RU27901U1 - DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICS - Google Patents
DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICSInfo
- Publication number
- RU27901U1 RU27901U1 RU2002125249/20U RU2002125249U RU27901U1 RU 27901 U1 RU27901 U1 RU 27901U1 RU 2002125249/20 U RU2002125249/20 U RU 2002125249/20U RU 2002125249 U RU2002125249 U RU 2002125249U RU 27901 U1 RU27901 U1 RU 27901U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- luminescence
- analog
- digital converter
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
1. Устройство для анализа характеристик люминесценции, содержащее источник возбуждающего излучения с высокочастотным генератором, держатель исследуемого объекта, систему регистрации люминесценции, включающую фотоприемное устройство на базе фотоэлектронного умножителя, выход которого соединен с усилителем сигнала люминесценции, аналого-цифровой преобразователь и устройство обработки, синхронизатор, первый выход которого соединен с управляющим входом источника возбуждающего излучения, а второй - с управляющим входом устройства обработки и устройство индикации выходных данных, отличающееся тем, что дополнительно введены фильтры низкой и высокой частоты, входы которых соединены с выходом усилителя, выход фильтра низкой частоты подключен непосредственно к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, выполненного в виде многоканального устройства, а выход фильтра высокой частоты подключен ко второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя через пиковый детектор, цифровые выходы аналого-цифрового преобразователя соединены шиной данных с одноименными входами устройства обработки, выполненного в виде арифметико-логического устройства или микропроцессора, выход которого соединен с входом управления усилением усилителя сигналов люминесценции, при этом третий выход синхронизатора соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные второе фотоприемное устройство на базе фотоэлектронного умножителя, второй усилитель сигналов люминесценции, выход которого подключен �1. A device for analyzing the characteristics of luminescence, containing a source of exciting radiation with a high-frequency generator, a holder for the object under study, a luminescence recording system including a photodetector based on a photoelectronic multiplier, the output of which is connected to a luminescence signal amplifier, an analog-to-digital converter and a processing device, a synchronizer, the first output of which is connected to the control input of the exciting radiation source, and the second to the control input of the device bots and an output data indication device, characterized in that additional low and high frequency filters are introduced, the inputs of which are connected to the amplifier output, the low-pass filter output is connected directly to the first signal input of an analog-to-digital converter made in the form of a multi-channel device, and the filter output the high frequency is connected to the second signal input of the analog-to-digital converter through a peak detector, the digital outputs of the analog-to-digital converter are connected by a data bus x with similar inputs processing apparatus configured as an arithmetic logic unit or a microprocessor, the output of which is connected to the gain control input of amplifier luminescence signals, wherein the third output connected to an input synchronizer start analog-digital preobrazovatelya.2. The device according to claim 1, characterized in that a second photodetector based on a photoelectron multiplier, a second luminescence signal amplifier, the output of which is connected �
Description
В07С 5/342, GOIN 21/64, GOIN 23/22B07C 5/342, GOIN 21/64, GOIN 23/22
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРИСТИК ЛЮМИНЕСЦЕИЦИИDEVICE FOR ANALYSIS OF CHARACTERISTICS OF LUMINESESIA
Предполагаемая полезная модель относится к области аналитического приборостроения, а именно к устройствам для анализа характеристик люминесценции материалов, возникающей под воздействием возбуждающего излучения, и, в частности, может быть использована для изучения люминесценции ряда природных минералов под воздействием рентгеновского излучения, например алмазов и сопутствующих минералов.The proposed utility model relates to the field of analytical instrumentation, namely, devices for analyzing the luminescence characteristics of materials arising under the influence of exciting radiation, and, in particular, can be used to study the luminescence of a number of natural minerals under the influence of x-ray radiation, for example diamonds and related minerals.
Известно устройство для анализа послесвечения светоизлучающего материала 1, содержащее источник возбуждающего излучения (ИВИ), фотоэлектрический преобразователь (ФПУ), воспринимающий послесвечение образца, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), принимающий выходной сигнал ФПУ, операционную схему, по выходным сигналам АЦП вычисляющую отдельно пиковую интенсивность послесвечения образца и интенсивность послесвечения в определенный момент времени, а также блок для раздельной индикации выходных величин операционной схемы.A device for analyzing the afterglow of light-emitting material 1, containing a source of exciting radiation (IVI), a photoelectric converter (FPU), perceiving the afterglow of the sample, analog-to-digital converter (ADC), receiving the output signal of the FPU, the operating circuit, which calculates the peak separately from the output signals of the ADC. the intensity of the afterglow of the sample and the intensity of the afterglow at a certain point in time, as well as a unit for separate indication of the output values of the operating circuit.
