專利名稱：多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光、機(jī)、電一體化的化學(xué)分析儀器，尤其涉及一種非分光光譜類化學(xué)分析儀器中用到的多通道信號(hào)增益控制裝置，應(yīng)用于針對(duì)原子熒光光譜儀中。
背景技術(shù)：
原子熒光法的分析對(duì)象與原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法相同，都可以對(duì)數(shù)十種元素進(jìn)行定量分析。但用常規(guī)的原子光譜分析方法測(cè)定這些元素有很大困難。因?yàn)槭紫冗@些元素的激發(fā)譜線大都落在紫外線區(qū)，因此測(cè)量靈敏度較低。采用氫化物發(fā)生進(jìn)樣方法是利用某些能產(chǎn)生初生態(tài)氫的還原劑貨通過化學(xué)發(fā)應(yīng)，將樣品溶液中的待測(cè)組分還原為揮發(fā)性共價(jià)氫化物，然后借助載氣流將其導(dǎo)入原子光譜分析系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的方式。
原子吸收分析和原子熒光分析都是基于物質(zhì)基態(tài)原子對(duì)光的吸收性質(zhì)。原子吸收光譜分析是測(cè)量光源被分析物質(zhì)的基態(tài)原子吸收前后光強(qiáng)的變化，而原子熒光光譜分析是測(cè)量分析物質(zhì)基態(tài)原子被光源激發(fā)后，自發(fā)發(fā)射的熒光強(qiáng)度。所以光源是原子吸收與原子熒光光譜儀的重要組成部分，它的性能指標(biāo)直接影響分析的檢出限、精密度及穩(wěn)定性等性能。光源包括用于激發(fā)被測(cè)元素原子光譜的激發(fā)光源及用于AAS背景校正的連續(xù)光源。用于原子吸收光譜儀的激發(fā)光源必須是銳線光源，常用的激發(fā)光源有空心陰極燈。
空心陰極燈是一種特殊的低壓輝光放電燈，當(dāng)陰極與陽極間施加300-500V電壓時(shí)(陽極正、陰極負(fù))，極間形成一電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)作用下，由陰極向陽極運(yùn)動(dòng)，并與充人的惰性氣體分子發(fā)生碰撞，從而使惰性氣體分子電離。氣體的正離子以極高的速度向陰極運(yùn)動(dòng)，并撞擊陰極內(nèi)壁，引起陰極物質(zhì)濺射。濺射出的陰極元素的原子在空心陰極內(nèi)形成原子云，原子進(jìn)一步與氣體離子撞擊后被激發(fā)至高能態(tài)。處于高能態(tài)的原子很不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)回到基態(tài)，在由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)以光的形式釋放出多余的能量。激發(fā)光子的能量等于該原子的激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此從空心陰極燈射出的激發(fā)光的波長嚴(yán)格等于該元素原子的吸收波長。在空心陰極燈的光譜輻射中，除陰極元素的光譜外，還有內(nèi)充氣體、雜質(zhì)元素及陰極支撐金屬材料的光譜。
光譜儀器中，監(jiān)測(cè)器用來完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，即將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，為以后的信號(hào)處理做準(zhǔn)備。常用的檢測(cè)器是光電倍增管。
光電倍增管是一種多極的真空光電管，內(nèi)部有電子倍增機(jī)構(gòu)，內(nèi)增益極高，是目前靈敏度最高、響應(yīng)速度最快的一種光電檢測(cè)器，廣泛應(yīng)用于各種光譜儀器上。光電倍增管由光窗、光電陰極、電子聚焦系統(tǒng)、電子倍增系統(tǒng)和陽極等5個(gè)部分組成。光窗是人射光的通道，同時(shí)也是對(duì)光吸收較多的部分，波長越短吸收越多，所以光電倍增管光譜特性的短波閾值取決于光窗材料，用于AAS及AFS的光電倍增管的光窗材料常采用能透過紫外線的玻璃或熔融石英。光電陰極的作用是光電變換，接收人射光，向外發(fā)射光電子。
處于基態(tài)的分析元素原子受到特征波長輻射線激發(fā)，發(fā)出特定波長原子熒光信號(hào)，每一種元素都有特定的原子熒光光譜。通過檢測(cè)，此時(shí)熒光的強(qiáng)度，進(jìn)行定量分析是原子熒光光譜儀的工作原理。
許多非分光光譜類化學(xué)分析儀器均由光電倍增管作為光電換能部件，它的作用是把檢測(cè)光的輻射功率轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。典型的光電倍增管在應(yīng)用時(shí)，其陰極偏置電壓相對(duì)于陽極為幾百伏的負(fù)高壓，光電倍增管的增益可隨陰極偏置電壓在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)調(diào)整，非常適合進(jìn)行微光級(jí)別的檢測(cè)。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，通常的做法是在測(cè)試中保持光電倍增管的陰極偏置電壓為一固定負(fù)高壓，這樣使用光電倍增管，浪費(fèi)了它的一個(gè)優(yōu)秀功能。在作化學(xué)分析時(shí)，經(jīng)常要同時(shí)測(cè)量多種元素，而各種元素對(duì)儀器的靈敏度要求是不同的，一臺(tái)儀器很很難同時(shí)完成這樣的工作。目前解決此問題普遍采用的方法有兩種。第一種方法是改變燈源強(qiáng)度，第二種方法是改變放大器的放大倍數(shù)。這兩種方法各有缺點(diǎn)，一，改變燈源強(qiáng)度的方法。這種方法雖然可以調(diào)整儀器的增益范圍，但是增益被改變的范圍卻低于一個(gè)量級(jí)。原因是燈源強(qiáng)度由燈供電電流調(diào)節(jié)，而電流的可調(diào)節(jié)范圍很窄，超出此范圍，儀器電噪聲增高、燈源的穩(wěn)定性變差，降低測(cè)試精度。二，改變放大器的放大倍數(shù)。儀器的信號(hào)放大器一般由多個(gè)集成電路構(gòu)成，進(jìn)行分級(jí)放大，以達(dá)到擴(kuò)大放大器的放大倍數(shù)的目的。即便是分級(jí)放大，整個(gè)放大器的放大倍數(shù)也就在1-2個(gè)數(shù)量級(jí)之間，因此放大倍數(shù)的可調(diào)整范圍仍然很小，不能滿足多通道樣品檢測(cè)的需求。另外，放大倍數(shù)不斷改變，使檢測(cè)儀器喪失了標(biāo)準(zhǔn)性和重復(fù)性的最基本功能。
