【技术实现步骤摘要】
一种用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理方法和系统
本专利技术涉及质谱仪器中弱电信号测量领域，具体涉及一种脉冲法拉第杯信号的测量方法，其前提是在离子源中脉冲激光共振激励使原子电离为离子，离子通过质量分析器后达到法拉第杯探测器。
技术介绍
在质谱仪中，法拉第杯是一种经典可靠的离子探测器，其探测效率接近100％，是高精度测量的典型离子探测器。在通常的法拉第杯——高增益前置放大器——高精度模数转换器构成的测量系统中，测试数据常受到外部电磁信号、真空游离电荷、机械振动、环境温度等多种干扰，同时还受到放大器的大电阻热噪声、1/f噪声以及放大器主芯片偏置电流噪声等多种因素的影响。经调研和分析发现：目前大部分采用法拉第杯探测器的离子信号测量系统中，除了加强屏蔽、选用低噪声放大器芯片外，还采用增大反馈电阻阻值以减小热噪声电流的方法来提高信噪比。不过由于干扰和噪声与信号同处于低频段，其信噪比提高的程度有限(在低频范围，这些干扰和噪声与信号同样被放大，很难与信号进行区分)。
技术实现思路
本专利技术的目的是：对于脉冲法...
【技术保护点】
1.一种用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将包含有载波信号的法拉第杯探测器信号放大；/n2)对被放大的信号进行高通滤波，使信号的低频部分及引入的低频干扰和噪声被滤除；/n3)对所述高通滤波后得到的高频区域测量信号，通过同步数字化采集，恢复到包含有低频成分、高频载波及其谐波段成分的无低频干扰与噪声的测量信号；/n4)最后通过数字低通滤波，滤除对应于脉冲载波及其谐波的高频部分，获得没有低频干扰与噪声的低频测量信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将包含有载波信号的法拉第杯探测器信号放大；
2)对被放大的信号进行高通滤波，使信号的低频部分及引入的低频干扰和噪声被滤除；
3)对所述高通滤波后得到的高频区域测量信号，通过同步数字化采集，恢复到包含有低频成分、高频载波及其谐波段成分的无低频干扰与噪声的测量信号；
4)最后通过数字低通滤波，滤除对应于脉冲载波及其谐波的高频部分，获得没有低频干扰与噪声的低频测量信号。
2.根据权利要求1所述的用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理方法，其特征在于：步骤2)采用三阶巴特沃兹高通滤波。
3.根据权利要求1所述的用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理方法，其特征在于：步骤3)所述的同步数字化采集，其采集频率与作为离子源的共振激励源的激光脉冲的频率相等，根据离子飞行时间的长短设置相应相位延迟，实现脉冲调制信号与脉冲载波再次卷积相乘。
4.一种用于脉冲法拉第杯信号测量的信号处理系统，其特征在于，包括自脉冲法拉第杯探测器的输出端依次连接的宽带高增益前置放大器、高通滤波器、同步模数转换器以及数字低通滤波器；所述宽带高增益前置放大器用...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟利华，何资星，沈小攀，徐江，袁祥龙，邓虎，王文亮，
申请(专利权)人：西北核技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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