Люминесценция материалов и, в частности минералов, в общем случае характеризуется, по крайней мере, двумя составляющими - компонентами: короткожив5ша;ая или быстрая компонента (БК) со временем разгорания и затухания порядка единиц микросек5Т1д и долгоживз ая или медленная компонента (МК) со временем разгорания и порядка единиц миллисекунд. Поэтому отсз ствие возможностей измерения БК является существенным недостатком анализатора, так как сужает возможности выявления характерных особенностей анализируемого люминесцирующего материала.The luminescence of materials and, in particular, minerals, in the general case is characterized by at least two components - components: short-lived 5th; fast or fast component (BC) with a rise and fall time of the order of units of microseconds 5T1d and a long-lived or slow component (MK) with time acceleration and the order of units of milliseconds. Therefore, the lack of measurement capabilities of BK is a significant drawback of the analyzer, since it narrows the possibilities of revealing the characteristic features of the analyzed luminescent material.
Это устройство позволяет измерять амплитуду и кииетику (процесс изменения во времени) медленной компоненты люминесценции, в том числе определять отдельно ее максимальнз ю амплитуду. Однако отсутствие возможностей измерения БК является существенным недостатком устройства, так как сужает возможности выявления характерных особенностей анализируемого люминесцирующего материала.This device allows one to measure the amplitude and kinetics (the process of changing in time) of the slow component of luminescence, including separately determining its maximum amplitude. However, the lack of measurement capabilities of BK is a significant drawback of the device, as it narrows the possibilities of identifying the characteristic features of the analyzed luminescent material.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является портативный люминесцентный анализатор 2, содержащий источник возбуждающего излучения (ИВИ) с высокочастотным генератором, фотоэлектронный умножитель, усилитель постоянного тока сигналов люминесценции, аналого-цифровой преобразователь, устройство запуска системы измерения (синхронизатор), устройство обработки данных, выполненное в виде запоминающего устройства, и устройство индикации.The closest analogue of the proposed utility model is a portable luminescent analyzer 2, containing a source of exciting radiation (IVI) with a high-frequency generator, a photoelectronic multiplier, a DC amplifier of luminescence signals, an analog-to-digital converter, a measurement system trigger (synchronizer), a data processing device, made in the form of a storage device, and an indication device.
Анализатор позволяет измерять амплитуду и кинетику только медленной компоненты люминесценции. Однако у него отсутствует возможность измерения БК, что сужает возможности выявления характерных особенностей анализируемого люминесцирующего материала. Например, для отделения алмазов от сопутствующр1х минералов существенное значение имеет знание не только амплитуды и кинетики МК люминесценции минерала, но и амплитуды ее БК, или соотнощения амплитуд БК и МК.The analyzer allows you to measure the amplitude and kinetics of only the slow component of luminescence. However, it lacks the ability to measure BK, which narrows the possibilities of identifying the characteristic features of the analyzed luminescent material. For example, to separate diamonds from related minerals, knowledge of not only the amplitude and kinetics of MK of the luminescence of a mineral, but also the amplitude of its BK, or the ratio of the amplitudes of BK and MK, is essential.
Кроме того, часто бывает важным определить меру прозрачности материалов в отношении собственной люминесценции (амплитуду и кинетику МК и амплитуду БК), т.е. проводить измерения люминесценции режиме абсорбции. Отсутствие такого режима измерения также является недостатком анализатора.In addition, it is often important to determine the measure of transparency of materials with respect to intrinsic luminescence (amplitude and kinetics of MK and amplitude of BK), i.e. take luminescence measurements in absorption mode. The absence of such a measurement mode is also a disadvantage of the analyzer.
Еще один недостаток анализатора связан с отсутствием возможности идентификации или отбора люминесцирующих объектов по заданным граничным значениям характеристик люминесценции.Another drawback of the analyzer is the inability to identify or select luminescent objects according to the specified boundary values of the luminescence characteristics.
