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另外,中國的一些人試圖通過納米粒度儀實現(xiàn)數(shù)字相關(guān)器,即光子計數(shù)器用于計算和存儲散射光在存儲器中,然后根據(jù)存儲器從存儲器中讀出數(shù)據(jù)。計算機(jī)軟件執(zhí)行相關(guān)操作,雖然這可以計算散射光強(qiáng)度的相關(guān)函數(shù),但由于軟件所需的處理時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于硬件所需的處理時間,因此在這樣長的處理過程中光子測量時間暫停(即處理時間內(nèi)的光子損失),導(dǎo)致計算的相關(guān)函數(shù)的偏差很大。因此,使用軟件的數(shù)字相關(guān)器實時性差,不能滿足粒度分析的要求。此時,我們在硬件中實現(xiàn)數(shù)字相關(guān)器,即用于動態(tài)光散射原理的納米粒度分析儀的數(shù)字相關(guān)器,使用一個FPGA芯片,具有256個物理通道,可滿足納米粒度測試的要求,并具有一小部分。 ,成本低,易于擴(kuò)展等特點。基于動態(tài)光散射原理的納米粒度分析儀的理論基礎(chǔ)是基于動態(tài)光散射原理。
納米粒度儀的基本原理如圖2.1所示。激光器發(fā)出的激光通過入射光路照射到樣品池中的粒子上,粒子的散射光通過接收光路進(jìn)入光電探測器,然后自相關(guān)函數(shù)G(2-1)光強(qiáng)度由數(shù)字相關(guān)器獲得。中,I(t),I(t +τ)分別是t激光光電倍增管(PMT)放大/鉗位數(shù)字相關(guān)器計算機(jī)入射透鏡樣品池微孔圖2.1基于動態(tài)光散射原理的納米粒度分析儀的基本原理用于靜止過程中,我們可以取t = 0.根據(jù)高斯光場的Siegert關(guān)系,我們可以得到反映整個光學(xué)系統(tǒng)空間相干性的光自相關(guān)函數(shù)G參數(shù),稱為空間相干因子,主要是系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)。自然決定。對于單分散粒子系統(tǒng),在(2-3)中,τ是延遲時間; Γ是線寬(或衰減率),其表達(dá)式是:粒子的平移擴(kuò)散系數(shù),q是散射矢量,n是溶劑。折射率θ是散射角,它是真空中光的波長。
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