對(duì)于待測(cè)樣品中，濃度有明顯差異的，不同性質(zhì)的元素同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，目前的原子熒光光譜儀的信號(hào)檢測(cè)技術(shù)存在著數(shù)據(jù)可靠性差和準(zhǔn)確性不高等缺點(diǎn)，影響原子熒光光譜分析方法在多通道分析中的應(yīng)用。專利號(hào)為03262713.0，名稱為多通道原子熒光光譜儀的實(shí)用新型專利中，信號(hào)通道原理采用產(chǎn)生的一組元素?zé)晒庑盘?hào)，由電檢測(cè)器接收后，輸出這組混合電信號(hào)通過電子開關(guān)，在解調(diào)信號(hào)的控制下被分離后，后級(jí)各自的信號(hào)處理電路進(jìn)行再處理。這種信號(hào)通道構(gòu)成的儀器，無法克服在測(cè)定上述樣品時(shí)的不足。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用調(diào)節(jié)光電倍增管陰極偏置電壓的方法來控制光電倍增管的增益，使光電倍增管的增益范圍寬大大加寬，可以達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。另外，光電倍增管的增益與陰極偏置電壓成線性關(guān)系，增益與陰極偏置電壓的log-log曲線可在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的增益范圍內(nèi)保持線性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)整多通道信號(hào)增益系統(tǒng)及其增益方法，應(yīng)能滿足對(duì)于多個(gè)信號(hào)的增益不同的要求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，包括光電倍增管1，放大器7，數(shù)據(jù)采集單元8，光電倍增管電源控制單元3。所述數(shù)據(jù)采集單元8包括信號(hào)采集保持電路9和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10。所述光電倍增管電源控制單元3包括D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5和光電倍增管高壓電源4。光電倍增管1的信號(hào)輸出端線路連接到放大器7的信號(hào)輸入端，放大器7的輸出端線路連接到數(shù)據(jù)采集單元8中信號(hào)采集保持電路9的輸入端。
多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)還包括信號(hào)發(fā)生器6、固態(tài)繼電器2、信號(hào)處理單元11。所述的信號(hào)處理單元11包括數(shù)據(jù)處理裝置17、數(shù)據(jù)判斷裝置12、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13、信號(hào)觸發(fā)控制裝置14和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16。所述的信號(hào)處理單元11用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)計(jì)算并控制信號(hào)發(fā)生器6進(jìn)行時(shí)序控制并輸出負(fù)高壓控制信號(hào)給光電倍增管電源控制單元3，對(duì)光電倍增管1的陰極提供工作負(fù)高壓。信號(hào)處理單元11將進(jìn)行優(yōu)化后的數(shù)據(jù)采集信號(hào)進(jìn)行輸出。
在實(shí)際的系統(tǒng)中所述數(shù)據(jù)采集單元8中信號(hào)采集保持電路9的輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10的信號(hào)輸入端連接；所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10的數(shù)據(jù)輸出端與信號(hào)處理單元11的數(shù)據(jù)輸入端連接。
所述數(shù)據(jù)采集單元8中的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10將采集的數(shù)字信號(hào)傳輸給所述信號(hào)處理單元11；信號(hào)處理單元11的時(shí)序控制指令輸出端與所述信號(hào)發(fā)生器6的輸入端連接，信號(hào)處理單元11的負(fù)高壓控制信號(hào)輸出端與光電倍增管電源控制單元3中的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸入端連接；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管負(fù)高壓控制模塊的輸入端，所述的負(fù)高壓控制模塊包括光電倍增管高壓電源4和固態(tài)繼電器2；所述負(fù)高壓控制模塊將負(fù)高壓加到光電倍增管1的陰極，進(jìn)行負(fù)高壓增益。
上述負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)其中一種實(shí)施方式為光電倍增管高壓電源組；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4的輸出電壓線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的輸出端線路連接到光電倍增管1的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的2至12路輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4產(chǎn)生2至12路的輸出信號(hào)，光電倍增管高壓電源組4的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的受控端接收信號(hào)發(fā)生器6的時(shí)序指令，選擇光電倍增管高壓電源組4的一路提供給光電倍增管1。
所述負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)的另一種實(shí)施方式為單個(gè)光電信增管高壓電源；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，由所述的固態(tài)繼電器2進(jìn)行切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)；所述固態(tài)繼電器2的單信號(hào)輸出端線路與光電倍增管高壓電源4的輸入端連接，光電倍增管高壓電源4的輸出電壓線路連接到光電倍增管1的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的受控端接收信號(hào)發(fā)生器6的時(shí)序指令，順序切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)固態(tài)繼電器2將每次切換的單路負(fù)高壓增益信號(hào)傳輸給單個(gè)光電倍增管高壓電源4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4產(chǎn)生一路的輸出信號(hào)提供給光電倍增管1。
信號(hào)發(fā)生器6產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)給固態(tài)繼電器2，控制當(dāng)前通道繼電器的狀態(tài)。信號(hào)發(fā)生器6的另一時(shí)序控制信號(hào)線路連接到數(shù)據(jù)采集單元8，控制數(shù)據(jù)采集單元8對(duì)當(dāng)前通道的元素進(jìn)行熒光數(shù)據(jù)采集。
