一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统及控制方法技术方案

一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统及控制方法属于荧光测试技术领域，解决了稳态瞬态荧光谱仪测试过程中存在的无法精确控制步进，精度较低的问题。该系统包括：信号传感器、探测器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副、位移台和样品台；样品台设置在位移台上，由步进电机通过丝杠螺母副带动位移台沿丝杠做往复运动，探测器采集样品台处于不同位置时样品的荧光光谱的电压信号，由信号传感器读取，被反馈与控制单元收集，反馈与控制单元确定电压信号最强处，控制步进电机，将样品台回到信号最强处，完成自动对准。本发明专利技术实现样品台快速精确自动对准，节省测试时间、提高测试效率，完成准确和高信噪比的测试结果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统及控制方法
本专利技术属于荧光测试
，具体涉及一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统及控制方法。
技术介绍
光伏材料利用光生伏打效应可用来制造各种光电设备，如光电传感器、光信息处理器以及太阳能电池等；发光材料可用来制造发光二极管等，在照明和显示领域具有广泛的应用。稳态瞬态荧光光谱技术是指利用具有一定强度的激发光激发样品，样品中受到激发的电子由激发态向基态的跃迁过程会发射光子，通过此技术可得到发射光谱以及发光寿命，从而构建材料结构与性能的关系，进一步指导材料的设计与合成，推动光电领域新材料的开发与器件性能的提高。因此，此技术对光伏材料和发光材料的性能评估具有非常重要的意义。目前，现有的稳态瞬态荧光光谱仪的样品架，一般只可以进行手动调节使其达到最佳位置进行激发和荧光探测，但是手动调节无法精确控制步进，精度较低，在寻找最大信号过程中，会浪费较长的调节时间；另外，如果没达到最佳聚焦位置，弱信号的信噪比会较差，影响发光寿命的计算结果。随着测试需求的增多以及对测试精度要求的提高，需要新的测试系统来解决这个问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统及控制方法，解决了稳态瞬态荧光谱仪测试过程中存在的无法精确控制步进，精度较低问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，该系统包括：信号传感器、探测器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副、位移台和样品台；所述样品台设置在所述位移台上，由步进电机通过所述丝杠螺母副带动所述位移台沿丝杠做往复运动，所述探测器采集所述样品台处于不同位置时样品的荧光光谱的电压信号，由所述信号传感器读取，被所述反馈与控制单元收集，所述反馈与控制单元确定电压信号最强处，控制所述步进电机，将所述样品台回到信号最强处，完成自动对准。优选的，所述探测器、信号传感器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副和位移台顺次连接。优选的，所述信号传感器和探测器之间通过SMA/BNC三通连接。优选的，所述SMA/BNC三通的另一端连接示波器或万用表。优选的，所述样品台内设有存放液体或固体薄膜样品的限位块。优选的，所述步进电机与丝杠螺母副之间通过带轴承的支座连接，位移距离5-150mm。优选的，所述探测器为光电倍增管。一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统的控制方法，该方法包括如下步骤：步骤一：步进电机根据反馈与控制单元指令，将位移台驱动达到预设位置；步骤二：信号传感器通过SMA/BNC三通桥接的方式获取探测器采集的测试数据；步骤三：反馈与控制单元读取信号传感器采集的测试数据，记录数据并记录步进电机的位置；根据反馈与控制单元设置的指令，前进相应距离，记录测试数据和步进电机的位置，重复这一过程直到完成设定的指令；步骤四：反馈与控制单元完成数据记录之后，判断测试数据的最大值，并将步进电机驱动样品台回到测试数据最大值时对应的位置，完成自动对准功能。本专利技术的有益效果是：本专利技术实现了样品台快速精确自动对准。节省测试时间、提高测试效率，无需经过专业训练的操作人员即可完成准确、高信噪比的测试结果。附图说明图1本专利技术一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统结构示意图。图2本专利技术一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统样品台示意图。图3本专利技术一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统样品台的侧视图。