散粒噪声是统计产生的变化,它存在于任何离散的随机系统中。与光谱仪有关的散粒噪声的类型有光子噪声和暗噪声。信噪比(SNR)的定义是,在一个特定的信号水平,信号强度与噪声强度的比值——因此它会随着测量不同而有所不同。由于光子噪声的原因,噪声通常以信号函数的形式增长,信噪比函数实际上是单个信噪比值与它们获得的该信号的曲线图。海洋光学数据表中记载的光谱仪信噪比值是比较大可能的信噪比值(在检测器饱和状态下获得)。假设每一个像元的信噪比响应曲线都相同。光谱仪哪里有?欢迎咨询上海永汇实业发展有限公司。金山区专注光谱仪现货
学系统(1)单光束系统。具有结构简单,价格低,能量高等特点,但不能消除光源波动所引起的基线漂移。使用时要使光源预热30min,并在测量过程中注意校正零点,补偿基线漂移。这种仪器有助于获得较高的测定灵敏度和较宽的线性范围,仪器的造价也比较低。(2)双光束系统。此系统把光源发射的光分为两束,一束不通过原子化器而直接照射在检测器上,称为参比光束,另一束通过原子化器后再到检测器上,称为样品光束。指示出的是两路光信号的差,它可克服光源波动所引起的基线漂移,因此,此系统不需要预热光源。这种仪器的缺点是光能量损失大。光能量的损失造成信噪比变坏,往往限制了检出限的进一步改善。双光束仪器的结构复杂,造价也比较高。(3)单色仪。这种仪器采用光栅将非分析线成分从光源发射出来的光中分离出去。金山区专注光谱仪现货光谱仪是如何进行分类的?欢迎咨询上海永汇实业发展有限公司!
牛顿的棱镜色散实验(图4),让人们认识到白光是由多种颜色的光组成之后,色散一直是人们分离不同谱段的光的重要形式。色散型光谱仪是通过分光元件(如棱镜、光栅)将复色光分光后,将色散开的单色光按波长大小而依次排列得到光谱。目前市面上的商业光谱仪大多为基于衍射光栅的光谱系统(GratingSpectrometer)。其分光元件衍射光栅,是一种能够将多色光衍射到不同角度的光学器件,其基本原理可由下面公式表示:其中,n为衍射级次,为衍射光波长,d为光栅常数,为光线入射角,为光线出射角。经过光栅分散的各色光,被探测器重新成像,按波长从小到大的顺序进行排列即可得到光谱。色散型光谱仪的分光元件中,光栅通常比棱镜更好。因为棱镜色散本身具有的限制:在特定波长范围存在一定的光吸收效应,进而导致色散效率受限。而光栅不存在这一问题,其色散效率更高,并可以提供依据波长大小的线性色散,更容易后期处理。
电子暗噪声:由于不需要的像元素产生的噪声光谱噪声:包含:电子暗噪声、由于光的不稳定性造成的噪声,为了补偿随时间变化的回归基线产生的变化,海洋光学光谱仪都有一组有不参加光谱图的像元(这些像元接收不到光)。将这些暗像元的输出值作平均,并在电子暗噪声校正状态下从检测器中所有像元的输出值中减去。这会导致检测器所有像元总数的基线回归(没有光入射)读数下降到零左右,更重要的是,整个试验中任何可能产生的基线回归的变化都会被自动补偿。强烈推荐用电子暗噪声校正。光谱仪系统的安装要点,欢迎咨询上海永汇实业发展有限公司!
光谱仪的光学分辨率是指测量曲线的半峰宽(FWHM),它是由光栅刻线密度和入射光口径(光纤或狭缝)决定的。光分辨率随着光栅刻线密度的增大而增大,但是增加光栅刻线密度的同时,光谱范围会随之降低。光分辨率同样随着狭缝宽度或光纤直径的减少而增大,但减少狭缝宽度或者光纤芯径的同时,信号强度会降低。光分辨率通过下面的公式计算出来:OR=SR/nxPROR=光谱仪的光分辨率(单位:nm)SR=光栅分光范围(单位:nm)n=检测器原件的数量(单位:像素)PR=光谱仪和狭缝的像素分辨率(单位:像素)这个比值海洋光学称之为色散,单位是:纳米/像素。这个数值对检测器和光栅的结合是很重要的。上海永汇实业发展有限公司。金山区专注光谱仪现货
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当光子信号很小时,光子噪声相较于光子信号是很大的,导致系统的信噪比降低。由于它们不同的增长速率,然而,当光子信号数量变得很大时光子噪声相对于光子信号就变得不那么重要了。尽管随着更多的光撞击检测器时,光子噪声的数量在增多,光子信号会以更大的比率增加,从而导致信噪比增大。要注意很重要的一点,在小信号水平时,暗噪声是主要的噪声源,但在大信号水平时,光子噪声占主导。通常,术语“散粒噪声”经常被用来代替光子噪声。金山区专注光谱仪现货