Поставленную задачу решает устройство для анализа характеристик люминесценции, содержащее источник возбуждающего излучения с высокочастотным генератором, держатель исследуемого объекта, систему регистрации люминесценции, включающую фотоприемное устройство на базе фотоэлектронного умножителя, выход которого соединен с усилителем сигнала люминесценции, аналого-цифровой преобразователь и устройство обработки, синхронизатор, первый выход которого соединен с управляющим входом источника возбуждающего излучения, а второй - с управляющим входом устройства обработки, и устройство индикации выходных данных, при этом в устройство дополнительно введены фильтры низкой и высокой частоты, входы которых соединены с выходом усилителя, выход фильтра низкой частоты подключен непосредственно к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, выполненного в виде многоканального устройства, а выход фильтра высокой частоты подключен ко второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя через пиковый детектор, цифровые выходы аналого-цифрового преобразователя соединены щиной данных с одноименными входами устройства обработки, выполненного в виде арифметико-логического устройства или микропроцессора, выход которого соединен с входом управления усилением усилителя сигналов люминесценции, при этом третий выход синхронизатора соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя.The problem is solved by a device for analyzing the characteristics of luminescence, containing a source of exciting radiation with a high-frequency generator, a holder for the object under study, a luminescence recording system including a photodetector based on a photoelectron multiplier, the output of which is connected to a luminescence signal amplifier, an analog-to-digital converter and a processing device, a synchronizer whose first output is connected to the control input of the exciting radiation source, and the second to the input of the processing device and the device for indicating the output data, while additionally low and high frequency filters are inserted into the device, the inputs of which are connected to the amplifier output, the output of the low frequency filter is connected directly to the first signal input of the analog-to-digital converter made in the form of a multi-channel device and the output of the high-pass filter is connected to the second signal input of the analog-to-digital converter through a peak detector, the digital outputs of the analog-to-digital converter of Tell schinoy joined with similar data input processing apparatus configured as an arithmetic logic unit or a microprocessor, the output of which is connected to the gain control input of amplifier luminescence signals, wherein the third output connected to an input synchronizer start analog-to-digital converter.
В отличие от известного, в предлагаемое устройство дополнительно введены фильтры низкой и высокой частоты, входы которых соединены с выходом усилителя, выход фильтра низкой частоты подключен непосредственно к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, выполненного в виде многоканального устройства, а выход фильтра высокой частоты подключен ко второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя через пиковый детектор, цифровые выходы аналогоцифрового преобразователя соединены щиной данных с одноименными входами устройства обработки, выполненного в виде арифметикологического устройства или микропроцессора, выход которого соединен с входом управления усилением усилителя сигналов люминесценции, при этом третий выход синхронизатора соединен с входом запуска аналогоцифрового преобразователя.In contrast to the known device, low and high frequency filters are added to the proposed device, the inputs of which are connected to the amplifier output, the low-pass filter output is connected directly to the first signal input of an analog-to-digital converter made in the form of a multi-channel device, and the high-pass filter output is connected to the second signal input of the analog-to-digital converter through a peak detector, the digital outputs of the analog-digital converter are connected by a data bus with the same name passages processing apparatus configured as arifmetikologicheskogo device or a microprocessor, whose output is connected to the input of gain control amplifier luminescence signals, wherein the third output connected to an input synchronizer start analog-converter.
Кроме того, для обеспечения возможности измерения люминесценции режиме абсорбции в предлагаемое устройство могут быть дополнительно введены последовательно соединенные второе фотоприемное устройство на базе фотоэлектронного з ножителя, второй усилитель сигналов люминесценции, выход второго фильтра низкой частоты подключен непосредственно к третьему сигнальному входу многоканального аналого-цифрового преобразователя, а выход второго фильтра высокой частоты подключен к четвертому сигнальному входу многоканального аналого-цифрового преобразователя через пиковый детектор, второй выход устройства обработки соединен с входом 5 равления усилением второго усилителя сигналов люминесценции, при этом оптический вход второго фотоприемного устройства расположен по другую сторону плоскости, перпендикулярной направлению потока возбуждающего излучения и проходящей через держатель исследуемого объекта.In addition, to enable measurement of luminescence in the absorption mode, a second photodetector based on a photoelectron detector, a second luminescence signal amplifier, the output of a second low-pass filter, is connected directly to the third signal input of a multi-channel analog-to-digital converter, can be additionally introduced into the proposed device and the output of the second high-pass filter is connected to the fourth signal input of a multi-channel analog-digital of the transducer through the peak detector, the second output of the processing device is connected to the input 5 of the gain control of the second amplifier of the luminescence signals, while the optical input of the second photodetector is located on the other side of the plane perpendicular to the direction of the flow of exciting radiation and passing through the holder of the object under study.
