高重复频率太瓦激光系统

激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼频移Nd：YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd：YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右，而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同，激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术（AM），且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉，零拍干涉或失调零拍干涉，相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制，脉冲频率调制（FM）或混合调制。按照不同功能，激光雷达可分为跟踪雷达，运动目标指示雷达，流速测量雷达，风剪切探测雷达，目标识别雷达，成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出，直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分，在所谓单稳系统中，发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中，发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收（T/R）开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射，信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜，这时，它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器，所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器，后者将光信号变成电信号，并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件，T/R开关自然不再需要，其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似，即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评（SATKA）和导航。然而，由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务，因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上，例如高精度毁伤评估，极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”，它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资，于60年代末研制的。70年代初，林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星，获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明，这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾，识破伪装，远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达，采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源，经一台窄带CO2激光放大器放大，其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合，用于对目标进行角度跟踪，而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像，实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道，美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟，火箭进入亚轨道，即爬升阶段，并抛出其有效负载，即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达，后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

[align=center][color=#cc0000][b]ARL3460直读光谱仪Hi-Rep高重复率光源浅析[/b][/color][/align][align=center][color=#cc0000][b] [/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]一、【前言】[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 总所周知，光电直读光谱仪（或火花直读光谱仪）《简称直读光谱仪》可以分析金属材料及合金材料里的众多元素，但它离不开激发光源，激发光源（简称光源）是直读光谱仪必备的重要部件之一。直读光谱仪的激发光源有多种类型，最早的激发光源是火焰，后来又发展为应用简单的电弧和电火花为激发光源，随着工业生产的进步、光谱仪器的发展以及科学技术的水平不断提高，前辈们经过多年的探索和经验的累积，最后采用改进的可控电弧和电火花作为激发光源，从而提高了直读光谱分析的稳定性，并形成直读光谱主流产品的首选光源。目前市面上的直读光谱产品主要用的是高能预火花（或高能预燃型）激发光源。