[实用新型]光释光微弱信号识别与放大装置

说明书

本实用新型涉一种光释光微弱信号识别与放大装置。包括光电倍增管和设置在光电倍增管前端的滤波片以及与光电倍增管相连电脑末端输入信号，在所述光电倍增管于所述电脑末端输入信号之间设置有微弱信号识别系统和锁相放大装置，且所述光电倍增管旁还设置有激发光源，所述锁相放大装置另一端连接有激光器，所述微弱信号识别系统包括A/D转换器、电脑PC端和闸门，所述锁相放大装置包括放大器、带通滤波器、相敏检测器以及低通滤波器。本实用新型的有益之处：通过锁相放大器进一步放大后可以得到强度更大的信号，使得释光测年中微弱信号的探测与描述成为可能，并且对信号没有损失，可以灵活辨认信号强度，智能控制，提高运转效率。

技术领域

本实用新型涉及微弱信号识别与释光定年技术领域，尤其涉及一种光释光微弱信号识别与放大装置。

背景技术

光释光测年技术是一种利用沉积物中的矿物(一般是石英和长石)直接测量沉积物最后一次曝光事件发生时间的第四纪测年方法。通过比较沉积物埋藏中积累的总能量(古剂量，或等效剂量De)与每年积累的辐射量(年剂量)，最终得到沉积物埋藏的年代。

实验室测算总辐射量采用剂量学方法，以单片再生法测试De为例，先用光照下激发矿物能量，并主要收集特定频率的光波，矿物储存的能量随时间指数式减弱，表现在输出的释光信号强度随时间降低的曲线上；再给定一小的实验剂量，获得人工辐照下的释光信号强度，天然信号与人工信号比较即可获得De。因此，释光信号的探测和实验表现对于获得可靠年代至关重要。然而，释光测年中信号微弱的问题较为常见，尤其是用石英作为测试矿物时，一则石英释光信号本身较弱；二则在我国西北沙漠等沉积区的释光信号也偏弱；目前释光信号收集探测中用的光电倍增管在降噪和放大微弱释光信号中能力不够。

在释光信号测试时的关键器件是光电倍增管和前置的滤波片，前者旨在放大释光信号，后者则是为了获取特定波段的光。但是如果要进一步放大微弱光信号，则需要对目前的装置进行改造。锁定放大器在探测微弱信号与降低噪声方面能力较强，并能够锁定单一频率信号，因此，所述器件在光电倍增管至电脑末端输入信号间加入了微弱信号识别和锁相放大装置，从而达到筛选微弱信号并进一步放大信号的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种光释光微弱信号识别与放大装置，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种光释光微弱信号识别与放大装置，包括光电倍增管和设置在光电倍增管前端的滤波片以及与光电倍增管相连电脑末端输入信号，其特征在于：在所述光电倍增管于所述电脑末端输入信号之间设置有微弱信号识别系统和锁相放大装置，且所述光电倍增管旁还设置有激发光源，所述锁相放大装置另一端连接有激光器，所述微弱信号识别系统包括A/D转换器、电脑PC端和闸门，所述光电倍增管与所述电脑PC端相连，且所述A/D转换器还设置于所述光电倍增管和所述电脑PC端之间，所述闸门分别与所述光电倍增管、锁相放大器装置以及电脑PC端相接通，所述锁相放大装置包括放大器、带通滤波器、相敏检测器以及低通滤波器，所述放大器、带通滤波器、相敏检测器以及低通滤波器依次接通。

优选的，所述A/D转换器、电脑PC端和闸门组合形成反馈回路，反馈回路通过逻辑程序来判断信号的强弱。

优选的，所述相敏检测器与所述激光器相连接，所述激光器可发射拥有特定频率的参考信号，并输入参考信号，所述低通滤波器与所述电脑PC端相连接。

优选的，所述A/D转换器用于对经光电倍增管发出的信号取样，将模拟信号转换为数字信号进入电脑PC端处理，运算完成后由电脑 PC端发送指令到闸门，若信号强度达到预设值则闸门开关拨向电脑末端输入信号，直接输出信号；若信号强度未达到预设值则开关拨向锁相放大器进一步降噪与放大信号。

本实用新型的有益效果是：