出，但间歇关闭微波以改变输出功率总量的方式，其特征是开关式脉冲微波。如：在10秒钟内关闭微波5次间隔1秒，功率为50%。开关式控制是第一代控制技术。研究人员发现这种控制方式不仅不易控制，还可能会直接影响到反应结果，且意外都是发生在开关方式下。根据功率发射方式把微波定义为脉冲和非脉冲，即间断发射为脉冲微波，而不间断发射为非脉冲微波。 研究表明，脉冲微波在开关瞬间会产生高阈值电磁脉冲，对消解含有机脂类和醇类的样品，其与硝酸的反应产物可能会刺激发生临界爆炸，其反应机理与炸药引爆相似。在萃取反应中也宜采用非脉冲技术，因为高阈值脉冲微波也极易破坏所萃取的有机分子形态，不能保证分子有机形态的完整，从而影响结果的一致性和可靠性。2)自动功率变频控制和非脉冲技术：这是第二代控制技术，特征是功率自动变化，输出均为非脉冲微波。特点是无须关闭微波发射，在连续微波发射条件下，根据温压反馈信号，自动线性改变微波功率输出，调整反应状态。不仅提高了反应速率，而且非常安全。由于闭环响应是基于精确可靠的在线罐内温压传感装置，从而提高了整机技术，当然成本也相应提高。非脉冲微波是在连续微波发射的条件下，自动线性调整微波的功率输出，其特征是无论功率如何变化，微波仍能持续输出，无脉冲刺激。实验结果表明，这种方式更易于控制微波辅助反应，提高消解反应的稳定性和安全性。且有机萃取反应回收率和稳定性也得到改善。大功率微波仪器最好采用非脉冲，因为其阈值太高，有潜在的危险。因此，非脉冲微波化学仪器的发展对反应动力学的研究十分有利，它实际上代表了微波技术发展的一个新方向。

  • 记一次脉冲强磁场设备维修

    记一次脉冲强磁场设备维修

    记一次脉冲强磁场设备维修原创：大陆2015-11-13一、前言磁场设备是磁学研究中产生磁场的设备，根据可产生最高磁场强弱可以分为亥姆赫兹线圈、永磁场发生器、电磁铁、超导磁体与强脉冲磁场发生器几种，其中使用脉冲磁场发生器原理是短时间通大电流产生强磁场，在相同的散热及供电功率等配套条件下可以产生比稳恒磁体强一个数量级以上的磁场，因而可以在物理、化学与生物研究中需要强场的场合应用。目前脉冲强磁场能产生的最高磁场的世界纪录超过2千特斯拉，不过这些极端磁场的产生过程伴随爆炸冲击波作用，只是一次性的产生，线圈无法再次使用，而且需要防爆实验环境；能够重复使用同一个线圈可控产生的脉冲强磁场最高约1百特斯拉，这需要配套专门的实验室与供电通道；在普通实验室条件下对脉冲磁场发生装置的需求一是不需要专门的电力改造，且整个装置方便移动，不过产生的磁场最高超过10特斯拉，我们实验室(磁学国家重点实验室)就有一套这样的样机设备，是实验室几位老前辈在1990年前后自己做的，设备整体照片如图1，它的主体分为充放电控制模块、线圈负载与电容柜(如图02中肚子里主要装的是1kV，0.1mF的电容阵列，合计98个，总容量9.8毫法拉) 、。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573466_1611921_3.png图01 脉冲强磁场装置照片http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573467_1611921_3.jpeg图02 脉冲强磁场装置中的电容二、故障及诊断维修前段时间有使用者在使用过程中发现设备电容无法充到设定电压，从而无法放电产生磁场。首先通过沟通，获知设备是在用户更换自己的负载线圈之后引起，用户自己的负载线圈电感约10纳亨，而设备标配的负载线圈是280微亨，相差4个数量级；然后结合图03所示的脉冲强磁场的电路分析故障在充电模块；最后打开机柜，通过肉眼观察线路板与元器件，如图04所示，可以看到大功率晶闸管的散热固定木柱有裂纹，从而将故障诊断在晶闸管上。值得一提的是，必须赞一下实验室前辈们：在设备制造过程中保留着晶闸管的铭牌，这样尽管他们退休好多年了，设备出现问题，后人还可以找到配件的线索。将晶闸管拆下来后发现正反向都是导通状态，显然控制端无法控制其单向积累电荷给电容充电，因而根据铭牌上的最大电流500A、耐压1800V、控制电压1.5V指标购买替换晶闸管，幸运的是市场上还能找到同样规格的KP-500A晶闸管，买回来替换上后测试发现仪器可以正常充放电，至此维修工作完成。简单分析其原因是使用者将负载换成特别轻的电感，这样在最高800V充电后，电感几乎不能增加阻抗，此时放电回路电路中的阻抗幅值约0.5欧姆，导致放电回路中的电流瞬间超过1600安培，而晶闸管的最高承受电流只有500安培，所以损坏导致故障。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573468_1611921_3.gif图03 脉冲强磁场装置充放电原理电路图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573469_1611921_3.png图04 脉冲强磁场装置充放电电路照片http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573470_1611921_3.jpeg图05 更换的晶闸管照片三、测试验证我们知道，设备维修让设备能工作与是否适合科学研究是两码事，为了让使用者更好的在该设备上开展研究，需要在正常工作的基础上对其性能做一次测试验证，测量不同充电电压对应在标准负载线圈中的放电脉冲磁场。测试用到的工具是带轴向(霍尔传感器)磁场探头的特斯拉计(高斯计)，与一台示波器，如图06所示，由于仪器尾部自带有BNC模拟接口，将其连在示波器上，但初步测试发现仪器标配的模拟信号在较高磁场下有饱和截断平台，如图07所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573471_1611921_3.png图06 测试验证需要的仪器http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573472_1611921_3.png图07 直接使用模拟信号观测脉冲场波形经过与特斯拉计的工程师交流，得知其模拟输出的是原始霍尔电压信号放大10倍并做滤波限幅保护等电路处理之后输出的结果，而设备限幅4V，对应典型传感器最高只能测量4T的磁场。我们目前的应用明显要测量超过4T的磁场，那么要想获得高于4T的模拟脉冲信号，怎么办呢？使用原始(未经放大、调理、限幅处理的)霍尔电压信号！于是打开特斯拉计机箱，如图08所示，http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573473_1611921_3.png图08 特斯拉计内部电路结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511132130_573474_1611921_3.png图09 改变模拟BNC输入线的接入位置做好以上的准备工作后，开始进行测量系统标定，为了简便，这里使用一块永磁体产生磁场做动态模拟电压-磁场标定，放在探头边上，通过调节距离改变特斯拉计的输入磁场，记录特斯拉计与示波器上直流信号的平均值，绘制成曲线并拟合如图10所示。然后将磁场探头放入负载线圈的中心位置，测量不同放电电压下产生的脉冲磁场波形，并根据指数衰减放电函数拟合出峰值与脉宽，如图11所示。最后将所有的初始放电电压获得的脉冲磁场信号曲线的拟合结果汇总可得脉宽不随放电电压变化，恒定约1毫秒，峰值磁场与初始放电电压关系经拟合满足为B(特斯拉)=20V(千伏)关系，该设备在最高800V电压充电时产生峰值磁场约16T，使用相对简单的原理与低成本[c

