<![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]>
基于PCI-9812的太赫茲成像數據采集系統設計
作者：
時(shí)間：2010-06-10
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
收藏
太赫茲波(THz)指頻率在0．1～10 THz(1 THz=1012Hz)范圍內的電磁波，波長(cháng)范圍在30μm～3 mm，這一波段位于微波和紅外輻射之間，因此太赫茲波兼有波與光的特性，在物體成像、時(shí)域譜分析、醫學(xué)診斷、環(huán)境監測、空間遙感和軍事安全等方面都展現出巨大的應用前景。太赫茲波的光子能量?jì)H4．1 meV，沒(méi)有X射線(xiàn)的電離特性，不會(huì )對材料和人體造成傷害，因此太赫茲成像技術(shù)比X射線(xiàn)有更大的應用優(yōu)勢。20世紀90年代以后，由于自由電子激光器和超快技術(shù)的發(fā)展，為T(mén)Hz脈沖的產(chǎn)生提供了穩定可靠的激發(fā)光源，世界各國都在各個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)了對太赫茲波技術(shù)的研究。近些年，我國的科研工作者也開(kāi)展了對太赫茲波技術(shù)的大量研究工作，目前的太赫茲成像技術(shù)研究工作主要集中在對逐點(diǎn)掃描太赫茲成像的研究上。這種成像方法的基本原理是，利用已知波形的太赫茲波作為成像射線(xiàn)，透過(guò)成像樣品或從樣品反射的太赫茲電磁波的強度和相位(包含了樣品復介電常數的空間分布)并將透射或反射的太赫茲電磁波強度或相位信息記錄下來(lái)，經(jīng)過(guò)數字處理分析，得到樣品的太赫茲二維圖像。盡管這種系統的成像時(shí)間較長(cháng)，但是用這種成像方法獲取的信息量大，可構建二維、三維圖像，而且每一像素源對應一個(gè)太赫茲時(shí)域譜，通過(guò)對時(shí)域譜進(jìn)行傅里葉變換又可得到每一點(diǎn)的太赫茲頻率響應譜。
目前，用光學(xué)產(chǎn)生太赫茲激光的方法主要有以下幾種，太赫茲氣體激光器；利用超短激光脈沖光電導或光整流產(chǎn)生太赫茲輻射；利用非線(xiàn)性差頻過(guò)程(DFG)和參量過(guò)程產(chǎn)生太赫茲波。國內建立的掃描式太赫茲成像系統中。太赫茲輻射源采用的是小型商用連續CO2激光泵浦太赫茲激光器，它已獲得推廣應用，是一種遠紅外激光源，結構緊湊，輸出較穩定，功率較高。
掃描式太赫茲成像系統的原理是：太赫茲激光器產(chǎn)生連續的THz激光，光波首先通過(guò)斬波器，從而產(chǎn)生一系列的太赫茲脈沖。為了消除太赫茲光的發(fā)散，一般要采用一個(gè)聚乙烯透鏡準直光路，將激光聚焦在待測樣品上。樣品被置于一個(gè)由計算機編程控制的、可沿x，y方向掃描的線(xiàn)性步進(jìn)平臺上，平臺載著(zhù)待測樣品在光焦處二維移動(dòng)。為了實(shí)現較好的成像效果，系統通過(guò)一個(gè)透射率高，損耗小的聚乙烯透鏡將帶有樣品信息的THz光聚焦在探測器上，將光波的光強轉換為電壓值；轉換后的電信號經(jīng)過(guò)采樣、A／D轉化，然后傳輸給計算機構建太赫茲圖像。
這里的主要工作是利用凌華公司生產(chǎn)的PCI-9812數據采集卡，針對美國相干公司生產(chǎn)的P4-42探測器，設計出用于太赫茲成像系統的數據采集系統。
l PCI-9812數據采集卡介紹
PCI-9812是臺灣凌華科技公司推出的基于32位PCI總線(xiàn)的四通道高速數據采集卡，12位的模擬量輸入分辨率，板內帶有32 KB的FIFO緩沖器，最高采樣頻率可以達到20 MHz，這就保證了數據采集電路較高的精度和速度。它具有軟件觸發(fā)、前觸發(fā)、后觸發(fā)、中間觸發(fā)和延時(shí)觸發(fā)五種觸發(fā)方式，可以通過(guò)軟件編程選擇。此外，它還具有內部脈沖、外部脈沖和外部正弦三種可供編程選擇的A／D時(shí)鐘源。在本文的采集系統中，采用了軟觸發(fā)的觸發(fā)模式，采用了內部脈沖時(shí)鐘源。
采集卡能達到的最高采樣率與采樣的通道數、采集的數據量以及PCI總線(xiàn)帶寬有關(guān)。當單次觸發(fā)采集的所有通道數據總量不超過(guò)32 KB的FIFO緩存時(shí)，每通道都可以按最高的20 MHz A／D采樣速度來(lái)采樣。當數據總量超過(guò)32 KWord的FIFO緩存區時(shí)，要以DMA方式直接傳送數據到計算機內存。在本文的采集系統中，使用了一個(gè)通道，選擇的是通道0，可供FIFO達到32 KB，最大數據傳輸能力為40 MB／s。需要注意的是，在電路連接時(shí)不僅要考慮PCI-9812輸入電壓的范圍，還應該考慮輸入阻抗的問(wèn)題，PCI-9812具有四個(gè)能同時(shí)高速采集雙極性信號的A／D轉換器，輸入電壓范圍為-1～+1 V或-5～+5 V，可通過(guò)硬件的焊封進(jìn)行選擇，輸入阻抗也可通過(guò)電路板上的硬件焊封來(lái)選擇?？梢赃x擇的阻抗值有：當-1～+1 V輸入時(shí)的15 MΩ和50 Ω(默認值)；當-5～+5 V輸入時(shí)的1．25 kΩ和50 Ω(默認值)。P4-42探測器采用的是15 V電壓源，輸出電阻為50 Ω，其輸出最大電壓值約為12 V，所以在連接采集卡前要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻。本文的采集卡輸入范圍為-5 V～+5 V，輸入電阻為1．25 kΩ，串聯(lián)的分壓電阻為1．8 kΩ。此時(shí)，輸入到采集卡的最大電壓值為4．84 V。
2 軟件系統的設計
PCI-9812采集卡支持VC／C++，VB，BorlandC++，Borland Delphi，Labview等軟件開(kāi)發(fā)平臺，主要使用VC++6．0。主要包括掃描控制模塊、數據采集模塊和數據處理模塊，軟件系統設計的流程圖如圖1所示。對于逐點(diǎn)掃描的太赫茲成像系統，其成像過(guò)程就是一個(gè)循環(huán)掃描過(guò)程。平臺載著(zhù)待測樣品移動(dòng)到待測位置后，計算機控制THz源發(fā)射激光，探測器接收光信號并轉換成電壓值，數據采集卡采集電壓值，并傳輸給計算機，由計算機將數據進(jìn)行處理，生成該位置點(diǎn)(x，y)的像素值并存儲，然后再控制平臺移動(dòng)向下一個(gè)待測位置進(jìn)行掃描。
技術(shù)專(zhuān)區
国产精品自在自线亚洲|国产精品无圣光一区二区|国产日产欧洲无码视频|久久久一本精品99久久K精品66|欧美人与动牲交片免费播放
<![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]>
加入技術(shù)交流群
評論