信號(hào)處理單元11中數(shù)據(jù)處理裝置17用于對(duì)各通道元素采集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算處理。數(shù)據(jù)判斷裝置12是對(duì)各通道采集元素的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行判優(yōu)的裝置，即判斷通道的信號(hào)數(shù)據(jù)是否需要進(jìn)行負(fù)高壓增益優(yōu)化的過程。信號(hào)處理單元11中的數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13計(jì)算各通道元素進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整數(shù)值。所述信號(hào)觸發(fā)控制裝置14用于觸發(fā)所述信號(hào)發(fā)生器6，進(jìn)而進(jìn)行時(shí)序控制。所述負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15將負(fù)高壓數(shù)值傳輸給光電倍增管電源控制單元3，產(chǎn)生負(fù)高壓提供給光電倍增管1。所述數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出各通道元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。其中，信號(hào)發(fā)生器6用于控制固態(tài)繼電器2按通道順序進(jìn)行負(fù)高壓切換，把每個(gè)通道調(diào)整的負(fù)高壓依次提供給光電倍增管。信號(hào)發(fā)生器6為多通道信號(hào)觸發(fā)器。
所述數(shù)據(jù)采集單元8用于對(duì)各通道數(shù)據(jù)進(jìn)行順序數(shù)據(jù)采集；所述信號(hào)采集保持電路9為由數(shù)據(jù)采樣保持通用芯片LF1/2/398；所述光電倍增管高壓電源4為光電倍增管提供高壓電源。
所述放大器7為常規(guī)放大器。
多通道信號(hào)增益控制方法，所述方法中包括光電倍增管1，放大器7，數(shù)據(jù)采集單元8，光電倍增管電源控制單元。所述的控制方法中還包括信號(hào)發(fā)生器6、固態(tài)繼電器2、信號(hào)處理單元11；所述的信號(hào)處理單元11包括數(shù)據(jù)處理裝置17、數(shù)據(jù)判斷裝置12、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13、信號(hào)觸發(fā)控制裝置14和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16；多通道信號(hào)增益控制方法包括A、信號(hào)發(fā)生器6的觸發(fā)步驟所述信號(hào)處理單元11中的信號(hào)觸發(fā)控制裝置14將觸發(fā)信號(hào)傳輸給信號(hào)發(fā)生器6；B、各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟觸發(fā)的信號(hào)發(fā)生器6控制固態(tài)繼電器2、光電倍增管1、放大器7和數(shù)據(jù)采集單元8在單位采集周期內(nèi)進(jìn)行各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)采集；C、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的預(yù)處理步驟所述數(shù)據(jù)處理裝置17對(duì)各通道采集元素的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算；
D、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的判斷優(yōu)化步驟所述信號(hào)處理單元11中數(shù)據(jù)判斷裝置12對(duì)采集并經(jīng)處理后的各通道數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行判斷步驟，順序判斷各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)是否進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的步驟；E、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的輸出步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置12的判斷結(jié)果為元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)；F、各通道元素的負(fù)高壓調(diào)整的數(shù)值的計(jì)算步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置12的判斷結(jié)果為元素采集需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13計(jì)算得出各元素增益優(yōu)化的負(fù)高壓數(shù)值；G、負(fù)高壓控制信號(hào)輸出步驟信號(hào)處理單元11將計(jì)算的負(fù)高壓數(shù)值傳輸給負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15的信號(hào)輸入端，由負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15將數(shù)值信號(hào)傳輸給光電倍增管電源控制單元3中D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5；H、重復(fù)步驟重復(fù)步驟A-F，直至元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
其中，步驟B各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟中包括(1)所述固態(tài)繼電器2根據(jù)信號(hào)發(fā)生器6的指令，導(dǎo)通需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的通道，將對(duì)該元素進(jìn)行增益調(diào)整的負(fù)高壓由光電倍增管高壓電源4提供給光電倍增管1；(2)數(shù)據(jù)采集步驟所述采集元素的熒光信號(hào)，由經(jīng)過負(fù)高壓調(diào)整的光電倍增管1進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換(3)數(shù)據(jù)信號(hào)放大步驟所述放大器7經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大(4)數(shù)據(jù)信號(hào)保持步驟將放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)通過信號(hào)采集保持電路9進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)采樣保持；(5)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換步驟將采樣保持的數(shù)據(jù)信號(hào)通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元11。