高能预火花激发光源具有稳定的能量释放在氩气环境中激发样品，确保激发样品电火花高稳定率输出，以满足各种不同材料的激发要求。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] ARL3460直读光谱仪（图1）采用的是Hi-Rep（High Repetitionrate source）高重复率光源（简称Hi-Rep光源），本质上归属于厂家特别设计的一种高能预火花激发光源。由于ARL3460直读光谱仪具有优良的技术品质和性能，在市场上拥有不少用户，因此ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源也具有一定的代表性。本人根据多年接触ARL3460直读光谱仪的实践和经验，通过对直读光谱激发光源工作原理的学习，对ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源的部件组成和工作原理，略有一些粗浅的了解。对此下面简单的对ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源系统进行了简单的叙述，通过浅析解直读光谱激发光源的工作原理，希望能对从事直读光谱工作人员提高自身的业务能力和综合素质有帮助作用，也可供分析操作及维护维修直读光谱仪技术人员参考。此文仅为根据个人的经验和理解对ARL3460直读光谱Hi-Rep光源进行扼要的介绍，必然存在不足之处，望大家给予谅解和补充。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261712100469_7436_1841897_3.jpg!w500x375.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图1 ARL3460直读光谱仪外观图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]二、【Hi-Rep光源的结构组件】：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源安装在主机右下侧的机柜内部（图2），光源上部充分留足空间，通过机内工作的散热风机，将光源工作时产生的热量循环散发出去。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261713059528_3945_1841897_3.jpg!w500x375.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图2 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源外观图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] Hi-Rep光源内部按元件功能布局（图3），主要有主电源变压器、交流接触器、大功率IGBT控制模块（晶体管）、低压大容量电解电容、大功率限流电阻、电火花充放电电容、电火花充放电电感、高压点火供电电源、低压供电电源、高重复率时钟脉冲发生器（板）、安全保护电路板、激发逻辑控制器（板）等元件或部件，其内部结构紧凑，器件分布合理，连接走线清晰，给维修带来不少便利。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,397]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271000446259_5862_1841897_3.jpg!w500x397.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图3 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源内部布局图.[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] Hi-Rep光源面板结构相当简洁，左侧为光源的电源开关（图4），也即光源的开关断路器（工作电流 6A）。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][/align][align=center][img=,506,337]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271001027624_6967_1841897_3.jpg!w506x337.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图4 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源面板实物图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 右侧为四块可插拔控制电路硬刷电路板。（图5）它们从左到右依次是（低压）电源板、脉冲发生器板、（安全保护）条件选择器板、逻辑控制板。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][/align][align=center][img=,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261714191048_2279_1841897_3.jpg!w500x375.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图5 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源控制电路板布局图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b] Hi—Rep 光源背面结构（图6）主要有：230V 交流电源接口、控制信号接口、高压信号连接电缆、安全装置接口、电压输出接口（用于放电电压检查）、电流输出接口（用于放电电流检查）、提示标牌（安全布线说明）。