一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，包括上位机，所述的上位机对激光器、板卡进行控制监测，并对微质量仪、质谱计、波长计进行数据整合，板卡中包括触发系统、采集系统，所述的板卡与激光器、波长计相连，所述波长计对激光器发出的激光光束进行测量，所述质谱计、微质量仪对样品束流进行测量。本实用新型通过触发系统实现激光器、波长计、微质量仪、质谱计的联动控制，时间线明确合理，实现了质谱信号与波长数据间的时间轴同步显示，实现了质谱信号、样品质量及波长数据间的时间轴同步显示，保证了实验数据的准确性，提高了实验效率。
【专利说明】
一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置
技术领域
[0001]本实用新型属于一种控制采集装置，具体涉及一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置。
【背景技术】
[0002]激光光谱实验的基本原理是:原子化炉产生原子蒸气与激光器产生的可调谐激光相互作用，作用后形成的离子通过质谱测量装置进行质谱分析，从而研究激光与物质相互作用机理，探索原子的内部能级结构等信息。
[0003 ]激光光谱实验中涉及的主要操作有:激光器的设定与调节、激光波长的实时采集、原子蒸气参数的实时采集、质谱测量装置的数据实时采集等。
[0004]激光光谱实验中关键的参数包括:激光波长、原子蒸气密度、质谱谱图数据等。庞大的实验系统、繁杂的实验操作及海量的实验数据，在无多设备实时联动及多数据同步采集机制的情况下，各设备需要多人同时操作，各数据的同步性需要后期人工比对，准确性难以保证，同时，繁琐复杂的实验过程也大大降低了激光光谱实验的实验效率。
【发明内容】
[0005]本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，包括上位机，所述的上位机控制激光器、板卡，并对微质量仪、质谱计、波长计进行数据整合，板卡中包括触发系统、采集系统，所述的板卡与激光器、波长计相连，所述波长计对激光器发出的激光光束进行测量，所述质谱计、微质量仪对样品束进行测量。
[0007]所述的触发系统包含FPGA现场可编程门阵列。
[0008]所述的采集系统包含ARM处理器。
[0009]所述的微质量仪为石英晶体微质量测量仪。
[0010]所述的板卡通过串口服务器与上位机相连。
[0011]本实用新型通过触发系统实现激光器、波长计、微质量仪、质谱计的联动控制，时间线明确合理，实现了质谱信号与波长数据间的时间轴同步显示，实现了质谱信号、样品质量及波长数据间的时间轴同步显示，保证了实验数据的准确性，提高了实验效率。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的整体连接示意图；
[0013]其中:
[0014]I上位机2板卡
[0015]3触发系统4采集系统
[0016]5波长计6质谱计
[0017]7微质量仪8激光器
[0018]9激光光束。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明:
[0020]如图1所示，一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，包括上位机I，其特征在于:所述的上位机I对激光器8、板卡2进行控制监测，并对微质量仪7、质谱计6、波长计5进行数据整合，板卡2中包括触发系统3、采集系统4，所述的板卡2与激光器8、波长计5相连，所述波长计5对激光器8发出的激光光束9进行测量，所述质谱计6、微质量仪7对样品束进行测量。
[0021 ] 所述的采集系统4包含ARM处理器。ARM处理器与上位机I进行通信，同时将上位机I的控制信息发给FPGA现场可编程门阵列。
[0022]所述的触发系统3包含FPGA现场可编程门阵列。FPGA现场可编程门阵列接受ARM处理器的控制信息，并产生和接受TTL电平，实现激光器8和波长计5的外触发驱动。
[0023 ]所述的微质量仪7为石英晶体微质量测量仪。
[0024]所述的板卡2通过串口服务器与上位机I相连。避免了传输数据的失真。
[0025]所述的上位机I通过交互软件控制激光器8、板卡2、微质量仪7、质谱计6，从而实现激光参数查询与设定、石英晶体参数及质谱参数设定，可实现波长数据、石英晶体数据以及质谱数据的实时显示，可实现质谱数据、波长数据相关性显示、质谱数据、波长数据、石英晶体数据相关性显示等功能。
[0026]本实用新型的工作过程如下:
[0027]上位机I通过交互软件与激光器8、微质量仪7、质谱计6建立通信，实现激光器8、微质量仪7、质谱计6运行、停止、参数设定等功能，同时，上位机I通过交互软件与板卡2建立联系。板卡2接受上位机I命令，并通过触发系统3向激光器8发出触发脉冲，外触发形式的激光器I接受触发脉冲进行单次腔长步进，激光器I完成步进后发出反馈脉冲信号给板卡2，板卡2接收到反馈脉冲信号后，向波长计5发出触发脉冲，外触发形式的波长计5接收到触发脉冲后进行单次的波长测量，将测量结果通过板卡2，板卡2的采集系统4将上述测量结果传输给上位机I，上位机I接收到波长数据后，利用交互软件通过质谱计6、微质量仪7进行数据采集，采集固定时长数据后，将单次的波长计数据、质谱数据、原子蒸气密度数据进行统一处理、存储、显示，并利用交互软件发下一命令给板卡2，进行下一步进过程。从而利用板卡2与交互软件实现了光谱实验中多设备的实时联动控制与数据同步采集。
[0028]本实用新型通过触发系统实现激光器、波长计、微质量仪、质谱计的联动控制，时间线明确合理，实现了质谱信号与波长数据间的时间轴同步显示，实现了质谱信号、样品质量及波长数据间的时间轴同步显示，保证了实验数据的准确性，提高了实验效率。
【主权项】
1.一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，包括上位机(I)，其特征在于:所述的上位机(I)对激光器(8)、板卡(2)进行控制监测，并对微质量仪(7)、质谱计(6)、波长计(5)进行数据整合，板卡(2)中包括触发系统(3)、采集系统(4)，所述的板卡(2)与激光器(8)、波长计(5)相连，所述波长计(5)对激光器(8)发出的激光光束(9)进行测量，所述质谱计(6)、微质量仪(7)对样品束进行测量。2.根据权利要求1所述的一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，其特征在于:所述的触发系统(3)包含FPGA现场可编程门阵列。3.根据权利要求1所述的一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，其特征在于:所述的采集系统(4)包含ARM处理器。4.根据权利要求1所述的一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，其特征在于:所述的微质量仪(7 )为石英晶体微质量测量仪。5.根据权利要求1所述的一种激光光谱试验的实时联动控制与数据同步采集装置，其特征在于:所述的板卡(2)通过串口服务器与上位机(I)相连。
【文档编号】G01N27/64GK205644140SQ201620287696
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】李云飞, 王亮, 柴俊杰, 梁硕熙, 张建喜, 孙慧健, 赵飞, 王鹏
【申请人】核工业理化工程研究院