本發(fā)明的有益效果是多通道信號(hào)增益控制電路應(yīng)用于多通道原子熒光光譜儀，可以大大提高光譜儀的精度和適用范圍，可以滿足多個(gè)元素、多種濃度的檢測(cè)要求。使用本電路對(duì)樣品實(shí)施檢測(cè)，精度可以達(dá)到10-9-10-12；相對(duì)偏差可以達(dá)到2％以下。各種濃度的樣品均可在本電路的最佳靈敏度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，消除了由于信號(hào)通道電路增益相同和道間干擾而產(chǎn)生的測(cè)試偏差，測(cè)試精度的改善效果明顯。
由于本發(fā)明有很寬范圍的增益控制能力，對(duì)于一些高濃度或低濃度的被測(cè)樣品，可以一次完成檢測(cè)工作，避免了對(duì)高濃或低濃度樣品多次探索式的測(cè)試，既節(jié)省了被測(cè)樣品又提高了工作效率。


圖1是多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)實(shí)施例1。
圖2是多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)實(shí)施例2圖3是多通道信號(hào)增益控制電路圖中信號(hào)處理單元的系統(tǒng)圖。
圖4是多通道信號(hào)增益控制方法的流程圖。
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
具體實(shí)施例方式
圖1是多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)實(shí)施例1。
多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)包括光電倍增管1，放大器7，數(shù)據(jù)采集單元8，光電倍增管電源控制單元3、信號(hào)發(fā)生器6、固態(tài)繼電器2、信號(hào)處理單元11。所述數(shù)據(jù)采集單元8包括信號(hào)采集保持電路9和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10。所述光電倍增管電源控制單元3包括D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5和光電倍增管高壓電源4。
光電倍增管1的信號(hào)輸出端線路連接到放大器7的信號(hào)輸入端，放大器7的輸出端線路連接到數(shù)據(jù)采集單元8中信號(hào)采集保持電路9的輸入端。
在圖3中所述的信號(hào)處理單元11包括數(shù)據(jù)處理裝置17、數(shù)據(jù)判斷裝置12、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13、信號(hào)觸發(fā)控制裝置14和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16。所述信號(hào)處理單元11用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)計(jì)算并控制信號(hào)發(fā)生器6進(jìn)行時(shí)序控制并輸出負(fù)高壓控制信號(hào)給光電倍增管電源控制單元3，對(duì)光電倍增管1的陰極提供工作負(fù)高壓。信號(hào)處理單元11將進(jìn)行優(yōu)化后的數(shù)據(jù)采集信號(hào)進(jìn)行輸出。
在圖1系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集單元8中信號(hào)采集保持電路9的輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10的信號(hào)輸入端連接；所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10的數(shù)據(jù)輸出端與信號(hào)處理單元11的數(shù)據(jù)輸入端連接。
所述數(shù)據(jù)采集單元8中的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10將采集的數(shù)字信號(hào)傳輸給所述信號(hào)處理單元11；信號(hào)處理單元11的時(shí)序控制指令輸出端與所述信號(hào)發(fā)生器6的輸入端連接，信號(hào)處理單元11的負(fù)高壓控制信號(hào)輸出端與光電倍增管電源控制單元3中的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸入端連接； 所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管負(fù)高壓控制模塊的輸入端，所述的負(fù)高壓控制模塊包括光電倍增管高壓電源4和固態(tài)繼電器2；所述負(fù)高壓控制模塊將負(fù)高壓加到光電倍增管1的陰極，進(jìn)行負(fù)高壓增益。
上述負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)其中一種實(shí)施方式為光電倍增管高壓電源組；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4的輸出電壓線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的輸出端線路連接到光電倍增管1的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的2至12路輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4產(chǎn)生2至12路的輸出信號(hào)，光電倍增管高壓電源組4的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的受控端接收信號(hào)發(fā)生器6的時(shí)序指令，選擇光電倍增管高壓電源組4的一路提供給光電倍增管1。
信號(hào)發(fā)生器6產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)給固態(tài)繼電器2，控制當(dāng)前通道繼電器的狀態(tài)。信號(hào)發(fā)生器6的另一時(shí)序控制信號(hào)線路連接到數(shù)據(jù)采集單元8，控制數(shù)據(jù)采集單元8對(duì)當(dāng)前通道的元素進(jìn)行熒光數(shù)據(jù)采集。