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,506,379]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261715154108_8493_1841897_3.jpg!w506x379.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图6 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源背面结构图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]三、【Hi-Rep光源的功能特点】：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 直读光谱仪使用激发光源的目的是在激发电极和被分析的样品之间产生电火花。电火花所带的能量从样品上激发出原子，并发射出被测元素的光谱（线），也就是提供分析用的“发射光谱”。由于样品种类繁多、形状各异、元素对象、浓度、蒸发及激发难易不同，对光源的要求也各不相同。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 同样，ARL 3460直读光谱仪分析时，激发台（图7）内样品分析面和对分析电极之间产生一个低压放电火花（或电弧）实现元素分析，火花能量必须由光源提供。ARL 3460 直读光谱仪器里面的光源被称为Hi-Rep高重复率光源，它的基本原理是基于传统的RLC 放电型的，其重复（激发）频率是可调的，最高可达到 400 Hz。光源的激发频率越高，直读光谱仪对基体的适应性越广，比如高温合金分析，高激发频率的优势就显露出来。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,346]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261716042118_2230_1841897_3.jpg!w500x346.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图7 ARL 3460 直读光谱仪激发台[/b][/color][/align][color=#cc0000][b] Hi-Rep高重复率光源（高能预火花光源）具有如下特点： 1、该光源为单向低压火花光源，只传递单一方向的脉冲，最高频率为400Hz。 2、该光源能提供单向放电或振荡放电，单向放电只激发样品，对电极本身不激发，避免了对样品分析的影响。 3、该光源具备高能预火花能力，可以克服某些样品因冶金组织的差异（既不均质）而引起的基体效应。采用高能预火花能使不均质样品（如灰铸铁）在局部区域表面即激发点范围内进行充分熔化而均质化，提高样品分析结果的准确性。 4、该光源重复率高，激发点小，因此单位面积上的能量密度高，有利于元素的充分激发和缩短预熔所需的时间，这样提高了分析精度和速度，结果重现性好，而且适合难熔金属材料的激发。 5、该光源有多种预熔条件和多种积分条件可供选择，有利于分析不同性质的各种材料。[/b][/color][color=#cc0000][b] 6、随着电子技术的提高，光源朝着模块化发展，采用固态电路结构，结构更加小巧。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]四、【Hi-Rep光源的工作原理】[/b][/color][color=#cc0000][b] ARL3460直读光谱仪是一个完整的体系，虽然Hi-Rep光源自身是独立的，但也仅为系统的一个重要部件，它必须与整个仪器分析系统相连接，否则无法工作。光源与系统的连接详见图8。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261716580589_4347_1841897_3.jpg!w500x375.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图8 ARL3460直读光谱仪工作系统方框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 金属样品与电极之间进行火花（或电弧）放电，对由此产生的光谱进行光电测定，进行所含元素的定量检测。分析样品在光源激发时产生的光谱，通过聚光透镜由入射狭缝导向衍射光栅上，经过衍射光栅色散分光后，再进入出射狭缝，通过反光镜（或无反光镜），将光谱中所需的谱线射入光学室光电倍增管的光靶上。光电倍增管将光谱转化成电流，经过信号采集、积分放大及（电流）强度电压频率转换器（ICFV）转换成数字信号，再经过光源强度控制系统（ICS34B）及辅助系统（描迹和真空）配合处理，最后通过电脑软件综合分析处理，得到所需元素定量分析的结果（图9）。光源的控制是可调的，对于不同的分析任务，可以通过软件调整对应的光源条件。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,504,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261717463659_2804_1841897_3.jpg!w504x375.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图9 ARL3460直读光谱仪工作原理方框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] Hi-Rep光源电路系统主要分成四个部分，高压点火系统部分，低压供电（驱动）系统部分，重复频率发生器及光源控制部分，安全保护及逻辑控制部分（图10）。