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如何提高光谱仪的分辨率？
发布时间：2017/6/14 14:19:001、什么是光谱仪分辨率
光谱分辨率为探测光谱辐射能量的波长间隔，而确切的讲，为光谱探测能力。它是仪器对于紧密相邻的峰可以分辨的波长差值，表示仪器实际分开相邻峰的能力，即ν/△ν或（λ/△λ）,ν为两峰中任一峰的波数，△ν为两峰波数之差。光谱仪分辨率又称波段宽度，它是指探测器在波长方向上的记录宽度，又称波段宽度(band width)。光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应值的50%时的波长宽度。它是最主要的仪器指标之一，也是仪器质量的综合反映。 2、限制光谱仪分辨率的因素 各种光学仪器成像的清晰程度不仅要从几何光学的定律来考虑,选择透镜焦距、多个透镜的组合等,最终还要受光的衍射现象的限制.当放大率大到一定程度后,仪器分辨物体细节的性能不会再提高了.这是由于衍射的限制,光学仪器的分辨能力有一个的极限.根据瑞利准则,当两条强度分布轮廓相同的谱线#1的值和#2的值相重叠时,它们刚好能被分辨. 入射狭缝宽度为W,出射狭缝宽度为W ,狭缝无限细时,W?0,W ?0.分辨率时的谱线轮廓如图3(a).此时理论上分辨率为 但狭缝不可能是无限细的,所以谱线会因狭缝的宽度而使光谱变宽,分辨率降低. 3、如何提高光谱仪分辨率 仪器的分辨率主要取决于仪器分光系统的性能。 对于色散型仪器而言，其分辨率取决于分光后狭缝截取的波段，狭缝越小截取的波段越窄，分辨率越高。但随之而来的是能量急剧下降，灵敏度不断降低，为了兼顾检出灵敏度，就不能让狭缝无限制地缩小来提高分辨率，因此，要想让色散型的仪器分辨率达到0.1cm-1，又能得到一张质量良好的谱图是很困难的事。 而对于傅里叶型的近红外光谱仪，由于有多路通过的特点，无狭缝的限制，因此仪器的分辨率仅取决于干涉采样数据点的多少，即对一定波长的光束来说,仪器的分辨率只与干涉仪动镜的移动距离有关.要想获得高分辨率,就要使动镜移动较大的距离,而移动距离越大,干涉仪制作起来就越困难.因此,就要改变光谱仪的设计,利用较短的移动来获得较大的光程差. 4、如何选择光谱仪分辨率 分得愈细，波段愈多，光谱分辨率就愈高，现在的技术可以达到5~6nm（纳米）量级，400多个波段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。传感器的波谱范围，一般来说波谱范围窄，则相应光谱分辨率高。举个例子：可以分辨红外、红橙黄绿青蓝紫紫外的传感器的光谱分辨率就比只能分辨红绿蓝的传感器的光谱分辨率高。一般来说，传感器的波段数越多波段宽度越窄，地面物体的信息越容易区分和识别，针对性越强。