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            用于同步驅動光色散元件的方法和系統,以及色譜儀用的檢測器
            發布時間:2014-08-14   點擊次數:1419次

            一、儀器介紹:
            通常,在熒光光譜法中,能獲得具有激發光波長、熒光波長和熒光強度三個軸的三維熒光光譜,其通過重復固定激發光波長或熒光波長中的一個而另一個被順序改變的測量得到。 這個方法需要相當長的時間以搜索峰值,這是因為激發光波長和熒光波長必須被獨立且順序改變以獲得熒光光譜。為解決這一問題,專利文獻l中提出了一種有效搜索峰值的方法。為提高峰值搜索效率,該方法利用了一個特性,即對于通過順序改變激發光波長和熒光波長而得到的熒光光譜上的大量峰值,其熒光波長比它們的激發光波長長20nm到140nm。根據這種方法,通過在控制激發光波長和熒光波長的同時改變這些波長使得熒光波長總是比激發光波長大20到140nm而獲得熒光光譜。在該方法中,通過同時改變激發光波長和熒光波長初步進行峰值的粗略但卻有效的搜索。找到峰值后,激發光波長和熒光波長被獨立地改變以獲得詳細信息。因此,與激發光波長和熒光波長中的每一個都在測量波長的整個范圍上被獨立改變的傳統熒光光譜法的情況相比,該測量需要較少的時間。
            二、產品特點:
            1、用這一方法測量熒光光譜,對于每個激發光色散裝置和熒光色散裝置先進行初步測量等,以收集有關脈沖的數量和由光色散元件產生的單色光的波長的改變的信息,其中脈沖被發送至驅動光色散元件的脈沖馬達。利用該信息,有可能確定分別發送至激發光脈沖馬達和熒光脈沖馬達的脈沖的數量,以便在給定的熒光光譜測量條件下同時改變激發光。
            2、已經知道用以驅動普通的脈沖馬達的各種方法。圖2A-2C顯示了如下例子:使用恒定驅動速度的勻速驅動,以及有助于縮短驅動時間的梯形驅動和“S”型驅動。這三種方法的任意一種通常被用來改變激發光的波長和熒光的波長。但是,當使用梯形或“S”型驅動來維持激發光波長和熒光波長之間的恒定差的同時,同時驅動激發光脈沖馬達和熒光脈沖馬達時,在驅動運行期間是很難維持該恒定差的,這是因為每個脈沖馬達要求被發送不同數量的脈沖。結果,由同步驅動獲得的激發光波長和熒光波長變得與真實值嚴重偏離,使得隨后必須進行確定激發光波長和熒光波長的真實值的處理,或者如果這種處理已經存在,那么在該處理中必須包括額外的步驟。使用勻速驅動或者使得梯形或“S”型驅動接近于勻速驅動以減少誤差,會花費當獲得熒光光譜時改變波長的時間。這對測量造成了限制。例如,當這樣的方法用于色譜儀系統的檢測器區時,樣品在流動時不能執行測量;在測量的過程中,樣品必須是靜置在室中。
            3、根據本發明的針對解決上述問題的同步驅動光色散元件的方法是用來驅動光色散裝置中的第一光色散元件和第二光接收元件的方法,該光色散裝置包括:第一光色散單元,其具有第一光色散元件和用以驅動第一光色散元件的第一脈沖馬達;第二光色散單元,其具有第二光色散元件和用以驅動第二光色散元件的第二脈沖馬達;以及脈沖發送器,用以將第一脈沖數的脈沖發送至第一脈沖馬達和將第二脈沖數的脈沖發送至第二脈沖馬達,第一脈沖數的脈沖必須以預定間隔順序改變由第一光色散裝置產生的單色光的波長,第二脈沖數的脈沖有必要以預定間隔順序改變由第二光色散裝置產生的單色光的波長。如果第二脈沖數大于第一脈沖數,那么至第二脈沖馬達的脈沖的發送率必須比至第一脈沖馬達的脈沖的發送率要高,或者如果第一和第二脈沖馬達具有不同的開始/停止區域和/或扭轉范圍的特性,則至第二脈沖馬達的第二脈沖數的脈沖的發送率有可能偏離第二脈沖馬達的開始/停止區域或扭轉范圍,從而導致第二脈沖馬達失步。
