光谱仪的性能主要是由光谱范围、光学分辨率和灵敏度来决定。对于光纤光谱仪而言,光谱范围通常在200nm-2200nm之间。由于要求比较高的分辨率就很难得到较宽的光谱范围;同时分辨率要求越高,其光通量就会偏少。对于较低分辨率和较宽光谱范围的要求,300线/mm的光栅是通常的选择。如果要求比较高的光谱分辨率,可以通过选择3600线/mm的光栅,或者选择更多像素分辨率的探测器来实现。较窄的狭缝可以提高分辨率,但光通量较小;
另一方面,较宽的狭缝可以增加灵敏度,但会损失掉分辨率。在不同的应用要求中,选择合适的狭缝宽度以便优化整个试验结果。探测器在某些方面决定了光纤光谱仪的分辨率和灵敏度,探测器上的光敏感区原则上是有限的,它被划分为许多小像素用于高分辨率或划分为较少但较大的像素用于高敏感度。通常背感光的CCD探测器灵敏度要更好一些,因此可以某个程度在不灵敏度的情况下获得更好的分辨率。
光谱学测量的基础是测量光辐射与波长的对应关系。一般来说,光谱学测量的直接结果是由很多个离散的点构成曲线,每个点的横坐标(X轴)是波长,纵坐标(Y轴)是在这个波长处的强度。因此,一个光谱仪的性能,可以粗略地分为下面几个大类:
1. 波长范围(在X轴上的可以测量的范围);
2. 波长分辨率(在X轴上可以分辨到什么程度的信号变化);
3. 噪声等效功率和动态范围(在Y轴上可以测量的范围);
4. 灵敏度与信噪比(在Y轴上可以分辨到什么程度的信号变化);
5. 杂散光与稳定性(信号的测量是否可靠?是否可重现);
6. 采样速度和时序精度(一秒钟可以采集多少个完整的光谱?采集光谱的时刻是否精 que?)
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