信號(hào)處理單元11中數(shù)據(jù)處理裝置17用于對(duì)各通道元素采集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算處理。數(shù)據(jù)判斷裝置12是對(duì)各通道采集元素的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行判優(yōu)的裝置，即判斷通道的信號(hào)數(shù)據(jù)是否需要進(jìn)行負(fù)高壓增益優(yōu)化的過程。信號(hào)處理單元11中的數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13計(jì)算各通道元素進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整數(shù)值。所述信號(hào)觸發(fā)控制裝置14用于觸發(fā)所述信號(hào)發(fā)生器6，進(jìn)而進(jìn)行時(shí)序控制。所述負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15將負(fù)高壓數(shù)值傳輸給光電倍增管電源控制單元3，產(chǎn)生負(fù)高壓提供給光電倍增管1。所述數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出各通道元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
其中，信號(hào)發(fā)生器6用于控制固態(tài)繼電器2按通道順序進(jìn)行負(fù)高壓切換，把每個(gè)通道調(diào)整的負(fù)高壓依次提供給光電倍增管。信號(hào)發(fā)生器6為多通道信號(hào)觸發(fā)器。
所述數(shù)據(jù)采集單元8用于對(duì)各通道數(shù)據(jù)進(jìn)行順序數(shù)據(jù)采集；所述信號(hào)采集保持電路9為由數(shù)據(jù)采樣保持通用芯片LF1/2/398；
所述光電倍增管高壓電源4為光電倍增管提供高壓電源組。所述放大器7為常規(guī)放大器。
其中，光電倍增管1作為信號(hào)檢測(cè)元件，接收物質(zhì)發(fā)出的熒光。光電倍增管1的增益可調(diào)范圍很大。調(diào)整光電倍增管1的陰極偏置電壓可以調(diào)節(jié)其增益。光電倍增管1的陰極偏置電壓可以在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整，并且增益與陰極偏置電壓的log-log曲線一直保持線性。利用光電倍增管1的這一特點(diǎn)，針對(duì)2-12個(gè)不同濃度的被測(cè)元素，調(diào)整光電倍增管1的陰極偏置電壓改變其放大倍數(shù)，滿足后續(xù)放大電路對(duì)檢測(cè)信號(hào)的要求。
被測(cè)樣品發(fā)出的熒光照射到光電倍增管1上。光電倍增管1將熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。電信號(hào)經(jīng)過放大器7的放大，等待信號(hào)采集保持電路9的采樣和保持，經(jīng)過信號(hào)采集保持電路9保持的信號(hào)送入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10將模擬電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。至此，完成了一次信號(hào)數(shù)據(jù)采集的過程。
每個(gè)元素的數(shù)據(jù)采集信號(hào)輸入進(jìn)信號(hào)處理單元11中。在信號(hào)處理單元11中比較、計(jì)算，得出最佳增益值。輸出這一增益值給光電倍增管電源控制單元3的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5。D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5控制光電倍增管高壓電源4產(chǎn)生適合被測(cè)樣品的負(fù)高壓電平，這一負(fù)高壓電平驅(qū)動(dòng)光電倍增管1的陰極偏置電壓從而改變光電倍增管1的放大倍數(shù)，進(jìn)而滿足了放大器7對(duì)信號(hào)輸入電平的要求。使整個(gè)電路工作在最佳狀態(tài)，具有最佳靈敏度。
圖2為多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)實(shí)施例2。
圖1中負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)其中一種實(shí)施方式為光電倍增管高壓電源組。圖2中負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)為單個(gè)光電倍增管高壓電源；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，由所述的固態(tài)繼電器2進(jìn)行切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)；所述固態(tài)繼電器2的單信號(hào)輸出端線路與光電倍增管高壓電源4的輸入端連接，光電倍增管高壓電源4的輸出電壓線路連接到光電倍增管1的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器2的輸入端，固態(tài)繼電器2的受控端接收信號(hào)發(fā)生器6的時(shí)序指令，順序切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)；固態(tài)繼電器2將每次切換的單路負(fù)高壓增益信號(hào)傳輸給單個(gè)光電倍增管高壓電源4的輸入端，光電倍增管高壓電源組4產(chǎn)生一路的輸出信號(hào)提供給光電倍增管1，達(dá)到平衡增益的目的。
圖3是多通道信號(hào)增益控制電路圖中信號(hào)處理單元的系統(tǒng)圖。
在圖3中所述的信號(hào)處理單元11包括數(shù)據(jù)處理裝置17、數(shù)據(jù)判斷裝置12、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13、信號(hào)觸發(fā)控制裝置14和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16。所述信號(hào)處理單元11用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)計(jì)算并控制信號(hào)發(fā)生器6進(jìn)行時(shí)序控制并輸出負(fù)高壓控制信號(hào)給光電倍增管電源控制單元3，對(duì)光電倍增管1的陰極提供工作負(fù)高壓。信號(hào)處理單元11將進(jìn)行優(yōu)化后的數(shù)據(jù)采集信號(hào)進(jìn)行輸出。
