專利名稱：基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可測量納米顆粒的方法及裝置，特別涉及一種基于帶通濾波的動 態(tài)光散射納米顆粒測量方法及裝置，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域?？捎糜诳茖W(xué)研究、生物醫(yī)藥、化工 能源、環(huán)境保護等涉及納米顆粒生產(chǎn)與過程控制的多個領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在動態(tài)光散射納米顆粒測量技術(shù)中，一般采用數(shù)字相關(guān)器得到散射光信號的自相 關(guān)函數(shù)或利用功率譜估計方法得到散射光信號的功率譜密度函數(shù)，由此通過矩陣反演獲得 納米顆粒的粒徑分布參數(shù)。激光器發(fā)出的激光由單個或多個透鏡組合形成會聚光后照射到溶液中的納米顆 粒上發(fā)生散射，散射光信號中包含了顆粒的粒徑信息。散射光信號的探測一般有三種方式一.直接探測散射光信號或經(jīng)過透鏡會聚后 探測；ニ.將散射光信號與光源發(fā)出的部分激光干渉后探測；三.將散射光反饋入激光腔 內(nèi)與腔內(nèi)激光發(fā)生自混頻調(diào)制激光輸出并由設(shè)置在激光器后端的光電探測器探測。待測顆粒的散射光信號經(jīng)相關(guān)器處理得到自相關(guān)函數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法，其特征在于，方法步驟為 由激光器發(fā)出的激光照射到溶液中的納米顆粒，顆粒的散射光直接被光電探測器探測，或與原始激光的部分光干涉后被光電探測器探測，或反饋入激光腔內(nèi)產(chǎn)生自混頻信號后被光電探測器探測；由光電探測器探測到的信號經(jīng)預(yù)放大器放大后依次并行送入M路由緩沖器、不同頻率中心的帶通濾波器和RMS方均根處理器串聯(lián)而成的電路，得到M個不同頻率處的信號方均根值，被A/D采集卡采樣，最終獲得M個不同頻率處的功率譜密度函數(shù)，用理論公式可以表示為
2.一種實現(xiàn)基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法的裝置，特征在于，該裝置包括激光器、測量區(qū)、光電探測器和模擬電路，所述的模擬電路包括一預(yù)放大器和頻率通道總數(shù)M相應(yīng)的M路由緩沖器、不同頻率中心的帶通濾波器和RMS方均根處理器串聯(lián)而成的電路，由激光器發(fā)射出的光束照射到測量區(qū)，測量區(qū)內(nèi)顆粒散射光被光電探測器接收，光電探測器輸出的信號經(jīng)預(yù)放大器放大后，并行送入所述的M路由緩沖器、不同頻率中心的帶通濾波器和RMS方均根處理器串聯(lián)而成的電路，得到多個不同頻率處的信號方均根值，被 A/D采集卡采樣，最終得到功率譜密度函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法的裝置， 特征在于，在激光器和測量區(qū)之間置有分束鏡，由激光器發(fā)射出的光束，通過分束鏡分成兩束，一束透過分束鏡，照射到測量區(qū)；一束被分束鏡反射后作為本征光，測量區(qū)內(nèi)顆粒散射光與本征光干涉，被光電探測器探測，最后通過模擬電路得到功率譜密度函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法的裝置， 特征在于，光電探測器置于激光器后面，由激光器發(fā)射出的光束，照射到測量區(qū)，顆粒后向散射光反饋入激光諧振腔內(nèi)與原始激光發(fā)生混頻，激光器的后向輸出光被光電探測器探測，最后通過模擬電路得到功率譜密度函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于帶通濾波的動態(tài)光散射納米顆粒測量方法及裝置。激光入射到溶液中作布朗運動的納米顆粒上，顆粒的散射光直接被探測，或與原始激光的部分光干涉后被探測，或反饋入激光腔內(nèi)發(fā)生自混頻且自混頻信號被探測。光電探測器輸出的信號預(yù)放大后，并行送入M路由緩沖器、不同頻率中心的帶通濾波器和RMS方均根處理器串聯(lián)而成的電路，得到M個不同頻率處的信號方均根值，被A/D采集卡采樣，最終獲得M個不同頻率處的功率譜密度函數(shù)，本發(fā)明解決了現(xiàn)有方法中因系數(shù)矩陣嚴(yán)重病態(tài)導(dǎo)致反演計算魯棒性差的問題。降低了對數(shù)據(jù)采集速度、數(shù)據(jù)采集量、儲存量、處理量等方面的要求，縮短了數(shù)據(jù)處理時間，可實現(xiàn)對納米顆粒粒徑的快速測試。
文檔編號G01N15/02GK102297823SQ20111012705
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者沈建琪, 王華睿 申請人:上海理工大學(xué)