Для обеспечения возможности идентификации или отбора люминесцирующих объектов по заданным граничным значениям характеристик люминесценции в предлагаемое устройство может быть введен задатчик пороговых значений, выход которого соединен с дополнительным входом устройства обработки, которое снабжено дополнительным выходом сигнала идентификации исследуемого объекта.To enable identification or selection of luminescent objects according to predetermined boundary values of the luminescence characteristics, a threshold value adjuster can be introduced into the proposed device, the output of which is connected to an additional input of the processing device, which is equipped with an additional output of the identification signal of the studied object.
Для обеспечения возможности анализа рентгенолюминесценции минералов источник возбуждающего излучения может быть выполнен на основе рентгеновской трубки.To enable the analysis of X-ray luminescence of minerals, the source of exciting radiation can be made on the basis of an X-ray tube.
На фиг. 1 представлен один из вариантов структурной схемы предлагаемого устройства для анализа характеристик рентгенолюминесценции минералов.In FIG. 1 presents one of the variants of the structural diagram of the proposed device for analyzing the characteristics of x-ray luminescence of minerals.
На фиг.2 представлены временные диаграммы имнульсов облучения, синхронизации и регистрации сигналов люминесценции: а - импульсы облз ения;Figure 2 shows the timing diagrams of the irradiation, synchronization and registration signals of the luminescence signals: a - exposure pulses;
б - сигнал люминесценции на выходе фотоприемных устройств; в - сигнал МК люминесценции на выходе фильтров низких частот; г - сигнал БК люминесценции на выходе пиковых детекторов; д - сигналы запуска аналого-цифрового преобразователя; е - сигналы перезаписи данных из АЦП в устройство обработки.b - luminescence signal at the output of photodetectors; c - MK signal of luminescence at the output of low-pass filters; g - the signal of the luminescence CD at the output of the peak detectors; d - trigger signals of the analog-to-digital Converter; e - signals for overwriting data from the ADC to the processing device.
Представленное на фиг. 1 устройство для анализа характеристик рентгенолюминесценции минералов содержит выполненный в виде металлической сетки прозрачный держатель (на фиг. 1 не отмечен) исследуемого объекта 1, источник 2 возбуждающего (ИВИ), выполненный на основе рентгеновской трубки с высокочастотным генератором (на фиг. 1 не показан), синхронизатор(СП) 3, фотоприемные устройства (ФПУ) 4 и 5, выполненные на основе фотоумножителей (ФЭУ), первый и второй усилители (УС) 6 и 7 сигналов люминесценции, две пары фильтров 8, 9 и 10, 11 низких (ФПЧ) и высоких (ФВЧ) частот соответственно, пиковые детекторы (ПД) 12 и 13, многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, устройство 15 обработки (УО), устройство 16 индикации и представления данных (УИ) и задатчик 17 пороговых значений (ЗДТ) для идентификации объектов по граничным значениям характеристик дпоминесценции. Выходы ФПУ 4 и 5 соединены, соответственно, с усилителями 6 и 7 сигнала люминесценции, выходы которых через, соответственно, ФПЧ 8 и 9 непосредственно соединены с первым и третьим входами АЦП 14, а выходы ФВЧ 10 и 11 подключены, соответственно, к вторым и четвертым входам АЦП 14 через пиковые детекторы 12 и 13, цифровые выходы АЦП 14 соединены шиной данных с одноименными входами У О 15, первый и второй выходы которого соединены с входами управления усилекшем усилителей 6 и 7, третий выход соединен с входом УИ 16, при этом выход ЗДТ 17 соединен с дополнительным входом УО 15, которое снабжено дополнительным выходомPresented in FIG. 1, a device for analyzing the X-ray luminescence characteristics of minerals contains a transparent holder (not marked in FIG. 1) in the