  • 世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子(图)

    2012年10月22日 07:10 新浪科技微博 http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/1022/U7917P2DT20121022070621.jpg世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子http://i3.sinaimg.cn/IT/2012/1022/U7917P2DT20121022070632.jpg世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子　　新浪科技讯 北京时间10月22日消息，据物理学家组织网报道，世界最快的激光脉冲能够定格正在超速运行的电子和原子，美国亚利桑那大学的物理学家利用这种脉冲已经捕捉到分子分裂、电子从原子里逃逸出来的动态画面。他们的研究有助于我们更好地了解分子过程，并最终在很多可能的应用中控制它们。　　1878年，当时的一系列照片立刻解决了一个长期存在的谜题：是不是正在飞奔的马始终都有一部分身体接触到地面？结果证明不是。爱德华-穆布里奇在赛马跑道旁拍摄的这一系列图片，标志着高速摄影时代的开始。大约134年后，亚利桑那大学物理学系的研究人员解决了一个类似的谜题，这次是一个超速运行的氧分子取代了马，超快、高能激光脉冲取代了穆布里奇的感光乳剂板。阿尔文-桑德胡及其科研组利用持续时间仅为0.0000000000000002秒的极端紫外线光脉冲，设法定格氧分子在很短时间内被高能击中后产生的超速动作。由于科学家正在试着从电子级别更好地了解量子过程，甚至最终控制这一过程，设计出新的光源，组合出新分子，或者是设计出新型超速电子元件，以及无数其他可能的发明，因此观察原子和分子里发生的极短事件变得越来越重要。　　虽然桑德胡的科研组在产生世界最短光脉冲方面，并不是世界纪录保持者，但他们是最先把这些当做工具，用来解决很多悬而未决的科学问题的人。该科研组的最新成果，是展示氧分子在吸收过多能量而无法保持两个原子之间的稳定性后，突然裂开的实时快照系列。该研究成果发表在《物理评论快报》上。揭开这么短时间内的分子过程，有助于科学家更好地了解地球大气层里的臭氧形成和被摧毁背后的微观动态。桑德胡把这一原理比喻成是设法给快速飞向击球手的棒球拍照。他说：“如果我们利用常规相机，拍到的照片会非常模糊，或者棒球根本显示不出来。但是我们想很详细地研究这个球，它的表面、它的缝合线，以及在任何特定时间它的确切位置。要做到这些有两种方法。你可以制造一个拥有很快快门，能够在球做任何运动前迅速开启和关闭的相机。或者利用称之为动态镜检查(Stroboscopy)的技术，你用光照射这个棒球很短时间，并在这个时间内给它拍照。”　　但是用原子或者电子取代棒球时，这种类比是不成立的。因为微观物体的运行速度非常非常快，利用机械或者电子元件根本捕捉不到它们。桑德胡称，定格原子级别的动作的唯一方法，就是利用持续时间只有几毫微微秒或者阿秒(比毫微微秒短1000倍)的光脉冲。举例说明这种光脉冲的持续时间，就是1阿秒相对于1秒，相当于1秒相对于宇宙的年龄。为了产生阿秒时长的光爆，必须发出持续时间只有毫微微秒的强烈激光脉冲。桑德胡实验室采用的毫微微秒激光脉冲释放的能量是1太瓦，相当于整个美国的电力网，只是前者持续时间非常短暂。虽然毫微微秒激光脉冲足以分辨分子运动，例如我们眼睛里的视紫红质，它们能在200毫微微秒内改变结构，对进入眼睛的光子做出响应，但是毫微微秒激光脉冲在捕捉更亮、运行速度更快的电子运动时，并不用“切开”它。　　桑德胡实验室的研究生尼兰加-施瓦伦说：“我能在激光脉冲产生的强电场环境下，实时研究氦的原子结构发生了什么变化。”桑德胡科研组把这项有关阿秒电子动力学的突破性研究的成果，发表在早些时候的《物理评论快报》上。在他们的最新研究中，该科研组已经解决一个长期存在的争论，即被高能光子击中后，氧原子分裂需要1100毫微微秒。以前对这一现象的测量结果存在很大不同，最大相差100倍。这项研究的另一个创新之处，是它为测量电子摆脱超受激原子需要多长时间提供了方法。迄今为止这一过程只进行了理论模拟。桑德胡的科研组发现，这种自发电子发射发生在大约90毫微微秒内。他解释说：“我们经常假设，如果你把足够多的能量输入到一个分子里，就能迫使电子挣脱它的束缚。但是我们通过研究观察到，分子把过剩能量转移给周围的其他电子和附近的原子，试图与它们分享能量，保住它的电子，直到它突然分裂的最后一刻。”　　研究生、这篇论文的第一作者亨利-提莫斯应用阿秒激光研究氧分子的动态。他说：“我们对受激分子的物理性质了解的不多，这是因为它们很难用数学方法进行模拟。你促使氧分子达到这种高能状态时，它有多种途径可以用来释放过剩能量。我们能够对每条路径进行单独分析，并分析电子脱离原子时会出现什么情况。”据桑德胡说，追踪分子、原子和电子的运动，对了解天然或人造物体的物理及化学过程非常重要。他解释说：“高能紫外线持续轰击我们的大气层，刺激它里面的分子。导致这些分子分裂成过激原子，这促使臭氧形成或分解。这些现象对了解上层大气的化学性质有分歧。能够测量最短时间段内分子内的电子和原子的动态，对我们更好地了解这些分子的基本相互作用有帮助。不过更重要的是，它将为我们提供控制或改变这些原子或分子的动态性质的方法，因为现在我们已经拥有一种光脉冲，它能对实时运动产生影响。我们不再只是在这些现象发生后，才开始研究它们之间的相互作用。事实上我们正在设法了解这种互动，并力求控制它，例如控制某一方向的化学反应。”　　迄今为止产生的最短激光脉冲持续67阿秒。据桑德胡说，就连持续时间更短的“仄普托秒”激光脉冲也并非不可能产生，但是现在阿秒是人们关注的焦点。他说：“我们正在研究阿秒，是因为我们想了解比分子运动更快的过程。影响我们的生活的实际方面和我们身边的技术，都受到电子和电子运动的制约。未来我们感兴趣的问题，是很多电子彼此结合在一起，结果会出现什么情况？现在这方面的试验具有很大挑战性，理论性模拟根本不可能实现。这也是我们拥有高能和短时分辨率的原因。事实上现在我们已经能够实时查看这些过程。”(秋凌)