信號(hào)處理單元11中數(shù)據(jù)處理裝置17用于對(duì)各通道元素采集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算處理。數(shù)據(jù)判斷裝置12是對(duì)各通道采集元素的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行判優(yōu)的裝置，即判斷通道的信號(hào)數(shù)據(jù)是否需要進(jìn)行負(fù)高壓增益優(yōu)化的過程。信號(hào)處理單元11中的數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13計(jì)算各通道元素進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整數(shù)值。所述信號(hào)觸發(fā)控制裝置14用于觸發(fā)所述信號(hào)發(fā)生器6，進(jìn)而進(jìn)行時(shí)序控制。所述負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15將負(fù)高壓數(shù)值傳輸給光電倍增管電源控制單元3，產(chǎn)生負(fù)高壓提供給光電倍增管1。所述數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出各通道元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖4為多通道信號(hào)增益控制方法的流程圖。
多通道信號(hào)增益控制方法包括A、信號(hào)發(fā)生器6的觸發(fā)步驟所述信號(hào)處理單元11中的信號(hào)觸發(fā)控制裝置14將觸發(fā)信號(hào)傳輸給信號(hào)發(fā)生器6；B、各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟觸發(fā)的信號(hào)發(fā)生器6控制固態(tài)繼電器2、光電倍增管1、放大器7和數(shù)據(jù)采集單元8在單位采集周期內(nèi)進(jìn)行各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)采集；C、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的預(yù)處理步驟所述數(shù)據(jù)處理裝置17對(duì)各通道采集元素的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算；D、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的判斷優(yōu)化步驟所述信號(hào)處理單元11中數(shù)據(jù)判斷裝置12對(duì)采集并經(jīng)處理后的各通道數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行判斷步驟，順序判斷各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)是否進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的步驟；E、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的輸出步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置12的判斷結(jié)果為元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)；F、各通道元素的負(fù)高壓調(diào)整的數(shù)值的計(jì)算步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置12的判斷結(jié)果為元素采集需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)計(jì)算裝置13計(jì)算得出各元素增益優(yōu)化的負(fù)高壓數(shù)值；G、負(fù)高壓控制信號(hào)輸出步驟信號(hào)處理單元11將計(jì)算的負(fù)高壓數(shù)值傳輸給負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15的信號(hào)輸入端，由負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置15將數(shù)值信號(hào)傳輸給光電倍增管電源控制單元3中D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路5；H、重復(fù)步驟重復(fù)步驟A-F，直至元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置16輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
其中，步驟B各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟中包括(1)所述固態(tài)繼電器2根據(jù)信號(hào)發(fā)生器6的指令，導(dǎo)通需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的通道，將對(duì)該元素進(jìn)行增益調(diào)整的負(fù)高壓提供給光電倍增管1；(2)數(shù)據(jù)采集步驟所述采集元素的熒光信號(hào)，由經(jīng)過負(fù)高壓調(diào)整的光電倍增管1進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；(3)數(shù)據(jù)信號(hào)放大步驟所述放大器7經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大；(4)數(shù)據(jù)信號(hào)保持步驟將放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)通過信號(hào)采集保持電路9進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)采樣保持；(5)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換步驟將采樣保持的數(shù)據(jù)信號(hào)通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元11。
權(quán)利要求
1.多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，包括光電倍增管(1)，放大器(7)，數(shù)據(jù)采集單元(8)，光電倍增管電源控制單元(3)；所述數(shù)據(jù)采集單元(8)包括信號(hào)采集保持電路(9)和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)；所述光電倍增管電源控制單元(3)包括D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)和光電倍增管高壓電源(4)；光電倍增管(1)的信號(hào)輸出端線路連接到放大器(7)的信號(hào)輸入端，放大器(7)的輸出端線路連接到數(shù)據(jù)采集單元(8)中信號(hào)采集保持電路(9)的輸入端；其特征是所述多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)還包括信號(hào)發(fā)生器(6)、固態(tài)繼電器(2)、信號(hào)處理單元(11)；所述的信號(hào)處理單元(11)包括數(shù)據(jù)處理裝置(17)、數(shù)據(jù)判斷裝置(12)、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置(13