studied object 1, an exciting source (IVI) based on an X-ray tube with a high-frequency generator (not shown in FIG. 1) , synchronizer (SP) 3, photodetectors (FPUs) 4 and 5, made on the basis of photomultipliers (PMTs), first and second amplifiers (US) 6 and 7 luminescence signals, two pairs of filters 8, 9 and 10, 11 low (PLL ) and high (HPF) frequencies, respectively oh, peak detectors (PD) 12 and 13, a multi-channel analog-to-digital converter (ADC) 14, processing device 15 (UO), device 16 for indicating and presenting data (MI) and threshold value setter 17 (HST) for identifying objects by boundary values of the characteristics of dpominiscence. The outputs of the FPU 4 and 5 are connected, respectively, with the amplifiers 6 and 7 of the luminescence signal, the outputs of which through, respectively, the FPF 8 and 9 are directly connected to the first and third inputs of the ADC 14, and the outputs of the HPF 10 and 11 are connected, respectively, to the second and the fourth inputs of the ADC 14 through the peak detectors 12 and 13, the digital outputs of the ADC 14 are connected by a data bus with the inputs O O 15 of the same name, the first and second outputs of which are connected to the control inputs of the amplifiers 6 and 7, the third output is connected to the input of the AM 16 output HWP 17 is connected to an additional input UO 15, which is equipped with an additional output
ид сигнала идентификации исследуемого объекта. Первый выход СИ 3 соединен с управляющим входом ИВИ 2, второй - с зшравляющим входом УО 15, а третий - с входом запуска АЦП 14.ID of the identification signal of the investigated object. The first output of SI 3 is connected to the control input of IVI 2, the second to the engaging input of UO 15, and the third to the input of the ADC start 14.
Устройство для анализа характеристик рентгенолюминесценции минералов, изображенное на фиг.1, работает следующим образом. Синхронизатор 3 периодически запускает и затем прерывает излучение ИВИ 2. При этом помещенный на держатель исследуемый объект 1, находящийся на оптической оси ИВИ 2, периодически облучается пакетом импульсов рентгеновского излучения, частота следования и форма которых повторяет импульсы высокочастотного генератора ИВИ 2 (фиг.2а). В результате, исследуемый объект 1 испускает люминесцентное излучение в оптическом диапазоне длин волн, которое, попадая на оптический вход ФПУ 4 и ФПУ 5, преобразуется ими в электрический сигнал (фиг.2б). Вид сигналов на выходе ФПУ 4 и 5 аналогичен, но конкретное соотношение зависит от характеристик исследуемого объекта 1. Эти сигналы усиливаются усилителями 6 и 7 сигнала люминесценции и с их выходов поступают на входы фильтров ФПЧ 8 и 9 и ФВЧ 10 и 11. Сигнал на выходе ФПЧ 8 и 9 (фиг.2в) имеет вид нарастающей, а затем затухающей экспоненты. Сигнал на выходе ФВЧ 10 и 11 повторяет форму импульсов высокочастотного генератора РШИ 2 (фиг.2а). После прерывания излучения ИВИ 2 синхронизатором 3, сигнал на выходе ФВЧ 10 и 11 прекращается и пиковые детекторы 12 и 13 выделяют максимальное значение прошедшего сигнала, т.е. определяют амплитуду БК сигнала люминесценции (фиг.2г). Синхронизатор 3 сигналом с третьего выхода запускает преобразование сигналов, поступающих на входы АЦП 14, в момент прерывания излучения ИВИ 2 и далее периодически (фиг.2д) с некоторым периодом Тз запуска, например через 200 мкс. По сигналу со второго выхода синхронизатора 3 (фиг.2е), поступающему в устройство обработки данных 15с задержкой относительно импульсов (фиг.2д) на время Тп преобразования АЦП 14, результат преобразования с цифровой шины данных АЦП 14 передается в устройство обработки данных 15. Первый сигнал,A device for analyzing the characteristics of x-ray luminescence of minerals, shown in figure 1, operates as follows. The synchronizer 3 periodically starts and then interrupts the radiation of the IVI 2. At the same time, the