  • 【白皮书】数字信号与脉冲序列调理

    【白皮书】数字信号与脉冲序列调理

    数字信号与脉冲序列调理数字IO接口数字信号采用数字信号进行通信是计算机和外设、仪器以及其他电子设备之间最常见的通信方式，因为这是计算机工作的基本元素。任何信号，都必须转换为数字信号之后，才能输入计算机，并进行处理。数字信号流入或流出系统时，或是单个信号，或是一串脉冲，可以只经过单一端口，也可以经过多个并行端口，并行端口上每根信号线代表字符中的一个bit。计算机的数字输出信号线往往用于控制继电器，以间接控制其他设备的开关。类似地，数字输入信号线可以代表某个传感器或开关的两种状态之一，而一串脉冲序列可以指示某个设备的当前位置或瞬时速度。输入信号可能来自继电器或其他固态设备。大电流、高电压数字IO通过继电器，可控制超出计算机内部处理范围的电压或电流，但信号或状态的响应速度受限于线圈的频率响应和触点移动。同时，当电感负载由闭合切换至断开时，两端的反向自感电动势必须被抑制，可将续流二极管反接在负载两端，为脉冲电流提供通路，以释放能量。如果没有这个二极管，继电器两端的电弧会缩短自身使用寿命(见图11.01)。[img=,315,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281514034446_4291_3859729_3.jpg!w315x349.jpg[/img]TTL和CMOS设备通常用于连接高速低压信号，例如速度或位置传感器的输出信号。但是在需要用计算机去激励继电器线圈的应用中，TTL或CMOS设备也许无法满足电压和电流需求。因此需要在TTL信号和继电器之间接入一级缓冲，以提供30V，100mA的驱动能力。 [img=,315,323]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281514151811_8384_3859729_3.jpg!w315x323.jpg[/img]这种系统的一个例子是用于数字IO仪器的板卡，板载放大/衰减单元，由一个PNP晶体管、一个续流二极管和一个电阻组成(见图11.02)。为了控制标准的24V继电器，需要从外部引入24V电源。内部TTL输出高电平时，三极管导通，输出低电平（约0.7V）；TTL输出低电平时，三极管进入截止区，输出被拉到24V。因为继电器线圈是感性负载，所以需要反接一个续流二极管，用于在开关切换时保护继电器。图11.03演示了高压数字输入的降压电路。这使得TTL电路可以处理高达48V的电压。高压信号接入电阻分压电路，得到衰减。选取一个阻值适当的电阻R，用于处理不同程度的高压信号。图11.04中的表格提供一些常用方案。[img=,368,288]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281517039909_4386_3859729_3.jpg!w368x288.jpg[/img][img=,351,168]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281517036364_4408_3859729_3.jpg!w351x168.jpg[/img]数字输入计算机处理数字输入的方法各种各样，有难有易。这一章节简要讨论软件触发，单字节读取；硬件控速，数字输入；外部触发，数字输入。数字输入的异步读取当计算机周期性的采样数字引脚时，需要使用软件触发的异步读取方式。有时，读取数字输入的速度和时机至关重要，但是采用软件触发的单字节读取方式，读取间隔很难保持稳定，尤其是当应用程序运行在多任务操作系统下的时候，例如在PC机上运行。原因是读取间隔受计算机的运行速度和其他并发任务的影响。读取间隔的不稳定可用软件定时器进行补偿，但是小于10ms的时间分辨率在PC上很难得到保证。数字输入的同步读取有些系统提供硬件控速的数字输入读取方式，用户可以设置数字输入端口的读取频率。例如，某系统能够以100kHz的频率读取16位IO口，某些系统可以达到1MHz的速度。硬件控制的读取，最大优点就是可以做到比软件快得多的速度。最后，此类设备可以在读取模拟输入的同时读取数字输入，使得模拟输入和数字输入的数据具有紧密的关联性。数字输入的外部触发读取某些外部设备以独立于数据采集系统的速率，产生以比特、字节或字为单位的数据。只有当新数据可读时才进行读数，并非以预先设置好的速率读数。因此，这些外部设备通常采用信号交换技术进行数据传输。当新的事件发生，例如外部数据就绪或门控信号输入时，外部设备在单独一根信号线上产生电平翻转。为了与这些设备交互，数据采集系统必须具备可被外部信号控制的输入锁存功能。这样，一个逻辑信号会提交到主控计算机，提示新数据准备就绪，可从锁存器中读取。举例来说，一个以此方式工作的设备，在其6根控制信号线中有一根线用来通知外部设备主机正在读取输入锁存器中的数据。这个动作使外部设备能够保持住新数据，直到本次读取完成。数字隔离由于多种原因，数字信号往往需要被隔离，比如保护系统一端免受另一端随时可能出现的高压信号的损害、使得不共地的两个设备之间正常通信或保证医学应用中用户的安全。常见的隔离方案是光耦。光耦包含一个用于发射数字信号的LED或激光二极管，和一个用于接收信号的光电二极管或光电三极管（见图11.05）。光耦体积虽小，但可以隔离500V高压，这种技术还可以用于控制并监控不共地的设备。[img=,554,221]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281517178877_2957_3859729_3.jpg!w554x221.jpg[/img]脉冲序列信号调理在许多测量频率的应用中，脉冲信号被计数或与某个固定的时基单元做比较。脉冲也可作为一种数字信号，因为只有上升沿或下降沿会被计数。在很多情况下，脉冲序列甚至可能来自模拟信号源，比如电磁拾波器（magnetic pickup）。举例来说，数据采集系统中应用广泛的频率采集卡，提供4路频率输入通道，并包含2个独立的前端电路，一个用于数字信号输入，另一个用于模拟信号输入。采集卡将数字输入划分为不同逻辑状态，将模拟输入转换成一个随时间变化的纯净的数字脉冲序列。图11.06演示了原理框图：总共模拟输入和信号调理两部分。前端RC网络提供交流耦合，允许高于25Hz的信号通过。衰减比例可调的衰减器降低了波形的整体幅度，削弱了不必要的低压噪声的影响。当需要使用来自继电器闭合时的脉冲序列时，此电路单元为用户提供了软件可配置去抖时间的功能。数字电路监控着被调节的脉冲序列，保持高电平或低电平。如果没有去抖动环节，信号中额外的边沿将导致过高的、不稳定的频率读数。[img=,378,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281517366706_1103_3859729_3.jpg!w378x240.jpg[/img]大量传感器输出调频信号，而不是调幅信号。比如用于测量转动和流体流速的传感器，通常属于这一类。