一种用单片机控制的光谱数据采集系统

下面给出利用信号采集系统得到的实测光谱。图11是用CCD实测的闪光灯泵浦可调谐掺钛宝石激光器的输出光谱。通过在激光腔内加一铌酸铌晶体光电开关，改变铌酸晶体上的电压，使不同波长的光在激光腔内发生振荡，从而实现钛宝石调谐。这是一种新型的实现钛定石调谐的实验方法，图11所示光谱线就是改变铌酸铌晶体电压，用CCD实测的钛宝石激光器的输出光谱线。每改变一次电压就能很快地、准确地得知输出光的波长和带宽。

2.用于光电倍增管输出信号采集

根据被采集光谱信号的特征和采样频率的要求，我们设计了相应的信号采集电路，如图12所示。它的采样频率为50kHz，同时根据测量信号的强弱，相应地调整光电倍增管的高压，从而提高采集系统的动态范围。在这种工作模式下，由AT89C52完成信号采集过程控制和倍增管的高压自动调整。控制完成信号的采集、数据存储和数据的传输。数据存储由一片6264完成，采集到的光谱强度通过并行口送入计算机进行处理。
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    由于PMT的灵敏度高、精度高，常用来测量分子吸收光谱。利用光谱法检测空气中污染气体的含量，是目前常用的快捷、连续、在线的监测方法。研究污染气体分子的特征吸收光谱是准确测量的关键。图13是利用光电倍增管测得的SO2特片吸收光谱。它是用氘灯日光源，光经过含有SO2气体的吸收波，由光谱仪分光，在出射狭缝处用光光倍增管接收光谱信号。在50kHz采样频率下测得SO2在300nm波长附近的特征吸收光谱，入射光的调制频率日1kHz。