差分式中红外一氧化碳检测仪的研制

根据CO分子在中红外波段的吸收特性,利用红外热辐射光源(IR55)和双通道热释电探测器(LM244),研制了一种差分式CO检测仪。通过双通道锁相放大器对探测器输出的两路信号进行处理,有效地抑制了系统噪声,提高了仪器的检测精度。介绍了系统的检测原理,给出了光学系统和双通道锁相放大器的实现方案,该锁相放大器能提取的最小标准信号幅度为1 m V,移相误差小于0.2%。利用配备的体积分数为0~1×10~(-3)的CO样品,开展了气体检测实验。实验结果表明:系统的检测下限为1×10~(-5),相对测量误差小于15%。当气体体积分数为0×10~(-6)时,测得浓度的波动范围为-5.2×10~(-6)~6.2×10~(-6)。考虑静态配气时气体在气室中扩散的时间,仪器的响应时间约为58~62 s。同基于量子级联激光器和分布反馈激光器的CO检测仪相比,所研制的仪器具有结构简单、性价比高等优势,在煤矿、环保等场合的CO检测方面具有较好的应用前景。     

提高微电流放大器稳定性的若干措施

微电流放大器所测电流十分微弱(10~(-7)～10~(14)A),电流源的内阻很高(10~(12)～10~(14)Ω),电路必须采用特殊的设计才能满足需要.在许多大型精密分析仪器例如气相色谱仪、质谱仪和光谱仪中,微电流放大器是不可缺少的电子部件,其性能的好坏直接影响整机性能的优劣.所以提高放大器的稳定性,是提高仪器可靠性的重要保证.     

离子流放大器的噪声、线性和反应时间

在质谱计及其它一些仪器中,为了测量微小的离子电流,常采用电子管静电计直流电流放大器,也称做离子流放大器。这种高内阻信号源的缓变微小电流的测量的典型电路方案是:第一级采用输入阻抗不低于10~(14)～10~(15)Ω的静电计电子管做放大器的输入级,随后是两级直流电压放大器(用电子管或晶体管),末级用阴极输出器。整个电路加有从放大器输出端经过10~(10)～10~(12)Ω高值电阻到静电计输入端的100％负反馈。     

提高对数放大器温度稳定性的一种方法

分析仪器中常用到对数和反对数放大器。这两种放大器可由运算放大器辅以半导体二极管或三极管构成。不管是用二极管还是三极管作为非线性元件,其基本原理均是基于PN结的如下特性: I=I_s(c(QU/kT)-1)亦即: U=(kT/Q)ln(I/Is)式中:U为PN结的正相电压,I为正相电流;Q是电子的电荷量,等于1.602×10~(19)     

四极质谱检测中复合放大器的低噪声高带宽设计

四极质谱峰信号是10-11A到10-6A级的微弱电流,并且快速变化,所以在大动态范围内实现低噪声和高带宽是设计关键。设计一种开环增益(ac)可调整的同相输入复合跨阻抗放大器,分析ac对信号和噪声的作用。在较低放大倍率时,改变ac后同相输入复合放大器会降低自身产生的噪声,实现低噪声;在较高放大倍率时,改变ac后同相输入复合放大器能扩展被极高阻值的反馈电阻和寄生电容降低的信号带宽。实验结果表明：与反相输入复合放大器相比,同相输入复合放大器在106-107V/A放大时能降低5-30%噪声,在108V/A放大时扩展带宽1.8倍并提高10-15%质谱峰强度,提高了质谱峰的信噪比。     

双重介质岩心渗透率测定装置研究及应用

该文介绍了压力振荡法测试岩石渗透率的原理与应用,研制的双重介质岩心渗透率测定装置主要由超低渗岩心夹持器、正弦泵、围压泵、储液容器、数据采集及数据处理软件等组成。较好地解决了孔隙介质和裂隙介质的模拟、边界条件的模拟、超低渗透率测试等关键问题,测试范围广,自动化程度高。该系统可用以研究基于双重介质岩心的气相、液相超低渗透率的测试,气相渗透率测试范围为(1×10~(-2)~1×10~(-7))×10~(-3)μm~2,液相渗透率测试范围为(1×10~(-2)~1×10~(-5))×10~(-3)μm~2。     