test object 1 placed on the holder, located on the optical axis of the IVI 2, is periodically irradiated with a packet of x-ray pulses, the repetition rate and shape of which repeats the pulses of the high-frequency IVI 2 generator (Fig. 2a) . As a result, the test object 1 emits luminescent radiation in the optical wavelength range, which, when it reaches the optical input of the FPU 4 and FPU 5, is converted by them into an electrical signal (Fig.2b). The type of signals at the output of the FPU 4 and 5 is similar, but the specific ratio depends on the characteristics of the studied object 1. These signals are amplified by the amplifiers 6 and 7 of the luminescence signal and from their outputs are fed to the inputs of the filters HPF 8 and 9 and HPF 10 and 11. The output signal The FPF 8 and 9 (Fig.2c) has the form of an increasing and then decaying exponent. The signal at the output of the high-pass filter 10 and 11 repeats the shape of the pulses of the high-frequency generator RSI 2 (figa). After the radiation from the IVI 2 is interrupted by the synchronizer 3, the signal at the output of the high-pass filter 10 and 11 ceases and the peak detectors 12 and 13 emit the maximum value of the transmitted signal, i.e. determine the amplitude of the BC luminescence signal (Fig.2g). The synchronizer 3 with a signal from the third output starts the conversion of the signals supplied to the inputs of the ADC 14, at the time of interruption of the radiation of the IVI 2 and then periodically (Fig.2d) with a certain start period T3, for example, after 200 μs. According to the signal from the second output of the synchronizer 3 (Fig.2e), which enters the data processing device 15 with a delay relative to the pulses (Fig.2d) for the time AD conversion of the ADC 14, the conversion result from the digital data bus of the ADC 14 is transmitted to the data processing device 15. The first signal,
полз енный в момент прерывания возбуждения в первом и третьем каналах АЦП 14 трактуется в УО 15 как амплитуда UMK медленной компоненты (МК) сигналов люминесценции, соответственно, в направлении эмиссии и абсорбции, а во втором и четвертом каналах АЦП 14 - как амплитуда UBK быстрой компоненты (БК) сигналов люминесценции в направлении эмиссии и абсорбции, соответственно. Последующие результаты измерений в первом и третьем канале АЦП 14 отражают кинетику МК (зависимость МК от времени). Второе и последующие измерения во втором и четвертом каналах АЦП 14 не информативны, так как к этому времени произошло затухание БК. Число импульсов (фиг.2д, е) определяется периодом Тз запуска АЦП 14 и максимальным значением длительности 1д МК. Например, при Тз 200 МКС и 1д 20 мс необходимо 100 импульсов запуска АЦП (фиг.2д, е). Результаты измерения выводятся из УО 15 в устройство индикации и представления данных УИ 16.crawled at the moment of excitation interruption in the first and third channels of the ADC 14 is interpreted in UO 15 as the amplitude UMK of the slow component (MK) of the luminescence signals, respectively, in the direction of emission and absorption, and in the second and fourth channels of the ADC 14 as the amplitude of the UBK fast component (BK) luminescence signals in the direction of emission and absorption, respectively. The subsequent measurement results in the first and third channels of the ADC 14 reflect the kinetics of MK (the dependence of MK on time). The second and subsequent measurements in the second and fourth channels of the ADC 14 are not informative, since the BC attenuation by this time. The number of pulses (fig.2d, e) is determined by the period T3 of the launch of the ADC 14 and the maximum value of the duration 1d MK. For example, with T3 of 200 ISS and 1d of 20 ms, 100 pulses of the ADC start are necessary (Fig.2d, f). The measurement results are displayed from the UO 15 in the display device and data presentation UI 16.
