基于FPGA高速信号采集的多角度动态光散射法纳米粒径测量

来源：计量学报杂志2021年第4期北京时间：

作者：张泽瑞,黄鹭,高思田,蔡晋辉,孙淼,崔震

单位：1. 中国计量大学计量测试工程学院,浙江 杭州 310018; 2. 中国计量科学研究院,北京 100029;

摘要：根据动态光散射装置测量纳米粒径原理,开发了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的纳米粒径测量系统。该系统通过光电倍增管(PMT)输出光子脉冲信号,利用FPGA实现高速脉冲采集及自相关运算,采用双脉冲计数器实现高精度可控的连续计数,并实现DDR3异步存储以及USB通信交互等接口功能。自研板卡既可实现自相关函数实时采集运算,又可无丢失地保存海量原始数据信号。采用该系统对200nm聚苯乙烯颗粒进行了测量,分析了不同采样时间及延迟时间等参数对粒径测量结果的影响。实验结果表明:自研FPGA采集板卡测量重复性为1.2%,具有很好的稳定性和重复性。

关键词：计量学;纳米粒径;动态光散射;现场可编程门阵列;双脉冲计数器法;自相关函数

基金资助：国家重点研发计划(2016YFA0200901);国家自然科学基金青年基金(51805505);质监总局基本科研业务费(31-AKY1817)