图中、1、信号传感器，2、样品台，3、反馈与控制单元，4、第一SMA/BNC连接线，5、探测器，6、位移台，7、第二SMA/BNC连接线，8、第三SMA/BNC连接线，9、SMA/BNC三通，10、信号传感器反馈控制单元通讯连接线，11、步进电机与反馈控制单元通讯连接线，12、步进电机，13、带轴承的支座，14、丝杠，15、限位块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1-图3所示，一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，该系统包括：信号传感器1、探测器5、反馈与控制单元3、步进电机12、丝杠螺母副、位移台6和样品台2；所述探测器5、信号传感器1、反馈与控制单元3、步进电机12、丝杠螺母副和位移台6顺次连接，即所述探测器5与所述信号传感器1的一端连接，所述信号传感器1的另一端与所述反馈与控制单元3的一端连接，所述反馈与控制单元3的另一端与所述步进电机12的一端连接，所述步进电机12的另一端与所述丝杠螺母副的一端连接，所述丝杠螺母副的另一端与所述位移台6连接。所述样品台2内设有限位块15，其中限位块15内存放了用于实验用的液体或固体薄膜、粉末等样品。所述样品台2设置在所述位移台6上，由步进电机12通过所述丝杠螺母副带动所述位移台6沿丝杠14做往复运动，所述探测器5采集所述样品台2处于不同位置时样品的荧光光谱的电压信号，通过SMA/BNC三通9由所述信号传感器1读取，被所述反馈与控制单元3收集，其中所述探测器5与SMA/BNC三通9之间通过第三SMA/BNC连接线8连接，SMA/BNC三通9与信号传感器之1间通过第三SMA/BNC连接线4连接，信号传感器1与反馈与控制单元3之间通过信号传感器反馈控制单元通讯连接线10连接；所述反馈与控制单元3通过探测器5采集并确定电压信号最强处，控制所述步进电机12，将所述样品台2通过丝杠螺母副带动回到信号最强处，完成自动对准。其中，螺母安装在所述位移台6的底部，通过丝杠14的转动带动位移台6移动到信号最强处。所述步进电机12与丝杠螺母副之间通过带轴承的支座13连接，并由轴承固定丝杠螺母副的位置。探测器5选择光电倍增管。步进电机12控制的位移台6尺寸：位移台6：三英精控(品牌)，型号：ETSM-50，行程50mm。样品台2：材质黑尼龙，底盘高度10mm，通过底部的4个直径为4mm的安装螺孔与步进电机位移台相连，样品限位块高57mm。为了更好的观察以及读取探测器5检测到的电压信号，所述SMA/BNC三通9的一端连接示波器或者万用表，所述示波器或者万用表与SMA母口三通之间通过第二SMA/BNC连接线74连接。基于一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统的控制方法，该方法包括如下步骤：步骤一：步进电机12根据反馈与控制单元3指令，通过丝杠螺母副将样品台2驱动达到预设位置；步骤二：信号传感器1通过SMA/BNC三通9桥接的方式获取探测器5采集的测试数据；步骤三：反馈与控制单元3读取信号传感器1采集的测试数据，记录当前数据并记录步进电机12此时的位置；根据反馈与控制单元3设置的指令，步进电机12控制位移台6前进相应距离，记录测试数据和样品台2的位置，重复这一过程直到完成设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，其特征在于，该系统包括：信号传感器、探测器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副、位移台和样品台；所述样品台设置在所述位移台上，由步进电机通过所述丝杠螺母副带动所述位移台沿丝杠做往复运动，所述探测器采集所述样品台处于不同位置时样品的荧光光谱的电压信号，由所述信号传感器读取，被所述反馈与控制单元收集，所述反馈与控制单元确定电压信号最强处，控制所述步进电机，将所述样品台回到信号最强处，完成自动对准。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，其特征在于，该系统包括：信号传感器、探测器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副、位移台和样品台；所述样品台设置在所述位移台上，由步进电机通过所述丝杠螺母副带动所述位移台沿丝杠做往复运动，所述探测器采集所述样品台处于不同位置时样品的荧光光谱的电压信号，由所述信号传感器读取，被所述反馈与控制单元收集，所述反馈与控制单元确定电压信号最强处，控制所述步进电机，将所述样品台回到信号最强处，完成自动对准。


2.根据权利要求1所述的一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，其特征在于，所述探测器、信号传感器、反馈与控制单元、步进电机、丝杠螺母副和位移台顺次连接。


3.根据权利要求1所述的一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，其特征在于，所述信号传感器和探测器之间通过SMA/BNC三通连接。


4.根据权利要求3所述的一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技术的快速自动精确对准系统，其特征在于，所述SMA/BNC三通的另一端连接示波器或万用表。


5.根据权利要求1所述的一种用于稳态瞬态荧光光谱测量技...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青青，张吉东，梁飞，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22