Поскольку динамический диапазон возможных значений амплитуд UMK и UBK очень большой (несколько порядков), управление усилением УС 6 и 7 позволяет при малых значениях сигнала люминесценции увеличивать усиление ступенями. Например, если для изменения усиления выбрать четыре ступени «X 4, то, если при первом «прикидочном измерении выходной код АЦП 14 меньше четверти шкалы - усиление увеличивается на одну стзшень, если значение кода при «прикидочном измерении меньше 1/16 шкалы усиление увеличивается на 2 стзшени, если меньше 1/64 шкалы - на 3 ступени, если меньше 1/256 шкалы - на 4 ступени. После завершения всей серии измерений данного объекта усиление в УС 6 и 7 возвращается к начальному (минимальному) значению. Характеристики люминесценции в эмиссии и в абсорбции (в каналах ФПУ 4 и 5, соответственно) измеряются одновременно, но усиление УС 6 и 7 управляется от УО 15 раздельно. На УИ 16 могут быть выведены численные значения амплитуд UMK и UBK и кривая затухания МК в виде таблицы в координатах «время - интенсивность. Представив кривую МК в виде экспоненты, можно вычислить параметр экспоненты - постоянную времени тмкДля отбора объектов 1 по одной или нескольким характеристикам люминесценции в предлагаемом устройстве предусмотрен задатчик 17 граничных значений, функция которого - ввести в УО 15 численные значения одной или нескольких характеристик люминесценции в качестве пороговых. В УО 15 происходит сравнение значений измеренных характеристик анализируемого объекта 1 с пороговыми значениями из ЗДТ 17. Если характеристики объекта 1 ложатся в указанные границы пороговых значений, то УО 15 формирует логический сигнал ИД 1, который может быть использован для отделения объектов 1 с заданными характеристиками люминесценции из множества анализируемых объектов 1.Since the dynamic range of the possible values of the amplitudes UMK and UBK is very large (several orders of magnitude), gain control of the US 6 and 7 makes it possible to increase the gain in steps at small values of the luminescence signal. For example, if you select four steps “X 4 to change the gain, then if the ADC 14 output code is less than a quarter of the scale during the first“ marginal measurement, the gain is increased by one step, if the code value for “marginal measurement less than 1/16 of the scale, the gain increases by 2 years, if less than 1/64 of the scale - by 3 steps, if less than 1/256 of the scale - by 4 steps. After completing the entire series of measurements of this object, the amplification in DC 6 and 7 returns to the initial (minimum) value. The luminescence characteristics in emission and absorption (in FPU channels 4 and 5, respectively) are measured at the same time, but the gain of US 6 and 7 is controlled separately from UO 15. At NI 16, the numerical values of the amplitudes UMK and UBK and the attenuation curve of the MC in the form of a table in the coordinates “time - intensity. By representing the MK curve in the form of an exponent, you can calculate the exponent parameter - time constant tmk. To select objects 1 according to one or more luminescence characteristics, the proposed device has a limiter 17 of boundary values, the function of which is to enter in UO 15 numerical values of one or more luminescence characteristics as threshold . In UO 15, the values of the measured characteristics of the analyzed object 1 are compared with the threshold values from the HW 17. If the characteristics of object 1 fall within the specified limits of the threshold values, then UO 15 generates a logical signal ID 1, which can be used to separate objects 1 with the specified luminescence characteristics from the set of analyzed objects 1.
Усилитель с управляемым коэффициентом усиления может быть выполнен, например, на двух микросхемах программируемых усилителей типа AD526JN фирмы Analog Devices (США) 3, каждая с усилением от х1 до х16.An amplifier with a controlled gain can be performed, for example, on two microchips of programmable amplifiers of the AD526JN type from Analog Devices (USA) 3, each with amplification from x1 to x16.
Многоканальный АЦП может быть выполнен, например, на базе микросхемы AD7891AP-1 фирмы Analog Devices (США) 4.A multi-channel ADC can be performed, for example, on the basis of the AD7891AP-1 chip of Analog Devices (USA) 4.
Синхронизатор может быть выполнен, например, на базе микросхем генератора импульсов 1006ВИ1, счетчиков К555ИЕ7 (2 шт.) и дешифратора К1533ИДЗ 5.The synchronizer can be performed, for example, on the basis of microcircuits of the pulse generator 1006VI1, counters K555IE7 (2 pcs.) And decoder K1533IDZ 5.