光电倍增管（photomultiplier tubes）和带电粒子探测器（charged-particle detectors）常用于测量领域，并输出频率信号。原则上，这些信号也可以用AD采集，但这个方法将产生大量冗余数据，使得分析工作难以进行。直接进行频率测量效率则高得多。频率 - 电压转换数据采集系统可通过多种途径测量频率：对连续的AC信号或脉冲序列做积分，产生与频率成比例关系的DC电压，或用AD将交流电压转换成二进制的数字信号，或对数字脉冲计数。[img=,382,294]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281517493299_2073_3859729_3.jpg!w382x294.jpg[/img]脉冲序列积分一种常见的用于单通道的转换技术，模块化的信号调节：对输入脉冲做积分，并输出与频率成比例的电压信号。首先， AC信号经过一系列电容耦合，滤除超低频和DC分量，此输入信号每次经过零点，比较器产生一个恒定宽度的脉冲，脉冲再经过积分电路，如低通滤波器，然后输出一个变化缓慢的信号，信号电压将正比于输入信号频率（见图11.08）。[img=,387,297]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281518092778_237_3859729_3.jpg!w387x297.jpg[/img]频压转换器的响应时间比较慢，约为低通滤波器截止频率的倒数。截止频率必须远低于待测信号频率，又要足够高，以保证所需的响应时间。若待测信号频率接近于截止频率，明显的纹波将会成为一个严重的问题，如图11.09所示。[img=,379,238]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281518237403_2408_3859729_3.jpg!w379x238.jpg[/img]外部电容决定了专用频压转换的IC时间常数，使得电路可测量较宽频率范围内的信号，但频率改变时，电容也必须随之改变。不幸的是，这种频压转换器在频率低于100Hz时，表现得很差，因为截止频率低于10Hz的低通滤波器需要超级电容器。数字脉冲计数另一种用于测量数字脉冲或AC耦合模拟信号频率的技术。可输出正比于输入信号频率的DC电压，类似上面提到的积分法，只不过这里的DC电压来源于DAC。前端电路将输入的模拟或数字信号转换成纯净的脉冲序列，使其在进入DAC之前，不会带有来自继电器的毛刺，高频噪声以及其他多余信号（见图11.10）。[img=,554,257]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905281518331462_5120_3859729_3.jpg!w554x257.jpg[/img]举例来说，一个标准的带有频率输入的数据采集卡，模拟输入通道前置低通滤波器，截止频率可设置为100kHz、300Hz或30Hz，测频范围1Hz至100kHz，信号峰峰值50mV至80V。数字输入部分直流耦合至TTL电平的施密特触发器，可测量0.001Hz至950kHz，±15VDC的信号。采集卡通常具有上拉电阻，用于继电器或开关应用。微控制器准确测量几个脉冲的周期之和，频率分辨率取决于用户可配置的最小脉冲宽度。从测得的周期数据中可换算出频率，再根据频率值，控制DAC向数据采集系统输出相应的模拟信号，信号流入DC调理电路，最后，软件再将此电压转换成频率值。这种方法可以测量幅值和频率范围很宽的信号，且响应迅速。程序可控的频率量程可以最佳匹配ADC的量程，提高测量性能。DAC输出范围±5V，用户配置的最低频率对应-5V，最高频率对应+5V。实际上，用户可任意配置频带范围，如500Hz-10kHz、59.5Hz-60.5Hz。但ADC固定为12位分辨率，不管频宽如何，-5V至+5V的电压都会被按比例划分为4096个等级，所以设置的频宽越窄，频率分辨率越高。例如1Hz的频宽划分为4096份，分辨率高达1/4096Hz（0.00244Hz），而100Hz的频宽，分辨率则降至24.41Hz。虽然不同量程下，分辨率都是固定的12位，但测量速度却有所不同。从1Hz至自定义的频率上限，电压转换时间2至4ms，最长不超过输入信号的周期。0至10kHz范围内的信号，更新速率2至4ms；0至60Hz，则需要16.6ms。随着输入量程越来越窄，例如49至51Hz，12位分辨率去处理2Hz的带宽，消耗时间越来越长，转换时间大约59ms。除了低通滤波器，内置的迟滞功能也可防止由于高频噪声导致的错误计数。去抖时间可被软件配置为0.6ms至10ms，用于处理机电设备，如开关、继电器等切换状态时会产生毛刺的设备。基于门控脉冲计数的频率测量门控脉冲计数相对于频压转换法精准度更高。门控脉冲计数法记录在指定时间内出现的脉冲个数，除以计数时间即频率值，频率误差可以低至计数时间的倒数，例如以2s作为计数时间，频率误差低至0.5Hz。许多数据采集系统包含TTL电平兼容的计数器/定时器IC，可以产生门控脉冲、测量数字输入，然而并不适用于未经调理的模拟信号。所幸多数频率输出设备可以输出TTL电平。有些产品上的一个计数器/定时器IC，包含了5个计数器/定时器，而且通常使用数据采集系统的内部晶振，或外部晶振。这些IC通常使用多个通道配合完成计数功能，每路通道都包含一个输入部分，一个门控部分和一个输出部分。最简单的计数只需使用输入部分，PC以一定的周期读取计数值并复位计数器，这种方法的不足之处是读取周期不确定，函数执行过程中突然出现的情况可能随时启动或停止计数。另外，延时函数，例如延时50ms，依赖于不精确的软件定时器。这两点原因致使计数时间较短的频率测量毫无意义，但是，这种技术足以应对计数时间超过1秒的频率测量。门控信号控制着计数时间，所以改变门控信号可以获得更高的精准度。这样，频率测量就变得与软件方面的时间问题无关。可以配置门控信号，在其高电平时才进行脉冲计数。同样的，也可以配置成在检测到一个脉冲时开始计数，检测到另一个脉冲时停止计数。这种方法的一个缺点是需要额外的计数器用于控制。但在多通道频率采集的应用中，一个计数器可以控制多个通道。例如在5个通道的系统中，4通道用于计数，1通道用于控制。计时应用计数器/定时器同样可用于需要计时/定时的应用场合。将连接至输入通道的时钟信号作为门控信号是不错的选择，当信号为高电平时，使能计数。同样的方法可用于测量两个脉冲之间的时间间隔，只需配置成在第一个脉冲到来时开始计数，下一个脉冲到来时停止计数。由于16位计数器在计数到65535时，即将发生溢出，所以以1MHz的时钟频率计数时，可测脉宽不超过65.535ms，更宽的脉冲将会导致计数器溢出，除非降低时钟频率。如需了解更多内容请关注嘉兆科技嘉兆公司拥有40年测试测量行业经验，专业的销售、技术、服务团队，在众多领域都非常出色，包括：通用微波/射频测试、无线通信测试、数据采集记录与分析、振动与噪声分析、电磁兼容测试、汽车安全测试、精密可编程测量电源、微波/射频元器件、传感器等，并分别在深圳、北京、上海、武汉、西安、沈阳、珠海、成都设有全资分公司、生产工厂、办事处。