RC-1弱磁场测量仪与轴承残磁的测量

RC-1弱磁场测量仪是一种以磁通门探头为原理的高灵敏度磁场测量仪。该仪器设计有九种不同结构的测量探头,因而测量功能较多,可测量20×10~(-4)T以下的弱磁场,最高灵敏度可达6×10~(-9)T。 文中介绍了该仪器的原理、定标校准、性能及应用范围。附图2幅。     

锶原子光钟闭环控制系统的设计与实现

为了实现~(87)Sr原子光钟的闭环运行,根据将超稳激光频率锁定在钟跃迁超精细能级自旋极化谱双峰中间的锁频原理,设计和实现了锶原子光钟闭环控制系统。首先,详细分析了~(87)Sr原子光钟闭环运行的具体需求,包括冷原子制备及钟跃迁探测、闭环锁定等阶段中所需要的控制信号及其时序;然后,根据该需求设计了时序控制和频率控制的物理系统;最后,利用LabVIEW虚拟仪器开发平台和NI硬件系统设计了~(87)Sr原子光钟的闭环运行的自动化控制程序。实验结果显示,采样时间为3 000 s的光钟频率稳定度为5.7×10~(-17),拟合得到的环内稳定度为5×10~(-15)/τ~(1/2),表明该控制系统的精度符合锶原子光钟的闭环运行要求。     

增益平坦的多波长泵浦宽带拉曼光纤放大器

在分析拉曼光纤放大器(RFA)原理的基础上,采用遗传算法对 5波长后向泵浦拉曼光纤放大器的波长和功率进行了优化设计。实验采用位于5个波长处的7个泵浦激光器和100.8 km的色散位移光纤,实现了带宽为90 nm、开关增益为15.55 dB、增益平坦度为0.87 dB的拉曼放大,其平均有效噪声系数为-3.5 dB,与理论分析结果一致。     

硫代硫酸盐无氰镀银

一、方法原理本方法以焦亚硫酸银(Ag_2S_2O_5)为银盐,硫代硫酸钠(Na_2S_2O_3)为络合剂,络合形式为银的阴络离子型[Ag(S_2O_3)_2]~(3-)Ki=3.5×10~(-14) 焦亚硫酸银和硫代硫酸钠的反应如下:     

MS—10质谱计控制器的改造

A.E.I.MS—10质谱计控制器是一台电子管电路仪器。本工作采用集成电路代替加以改造,使新控制器获得了良好的稳定性。放大器的测量范围从10mV—10V扩大到10mV—100V,测量误差为±0.5%以内,适用于K—Ar和~(40)Ar—~(39)Ar定年。     

介绍几种国产的集成电路运算放大器

运算放大器广泛地适用于计算机、控制系统、测量仪器等方面。六十年代初出现单片集成电路运算放大器,近十年来得到了迅速发展。单片集成电路放火器愈来愈体现出它的优点。它具有体积小、增益高、低漂移、可靠性高等优点。国内已出现增益为25×10~4或更高性能的集成电路放大器。随着我国电子技术的蓬勃发展,将出现性能更高的单片集成电路运算放大器。本文介绍几种国内典型的单片集成电路运算放大器,并分析了它的工作原理。     

真空等离子熔炼技术

等离子技术的应用已很广泛,但作为熔炼热源的真空等离子技术还是一项新的技术。它特别适用于含Ti、Zr、Hf等元素高熔点活性合金的熔化,精炼。真空等离子体是通过中空热阴极电离气源(氩气)形成的。中空热阴极等离子发生装置原理如图所示。在真空(10~(-3)～10~(-1))容器内,使微量(功率10～20千瓦时,流量为0.1～5毫升/秒)氩气通过     

高分辨核磁共振波谱仪用磁通稳定器

用于高分辨核磁共振仪的静磁场必须有高度的稳定性。在由电磁铁建立的静磁场中,稳定励磁的电流,最佳情况只能将磁场稳定于10~(-6)量级,且由于温度与外界磁场变化等影响,磁场的稳定度可能还更低些。通常采用磁通稳定器将磁场稳定度进一步提高。本文分析了磁通稳定器的工作原理并提出了一种较好的磁通稳定器,它由拾磁线圈、反馈线圈、低漂移放大器及有源校正网络组成闭环反馈系统。通过观察乙基苯(或乙醛)的NMR信号,确认加装磁通稳定器后可使磁场的稳定度提高二个数量级以上。     