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,499]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261718116768_5007_1841897_3.jpg!w500x499.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图10 ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源电气原理框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]1、高压点火系统部分（图11）：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 高压点火系统部分也就是激发火花点火器。主要由主电源变压器一次电压（20VAC）、二极管整流桥、二次升压变压器（6～12KV）、二次高压整流桥、辅助电极放电间隙、限流电阻、IGBT晶体管等电路及元器件组成。主电源电压经过二次升压整流，通过辅助电极间隙放电，再次升压将样品和电极之间的气体击穿，形成高压点火放电。高压点火系统主要工作在预燃阶段，点火工作由IGBT晶体管控制电路执行。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261718355969_829_1841897_3.jpg!w500x322.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图11 Hi-Rep光源高压点火系统部分电路原理框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]2、低压供电系统部分（图12）：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 低压供电系统的目的是提供激发分析时的工作电压，供给利用高压点火电路击穿放电蒸发少量样品需要激发的能量。该系统主要工作在积分和曝光检测阶段。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261718588419_249_1841897_3.jpg!w500x351.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图12 Hi-Rep光源低压供电系统部分电路原理框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 低压供电系统主要由主变压器初级电压（550VAC）、低压整流桥、IGBT电流控制晶体管、储能续流二极管、RLC充放电电阻电感及电容（1uF×3，图13）、激发能量控制继电器（或接触器）等组成。此低压供电电路提供的能量大约是高压点火电路提供能量的50 倍。因此可提供大电流工作以保证样品激发时能充分熔化。由于工作电压不高，减小了电路及元素的干扰，所以提高了火花（或电弧）的稳定性，同时确保分析样品结果的可靠性和准确性。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,382]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261719205809_4948_1841897_3.jpg!w500x382.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图13 Hi-Rep光源RLC 充放电电容（1uF×3）[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]3、重复频率发生器及光源控制部分（图14）：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 重复频率发生器及光源控制电路主要由（同步）脉冲发生器、重复频率发生器、电压比较器（RLC充放电）、IGBT控制电路、高压点火驱动电路、激发光源控制电路等组成。时钟脉冲发生器及光源控制电路的作用，是驱动光源和控制激发，维持其分析样品的正常功能。Hi-Rep光源是一种经典的RLC 放电光源，根据选择RLC的值，火花的持续时间在大约70us 和 1 ms 之间变化。对于50 Hz 的电源，光源每秒能够产生 200 或 400 个火花，即重复频率为200 Hz或400 Hz，这两种操作频率的选择是可编程的。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261719445130_7680_1841897_3.jpg!w500x351.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图14 Hi-Rep光源高重复率频率发生器及光源控制电路原理框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]4、安全保护及逻辑控制部分（图15）：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 安全保护及逻辑控制系统由主电源输入、安全控制电路、（重复频率脉冲）时序检测器、过压及（火花台）短路保护电路，低压电源电路、光源运行状态安全保护电路、逻辑控制电路等组成。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 安全控制电路是通过对高压点火电路、过压检测电路、火花台电极与样品短路检测电路及光源运行状态电路的检测，当判断电路出现异常时，立即启动安全保护，执行安全控制。