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《华中科技大学》 2007年
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单光子计数系统研究

李维勇  
【摘要】: 目前,光的极限领域的检测技术已经成为科学研究的一种重要的手段,单光子计数系统在生物医学、环保检测、化学分析、放射探测、激光测量等领域有着广泛的应用。本文的研究目的就是将极其微弱的信号从噪声中提取出来的,并实现对信号的变换和控制。 本文结合光电探测器、外围硬件电路以及软件设计三个方面来完成单光子计数系统的设计。该系统实现的主要过程是:由光电倍增管完成光电转换,利用放大器和鉴别器完成电信号的变换,然后通过CPLD计数,最后通过PC机显示和控制数据。 首先本文从工作原理、技术参数和探测电路方面分别阐述了光电倍增管的设计方法。选择了带宽增益较高的MAX4414作为放大器,延时较低的MAX9012作为鉴别器来虑除背景噪声,完成了光电信号的提取。在计数部分,选用Altera公司的EPM7128S作为核心器件,利用VHDL语言对CPLD进行编程,完成计数和LED显示。然后通过单片机将CPLD中的数据传输到PC机中,采用了USB通信方式,选用CH372作为接口芯片,完成了与PC机之间的通信功能。最后编写了图形界面,实时显示数据,并将测得的数据绘制成阈值曲线,判断了最佳阈值电平,分析了数据波动的原因。 单光子计数系统采用CPLD+MCU+USB的模式,将单片机较强的逻辑控制和数据处理能力与CPLD的高集成度、高可靠性和高速度结合起来,具有较高的性价比。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP274

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李若虹;血卟啉单甲醚光动力治疗鲜红斑痣的临床和基础研究[D];北京协和医学院;2011年
2 周蓓蓓;电子倍增CCD的工作模式及其光子计数成像研究[D];南京理工大学;2011年
3 陈林林;二冲程煤油发动机性能数值模拟与喷油控制研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 徐建;被动型相干布居数囚禁原子钟系统关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
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8 王弼陡;全自动化学发光免疫分析仪测控系统的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
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10 王莉田;光纤传输光推动油罐多参数测量系统理论与实验研究[D];燕山大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
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7 熊业攀;基于嵌入式Linux的红外呼气酒精检测系统的研究及开发[D];浙江理工大学;2010年
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9 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 颜荣江,阴大兴;嵌入USB控制器的51系列单片机EZ-USB[J];单片机与嵌入式系统应用;2002年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王弼陡;全自动化学发光免疫分析仪测控系统的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
2 韦宝典;高级加密标准AES中若干问题的研究[D];西安电子科技大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵金平;钟月曦;;单光子计数系统甄别电压的确定[J];数字技术与应用;2012年11期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵金平;单光子计数系统的研究[D];长春工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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1 来永志;大气氮氧化物化学发光法检测理论及在线监测仪器研究[D];华南师范大学;2002年
2 邱健;化学发光法NO_2气体自动分析系统设计和实验研究[D];华南师范大学;2003年
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1 李维勇;常大定;曾延安;;基于CPLD的单光子计数系统研究[J];计算机与数字工程;2007年06期
2 刘天夫;利用时间相关单光子计数法测量人体癌细胞的荧光光谱特性[J];数据采集与处理;1989年S1期
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1 朱勇;欧阳俊;;单光子计数系统的设计与实现[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
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1 赵金平;单光子计数系统的研究[D];长春工业大学;2013年
2 马烝;基于时间分辨的多层组织体光学参数计算方法研究[D];天津大学;2007年
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相关机构
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>长春工业大学
相关作者
>马烝 >赵金平
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