  • 【资料】－脉冲放电检测器（PDD）

    [b]脉冲放电检测器[/b] 脉冲放电检测器(pulsed discharge detector)是一种氦光离子化检侧器，当用纯氮作载气和放电气体时，它具通用型检测器功能，像氦离子化检测器(HID)一样，既能灵敏检测无机气体。如H2、O2、CO、CO2、H2O等。又能灵敏检测有机化合物.如烃、含杂原子(氧、硫、卤素)化合物、农药、金属配合物等，称PDHID，最小可检度低至皮克级，线性范围是105。若放电气中有微量氩、氪或氙作掺杂气时，则会改变光子能里，使检测器具有相当于11.7eV， 10.2eV和9.5eV三种PID的功能，它们分别称为Ar-PDPID，Kr-PDPID和Xe-PDPID。如果氦中有CH4掺杂气，就可以改变为非放射源的电子俘获检测器(PDECD)。此外还可以在PDHID)上收集光谱信号以取得分析物的定性和定量信息，称脉冲放电发射检测器(PDED)。1.检测器结构 PDHID、PDECD是l992年Wentworth等在HID的基础上提出引入的，以后又逐步作了改进，近两年已正式成为商品仪器， PDHID和PDECD的结构基本一样，图2.90是PDECD池的横截面图。检侧池主体是一个长95mm内径14mm的中空不锈钢圆筒。分隔成放电区和反应区，放电区(1)是在一块20mm长3mm内径的石英圆筒块〔7)上装有两个放电电极〔3)，放电电极的末端是ф0.25-0.5mm的铂金尖端，两个电极间距约1.6mm ,脉冲放电周期是300μs，脉冲宽度是20-40μs，放电电压20V，产生20mA放电电流，放电互径是0.1-0.15mm.在反应区(2)有两个偏压电极(4.5；150V，2V)和一个收集电极(6)，它们之间用四块长8mm，内径3mm的蓝宝石绝缘(8)，用黄金O型圈压紧密封，He(30mL/min)从检测池顶部(9)引进放电区，色谱柱(11)从检测池底部插人，柱出口在收集电极(6)和偏压电极(5)之间，PDECD的掺杂气亦是从检测池底部的管(12)引入，管直伸至两个偏压电极(4)和(5)之间，亦即掺杂气是在毛细管桂出口上方加人，也有从偏压电极(4)处加人掺杂气。色谱柱流出物、掺杂气流与He放电气逆流。在反应区发生离子化。PDECD很长容易就可以改成PDEID，PDHID不需加入掺杂气，收集电极(6)和偏压电极(5)的位置互换，收集极位于两个偏压电极之间.因为采用石英和蓝宝石作绝缘材料，检测器使用温度提高了，最高操作温度可达400℃。

  • 脉冲信号发生器

    脉冲信号发生器QA2系列函数信号发生器拥有比传统函数发生器更杰出的性能。稳定的输出频率，低失真度和微小的频率解析度都是这个系列产品的优秀特性。QA2系列系列包含有QA212D和QA206D产品两种，其中QA212D标准输出120MHz正弦波，25MHz脉冲波和方波，其他波形均为1MHz；QA206D标准输出60MHz正弦波，12MHz脉冲波和方波，其他波形均为0.5MHz。1. 采用DDS和可编程逻辑器件技术，双通道，实时500MSa/s采样率，16bits垂直分辨率，独特功能可以提高测试效率和测量置信度。2. 晶体振荡基准，频率精度高，分辨率高，任意模拟标量调制信号，矢量调制信号，逻辑信号产生。3. 多种内置函数信号产生（包括正弦，三角，锯齿， 方波，脉冲， 噪声， 直流等）。4. 优越的小失真，方便的存贮调用功能，可以设置精确的方波占空比及斜波对称度。5. 1ppm信号频率高度稳定，-120dBc/Hz相位噪声低达，波形失真小。6. 波形存储深度达56K样本/通道。7. USB连接PC端GUI界面，操控简洁自如。8.具备扫描和猝发脉冲模式，可调整扫描时间和扫描宽度。9.丰富的模拟和数字调制能力，以及图形显示功能。(AM,MASK,FM,MFSK,PM,MPSK调制和外部计频功能。) 10. 体积小（20*12.8*4.4CM），重量轻（0.9KG），方便携带。支持的波形有如下所示：非调制波形:周期波:正弦波,方波,三角波,脉冲波,斜波,直流,伪随机二进制序列,高斯白噪声,任意波:高斯脉冲,心电图,指数下降,指数上升,半正失曲线,D洛伦兹曲线,洛伦兹曲线,Sinc函数,负斜波,用户自定义波形调制波形:AM调幅,MASK幅移键控,FM调频,MFSK 频移键控,PM 调相,MPSK相移键控[/s

  • 在线脉冲清灰电脑控制仪

    在线脉冲清灰电脑控制仪

    SXC系列化产品：SXC-8A（在线脉冲）、SXC-8B（离线脉冲和气箱脉冲）、SXC-8C（反吹风）等，是我厂2004年开发的新产品，适用于各类袋式除尘系统的电脑控制仪。从2005年起将全面替代原有AL-8和SXC-1型及部分PLC程控柜老产品。中小除尘系统用的SXC型电脑控制仪，其中央控制单元选用美国microchip公司生产的新PIC单片机，充分发挥了它的物美价廉的软硬件资源；电源选用强抗干扰的开关型净化电源、电路进行了优秀的简化设计；中央控制单元与输出用光电隔离器，输出选用超大功率输出管（15A）或固态继电器，以大马拉小车来确保工作的高可靠性，从而实现了上述的四大特点。大除尘系统用的SXC型电脑控制仪，是PIC单片机、PLC、固态传感器三者的电子数字集成系统，与单独的单片机或PLC相比，具有功能更强、操作更灵活、可靠性更高，而且价格比PLC大幅度下降，是我厂开发的又一高新技术产品。8A1-8为1~8路（门）输出，8A1-16为1~16路（门），8A1-128为128路（门）。1、脉冲电磁阀阀数选择：1~8、9~16、17~40、40~128门四种（具体数字由用户订货时提出）；2、每门输出功率：DC24V / 1.5A （一个电磁阀的电流为0.6~0.8A，需AC220V或110V输出请用户订货时提出）；3、脉冲宽度： 0.01~0.25秒±0.001（出厂时已设置在通用值0.08秒）； 4、脉冲间隔： 1~255秒±0.01（出厂时已设置为10秒）5、脉冲周期（循环间隔）： 0~255分钟±1秒（出厂时已设置在0分） 上述三个时间设定范围，可根据用户特殊要求修改软件而确定。6、定时/ 定差压（或本地/远程）两种清灰控制方式任选（出厂时已设置为定时）。7、交流输入电源电压允许大范围波动：AC160~260V。[img=,200,126]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705051209_01_3163882_3.jpg[/img]

  • 【求助】求购脉冲电源

    本单位因为实验需要，欲购买一台脉冲电源（要求能输出方形波电压）。具体要求：能输出正反向电压（正向电压为20V，负向电压为—5V），并且正反向电压的时间可调，输出最大电流1A.请问，有没有成型的电源？愿有意向提供电源者这与我联系。我的QQ号是253933227，邮箱是longheliyu@163.com

  • 哪个厂家的试验用脉冲电源好用

    由于试验需要,现欲购进一台脉冲电源,但不知哪家的质量过关,基本价位如何.要求:峰值电流30A,正向和反向时间可调,占空比可调那位达哥有这方面的使用经验,请告诉小妹一声,谢谢!!