)、信號(hào)觸發(fā)控制裝置(14)和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置(15)和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置(16)；所述的信號(hào)處理單元(11)用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)計(jì)算并控制信號(hào)發(fā)生器(6)進(jìn)行時(shí)序控制并輸出負(fù)高壓控制信號(hào)給光電倍增管電源控制單元(3)，對(duì)光電倍增管(1)的陰極提供工作負(fù)高壓；信號(hào)處理單元(11)將進(jìn)行優(yōu)化后的數(shù)據(jù)采集信號(hào)進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)采集單元(8)中信號(hào)采集保持電路(9)的輸出端與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)的信號(hào)輸入端連接；所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)的數(shù)據(jù)輸出端與信號(hào)處理單元(11)的數(shù)據(jù)輸入端連接；所述數(shù)據(jù)采集單元(8)中的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)將采集的數(shù)字信號(hào)傳輸給所述信號(hào)處理單元(11)；信號(hào)處理單元(11)的時(shí)序控制指令輸出端與所述信號(hào)發(fā)生器(6)的輸入端連接，信號(hào)處理單元(11)的負(fù)高壓控制信號(hào)輸出端與光電倍增管電源控制單元(3)中的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸入端連接；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管負(fù)高壓控制模塊的輸入端所述的負(fù)高壓控制模塊包括光電倍增管高壓電源(4)和固態(tài)繼電器(2)；所述負(fù)高壓控制模塊將負(fù)高壓加到光電倍增管(1)的陰極；信號(hào)發(fā)生器(6)產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)給固態(tài)繼電器(2)，控制當(dāng)前通道繼電器的狀態(tài)；信號(hào)發(fā)生器(6)的另一時(shí)序控制信號(hào)線路連接到數(shù)據(jù)采集單元(8)，控制數(shù)據(jù)采集單元(8)對(duì)當(dāng)前通道的元素進(jìn)行熒光數(shù)據(jù)采集；信號(hào)處理單元(11)中數(shù)據(jù)處理裝置(17)用于對(duì)各通道元素采集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算處理；數(shù)據(jù)判斷裝置(12)是對(duì)各通道采集元素的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行判優(yōu)的裝置，即判斷通道的信號(hào)數(shù)據(jù)是否需要進(jìn)行負(fù)高壓增益優(yōu)化的過程；信號(hào)處理單元(11)中的數(shù)據(jù)計(jì)算裝置(13)計(jì)算各通道元素進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整數(shù)值；所述信號(hào)觸發(fā)控制裝置(14)用于觸發(fā)所述信號(hào)發(fā)生器(6)，進(jìn)而進(jìn)行時(shí)序控制；所述負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置(15)將負(fù)高壓數(shù)值傳輸給光電倍增管電源控制單元(3)，產(chǎn)生負(fù)高壓提供給光電倍增管(1)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置(16)輸出各通道元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，其特征是所述負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)為光電倍增管高壓電源組；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組4的輸入端，光電倍增管高壓電源組(4)的輸出電壓線路連接到固態(tài)繼電器(2)的輸入端，固態(tài)繼電器(2)的輸出端線路連接到光電倍增管(1)的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的2至12路輸出信號(hào)線路連接到光電倍增管高壓電源組(4)的輸入端，光電倍增管高壓電源組(4)產(chǎn)生2至12路的輸出信號(hào)，光電倍增管高壓電源組(4)的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器(2)的輸入端，固態(tài)繼電器(2)的受控端接收信號(hào)發(fā)生器(6)的時(shí)序指令，選擇光電倍增管高壓電源組(4)的一路提供給光電倍增管(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，其特征是所述負(fù)高壓控制模塊中的光電倍增管高壓電源(4)為單個(gè)光電倍增管高壓電源；所述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器(2)的輸入端，由所述的固態(tài)繼電器(2)進(jìn)行切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)；所述固態(tài)繼電器(2)的單信號(hào)輸出端線路與光電倍增管高壓電源(4)的輸入端連接，光電倍增管高壓電源(4)的輸出電壓線路連接到光電倍增管(1)的陰極；所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端產(chǎn)生2至12路輸出信號(hào)，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)的2至12路輸出信號(hào)線路連接到固態(tài)繼電器(2)的輸入端，固態(tài)繼電器(2)的受控端接收信號(hào)發(fā)生器(6)的時(shí)序指令，順序切換負(fù)高壓電源的2-12組設(shè)置信號(hào)；固態(tài)繼電器(2)將每次切換的單路負(fù)高壓增益信號(hào)傳輸給單個(gè)光電倍增管高壓電源(4)的輸入端，光電倍增管高壓電源組(4)產(chǎn)生一路的輸出信號(hào)提供給光電倍增管(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)，其特征是信號(hào)發(fā)生器(6)用于控制固態(tài)繼電器(2)按通道順序進(jìn)行負(fù)高壓切換，把每個(gè)通道調(diào)整的負(fù)高壓依次提供給光電倍增管；所述數(shù)據(jù)采集單元(8)用于對(duì)各通道數(shù)據(