數(shù)字鎖相測量系統(tǒng)設(shè)計及其在脈沖強磁場弱信號檢測中的應(yīng)用.pdf

1、對凝聚態(tài)和材料物理的研究而言，脈沖強磁場極端實驗環(huán)境是非常重要并且有效的研究手段之一，具有如極低溫和超高壓類似的作用。近年來強磁場由于其在科研以及工程方面的突出作用而受到人們的越來越多的關(guān)注。在強磁場下進(jìn)行的常規(guī)測量主要包括了磁化測量與電輸運測量，其中電輸運測量通常使用的直流測量方法精度有限，且容易受到各種條件的制約而導(dǎo)致測量精度和信噪比很低，而交流測量方法采用的鎖相處理對于噪音和干擾有著很好的消除作用。基于武漢國家脈沖強磁場實驗室的裝

2、置，本論文進(jìn)行了數(shù)字鎖相法的研究，并應(yīng)用于脈沖強磁場電輸運測量系統(tǒng)以及部分光學(xué)實驗中，取得了很好的實驗結(jié)果，該數(shù)字鎖相測量技術(shù)已在實驗中廣泛使用。論文主要研究內(nèi)容如下：
　　一、簡要介紹了脈沖強磁場科學(xué)實驗平臺在半導(dǎo)體、凝聚態(tài)、超導(dǎo)體以及拓?fù)浣^緣體等領(lǐng)域科學(xué)研究中起到的作用。簡單介紹了脈沖強磁場下電輸運測量的現(xiàn)狀，數(shù)字鎖相測量技術(shù)的發(fā)展過程，以及脈沖強磁場下應(yīng)用鎖相法的必要性。
　　二、設(shè)計了脈沖強磁場下交流鎖相電輸運測量系

3、統(tǒng)，利用虛擬儀器技術(shù)比較了在同等條件下直流測量法與交流鎖相法的優(yōu)劣，仿真結(jié)果表明，交流法有著更高的精度，對外界噪音和干擾的去除效果更好。同時，通過對傳統(tǒng)鎖相技術(shù)的改進(jìn)，設(shè)計出的雙鎖相法，使得我們能夠得到樣品阻抗性質(zhì)，這是直流法所無法得到的。
　　三、利用LabVIEW編程語言設(shè)計了一套仿真程序，對實驗中出現(xiàn)的各種情形進(jìn)行仿真，確定了各種測量參數(shù)的優(yōu)化值，實驗證實優(yōu)化后的實驗系統(tǒng)能夠獲得更高精度的數(shù)據(jù)。運用到材料電輸運參數(shù)的測量中，