本文關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀器測控系統(tǒng)研制

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【摘要】：激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)儀器作為一種重要的元素分析儀器，其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，，準(zhǔn)確、快速的檢測手段將促進(jìn)整個(gè)測試分析領(lǐng)域檢測水平的提高。本文針對(duì)LIBS測控系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。結(jié)合插件式設(shè)計(jì)框架完成測控系統(tǒng)硬件平臺(tái)及軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)，提高了測控系統(tǒng)對(duì)不同類型部件的兼容性；研制了LIBS儀器專屬的小型化延時(shí)器，在滿足LIBS儀器延時(shí)需求的基礎(chǔ)上，縮小延時(shí)器體積和重量，為儀器便攜式發(fā)展奠定基礎(chǔ)；優(yōu)化測控過程中延時(shí)時(shí)間和激光能量耦合效率等參數(shù)，提出一種基于單光束分束的LIBS技術(shù)，延長了等離子體信號(hào)的生存周期，提高了信號(hào)強(qiáng)度，為儀器降低檢出限提供基礎(chǔ)，并針對(duì)測控過程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，提出一種自動(dòng)化的多層迭代式實(shí)驗(yàn)方法，提高參數(shù)優(yōu)化的效率；集成測控系統(tǒng)，并進(jìn)行金屬樣品定性分析的實(shí)際應(yīng)用，此外，該測控系統(tǒng)成功集成于臺(tái)式LIBS樣機(jī)、便攜式LIBS樣機(jī)以及激光誘導(dǎo)擊穿-拉曼光譜聯(lián)用樣機(jī)中。
【關(guān)鍵詞】：激光誘導(dǎo)擊穿光譜 插件式 測控系統(tǒng) 過程優(yōu)化 延時(shí)器 自動(dòng)化 迭代式
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH744.1
【目錄】：

• 提要4-5
• 摘要5-8
• Abstract8-16
• 第1章 緒論16-32
• 1.1 研究背景16-19
• 1.1.1 選題背景及意義16-17
• 1.1.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)背景17-19
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀19-29
• 1.2.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀器設(shè)備組成19-25
• 1.2.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀器測控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及存在問題25-29
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容29-32
• 第2章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)32-60
• 2.1 引言32-33
• 2.2 總體方案33-36
• 2.2.1 測控系統(tǒng)需求分析33-34
• 2.2.2 測控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)34-36
• 2.3 硬件研制36-41
• 2.3.1 主控設(shè)備選型36-40
• 2.3.2 接口適配器研制40-41
• 2.4 軟件開發(fā)41-59
• 2.4.1 插件式應(yīng)用框架技術(shù)41-44
• 2.4.2 部件控制模塊開發(fā)44-51
• 2.4.3 輔助模塊開發(fā)51-54
• 2.4.4 部件特征參數(shù)提取及插件接口制定54-58
• 2.4.5 軟件集成58-59
• 2.5 本章小結(jié)59-60
• 第3章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀延時(shí)器的研制60-84
• 3.1 引言60-62
• 3.2 總體設(shè)計(jì)62-64
• 3.3 信號(hào)整形64-66
• 3.4 數(shù)字延時(shí)66-69
• 3.4.1 晶振的選擇66-67
• 3.4.2 數(shù)字延時(shí)的實(shí)現(xiàn)67-69
• 3.5 模擬延時(shí)69-72
• 3.5.1 恒流源充電電路設(shè)計(jì)70-72
• 3.5.2 輸出驅(qū)動(dòng)及延時(shí)精度分析72
• 3.6 抖動(dòng)補(bǔ)償72-75
• 3.6.1 抖動(dòng)的原理72-74
• 3.6.2 抖動(dòng)補(bǔ)償設(shè)計(jì)74-75
• 3.7 邏輯控制及延時(shí)校準(zhǔn)75-78
• 3.7.1 NIOS II 介紹75-76
• 3.7.2 邏輯控制76-77
• 3.7.3 延時(shí)校準(zhǔn)77-78
• 3.8 實(shí)驗(yàn)測試78-83
• 3.8.1 輸出信號(hào)測試80-81
• 3.8.2 固有延時(shí)測試81-82
• 3.8.3 延時(shí)精度測試82-83
• 3.9 本章小結(jié)83-84
• 第4章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀測控系統(tǒng)集成與測試84-92
• 4.1 引言84
• 4.2 測控系統(tǒng)集成84-86
• 4.3 測控系統(tǒng)測試86-90
• 4.3.1 測試條件86-87
• 4.3.2 兼容性測試87
• 4.3.3 功能測試87-90
• 4.3.4 穩(wěn)定性測試90
• 4.4 本章小結(jié)90-92
• 第5章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀測控過程優(yōu)化研究92-120
• 5.1 引言92-94
• 5.2 延時(shí)時(shí)間優(yōu)化研究94-100
• 5.2.1 等離子體基本特性94-97
• 5.2.2 延時(shí)時(shí)間對(duì)等離子體信號(hào)的作用97-100
• 5.3 激光能量耦合效率優(yōu)化研究100-115
• 5.3.1 激光與物質(zhì)作用原理100-103
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法103-105
• 5.3.3 結(jié)果與討論105-115
• 5.4 多層迭代式實(shí)驗(yàn)方法研究115-119
• 5.4.1 常見的參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法115-116
• 5.4.2 多層迭代式實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)116-117
• 5.4.3 多層迭代式實(shí)驗(yàn)方法的測試117-119
• 5.5 本章小結(jié)119-120
• 第6章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀測控系統(tǒng)應(yīng)用研究120-124
• 6.1 引言120
• 6.2 金屬樣品定性分析應(yīng)用120-121
• 6.3 儀器集成應(yīng)用121-122
• 6.4 本章小結(jié)122-124
• 第7章 全文總結(jié)124-128
• 7.1 主要研究成果及創(chuàng)新性工作124-125
• 7.2 存在的問題及下一步工作建議125-128
• 參考文獻(xiàn)128-142
• 作者簡介及攻博期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與科研成果142-144
• 致謝144

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：594107