[实用新型]一种基于雪崩器件的便携紫外光子计数系统

说明书

本实用新型公开了一种基于雪崩器件的便携紫外光子计数系统，包括依次电连接的驱动和淬灭模块、信号调理模块、计数和控制模块、显示装置；所述驱动和淬灭模块，将紫外光子入射产生的光信号转换为电压脉冲信号并进行采样和淬灭；所述信号调理模块，对电压脉冲信号进行放大以及和阈值电压比较，输出方形脉冲信号；所述计数和控制模块，输出双路电平分别至信号调理模块和驱动和淬灭模块，采集并存储信号调节模块输出的方形脉冲信号，输出至显示装置显示，本申请对微弱紫外辐射的探测灵敏度高，稳定性好，可以适用不同场景下的单光子探测需求。

技术领域

本实用新型属于光子计数技术领域，具体涉及一种基于雪崩器件的便携紫外光子计数系统。

背景技术

紫外探测技术在导弹预警、天文观测、环境检测、水净化处理等领域都有非常广阔的应用前景，近年来受到光电探测领域研究者的注意。由于大气对紫外线有强烈的吸收和散射，导致有实际的探测过程中，紫外信号一般比较微弱，所以目前紫外探测技术的关键是高性能的探测器件，尤其是能探测微弱光信号的探测器件。可用于紫外微弱信号探测的器件有很多，但是，传统的紫外微弱信号探测系统灵敏度较低，动态范围不高，稳定性较差，使用寿命短，系统参数不可调导致应用范围窄。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于雪崩器件的便携紫外光子计数系统及方法。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于雪崩器件的便携紫外光子计数系统，其中：包括依次电连接的驱动和淬灭模块、信号调理模块、计数和控制模块、显示装置；

所述驱动和淬灭模块，将紫外光子入射产生的光信号转换为电压脉冲信号并进行采样和淬灭；

所述信号调理模块，对电压脉冲信号进行放大以及和阈值电压比较，输出方形脉冲信号；

所述计数和控制模块，输出双路电平分别至信号调理模块和驱动和淬灭模块，采集并存储信号调节模块输出的方形脉冲信号，输出至显示装置显示。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的驱动和淬灭模块包括雪崩光电二极管、采样电阻、淬灭电阻、滤波电容和可调高压电源，所述雪崩光电二极管P极分别与采样电阻和信号调理模块连接、所述雪崩光电二极管N极与淬灭电阻连接，对电压脉冲信号进行采样和淬灭，所述可调高压电源的输出端与淬灭电阻连接，所述可调高压电源输出端和接地端分别连接滤波电容正极和负极，所述可调高压电源的电压调节端与计数和控制模块连接，所述可调高压电源高压电源的电源端连接12V 外接电源。

上述的信号调理模块包括放大电路和比较器，所述放大电路包括前置放大器、电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述前置放大器的同相输入端连接雪崩光电二极管的p极和电阻R1，所述电阻R1另一端接地，所述前置放大器的反向输入端并连电阻R2和电阻R3，所述电阻R2另一端串联电阻R1，所述电阻R3另一端和前置放大器的输出端均连接比较器的同相输入端，所述比较器的反向输入端连接双路数模转换器对电压脉冲信号与预设的阈值进行比较，所述比较器的输出端连接计数和控制模块。

上述的计数和控制模块包括定时器、计数器、双路数模转换器、电压跟随器，所述定时器与计数器连接，所述计数器连接显示装置，所述双路数模转换器连接电压跟随器，所述电压跟随器分别连接比较器的反向输入端和可调高压电源的电压调节端。

上述的比较器采用AD86111型号，所述前置放大器采用OPA322型号。

上述的计数和控制模块采用STM32F03型号单片机。

上述的定时器时间周期1S。

本实用新型的有益效果：