  • 咨询脉冲电源的信息

    由于试验需要,现欲购进一台脉冲电源,但不知哪家的质量过关,基本价位如何.要求:峰值电流30A,正向和反向时间可调,占空比可调那位达哥有这方面的使用经验,请告诉小妹一声,谢谢!!

  • 我国刷新脉冲磁场最高强度纪录 闯入90特斯拉大关

    科技日报讯 近日，依托华中科技大学建设的国家脉冲强磁场科学中心（筹）自行研制的脉冲磁体,成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场，再次刷新我国脉冲磁场最高强度纪录，使我国成为继美、德后，第三个闯入90特斯拉大关的国家。 中国工程院院士、华中科技大学教授潘垣介绍，磁现象是物质的基本现象之一。当物质处在磁场中，其内部结构可能发生改变，产生新成果。强磁场与极低温、超高压一样，被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。它可分为稳态强磁场和脉冲强磁场两大类，其对应的发生装置又分为稳态强磁场装置和脉冲强磁场装置。有资料显示，自1913年以来，世界上有19项与强磁场有关的成果获得诺贝尔奖；仅近30年来，就有8项与此有关的成果获得诺贝尔奖，如量子霍尔效应、分数量子霍尔效应、磁共振成像等。 据国家脉冲强磁场科学中心（筹）主任李亮介绍，产生90.6特斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为中心自主开发研制。脉冲磁体是产生高强磁场最重要的部件，电流和磁场相互作用在瞬间所产生的强大电动力和急剧温升，是限制磁场强度提高的两大主要因素。与美国、德国90特斯拉级脉冲磁体都采用昂贵的高强高导材料相比，我国磁体制造成本还不到他们同类磁体的1/10。 据称，为实现90特斯拉以上的磁场强度，美国洛斯—阿拉莫斯强磁场实验室用了20年，德国德累斯顿强磁场实验室用了10年，而我国仅用5年就实现了这一水平。（记者刘志伟 通讯员程远） 《科技日报》（2013-08-14 一版）

  • 大型脉冲长布袋除尘器技术特点

    大型脉冲长布袋除尘器技术特点大型脉冲长布袋除尘器技术特点:1、由于采用分室停风脉冲喷吹清灰，喷吹一次就可达到彻底清灰的目的，所以清灰周期延长，降低了清灰能耗，压气耗量可大为降低。同时，滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低，从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。2、本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好。适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。3、箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中以煤油检漏，漏风率很低。4、进、出口风道布置紧凑，气流阻力小。5、检修换袋可在不停系统风机，系统正常运行条件下分室进行。滤袋袋口采用弹性涨圈，密封性能好，牢固可靠。滤袋龙骨采用多角形，减少了袋与龙骨的磨擦，延长了袋的寿命，又便于卸袋。6、采用上部抽袋方式，换袋时抽出骨架后，脏袋投入箱体下部灰斗，由人孔处取出，改善了换袋操作条件。大型脉冲长布袋除尘器清灰过程是先切断该室的净气出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗，避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底，并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。大型脉冲长布袋除尘器工作原理:除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成，上、中、下箱体为分室结构。工作时，含尘气体由进风道进入灰斗，粗尘粒直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道，经排风机排至大气。

  • 美造出67阿秒迄今最短极紫外激光脉冲

    中国科技网讯 美国中弗罗里达大学（UCF）一个研究小组9月5日（北京时间）表示，他们造出了仅67阿秒（1阿秒＝10－18秒）的极紫外激光脉冲，这是迄今为止最短的激光脉冲，之前纪录是80阿秒。该技术有望带来一种新工具，帮助科学家研究亚原子世界和迄今未知的量子力学行为。这一成果也标志着近4年来激光脉冲领域的首个重大突破。研究结果提前发表在《光学通信》网站上。 该成果的非凡意义还在于他们并没有使用特殊设备，如英里级的粒子加速器、体育场那么大的圆形同步加速器。UCF物理系教授常增虎（音译）和光学与光子学院同事们在该校弗罗里达阿秒科技（FAST）实验室，利用迄今最强激光在更小空间进行了高水平的研究。 常增虎的小组发明了一种叫做“双光栅”的技术，能将极紫外线以特殊方式切断，在尽可能最短的光脉冲内凝聚大量能量。除了生成了激光脉冲，他还制造了迄今最快的摄像机对光脉冲进行了检测。 “该研究造出了迄今最短的激光脉冲，为理解亚原子世界打开新的大门，让我们看到电子在原子、分子中的运动，跟踪化学反应过程。”UCF理学院院长、物理学家迈克尔·约翰逊说，“设想一下，现在我们可能看到量子力学过程了，这是令人震撼的。” 量子力学是研究微观物理学，尤其是微观水平的能量和物质。这一技术能帮助科学家理解构成世界的最小物质是怎样运作，还能帮助研究在特殊物理、生理过程中，如数据传输过程、治疗癌症或诊断疾病时递送标靶药物的过程中是如何利用能量的。 2001年时，科学家首次演示了阿秒级脉冲。自那时起，全世界科学家就在致力于制造这种最短脉冲激光，以往纪录是2008年德国马克斯·普朗克研究院创造的80阿秒脉冲。“自50多年前发明激光以来，人们对激光脉冲的要求越来越短。” UCF光学与光子学中心院长巴哈·萨雷说，“最新进展不仅让中弗罗里达大学跻身该领域前沿，也为人们打开了研究超快动态原子现象的新视野。”（记者毛黎 常丽君） 总编辑圈点 研究小尺度世界的运动规律，需要“超小号工具”。要干预和观察那些稍纵即逝的现象，就需要能量集中在极短时间的光脉冲。如果人们制造不出相应的光学机器，就没办法监测单个粒子，只能对粒子运动做出统计学意义上的描述；而在人们脑海中，基本粒子世界也只能是全景图，而不是精细的工笔画。美国研究小组的成果，让科学家向着观察量子尺度的运动又走近了一步。微观世界不为人知的景色，有望在极短激光的照射下现出真相。 《科技日报》（2012-09-06 一版）