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 低压电源（±15V，5V）给安全保护电路及逻辑控制电路提供工作电源。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 逻辑控制电路受控于操作程序，通过电脑应用软件，选择各种分析参数执行激发任务，并控制光源的激发状态。[/b][/color][align=center][img=,500,357]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261720236720_4243_1841897_3.jpg!w500x357.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图15 Hi-Rep光源光源控制及安全保护电路原理框图[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 由于光源含有高压电路，在激发时会产生放电火花，另外由于光源激发工作时，高压放电火花或电弧是很难稳定的，工作电流受样品影响也会产生不稳定因素，外部供电电网不稳定也会导致光源内部电路不稳定，正因诸多因素，所以必须设置安全保护电路，以确保光源正常的运行状态。同时对分析操作人员在工作时，存在高压放电，也具有一定的危险性，高压的安全保护电路也是对人身的安全保障。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]四、【Hi-Rep光源的注意要点】：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 由于Hi-Rep 光源在工作时会产生火花，在光源部件的不同位置都存在危险电压。所以光源部件必须整体安装到仪器里面，并将光源外壳面板盖住，确保危险电压将不会碰到，以阻止任何对操作人员的意外事故。另外，还必须意识到，光源长时间操作之后，有些元件会变得很热，操作时必须采取恰当谨慎的行为来避免。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 在操作直读光谱仪时，应随时根据激发条件和参数，注意光源的工作状态，观察仪器的各种安全保护指示，一旦光源出现不激发或其他异常故障时，在通常情况下操作人员不要直接去碰触光源部件，请及时联系售后服务人员或专业工程师进行处理和维修。如果是测试或者故障排查的原因，需要带电打开光源部件，操作者必须意识到由于危险电压存在的致命的危险。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光源在出厂时已经提供了为所分析材料预先编好程序的分析条件，这些条件与光源已达到最佳的参数匹配。所以操作人员尽量不要轻易改变光源激发条件和分析参数。在操作程序里，QC/QA 校正报告中可以查询出各种已编成程序的光源条件。在WINOE 软件配置手册中解释了一个或多个条件的选择程序。关于更详细的技术说明可以在电子部分的手册中找到。不过这种说明是专业维修工程师使用的。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]五、【Hi-Rep光源的维修举例】：[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]【例一】：【故障现象】：ARL3460直读光谱仪一台，出现不激发现象，电脑程序点击“启动”与仪器按键直接“启动”均无法激发，但能听见仪器内有继电器“滴答”吸合声。【分析与检查】：从继电器“滴答”吸合声来判断，电脑程序执行是正常的，直接按仪器启动按键内部工作也正常，故障可能在激发光源。[/b][/color][color=#cc0000][b] 检查激发光源，打开机盖检查直流工作电压，当检测高压供电电源时无20V直流电压，沿电路查找发现保险丝（4A）熔断（图16）。由于是电源保险丝熔断，说明电路可能存在严重漏电或短路，维修必须谨慎进行。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,500,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261721346891_7590_1841897_3.jpg!w500x371.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图16 Hi-Rep光源高压供电电压保险丝[/b][/color][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]【维修与处理】：在更换保险丝之前，仔细检查了相关电路和元器件，未发现有元件损坏和短路现象，再打开火花台发现内部及外围有很厚的积碳沉积（图17），怀疑是积碳受潮导致严重漏电，使高压点火电路负载加重，最后烧坏保险丝。将火花台及外围清理干净，并用电吹风去潮，检查一切正常无异常后，更换备用保险丝，重新启动可以激发了，电脑和手动均可启动，仪器恢复正常工作，就此故障排除。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][img=,501,347]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261722011687_577_1841897_3.jpg!w501x347.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图17 ARL3460直读光谱仪火花台外围积碳沉积[/b][/color][/align][color=#cc0000][b]【例二】：【故障现象】：一台ARL3460直读光谱仪，因为使用年限较久，经常发生激发不正常，导致分析结果异常，用户自行清理了火花台多次，仍无法稳定工作。