Таким образом, предлагаемое устройство для анализа характеристик люминесценции обеспечивает расширение возможностей анализа люминесценции материалов за счет раздельного измерения быстрой и медленной компонент сигнала люминесценции анализируемого объекта, что позволяет точнее определить его свойства, в том числе меру прозрачности в отношении возбужденной в нем люминесценции, надежно идентифицировать и выделить объект с заданными свойствами из множества анализируемых объектов.Thus, the proposed device for analyzing the luminescence characteristics provides enhanced opportunities for the analysis of the luminescence of materials by separately measuring the fast and slow components of the luminescence signal of the analyzed object, which allows you to more accurately determine its properties, including the measure of transparency in relation to the luminescence excited in it, to reliably identify and select an object with specified properties from the set of analyzed objects.
Источники информации:Sources of information:
1.Акц. Заявка Японии № 6050286, G01N 21/64, 29.06.94 г.1.Act. Japanese Application No. 6050286, G01N 21/64, 06/29/94
2.Патент РФ № 2085911, G01N 21/64, 27.07.97 г.2. RF patent No. 2085911, G01N 21/64, 07.27.97.
3.http://www.analog.com. Программируемый усилитель AD526JN.3.http: //www.analog.com. Programmable Amplifier AD526JN.
4.http://www.analog.com. АЦП: 8 каналов, 12 бит, 500 кГц AD7891AP-1.4.http: //www.analog.com. ADC: 8 channels, 12 bits, 500 kHz AD7891AP-1.
5.Г.И. Пухальский, Т.А. Повосельцева. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. М. Радио и связь, 1990. 5.G.I. Pukhalsky, T.A. Povoseltseva. Design of discrete devices on integrated circuits. M. Radio and Communications, 1990.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002125249/20U RU27901U1 (en) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002125249/20U RU27901U1 (en) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU27901U1 true RU27901U1 (en) | 2003-02-27 |
Family
ID=48286188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002125249/20U RU27901U1 (en) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU27901U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793568C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" | Method for synchronized registration of x-rays and secondary fluorescent radiation in monophoton mode with sample irradiation with x-rays |
-
2002
- 2002-09-25 RU RU2002125249/20U patent/RU27901U1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793568C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" | Method for synchronized registration of x-rays and secondary fluorescent radiation in monophoton mode with sample irradiation with x-rays |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5039219A (en) | Luminescence system and method for determining the nature of substances by measuring fluorescence and phosphorescence properties | |
US20030048433A1 (en) | Cytometer signal processing system and method | |
RU2007123032A (en) | DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE PART OF THE PHASE OF A FLUID USING X-RAY RAYS | |
JP4221150B2 (en) | Substance concentration measurement system | |
US4320970A (en) | Photon counting fluorimeter | |
CN109164141B (en) | Photoelectric detection device, system and method | |
US3897155A (en) | Atomic fluorescence spectrometer | |
JP4902582B2 (en) | Fluorescence detection device | |
RU27901U1 (en) | DEVICE FOR ANALYSIS OF LUMINESCENCE CHARACTERISTICS | |
KR101282962B1 (en) | neutron puluse-height spectrum analysis method and the neutron detector system using thereof | |
US10557808B2 (en) | Method and apparatus for discriminating resin | |
CN101101269B (en) | Energy dispersion type radiation detecting system and method of measuring content of object element | |
CN111373286B (en) | System and method for simulating scintillation events using an electronic test source | |
RU54535U1 (en) | ANALYZER OF CHARACTERISTICS OF LUMINESCENCE | |
ATE264499T1 (en) | FLUORESCENCE INTENSITY ANALYSIS USING A VARIETY OF DISTRIBUTIONS: COMPETITIVE DETERMINATION OF DIFFUSION TIMES AND MOLECULAR BRIGHTNESS | |
JP2006266905A (en) | Chlorophyll analyzer and method for analyzing chlorophyll | |
EP0237363A2 (en) | Improvements in measurement of fluorescence | |
GB2248687A (en) | Fluorescence spectrophotometers | |
CN109556738B (en) | Analog measurement method, measurement data fitting method and chemiluminescence determinator | |
JPS59182341A (en) | Apparatus for measuring anisotropy of sample luminescence | |
JP2011075491A (en) | Light quantity measuring instrument | |
JPH06331750A (en) | Radiation energy spectrum measuring equipment | |
JP5673955B2 (en) | Spectrofluorometer | |
CN112946715B (en) | High radiation dose measurement method and system | |
JPS58180922A (en) | Temperature measuring device |