用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，包括：信号输入部，其用于输入由X射线荧光光谱仪测量所得的光谱信号；信号处理部，其接受由所述信号输入部输入的所述光谱信号并对所述光谱信号进行处理，得到经处理后的光谱；以及输出部，其接收来自信号处理部的经处理后的光谱并输出，其中，信号处理部包括：滤波处理部件，所述滤波处理部件对所述光谱信号进行滤波，以得到梯形滤波；基线恢复处理部件，所述基线恢复处理部件对所述光谱信号进行实时基线恢复处理；以及峰识别部件，所述峰识别部件基于恢复后的基线进行峰识别以得到经处理后的光谱，其中，在所述基线恢复中，实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理，所述多个点为1024~16384个点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，包括：信号输入部，其用于输入由X射线荧光光谱仪测量所得的光谱信号；信号处理部，其接受由所述信号输入部输入的所述光谱信号并对所述光谱信号进行处理，得到经处理后的光谱；以及输出部，其接收来自信号处理部的经处理后的光谱并输出，其中，信号处理部包括：滤波处理部件，所述滤波处理部件对所述光谱信号进行滤波，以得到梯形滤波；基线恢复处理部件，所述基线恢复处理部件对所述光谱信号进行实时基线恢复处理；以及峰识别部件，所述峰识别部件基于恢复后的基线进行峰识别以得到经处理后的光谱，其中，在所述基线恢复中，实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理，所述多个点为1024~16384个点。【专利说明】用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器
本技术涉及材料分析领域，特别地涉及光谱仪中数据的采集及处理。
技术介绍
数字多道脉冲幅度分析器是能量色散、波长色散X射线荧光光谱仪中数据集采及处理核心部件。数字多道脉冲幅度分析器主要有梯形滤波、基线恢复、峰识别等组成，所有功能及方法通过一块FPGA编程完成。 由于受到电路噪声、硬件温漂等因素的干扰，会导致信号中的基线抖动的比较厉害，且基线更容易受到输入计数率(Input count rate,即输入Is钟内脉冲个数)的影响，以上种种因素都会导致基线的获取比较困难，一次完整的测量使用一个固定值作为基线值是完全无法接受的，这会导致测量的结果有偏差。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。 为此，本技术的目的在于提出一种用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，其实时地捕捉基线的变化情况，从而达到稳定测量的目的。 本技术实施例的用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，包括:信号输入部，其用于输入由X射线荧光光谱仪测量所得的光谱信号；信号处理部，其接受由所述信号输入部输入的所述光谱信号并对所述光谱信号进行处理，得到经处理后的光谱；以及输出部，其接收来自信号处理部的经处理后的光谱并输出，其中，信号处理部包括:滤波处理部件，所述滤波处理部件对所述光谱信号进行滤波，以得到梯形滤波；基线恢复处理部件，所述基线恢复处理部件实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理以对所述光谱信号进行实时基线恢复处理，所述多个点为102Γ16384个点；以及峰识别部件，所述峰识别部件基于恢复后的基线进行峰识别以得到经处理后的光谱。所述滤波处理部件联接在所述信号输入部之后，且联接在所述基线恢复处理部件之前。 所述基线恢复处理部件联接在所述峰识别部件之前。 所述峰识别部件联接于所述信号输出部之前。 根据用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，能够实时地捕捉基线的变化，从而能够达到稳定测量的目的。 优选地，所述多个点值为梯形滤波的梯形形成前的多个点值。 进一步优选地，所述多个点为4096?16384个点。 尤其优选地，所述多个点为8192个点。 【专利附图】【附图说明】 本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中: 图1示出了根据本技术的X射线荧光光谱仪； 图2示出了根据本技术的多道脉冲幅度分析器； 图3是根据本技术的基线恢复方法在采集不同的点数进行平均值处理时的效果图，其中:(a) 1024 个点；(b) 2048 个点;(c) 4096 个点；(d)8192 点；(e) 16384 点； 图4示出了根据本技术的基线恢复方法分别在不同计数率和不同温度条件下测得的Fe元素的峰通道图，其中:(a)在不同计数率下的测试结果；(b)不同温度条件下的测试结果。 