主要特点
硬件
- 每个通道的时间宽度都可在100 ns至1,300秒之间进行选择
- 每次扫描的通道数都可在4到65,536之间进行选择
- 快速模拟输入端接受高达150 MHz的计数率
- 1 MHz单通道分析仪输入端,带有计算机控制的高低电平甄别器,可在0至+10 V范围内独立调节
- 计算机可调节快速模拟输入端和外部通道前进输入端的鉴别器阈值
- 通道之间的零死时间:绝对不会有计数丢失,也不会在通道边界处重复计数
- 没有“通过结束”死时间
- 信号平均的求和模式;单扫描数据的替换模式;先替换再求和模式可以避免采集之间的重置死时间
- 单通道或多通道中每通道最多1,073,741,823个计数
- 在预设的通过次数(最多40亿次)后自动终止数据采集
- 扫描开始可以触发实验,或者实验可以触发扫描开始
- 包括具有计算机可调锯齿和三角波形的斜坡输出
软件
- 配有操作、显示和分析软件
- 所有功能均可由计算机控制
- SCA扫描模式,用于记录脉冲高度谱并选择准确SCA窗口
- 谱和仪器设置可保存在磁盘上并可在稍后调用,以供进一步处理
- 软件功能包括平滑、求和、剥离、比较和标准化谱;峰搜索、报告和用户定义的作业流
- 通过最小二乘拟合将结果校准到用户定义的单位
- A11程序员工具包可用于LabVIEW®、Visual Basic或Visual C ++下的ActiveX™编程
丰富的时间范围选择
EASY-MCS采用具有100 ppm精度的晶体控制时钟和高速数字电子设备,可实现各种精确的操作参数。由于每个通道的时间宽度可在100 ns至1300秒之间进行选择,扫描长度可在4至65,536通道之间进行变化,所以时间扫描可以在400 ns至2.7年之间进行选择。
通道之间没有死时间,以及零“通过结束”死时间
EASY-MCS采用复杂的数字电路,从而消除了低性能多道定标器中通常遇到的通道间死时间。当多道定标器从一个时间通道前进到下一个通道时,绝对没有计数丢失和重复计数。快速数字处理还可确保在开始新扫描之前没有通过结束的死时间。
多功能计数输入端
两种不同类型的计数输入端使EASY-MCS几乎适用于任何信号源。快速模拟信号输入端(IN)可容纳模拟和数字信号,脉冲宽度>3.5 ns,计数速率高达150 MHz。输入鉴别器阈值可由计算机在-1.6 V到+3 V之间进行调节,步长为1.5 mV(脉冲幅度必须>30 mV)。这有利于优先选择较大的脉冲进行计数以及噪声抑制。可以选择正斜率或负斜率触发以匹配任一极性的脉冲。
对于计数率高达1 MHz的正模拟信号,EASY-MCS提供SCA输入的脉冲幅度选择功能。这种“单通道分析器”输入端具有两个由计算机控制的甄别器,其阈值可在0到+10 V之间进行设置,分辨率为12位。EASY-MCS仅计数高于低电平阈值而不超过高电平阈值的模拟脉冲。该输入端非常适用于幅度与测量参数成正比的模拟信号,例如脉冲中的光子数。可轻松容纳0.5至100 μs的脉冲宽度。
功能强大的SCA扫描模式
SCA扫描模式可快速、方便、准确地设置SCA阈值。在此模式下,SCA下限和上限阈值之间的窗口宽度保持不变(10 V的1/512),而计算机以512个相等的步长从0到+10 V重复扫描窗口的位置。同步时,多道定标器重复扫描通道0到511,同时对SCA输出计数。结果将显示SCA输入端的脉冲幅度谱。鼠标可用于标记屏幕中谱特征的下限和上限,以便在随后的多通道定标器模式中进行选择性计数。标记这些限制后,单击显示屏上的“设置SCA”按钮可将SCA的下限阈值和上限阈值锁定到支持该特征的精确设置中。
通过信号平均提高精度
对于任何选定的停留时间和存储长度,每次扫描中收集的数据可以替换存储在内存中的数据,或添加到内存中的数据中。后一种模式可用于减少统计分散。它通过信号平均有效地提高了信噪比。对于随机噪声(与开始触发或停留时间时钟不相关的噪声),信噪比与加在一起的扫描次数的平方根成比例地提高。选择“预设通过计数”对仪器进行设置,以收集所需扫描次数(或通过次数)的数据,然后自动停止数据采集。数据采集开始后,计算机可以自由运行其他软件程序。为了允许高精度地重复添加数据,预设的通过次数可以设置为1到4,294,967,295之间的任何值,每个通道的内存容量为1,073,741,823个计数。
多功能扫描同步
EASY-MCS提供了两种方法,用于在所需计数的事件开始时同步扫描。EASY-MCS中的扫描开始可以触发事件(内部触发模式),或者事件的外部触发可以启动扫描(外部触发模式)。
内部触发模式
