基于FPGA与NAND FLASH的多通道动态光散射自相关器OA
Multi-channel Dynamic Light Scattering Autocorrelator Based on FPGA and NAND FLASH
为提高多角度动态光散射(MDLS)的数据可靠性与测量准确性,研制一种基于现场可编程门阵列(FPGA)与非易失性存储(NAND FLASH)的多通道DLS自相关器.该多通道DLS自相关器利用FPGA实现多通道并行同步采集机制与自相关计算;采用RAM数据缓存单元和NAND FLASH存储模块构建双级协同存储架构与"采集-缓存-存储-回读"四阶段数据传输架构.通过4种单分散、双峰聚苯乙烯标准颗粒悬浮液的实验结果表明,单分散颗粒粒径分布结果趋近于真实的颗粒粒径分布,双峰分布颗粒体系粒径分布反演结果与真实分布较为吻合,表明该多通道DLS自相关器能有效提升MDLS测量的可靠性与准确性,为复杂颗粒体系粒径分析提供可靠的硬件支持.
To improve the data reliability and measurement accuracy of multi-angle dynamic light scattering(MDLS),a multi-channel DLS autocorrelator based on field-programmable gate array(FPGA)and non-volatile memory(NAND FLASH)is developed.The proposed multi-channel DLS autocorrelator utilizes the FPGA to achieve a multi-channel parallel synchronous acquisition mechanism and autocorrelation calculation.A dual-level collaborative storage architecture and a four-stage data transmission architecture consisting of"acquisition-caching-storage-readback"are constructed using RAM data caching units and a NAND FLASH storage module.Experimental results obtained with four types of monodisperse and bimodal polystyrene standard particle suspensions show that the measured particle size distribution for monodisperse particles approaches the true distribution,and the inversion results for bimodal particle systems are in good agreement with the true distributions.These findings demonstrate that the developed multi-channel DLS autocorrelator can effectively enhance the reliability and accuracy of MDLS measurements,providing reliable hardware support for particle size analysis of complex particle systems.
庄涵;陈检;邱健;骆开庆;彭力;徐炳权;刘冬梅;韩鹏;陈淼
华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225广东工业大学实验教学部,广东 广州 510006华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225华南师范大学物理学院,广东 广州 510006华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225华南师范大学电子科学与工程学院(微电子学院)/广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广东佛山 528225
信息技术与安全科学
多角度动态光散射多通道自相关器粒径分析现场可编程门阵列时间同步
multi-angle dynamic light scattering(MDLS)multi-channel autocorrelatorparticle size analysisfield-programmable gate array(FPGA)time synchronization
《自动化与信息工程》 2026 (2)
9-17,9
国家自然科学基金(62205110,62375089)广东省自然科学基金联合项目(2022A1515140139)广东省自然科学基金面上项目(2023A1515011452).
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