jù)進(jìn)行順序數(shù)據(jù)采集；所述信號(hào)采集保持電路(9)為由數(shù)據(jù)采樣保持通用芯片LF1/2/398；所述光電倍增管高壓電源(4)為光電倍增管提供高壓電源；所述放大器(7)為常規(guī)放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的多通道信號(hào)增益控制方法，所述方法中包括光電倍增管(1)，放大器(7)，數(shù)據(jù)采集單元(8)，光電倍增管電源控制單元(3)；其特征在于所述的控制方法中還包括信號(hào)發(fā)生器(6)、固態(tài)繼電器(2)、信號(hào)處理單元(11)；所述的信號(hào)處理單元(11)包括數(shù)據(jù)處理裝置(17)、數(shù)據(jù)判斷裝置(12)、數(shù)據(jù)計(jì)算裝置(13)、信號(hào)觸發(fā)控制裝置(14)和負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置(15)和數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置(16)；多通道信號(hào)增益控制方法包括A、信號(hào)發(fā)生器(6)的觸發(fā)步驟所述信號(hào)處理單元(11)中的信號(hào)觸發(fā)控制裝置(14)將觸發(fā)信號(hào)傳輸給信號(hào)發(fā)生器(6)；B、各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟觸發(fā)的信號(hào)發(fā)生器(6)控制固態(tài)繼電器(2)、光電倍增管(1)、放大器(7)和數(shù)據(jù)采集單元(8)在單位采集周期內(nèi)進(jìn)行各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)采集；C、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的預(yù)處理步驟所述數(shù)據(jù)處理裝置(17)對(duì)各通道采集元素的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)積分計(jì)算；D、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的判斷優(yōu)化步驟所述信號(hào)處理單元(11)中數(shù)據(jù)判斷裝置(12)對(duì)采集并經(jīng)處理后的各通道數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行判斷步驟，順序判斷各通道元素的數(shù)據(jù)信號(hào)是否進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的步驟；E、數(shù)據(jù)采集信號(hào)的輸出步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置(12)的判斷結(jié)果為元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置(16)輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)；F、各通道元素的負(fù)高壓調(diào)整的數(shù)值的計(jì)算步驟若數(shù)據(jù)判斷裝置(12)的判斷結(jié)果為元素采集需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整步驟，則數(shù)據(jù)計(jì)算裝置(13)計(jì)算得出各元素增益優(yōu)化的負(fù)高壓數(shù)值；G、負(fù)高壓控制信號(hào)輸出步驟信號(hào)處理單元(11)將計(jì)算的負(fù)高壓數(shù)值傳輸給負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置(15)的信號(hào)輸入端，由負(fù)高壓控制信號(hào)輸出裝置(15)將數(shù)值信號(hào)傳輸給光電倍增管電源控制單元(3)中D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(5)；H、重復(fù)步驟重復(fù)步驟A-F，直至元素采集不需要負(fù)高壓增益調(diào)整，則數(shù)據(jù)信號(hào)輸出裝置(16)輸出元素采集數(shù)據(jù)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多通道信號(hào)增益控制方法，其特征在于所述步驟B各通道元素順序采集數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟中包括(a)所述固態(tài)繼電器(2)根據(jù)信號(hào)發(fā)生器(6)的指令，導(dǎo)通需要進(jìn)行負(fù)高壓增益調(diào)整的通道，將對(duì)該元素進(jìn)行增益調(diào)整的負(fù)高壓由光電倍增管高壓電源(4)提供給光電倍增管(1)；(b)數(shù)據(jù)采集步驟所述采集元素的熒光信號(hào)，由經(jīng)過負(fù)高壓調(diào)整的光電倍增管(1)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；(c)數(shù)據(jù)信號(hào)放大步驟所述放大器(7)將經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大；(d)數(shù)據(jù)信號(hào)保持步驟將放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)通過信號(hào)采集保持電路(9)進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)采樣保持；(e)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換步驟將采樣保持的數(shù)據(jù)信號(hào)通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元(11)。
全文摘要
本發(fā)明為多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明公開了一種非分光光譜類化學(xué)分析儀器中用到的多通道信號(hào)增益控制系統(tǒng)和方法。利用光電倍增管陰極偏置電壓可以控制光電倍增管放大倍數(shù)的特性，選用2至12路光電倍增管電源控制單元，將其產(chǎn)生的負(fù)高壓經(jīng)過導(dǎo)線連接到固態(tài)繼電器的輸入端，固態(tài)繼電器根據(jù)信號(hào)發(fā)生器的指令選擇一路負(fù)高壓連接到光電倍增管的陰極，從而改變光電倍增管的放大倍數(shù)。提高多通道信號(hào)增益控制電路的靈敏度。使非分光光譜類化學(xué)分析儀器能夠檢測(cè)更多的樣品，檢測(cè)更廣泛的樣品濃度。
文檔編號(hào)H01J43/00GK1858581SQ20051006796
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者周志恒 申請(qǐng)人:周志恒