[/b][/color][color=#cc0000][b]【分析与检查】：光谱仪能激发正常分析，说明仪器的主电路系统是正常的，火花室内已经被清理干净，氩气、冷却水、透镜以及排气系统都应该没有问题。考虑到该仪器常年工作在南方潮湿环境中，重点怀疑某处应受潮，可能存在漏电现象，干扰了光源激发，尤其是有高压部分的部件是重点检查对象。[/b][/color][b][color=#cc0000] 顺着光源高压点火电路检查各个部件，当打开辅助间隙放电腔，发现内部已被严重污染，这说明辅助电极放电时，受潮降低了绝缘并产生了锈蚀，锈蚀污物溅射到腔内壁上（图18），当天气干燥时辅助电极放电影响不大，激发正常，当天气下雨潮湿时，绝缘降低辅助电极放电异常或高压爬电，严重干扰了正常的样品激发，最后导致分析数据紊乱。[/color][/b][color=#cc0000][b]【维修与处理】：由于辅助间隙放电腔是密封的，所以一般不太会被怀疑，容易被忽视。进行辅助电极腔的清理，先用棉花蘸酒精擦洗辅助极腔，结果发现电极腔内部放电残留物沉积较厚，于是用细砂纸将内壁打磨直到清理掉残留物，再用稀盐酸浸泡一段时间，充分化解掉锈蚀残留物。再用酒精清洗后晾干，最后用电吹风吹干辅助极腔内壁及外围。安装还原辅助电极，盖上密封端盖。开机运行结果恢复正常激发，经过光谱仪氩气冲洗排尽空气，正式激发检测数据恢复正常。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][align=center][color=#cc0000][b][img=,502,374]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808261723444040_3244_1841897_3.jpg!w502x374.jpg[/img][/b][/color][/align][align=center][color=#cc0000][b]图18 辅助放电腔内受潮锈蚀被污染[/b][/color][/align][align=center][/align][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]六、【小结】[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 以上简单介绍了ARL3460直读光谱仪Hi-Rep光源的一些基本特点和原理简述，由于Hi-Rep光源的实际电路是相当复杂繁琐的，其电路原理分析需要专业性很强的知识支撑，对于非专业的技术人员来说不要随意触碰和维修光源，否则可能会造成光源的故障扩大，甚至会损坏光源。根据多年的实践和经验总结，总体来说，Hi-Rep光源的稳定性和可靠性是相当不错的。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 没有一种万能的光源能同时满足各种分析对象的要求，Hi-Rep光源也不例外，而直读光谱仪分析的误差，主要来源于光源部分，因此，光源的选择十分重要。在选择光源时应尽量满足下列要求：1、高灵敏度，对于样品中元素浓度微小的变化，检出信号会有较大的变化，高灵敏度可以提高检测元素的分辨率。2、低检出限，这个参数代表了直读光谱仪对微量及痕量成分进行检测极限。3、重复稳定性，光源能稳定地激发，样品能稳定地蒸发和原子化，检测结果具有较高的可靠性。4、高信噪比，谱线强度与背景强度之比大，可大大提高检测数据精密度。5、高能预火花，预燃时间短，分析速度快。6、稳定的火花（或电弧），自吸收效应小，校准曲线的线性范围宽。[/b][/color][color=#cc0000][b]7、先进的晶体管技术，构造简单，安全可靠、操作简便。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 随着直读光谱仪激发光源技术的发展，产品也在更新换代，光源正在由电子模拟型向数字化（固体）光源方向发展，体积更加紧凑小巧。目前有不少CCD检测器型直读光谱仪的激发光源已经实现了数字化控制技术，这就进一步提高了直读光谱激发光源的可控性和精确性。光源技术的发展也使直读光谱仪的性能进一步得到了改善，同时也促进了光谱仪器和光谱学科的发展。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color]

焦平面探测系统的信息处理能力及其在激光测粒技术中的应用任中京山东建材学院, 济南250022提要：分析了两种焦平面探测系统信息处理能力，给出了所设计的新型激光粒度仪的光路实例，结果表明球面波照明的焦平面探测系统具有更大的综合优势。关键词焦平面探测系统信息能力激光粒度仪空间带宽积The Study of Information Capacity for Focal Plane Arrays Detectesystems and itsApplication in laser Part Icle Sizer DesignRen Zhongjing(Shandong Institute of Building Materials ，Jinan，250022)Abstract :the information capacity for 2 kinds of focal plane systems had been discueeed.there are different distinguishing feature and caculating methords between plane wave and spherical wave focal plane systems.A sample of application shows that it is very important to design the information capacity in laser particle sizer.Key word :information capacity ，spatial-bandwidth，laser particle sizer，focal plane array焦平面探测系统，实质是一种光学信息处理系统，它通过设置在焦平面上的阵列探测器检测物体或图像的散射谱，据此进行特征识别、图像处理等操作。