  • 高压电场脉冲灭菌技术

    高压电场脉冲灭菌技术 　高压电场脉冲灭菌是将食品置于两个电极间产生的瞬间高压电场中，由于高压电脉冲(HEEP)能破坏细菌的细胞膜，改变其通透性，从而杀死细胞。高压脉冲电场的获得有两种方法。一种是利用LC振荡电路原理，先用高压电源对一组电容器进行充电，将电容器与一个电感线圈及处理室的电极相连，电容器放电时产生的高频指数脉冲衰减波即加在两个电极上形成高压脉冲电场。由于LC电路放电极快，在几十至几百个微秒内即可以将电场能量释放完毕，利用自动控制装置，对LC振荡器电路进行连续的充电与放电，可以在几十毫秒内完成灭菌过程。另一种是利用特定的高频高压变压器来得到持续的高压脉冲电场。灭菌用的高压脉冲电场强度一般为15千伏／厘米～100千伏／厘米，脉冲频率为1kHz～100kHz，放电频率为1kHz～20kHz。高压电场脉冲灭菌一般在常温下进行，处理时间为几十毫秒，这种方法有两个特点：一是由于灭菌时间短，处理过程中的能量消耗远小于热处理法。二是由于在常温、常压下进行，处理后的食品与新鲜食品相比在物理性质、化学性质、营养成分上改变很小，风味、滋味无感觉出来的差异。而且灭菌效果明显，可达到商业无菌的要求，特别适用于热敏性食品，具有广阔的应用前景。脉冲强光灭菌技术 　　脉冲强光灭菌技术是采用强烈白光闪照的方法进行灭菌，它由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。动力单元是一个能提供高电压高电流脉冲的部件，它为惰性气体灯提供能量，惰性气体灯能发出由紫外线至近红外区域的光线，其光谱与太阳光十分相近，但强度却强数千倍至数万倍，光脉冲宽度小于800μs。该技术由于只处理食品的表面，从而对食品的风味和营养成分影响很小，可用于延长以透明材料包装的食品及新鲜食品的货架期。研究表明，脉冲强光对枯草芽孢杆菌、酵母菌都有较强的致死效果，30余次闪照后，可使这些菌由105个减少到0个。脉冲强光起灭菌作用的波段可能为紫外线，但其它波段可能有协同作用。发态紫外光脉冲灭菌技术 　　这是近期开发的最具应用前景的灭菌技术之一。激发态紫外光脉冲灭菌技术不同于常规的物理灭菌手段，采用特制的光源和电源器件，在高频高压下产生单一波长253.7nm的紫外光，其强度可达到200mw／cm3以上，是常规紫外线装置发光强度的200倍～300倍，其脉冲可达到纳秒级，其能量足以打断细胞DNA结构中的C－H键、C－N键和O－H键，使DNA结构产生致死性损伤，如果和低浓度过氧化氢协同作用，不但可以增大灭菌强度，同样可以使残留的过氧化氢分解，这种新技术的应用将为无菌包装设备的微生物栅栏系统提供强有力的技术支持。 超高压灭菌技术 　　近年来，日本研制出一种新型的食品加工保藏技术，这就是超高压灭菌技术。超高压处理具有热处理及其它加工处理方法所没有的一些优点，可保持食品(如肉类等)原有的风味成分、营养价值和色泽，并杀死食品中常见的酵母菌、大肠杆菌、葡萄球菌等而达到灭菌目的。所谓高静压技术(HHP)就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中(常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物)，在高静压(一般100MPa以上)下处理一段时间，以达到加工保藏的目的。在高压下，会使蛋白质和酶发生变性，微生物细胞核膜被压成许多小碎片和原生质等一起变成糊状，这种不可逆的变化即可造成微生物死亡。微生物的死亡遵循一级反应动力学。对于大多数非芽孢微生物，在室温、450MPa压力下的灭菌效果良好。芽孢菌孢子耐压，灭菌时需要更高的压力，而且往往要结合加热等其他处理才更有效。温度、介质等对食品超高压灭菌的模式和效果影响很大。间歇性重复高压处理是杀死耐压芽孢的良好方法。日本最新开发出的超高压灭菌机，操作压力达304MPa～507MPa。超高压灭菌的最大优越性在于它对食品中的风味物质、维生素C、色索等没有影响，营养成分损失很少，特别适用于果汁、果酱类、肉类等食品的灭菌，此外，采用300MPa～[font='Times New Roman'

  • 脉冲放电检测器

    有哪位大虾用过美国热电带脉冲放电检测器（PDD）的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，它的性能如何？能检测那些组分，灵敏度怎样？ ------------------------------------------------------------------------------------------- [em06]

  • 再次请教～脉冲高度分布

    对于入射X射线 （待测元素特征射线）：1.其能量大小通过脉冲高度或幅度来表征，脉冲高度正比于入射光子能量～～这个我基本能理解啦。2.进入探测器的光子变化率和探测到的脉冲变化率相关～～光子变化率是指入射X射线强度，即待测元素特征射线强度吧？3.脉冲高度分布，如何体现特征射线的能量和强度呢？