【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。 首先，简单介绍根据本技术的X射线荧光光谱仪。需要说明的是，所述X射线荧光光谱仪包括能量色散X射线荧光光谱仪和波长色散X射线荧光光谱仪。 如图1所示，根据本技术的X射线荧光光谱仪，包括测试部I和多道脉冲幅度分析器2。 测试部I对试样进行检测并获得光谱信号。 多道脉冲幅度分析器2对所述光谱信号进行分析处理并输出经处理后的光谱。 其中，如图2所示，多道脉冲幅度分析器2包括信号输入部100，信号处理部200，以及输出部300。 信号输入部100用于输入由X射线荧光光谱仪测量所得的光谱信号。 信号处理部200接受由信号输入部100输入的所述光谱信号并对所述光谱信号进行处理，得到经处理后的光谱。 输出部300接收来自信号处理部200的经处理后的光谱并输出。 其中，信号处理部200包括滤波处理部件210，基线恢复处理部件220，以及峰识别部件230。 滤波处理部件210对所述光谱信号进行滤波，以得到梯形滤波。 基线恢复处理部件220对所述光谱信号进行实时基线恢复处理。 峰识别部件230基于恢复后的基线进行峰识别以得到经处理后的光谱。 其中，基线恢复处理部件220所采用的基线恢复方法参考后述的基线恢复处理方法。 接下来，描述根据上述X射线荧光光谱仪进行元素分析时的X射线荧光光谱分析法。 根据上述X射线荧光光谱仪进行元素分析时的X射线荧光光谱分析法包括以下步骤: a)对试样进行测试，得到未经处理的光谱信号；以及 b)对所述光谱信号进行幅度分析，以得到经过基线恢复处理后的光谱。 具体地，其中的幅度分析包括以下步骤: I)输入待分析信号(也就是说，由信号输入部输入的由X射线荧光光谱仪测量所得的待处理光谱信号); 2)对所述信号进行滤波，得到梯形滤波；以及 3)对滤波后的信号的进行基线恢复，并基于恢复后的基线进行峰识别。 详细而言，在进行基线恢复时所采用的所述基线恢复方法包括以下步骤:对经梯形滤波后的信号进行基线恢复，在所述基线恢复中实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理，所述多个点为1024?16384个点。 根据上述用于多道脉冲幅度分析器的基线恢复方法，取代固定值而实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理，因此能够实时地捕捉基线的变化，从而能够达到稳定测量的目的。 优选地，所述多个点值为梯形滤波的梯形形成前的多个点值。 进一步优选地，所述多个点为4096?16384个点。 尤其优选地，所述多个点为8192个点。 下面，结合附图3描述在采用不同数量的点值情况下的进行基线恢复的效果图。 由于等腰梯形上下两底相平行，因此，在进行梯形滤波的情况下，只需实时采集梯形成形前若干个点的值进行平均处理即可。当然，本技术并不限于此，例如，采用梯形成形后的若干个点值进行平均值处理来进行基线恢复也是同样的。 采集不同个数的点，对基线恢复的处理效果的影响也略有不同。原则上，采集的点数越多，则基线恢复效果越明显，处理后的基线越稳定。但是，考虑到采集系统的开销、实际成效等综合因素，所以本技术分别设计了 1024、2048、4096、8192、16384个点作为代表进行实时基线恢复处理。 图3示出了根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于X射线荧光光谱仪的数字多道脉冲幅度分析器，包括：信号输入部，所述信号输入部用于输入由X射线荧光光谱仪测量所得的光谱信号；信号处理部，所述信号处理部接受由所述信号输入部输入的所述光谱信号并对所述光谱信号进行处理，得到经处理后的光谱；以及输出部，所述输出部接收来自信号处理部的经处理后的光谱并输出，其中，信号处理部包括：滤波处理部件，所述滤波处理部件对所述光谱信号进行滤波，以得到梯形滤波；所述基线恢复处理部件实时地采集基线上的多个点值进行平均值处理以对所述光谱信号进行实时基线恢复处理，所述多个点为1024~16384个点；以及峰识别部件，所述峰识别部件基于恢复后的基线进行峰识别以得到经处理后的光谱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：应刚，倪佩佩，吴升海，刘召贵，
申请(专利权)人：江苏天瑞仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32