文档介绍：华中师范大学
硕士学位论文
超声分子束激光光谱仪的电子学系统及控制软件设计
姓名:王锐
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:黄光明
20070613
⑧摘要超声分子束技术是分子光谱学、光解离、化学反应动力学、新物质与材料制备等领域非常重要的研究方法,这种技术与其他技术相结合已经成为物理学与化学等领域重要且广泛的研究工具。采用高压直流脉冲放电与脉冲分子束方法相结合,获得荧光光谱,研究自由基的光谱和结构,对于了解化学反应机理和分子光谱是目前常用的有效方法之一。本文在现有超声分子柬激光光谱仪的结构框架下,设计了其中的电子学系统及控制软件,实现了高压脉冲放电、激光光谱技术和脉冲分子束技术有机地结合,设备控制和光谱数据采集软件自动化。电子学系统设计包括两方面内容:文章首先分析了分子束实验对脉冲放电系统的具体要求,综合考虑了系统的安全及尽可能减少设备间的串扰等环节,设计了一套脉冲幅度、宽度、延时都可以方便调节的大电流可控高压脉冲电源。然后结合被测光谱信号的特点和信号采集所要达到的性能指标,组建了一套基于芟咝槟仪器的数据采集系统。控制软件设计方面,文章介绍了软件编程环境诓饪亓煊虺绦蛏杓中的优势。围绕本课题要开发的控制软件的要求,并充分利用琣峁┑那大的疧接鸵瞧髑绦.,设计了光谱仪系统的激光器电流调节和数据采集与处理软件。本文设计的光谱仪电子学系统及控制软件已应用于分子束光谱实验,系统运行稳定,实验效果比较理想,基本达到预期设计要求。后期工作可在电磁干扰、电路布局和软件结构等方面作进一步的改进关键词:超声分子束;脉冲放电;数据采集;芟撸籐硕士学位论文痳’
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⑧日期:柳年多月,;;作者签名:王岔日期:砷年占月蝗王芤王如导师签名嗍华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明蝗学位论文版权使用授权书原创性声明规定享受相关权益。园壶途塞握銮匿进厦┕缟坏生;旦三至蕉查日期:年‘月本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:日期:荒辍耼日本人已经认真阅读“咝Q宦畚娜氖菘夥⒉颊鲁獭保饨ū救说学位论文提交“咝Q宦畚娜氖菘狻敝腥姆⒉迹⒖砂础罢鲁獭敝械硕士学位论文.’瓾
⑨,膨胀室的低气压条件靠真空泵不断向外抽气来维持。分子束中大部分分子处于振动基态,转动激发也不大,平动能的分布范围比较窄,简单的分子能态分布,便于分析与研究【俊早期的分子束为射流束涫慷冉系停宸肿拥乃俣确植比较分散。年,和改善了分子束装置,用一个正对气体射流的顶端带小孔的锥形孔代替了以前简单的圆孔状泻流孔,实现了高强度的超声分子束技术【甜。超声分子束的“超声”二字是指分子束的宏观速度大于当地声速,需要注意的是,这往往并不是一个绝对值很大的速度。脉冲分子束技术是指分子束阀门以脉冲方式开关而形成分子束的技术。许多研究小组用螺线管驱动装置或压电陶瓷制造脉冲喷嘴,年,和状设计并实现了脉宽为的脉冲超声分子束,此后几年的发展中,脉冲分子束的驱脉冲分子束技术用于研究分子光谱是十分有利的手段。早期分子束的喷射装置主要是连续型喷嘴,这对真空技术的要求非常高,脉冲分子束则是将气体间歇地喷入真空系统。通过使用脉冲型分子束既可以保证样品有足够的束流强度,同时又可以减轻真空系统的负担,简化真空系统和降低对真空泵的要求。更为重要的是,使用脉冲分子束相对连续分子束来讲可以很大程度的提高信噪比。信噪比依赖于分子束强度与真空背景分压的比例,考虑脉冲分子束情况下,在某一时刻的脉冲束强度与这一时刻背景真空度,很明显脉冲分子束相对连续分子束而言,信噪比可以大大提高。基于以上两个方面明显的优点,近年来,ü锢硌Ъ叶排狄炼第一动电路设计更为成熟简单【。实验方法【俊硕士擘位论文’
⑨次设计并制成了分子束装置,如图所示【。该