            4、為解決這一問題,根據本發明一個較佳方式的方法包括如下步驟:檢查發送至第二脈沖馬達的第二脈沖數的脈沖的發送率是否在第二脈沖馬達的開始/停止區域或扭轉范圍內,以及如果第二脈沖數的脈沖的發送率在上述區域或范圍之外,減少脈沖的第二脈沖數的發送率的同時,增加將在第一脈沖發送時間內發送的第二脈沖數的脈沖的另一部分的發送率。通過這一方法,第一和第二脈沖馬達能夠以高速、同步的方式以及以在開始/停止區域或扭轉范圍內的脈沖率被確切驅動。
            三、操作方法
            根據本設備的針對解決上述問題的用以同步驅動光色散元件的系統包括:第一光色散單元,其具有第一光色散元件和用以驅動第一光色散元件的第一脈沖馬達;以及第二光色散單元,其具有第二光色散元件和用以驅動第二光色散元件的第二脈沖馬達,通過將第一脈沖數的脈沖發送至第一脈沖馬達和將第二脈沖數的脈沖發送至第二脈沖馬達,該系統能夠同步驅動第一光色散元件和第二光接收元件,脈沖的第一脈沖數有必要以預定間隔順序改變由第一光色散裝置產生的單色光的波長,第二脈沖數的脈沖有必要以預定間隔順序改變由第二光色散裝置產生的單色光的波長,并且所述系統進一步包括:
             a、存儲部,用以存儲:與被發送至所述第一脈沖馬達的脈沖數和由所述第一光散射元件產生的單色光的波長的變化有關的第一光散射元件信息;與被發送至所述第二脈沖馬達的脈沖數和由所述第二光散射元件產生的單色光的波長的變化有關的第二光散射元件信息;與所述第一脈沖馬達的開始/停止區域和回轉范圍有關的所述第一脈沖馬達的動態特性信息;以及與所述第二脈沖馬達的開始/停止區域和回轉范圍有關的所述第二脈沖馬達的動態特性信息;
            b、驅動條件設定部,用于允許作業者設定由所述第一光散射元件和所述第二光散射元件產生的單色光的變化一開始波長、變化一結束波長以及波長一變化間隔作為同步驅動條件;
            c、脈沖發送方式創建部,用于基于所述第一光散射元件信息、在所述第一脈沖馬達的開始/停止區域或回轉范圍內的脈沖率以及同步傳動條件,創建用以在所述第一脈沖發送時間內發送所述第一脈沖數的脈沖的第一脈沖發送方式,以及創建用于在所述第一脈沖發送時間內發送所述第二脈沖數的脈沖的第二脈沖發送方式;以及
            d、脈沖發送器,其基于所述第一脈沖發送方式和所述第二脈沖發送方式將脈沖發送至所述第一脈沖馬達和所述第二脈沖馬達。
            e、根據本發明的系統的一個較佳方式中,脈沖發送方式創建單元檢查發送至第二脈沖馬達的第二脈沖數的脈沖的發送率是否在第二脈沖馬達的開始/停止區域或扭轉范圍內,如果第二脈沖數的脈沖的發送率在上述區域或范圍之外,那么減少第二脈沖數的脈沖的發送率的同時,增加將在第一脈沖發送時間內發送的第二脈沖數的脈沖的另一部分的發送率。
            f、通過這一系統,第一和第二脈沖馬達都能夠以高速、同步的方式以及以在各自的開始/停止區域或扭轉范圍內的脈沖率被確切驅動。

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