SP-2305型气相色谱仪氢焰离子化检测器的起动和故障分析

氢焰离子化检测器是目前有机化合物微量色谱分析的主要检测器。它的主要特点是,灵敏度高,最小检出量到 ppb 数量级,稳定性好,响应快,线性范围宽,因此获得了广泛的应用。该检测器的工作原理如下:氢气在空气中燃烧时产生离子,在电场作用下产生极微弱的离子流,一般只有10~(-12)～10~(-11)安。如果在氢火焰中引入微量有机物,则电流急剧增加,可以达到10~(-7)安,并与引入氢火焰中有机物的速     

前置放大器后级低频噪声的抑制

一、一般原理前置放大器的后级噪声,指其负载电阻的过剩噪声和电源的纹波及干扰等。通常是被忽略的,但当所放大的信号频率较低,且很弱时,后级噪声源就不容忽视。以下对结型场效应管的前置放大器进行简要讨论。1.负载电阻的影响:负载电阻中的过剩噪声为1/f噪声,在低频端迅速增大,一般用电阻做负载的前置放大器,增益约在10～10~2数量级,如选用噪声指数为-20分贝的金属膜电阻做负载,10伏压降下的过剩噪声[1]在10赫时为210毫微伏、100赫时为66毫微伏、1000赫时为21毫微伏。折合到输入端,分别为2～21毫微伏、0.66～6.6毫微伏、0.2～2毫     

基于MATLAB仿真的锁定放大器的研究

研究了锁定放大器的实现原理,并根据该原理用MATLAB的SIMULINK工具箱对锁定放大器进行了建模和仿真。仿真结果表明锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力。在实际测试中。所设计的锁定放大器也很好的完成了信号的检测和拾取。     

风云三号红外高光谱探测仪的光谱定标

风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,是我国第二代极轨气象卫星,其上搭载了红外高光谱大气探测仪(HIRAS),实现了地气系统的高光谱分辨率红外高精度观测,由于光谱频率的精确性会直接影响辐射精度,红外干涉仪器必须进行逐通道的光谱定标。首先对干涉图数据进行傅里叶变换获得粗定标结果,再基于仪器参数计算仪器线型函数,进行光谱精校正,开发了风云三号D星HIRAS的光谱定标技术,并用发射前和在轨数据进行了精度验证。光谱定标方法能有效订正由于仪器离轴探元设计引起的光谱位置偏差,基于地面单色激光测量数据验证,长波4个探元20×10~(-6)左右的偏差可订正到0.5×10~(-6)(1和2探元)和7×10~(-6)(3和4探元)以内;中波1四个探元50×10~(-6)左右的偏差可分别订正到6×10~(-6)(1和3探元)、8×10~(-6)(2探元)和13×10~(-6)(4探元)以内;基于在轨数据验证三个波段光谱订正后光谱精度偏差和标准差均可达到5×10~(-6)以内。三个波段光谱定标结果均满足卫星使用技术指标10×10~(-6)的要求,有效保证了辐射精度评估和后端遥感产品开发应用的要求。     

高速纲工具的真空热处理

一、前言所谓真空热处理,乃是工件放在压力为10~(-1)～10~(-3)毫米Hg(乇)程度的中真空,或10~(-3)毫米Hg(乇)以下的高真空中加热,然后在400(乇)左右的低压惰性气体中,     

NG—1型全金属稀有气体纯化和质谱分析系统

本文论述了一种比玻璃纯化系统更具优点的稀有气体金属纯化系统和质谱分析系统,系统的静态真空16小时维持在10~(-7)托内。活性碳管在-195℃下将He、Ne与Ar有效地分离,以便Ne同位素的分析。用自制的金属大小球均匀分装稀释剂。质谱计的分辩能力105(峰高百分之五处),精度±2%。最小可检测限:He为1.3×10~(-5),Ar为8×10~(-5),Ne为9×10~(-5)。测得空气的~(40)Ar/~(36)Ar比值为296.05,~4He/~(40)Ar比值为1.94x10~(-4),~4He/~(20)Ne比值为0.167。该质谱分析系统可用于地质学、地震气体地球化学等的研究。