  • 美制造迄今最大激光脉冲：500万亿瓦特功率

    2012年07月18日 08:08 新浪科技微博http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075512.jpg　　未来能源？美国国家点火装置负责人摩西表示：“它正全面运作。科学家在清洁聚变能源的探索上迈出重要一步。”http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075533.jpg　　这个脉冲只持续230亿分之一秒。这个激光阵列不是朝着一个目标发射的。但2年内，科学家将朝着一个1毫米氢球发射这192束激光。http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075553.jpg　　一位艺术家的构想图展示了美国国家点火装置“点燃”192束激光阵列时产生的反应。本月制造的这个脉冲并非针对一个目标，但科学家最后会在一个1毫米氢球中用这些激光引发一个聚变反应。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080555.jpg　　一名工作人员正在检查加利福尼亚州的美国国家点火装置的设备。美国国家点火装置的目标是成为首个用聚变反应实现“得失相当”目标的设施，从而产生比这些激光所消耗的还要多的能量。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080614.jpg这个巨大高能设施将在接下来2年内尝试激光聚变。这项技术被看作清洁能源的“圣杯”。http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080633.jpg美国国家点火装置的设备：3月15日的结果表明，科学家距“聚变点火”的目标又近了一步。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080654.jpg这些激光只持续230亿分之一秒，产生的能量却比整个美国在任何特定时间所用的电量多1000多倍。　　新浪科技讯 北京时间7月18日消息，据国外媒体报道，位于加利福尼亚州、体育场大小的美国国家点火装置本月制造出人类历史上能量最大的激光脉冲。7月5日，192束激光融合成一个紫外线激光脉冲，产生500万亿瓦特峰值功率，这比美国在任何特定时刻内使用的总电量还要高1000多倍。　　对旨在用类似于发生在氢弹中的核聚变反应产生巨大能量的“聚变”设备来说，这个脉冲的产生具有重大历史意义。美国国家点火装置负责人爱德华-摩西表示：“它正全面运作。科学家在清洁聚变能源的探索上迈出了重要一步。”　　麻省理工学院高级研究科学家理查德-帕特拉索表示：“这个500万亿瓦功率的激光脉冲是美国国家点火装置研究小组的非凡成就----在实验中创造出迄今为止只出现于恒星内部深处的史无前例的聚变反应。对美国和世界各地像我们一样在极端条件下不懈追求基础科学和实验室聚变点火目标的科学家来说，这是一个非同寻常、令人兴奋的成就。”　　加利福尼亚大学伯克利分校天文学、地球与行星学教授雷蒙德-简罗茨表示：“美国国家点火装置成功制造出500万亿瓦功率、具有里程碑意义的激光脉冲，这是世界上经过最严格的控制产生的能量最大的激光。”　　这个脉冲只持续了230亿分之一秒。这个激光阵列并未朝着目标物发射，但2年内，科学家将朝着一个1毫米氢球发射这192束激光。美国国家点火装置的科学家希望它将来点燃聚变反应堆的聚变，从而释放出比这些激光所输入的能量还要多的能量。　　受控的核聚变可以生成一种从50年代以来科学家一种试图制造出来的清洁能源，但在氢弹中核聚变是不受控制的。由于激光脉冲的持续时间极其短暂，所以所需总能量并不像听起来的那么多，它们被储存在美国国家点火装置电池一样的巨大容器中。 美国国家点火装置负责人摩西表示：“该事件在国家点火计划对聚变点火的探索中是个重要里程碑。国家点火装置用单个激光束进行过许多次类似的能量生成示范，但用192束激光在这个音障上进行操作还是头一次。”点火将成为一种释放出远超过“得失相当点”的巨大能量的自持反应。　　美国国家点火装置试用了超重氢和在“重水”中发现的氢同位素重氢的小球，通过激光器把这些小球压缩到起初尺寸的数百分之一大。这个反应把这些原子融合成氮原子，释放出移动迅速、名为中子的亚原子粒子，这可能用于给水加热和为蒸汽轮机提供动力。　　但聚变并非没有争议。美国国家点火装置还参与了美国的武器研发计划。这个聚变过程还被用于氢弹中。美国国家点火装置在这个国家的“库存维护与管理计划”中扮演着重要角色，以确保核军火库发挥它应有的作用。绿色和平组织等环境机构认为应把聚变研究的经费转移到研发风力和波浪发电等技术上来。(孝文)

  • 【分享】我国超短脉冲激光测量研究达到国际领先水平

    日前，由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题 “飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”通过了专家验收。该课题自主研制的飞秒脉冲自相关仪和飞秒脉冲光谱相位相干仪实现了飞秒脉冲激光参数的准确测量，课题组提出的飞秒脉冲光谱相位还原方法降低了传统方法的测量不确定度，将我国飞秒脉冲激光参数的准确度提高到国际领先水平。　　飞秒是时间单位，1飞秒相当于10-15秒。它有多快呢？我们知道，光速是1秒钟30万公里，而在1飞秒内，光只能走0.3微米，相当于一根头发丝的百分之一！飞秒脉冲是人类目前在实验室条件下能获得的在可见光至近红外波段的最短脉冲，它以其独具的持续时间极短、峰值功率极高、光谱宽度极宽等优点，在物理学、生物学、化学、光通讯、外科医疗、精细加工制造及超小器械制造等领域得到很广泛的应用。如何准确地测量超短脉冲信息已成为飞秒脉冲研究领域迫切需要解决的难题。

  • 【求助】脉冲不分流的脉冲压力和吹扫流量设置多少适宜

    最近需要用脉冲不分流进样，看到界面上需要输入进样脉冲压力和时间，分流出口处吹扫流量和时间。 查了一下以往的帖子，对设置时间有了认识，但压力设多少合适？流量设多少合适呢？ 另外，脉冲不分流进样，可以进2ul以上体积的样品吗？谢谢！

  • 【求助】请教：脉冲阻尼器

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱仪[/color][/url]是不是一定需要配置脉冲阻尼器？如果需要，有没有定购？

  • 【原创】X射线脉冲星导航原理

    X射线脉冲星导航系统由X射线成像仪和光子计数器(探测器)、星载原子时钟、星载计算设备、导航模型算法库和脉冲星模型数据库组成。从X射线脉冲星导航原理框图中可以看到,脉冲星导航定位和姿态测量分别在两个环路中实现,前者的输入信息为光子计数器提取的脉冲信号和相位,输出为卫星位置、速度和时间信息 后者的输入信息为X射线成像仪提取的脉冲星角位置,输出为卫星姿态角分量。 1.X射线脉冲星导航定位 基于X射线脉冲星的卫星自主导航定位的实现流程如下: (1)脉冲到达时间测量 星载探测器接收X射线光子,光子计数器输出脉冲信号和相位信息 脉冲信号进入原子时钟的锁相环路,修正本地时钟漂移,标定和输出脉冲到达时间。 (2)脉冲到达时间转换改正 调用基本参数数据库和脉冲星模型数据库,对罗默(Roemer)延迟、歇皮诺(Shapiro)延迟、爱因斯坦(Einstein)延迟、光行差延迟和星际色散效应等误差项进行改正,转换得到在太阳系质心坐标系中的脉冲到达时间测量值。 (3)脉冲到达时间与预报时间对比 调用脉冲星模型数据库,提取标准脉冲轮廓和脉冲计时模型,由脉冲计时模型预报脉冲到达时间 整合测量脉冲轮廓,并与标准轮廓进行相关处理,得到脉冲到达时间差(基本观测量)。 (4)卡尔曼滤波处理 利用多颗脉冲星组成基本观测向量,构造脉冲星导航定位测量方程,调用卫星摄动轨道力学方程、星载时钟系统状态方程和卡尔曼滤波器,得到卫星位置、速度和时间偏差估计。 (5)导航参数预报 利用导航定位偏差估计值,可以修正卫星近似位置、速度和时间等参数 分别采用数值积分方法和星载时钟模型短时预报卫星位置、速度和时间等导航参数,输出到卫星平台控制系统,自主进行轨道控制和钟差修正。 2.X射线脉冲星姿态测量 利用X射线脉冲星信号测定卫星姿态的方法与星体跟踪器类似,区别在于是用X射线代替可见光观测。一旦X射线成像仪提取脉冲星影像,脉冲星在探测器平面和星体坐标系的角位置也就随之确定。由于脉冲星相对于太阳系质心坐标系的位置已精确测定,因此可以进行星体坐标系与太阳系质心坐标系之间的旋转变换。于是,可以直接提取坐标变换的欧拉角信息,或利用姿态四元素方法进行滤波估计,最终获得卫星俯仰、滚动和偏航等姿态信息,并输出到卫星平台控制系统,自主进行飞行姿态控制。

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