[發明專利]無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統及數據采集方法

有效

• 申請號: 201410607946.4
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104390702B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 劉志高;陳建鋼;矯貝克
• 申請（專利權）人: 上海光譜儀器有限公司
• 主分類號: G01J3/10
• 分類號: G01J3/10;G01J3/28
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

1.無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統，其特征在于，所述系統包括脈沖氙燈光源、樣品池、單色器、CCD檢測器以及上位機，所述脈沖氙燈光源、樣品池、單色器、CCD檢測器以及上位機依次配合形成光譜儀系統；所述脈沖氙燈光源的點燈頻率與CCD檢測器內部循環采樣頻率相同，所述CCD檢測器的暴光時間至少使得脈沖氙燈光源的發光時間落在CCD的暴光區間內；所述上位機自動調整CCD檢測器循環采樣的啟動時間點。

2.根據權利要求1所述的無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統，其特征在于，所述脈沖氙燈光源由脈沖氙燈和氙燈電源組成，脈沖氙燈的發光周期為100HZ，脈沖氙燈每次點亮有效時間為5微秒。

3.根據權利要求1所述的無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統，其特征在于，所述上位機自動調整CCD檢測器循環采樣的啟動時間點時，以1毫秒為時間增量，逐漸改變CCD檢測器采樣啟動時間點。

4.無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統的數據采集方法，其特征在于，該方法中使用相同的脈沖氙燈光源的點燈頻率和CCD檢測器內部循環采樣頻率，并使CCD檢測器的暴光時間足夠寬至少使得脈沖氙燈光源的發光時間落在CCD的暴光區間內；同時自動調整CCD檢測器循環采樣的啟動時間點為最佳采樣啟動時間點，由此CCD檢測器在脈沖氙燈光源發光的一瞬間，CCD檢測器實現有效的暴光，采集到正確的光信號。

5.根據權利要求4所述的無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統的數據采集方法，其特征在于，所述數據采集方法包括如下步驟：

(1)首先，開啟脈沖氙燈光源，脈沖氙燈以固定的頻率斷續發光；

(2)然后，上位機向CCD檢測器發出采集觸發信號，CCD檢測器根據確定的初步采樣啟動時間點，開始數據采集進程；

(3)CCD檢測器根據設定的曝光時間，開始CCD的暴光，CCD檢測器在暴光過程中等候累積脈沖氙燈的發光能量，在暴光結束后，停止脈沖氙燈發光能量的累積，并將采集到的信號傳送到上位機中，完成一次數據采集；

(4)CCD檢測器在下一個采樣啟動時間點，自動進行下一次的數據采集；

(5)上位機根據CCD檢測器采集到的數據自動優化CCD檢測器的采樣啟動時間點，確定最佳采樣啟動時間點；

(6)最后，CCD檢測器依照最佳采樣啟動時間點，重新啟動CCD檢測器的循環數據采集，且CCD檢測器的循環采樣頻率與脈沖氙燈光源的點燈頻率相同。

6.根據權利要求5所述的無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統的數據采集方法，其特征在于，所述步驟(5)中以1毫秒為時間增量，改變CCD檢測器采樣啟動時間點，在周期內進行多次CCD數據采集，并比較采集到的CCD數據值，當CCD數據值為最大時的CCD檢測器采樣啟動時間點為最佳采樣啟動時間點。

7.根據權利要求5所述的無硬件同步的采用脈沖氙燈光源的CCD小型光譜儀系統的數據采集方法，其特征在于，所述脈沖氙燈光源不受上位機控制。