启动输出是一个160 ns宽的正TTL信号,与开始扫描同步产生。此输出可用于触发外部事件。例如,该信号可以触发激光,其输出光脉冲可用于激发样品中的磷光。在每个激光脉冲后,由样品所发射光子的衰减计数率由EASY-MCS进行计数。
对于需要模拟控制参数的测量(例如,穆斯堡尔实验),EASY-MCS可提供与扫描中的通道数成正比的斜坡输出电压。斜坡可以用锯齿形图案或三角形波形操作。在锯齿模式中,随着扫描的进行,斜坡电压从起始电压到结束电压进行线性变化。在扫描结束时,电压快速变回起始电压。对于三角形图案,在扫描的前半部分,斜坡电压从起始电压线性变化到中点电压。在扫描的后半部分,它从中点电压到结束电压进行另一次线性转换。所有三种电压(起始、中间和结束)均可通过计算机从0到+10 V(65,536步)进行调节。为了实现精确的可重复性,斜坡曲线作为数字图像存储在一半内存中。当斜坡激活时,这会将可用于计数事件的存储长度限制为32,768个通道。
外部触发模式
在外部触发模式下,传送到启动输入端的正TTL逻辑脉冲将在EASY-MCS中启动扫描。扫描可以基于EASY-MCS中的内部停留时间时钟进行,或者可以通过向通道输入端提供脉冲来实现通道前进。
当使用内部停留时间时,扫描到在启动输入脉冲的上升沿之后内部50 MHz时钟的第一个边沿开始进行。当使用外部通道前进时,扫描到在启动输入的上升沿之后、在第一通道前进输入脉冲的上升沿超过其鉴别器阈值时开始进行。外部通道前进输入包括由计算机控制的甄别器阈值,可选择-1.6 V至+3 V,步长为1.5 mV(脉冲幅度必须>30 mV)。该甄别器可适应外部通道前进输入端的各种信号源。外部通道前进脉冲之间的最小间隔为100 ns。
单击鼠标实现仪器控制
在Windows下运行的EASY-MCS软件为谱数据的显示和仪器控制提供了强大的图形用户界面。所有控件都可以通过鼠标在计算机显示屏上即时激活。最常用的控件始终显示在谱旁边。较不常用的设置参数可以从下拉菜单轻松访问。除了使用鼠标快速操作外,大多数控件也可以通过按键激活。为防止断电,所有控制设置在扫描开始时都会自动存储在硬盘上。此外,可以将设置保存在文件中,以便以后调用特定的操作条件。
快速访问多个谱
屏幕控制允许操作员查看采集在EASY-MCS双端口内存中的谱,或先前传输到计算机缓冲区内存的谱。有关显示和操作的全部功能都可应用于任一这些内存中的谱上。谱也可以保存为磁盘文件,以便日后调用和检查,或进一步处理。
完整和扩展显示定量详细信息
将显示所选谱的两个视图。右上角的方框始终显示完整的谱。在这个小屏幕上选择和标记的区域将在较大的屏幕中展开,以便更好地分辨细节。通过使用鼠标指针,标记可以在谱上移动到感兴趣的特征处。同时,计算机将显示由标记位置所指定通道的水平坐标,以及该通道中记录的计数数。默认情况下,水平坐标在外部停留时间模式下显示为通道编号。在内部停留时间模式下,默认水平坐标对应于选定的停留时间。通过拟合为线性、二次或三次函数的最小二乘法,可以将水平刻度轻松校准到用户定义的单位。在这种情况下,标记位置将以校准单位读出。完成校准后,操作员可以在默认单位和校准单位之间进行快速切换。
该标记还用于在谱上绘制“感兴趣区域”(ROI)。通常,这是一个彩色区域,它标记了谱峰值下的整个区域。可以在谱中标记单个或多个ROI。通过使用“计算”菜单下的“数据信息”命令,可以将标记定位在ROI内,以触发计算机显示ROI的中心道、ROI中的总计数以及峰值中高于本底的净计数。
更多分析选项
更多软件功能允许操作员比较两个谱、减去或添加两个谱、标准化垂直刻度、减去平坦的本底或平滑统计。此外,还提供了一个例程,它可自动查找光谱中的每个峰值并使用ROI对其进行标记。无论有无库匹配,都可以打印谱中所有ROI的中心道、总计数和净计数。如果要求计算机与用户定义的峰值位置库进行匹配,则将打印库信息以及匹配的ROI数据。除了标准.MCS文件格式外,还可以将谱导入和导出为ASCII文本。
程序化数据采集
一些测量由于采集不同的谱而需要改变数据采集条件。“服务”菜单下的“启动作业”命令为操作员提供了一种简便的方法,以定义更改仪器设置和控制多个谱采集的作业命令流。作业流可以简单或复杂。定义并实施作业流后,数据采集将在作业控制下自动进行。
其他软件程序可以通过使用命令行中指定的作业文件名调用EASY-MCS软件来激活EASY-MCS以执行特定操作。或者,可以购买A11 CONNECTIONS程序开发包,用于在命令级别对EASY-MCS进行编程。在A11中使用ActiveX™控件使LabVIEW®®、Visual Basic或Visual C++的编程变得更加简单。