激光粒度分析技术是此类系统最典型的应用之一。它通过检测颗粒群的散射谱反演颗粒粒度分布。作为信息处理系统，信息处理能力是它的一个重要指标，通常用空间带宽积表示， N=2Lρm式中，L：物平面输入尺寸，ρm：系统传递的最高空间频率。如用h 表示焦平面探测器的半高度，λ为激光波长，F为付立叶变换透镜的焦距(或者等效焦距)。则最高空间频率ρm可表为ρm=h/λF显然，系统的信息处理能力与输入尺寸L ,系统输出的最高空间频率ρm成正比，ρm表征了该系统对图像精细结构的分辨能力, 对激光测粒技术而言就是对小颗粒的分辨能力。要提高测粒水平, 必须探索提高信息处理能力的有效途径。理论分析不同的光学系统、空间带宽积的表达式不同。通常的焦平面探测系统采用平面波照明, 如图1 所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281102_441918_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281102_441919_388_3.jpg

[align=center]激光共聚焦显微拉曼光谱仪使用心得[/align][align=center]NQI研发中心 徐婧婧 [/align]拉曼散射效应是印度物理学家拉曼在1928年首次发现的，随后在法国和苏联也被观察到。拉曼散射是当光通过透明介质时，由于入射光与分子运动相互作用而引起频率的变化。在透明介质的散射光谱中，频率与入射光频率υ[sub]0[/sub]相同的成分称为瑞利散射；频率对称分布在υ[sub]0[/sub]两侧的谱线或谱带υ[sub]0[/sub]±υ[sub]1[/sub]即为拉曼光谱。拉曼散射光频率与入射光频率之差（即拉曼位移）反映了分子振动和转动能级的情况，并且激发光频率对此没有影响，此外在一定条件或状态下不同的物质分子具有独一无二的分子结构，因此拉曼效应可用于鉴别物质。此外，拉曼信号强度正比于分子振动与转动强度，因此也可用作定量分析。如今，拉曼光谱早已是一项成熟的非接触式无损检测技术，并在食品检测、环境监测、珠宝文物鉴定等领域有着广泛的应用。在拉曼光谱测量仪中显微共聚焦激光拉曼光谱仪以其极高的灵敏度成为现代研究工作中一种先进测试手段，其具有对样品无损伤、无需样品制备、分析速度快、信息精确、高灵敏度、高分辨率、高重复性等诸多优点，非常适合各种物质的快速测定和分析，在众多研究领域的材料结构分析中是不可替代的设备。显微共聚焦激光拉曼光谱仪的检测原理为：激光器发出的激光光束通过激光光路传递到显微镜，通过显微镜聚焦到被测样品，激发出频率发生改变的非弹性拉曼散射信号，经过信号光路，并光栅进行分光，然后采用高效光信号采集及处理系统获得全光谱范围内的拉曼散射信号，研究分子的振动能级，从而反应物质的结构信息。还可对选定区域进行点、线、面扫描，从而确定不同物质的成分分布状况。激光共聚焦显微拉曼光谱仪目前的生产厂商主要以进口厂家为主，主要有HORIBA Scentific、Renishaw、Thermofisher等厂家。不过高精度的拉曼光谱仪特别是激光共聚焦显微拉曼光谱仪价格昂贵，为了能够更好的发挥拉曼光谱仪的使用价值，使用时要格外注意操作规范并且在闲置时要对其进行合理的保养。主要注意以下几点：1.为防止仪器受潮而影响使用寿命，拉曼仪器所在实验室应经常保持干燥，即使仪器不用，也应每周开机至少两次，每次半天，同时开除湿机除湿。特别是霉雨季节，最好是能每天开除湿机。2.实验室里的CO[sub]2[/sub]浓度会对仪器寿命造成很大影响，因此实验室里的人数应尽量少，无关人员最好不要进入，还要注意适当通风换气。3. 为减少化学试剂对测定的影响，用于拉曼光谱分析仪的化学试剂应为光学试剂级，至少也要分析纯级。如发现化学试剂出现结块的现象，则应重新加热干燥。4.实验完毕后需要定期对机身进行保养，主要注意清除大颗粒灰尘、清洁镜头、机身。清洁过程中一定要注意使用合适的力道，太轻可能会导致清理不干净，太重又可能不慎损坏机身。以下是实验过程中利用激光共聚焦显微拉曼光谱仪测试的一些数据：[align=center][img=,690,467]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909160934496173_6576_3048281_3.jpg!w690x467.jpg[/img][/align][align=center]图1不同激光强度下4-巯基苯甲酸的拉曼光谱图[/align][align=center][img=,690,467]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909160935033673_5943_3048281_3.jpg!w690x467.jpg[/img][/align][align=center]图2尼尔蓝与4-巯基苯甲酸的双标记纳米粒子拉曼光谱图[/align]

