真空紫外光谱响应测试应用

　 一、系统组成

　　真空紫外光谱响应测试系统分为测试和控制两个部分。

　　测试部分由光学部分、斩波器、样品室、样品夹具、真空系统和设备开关等组成，其中光学部分由光源、能量优化器、滤光片组、单色仪和准直器构成。如图1.1-1所示：

图1.1.-1测试部分构成图

　　控制部分由锁相放大器、高压电源和工控机等构成。如图1.1-2所示：

图1.1.-2控制部分框图

　 二、锁相放大器应用原理

　　锁相放大器该系统中的基本应用是对于微弱光强的高精度检测。弱光在进行光电转换后，由于外界环境的噪声较大，会使得待测的微弱电信号淹没在噪声中。为了提高测量精度，通常采用调制的方式将光信号调制到一个较高的频率，避开电路中1/f噪声的影响，然后进行采集后进行同频解调，从而得到信号的大小。

　　基本原理为，光源发射的光通过单色仪变为单色光并照射到样品上，通过不断改变单色仪出射光的波长来测量样品的光谱。而高精度的测量系统是通过斩波器和锁相放大器相配合实现的。斩波器由锁相放大器的参考输出来控制，将单色仪的光强进行幅度调制，然后再利用锁相放大器对样品的光谱信号进行采集和解调，从而实现弱光的高精度探测。如图2.1所示：

图2.1 锁相放大器系统应用框图

　　最终系统通过测试单元控制软件实现数据处理功能。实现方式是通过对运动控制卡编程完成样品机构、探测器机构、单色仪波长机构的驱动控制，以及通过相应的通信方式控制锁相放大器进行数据采集。对系统的控制和操作，由使用者人机界面输入。