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作者: hibaba (...)   2004-06-19 16:18:47
在紅外光譜的量測上,傅利葉轉換光譜儀有一些優於色散式系統光譜儀的特點:
The multiplex(or Fellegett)advantage
在1958年,P. Fellegett提出此項優點,指出在相同的靈敏度、解析度和頻率範圍之下,
FTIR光譜所需的掃瞄時間遠低於色散式系統光譜。在訊雜比(signal-to-noise)S/N中,
訊號(S)和總掃瞄時間T成正比,雜訊(N)則和 成正比,則色散式光譜儀和FTIR光譜儀
的訊雜(signal-to-noise)可分別寫成(S/N)FTIR 和(S/N)Dispersive ,其中n為色
散式光譜儀的解析單元(resolution element),由此可知FTIR光譜的S/N比色散式光譜
儀好 。例如:頻率4000到400 cm-1範圍的光譜,在解析度為1 cm-1時n值為3600,改善的
情況為好 =60,所以在相同的S/N下,色散式光譜儀要花10分鐘,而在FTIR光譜儀中只要花10秒即可達到。
The throughput (or Jacquinot)advantage
在色散式光譜儀中,光源距焦在狹縫上,雖然狹縫越小鑑別率越佳,但因通過狹縫的能量
受到限制,也使得偵測到的訊號非常的弱。而在FTIR光譜儀中,所有光束路徑完全沒有用
到狹縫,偵測到的能量較高,因此發展運用在能量受到限制的遠紅外光區。
上面兩項優點為FTIR的重要特徵,讓訊雜比大大地增加,提升光譜圖的準確度。
光譜的全部範圍掃瞄可一次完成
在色散式儀器的掃瞄過程中,必須不斷地轉動色散光柵來來變換不同的掃瞄頻率,並且單
一光柵並不適用於所有光區,在更換時會有光譜不連續的情形。
The Connes Advantage
在儀器中裝設He-Ne雷射擔任頻率校訂的工作,利用其頻率精確及穩定的特性,測得干涉
條紋變化而得知鏡子的移動,進而可修正干涉儀的光譜頻率。以此方式所測得的光譜,
精確度可達0.001 cm-1以上。
鑑別率
色散式儀器中的狹縫跟解析度有關,不同頻率的光會有不同的解析度;干涉儀的解析度跟
可動鏡的最大位移有關,若速率保持固定的話,則在所有頻率的解析度會相同。
傅利略轉換光譜儀的解析度跟鏡子的移動有關
Δ 1/δ
其中,Δ 為解析度,δ為鏡子移動的最大距離。因此,解析度為1 cm-1,則鏡子移動最
大距離為1 cm,若解析度為0.01 cm-1時,則鏡子移動距離則需100 cm,只要鏡子移動距
離夠長,則可得到的解析度越高。
Negligible Stray Light
因為干涉儀會調制光的頻率,所以不會有色散儀中所出現雜散光的情形。

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