色谱数据处理参数讨论1采样频率(周期)我们现在一般使用色谱工作站或者色谱数据处理机来获得色谱图。不同于老式的记录仪，我们不能得到时间和强度上都连续的信号（模拟信号）。色谱工作站和数据处理机给出的信号都是数字信号，即在时间轴（和强度轴）上是不连续的，是由一系列的数据点构成的。采样速率用来描述数据点在时间轴上的距离。一般的色谱工作站，采样速率是固定的。工作站得到的实际色谱图，如下： http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210172142_397367_1604036_3.jpg 图1 色谱图常见的色谱工作站可以指定不同的采样速率。一般在数赫兹至数赫兹之间。不同采样频率对色谱图的影响下图所示： http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210172142_397368_1604036_3.jpg 图2 高频采样 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210172143_397369_1604036_3.jpg图3 低频采样可以看到，采样速率越高，工作站获得的色谱图越精细，细节越丰富。或者说色谱工作站得到的色谱峰和真实的色谱峰更加吻合。较低的采样速率，在极端的情况下，色谱峰面积重复性变差，峰面积变化。甚至会丢失色谱峰。如下图，使用过份低的采样频率，色谱峰的特性发生了一定变化。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210172143_397370_1604036_3.jpg 低采样频率和高采样频率峰表的对比。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210172144_397371_1604036_3.jpg 可以看到，工作站得到的柱效、分离度、峰高有一定程度的下降。保留时间也发生一定的延后。（有些类似采用平滑技术之后的谱图，但是采用平滑技术，一般不会影响色谱峰面积，色谱峰数据存储大小也不发生变化。）

如何评定高低温交变试验箱的高低温频率？随着我国现代农业的发展和工业产品研制的需要，高低温交变试验箱的应用越来越广，生产、科研对它的要求也越来越高。因此高低温交变试验箱在使用过程中，对于温度的控制相当重要，在不同情况下进行升温或降温的处理，我司现将温度速率的测试方法和评定做以下介绍：[align=center][img=,348,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/02/202102021449118175_5531_1037_3.jpg!w348x348.jpg[/img][/align]　　高低温频率的测试方法和评定　　1、在高低温交变试验箱溫度可调式范围之内，选择低允差溫度为低减温溫度，高允差溫度为高提温溫度。制冷机组密封性特性的检查及鉴定方式：用LED光源或能肥皂液检查制冷机组管路连接头的密封性情况，如无渗漏状况，则符合规定；　　2、将高低温交变试验箱温度降到低温度，稳定至少3小时，然后将其升高到高温度，稳定3小时后在进行重复操作，在每次升降温期间，每分钟记录一次；　　3、当开展低温解决3钟头后，观查箱表面、尾门密封性处的精华露状况，无显著精华露状况为；　　4、将测出的溫度值按检测仪表盘的调整值调整；按GB111585.5.4.2条计算公式溫度，转变速度应合乎4.1.7条的规定；　　5、实验室设备恒温恒湿测试机升降温速率需在满载条件下操作，每5min的平均变化速率为5±1℃/min或试验箱高的平均变化速率。测试点定为工作空间几何中心点。　　想了解更多的设备详情对我们使用设备的时候更加的方便。以上是小编为大家带来的如何评定高低温交变试验箱的高低温频率的方法，如需了解高低温交变试验箱更多详情可以找小编。

压电变压器驱动电压低，体积小，质量轻，结构简单，无电池辐射等特点，但工作状态复杂，其振动特性影响它的特性，比如使用频率范围和转换效率等。压电变压器其实是电场和振动场耦合的谐振件，它在谐振时，器件会因多种因素（比如负载、环境、材料、输入电压）而发热、产生疲劳甚至破裂等问题。激光测振仪直接非接触地测得压电变压器在谐振状态下端点的振动位移、速度和加速度信号，便于更深入了解他的谐振状态，促进压电变压器的结构设计与优化。OptoMET数字型激光多普勒测振仪是一套高精度的振动测量仪器。该仪器可非接触且精确地测量振动和声学信号，包括振动位移、速度和加速度。OptoMET数字型激光多普勒测振仪具有超高的光学灵敏度，并利用自行研发的超速数字信号处理技术（UltraDSP），不仅能快速测量简单系统的振动，也能测量极具挑战的系统，包括高频振动，远距离测试，微小振幅，高线性和高振动加速度或速度。超速数字信号处理技术（UltraDSP）确保了测量的高分辨率和高精度。OptoMET激光测振仪具有出色的线性度，测试频带宽，最高可达10MHz。[img=,554,271]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903281454403195_8750_3859729_3.jpg!w554x271.jpg[/img]OptoMET单点激光测振仪有3个系列：分别是Vector、Nova、Dual Fiber系列：Vector系列氦氖激光测振仪是通用性激光测振仪，适用与大多数非接触式振动测量应用场合。该系列激光测振仪特别适用于反射性表面或水中的测试，以及需要激光光斑尽可能小的应用场合。Nova系列激光测振仪采用不可见的短波红外激光（1550nm）,这种激光束的输出功率超过传统红色氦氖激光10倍，但激光安全等级仍然是人眼安全的激光等级（Class I）。短波红外激光入射功率大，Nova系列红外激光测振仪适用于粗糙表面和低反射率表面的振动测量，长距离振动测量和高频振动测量。选用不同的光学镜头，包括一款准直镜头，Nova系列红外激光测振仪的工作距离覆盖0mm到300m。Dual Fiber双光纤短波红外激光测振系统包括一套短波红外激光测振仪和一套柔性光纤镜头，物镜包括准直镜头和聚焦镜头两种。这套激光测振仪内置了稳定的短波红外激光，在任何被测物表面的测量信号都有非常高的信噪比。多个光纤镜头可通过一个光纤开关连接至测振仪，因此，可以同时传输多个通道（2,4,8,16……），光纤开关带有电气接口（以太网、USB、TTL……），可以由 PC 远程控制。文章来源嘉兆科技官网来源网址：http://www.tnm-corad.com.cn/news/Show-5612.html