如何提升光譜儀的光譜分辨率？
點擊次數：2933 更新時間：2023-02-22
光譜分辨率是指把光譜特征、譜帶分解成為分離的成分的能力。光譜分辨率是一個重要的實驗參數。如果分辨率太低，就會丟失光譜信息，妨礙正確地識別和表征樣品。如果分辨率太高，總的測量時間將會遠遠超過必要的時間。光譜分辨率“過低”或者“過高”取決于特定的應用以及期望從實驗中得到什么樣的信息。
光譜分辨率被嚴格定義為儀器達到光譜響應大值的50%時的波長寬度。它是主要的儀器指標之一，也是儀器質量的綜合反映。
限制光譜儀分辨率的因素
各種光學儀器成像的清晰程度不僅要從幾何光學的定律來考慮,選擇透鏡焦距、多個透鏡的組合等,終還要受光的衍射現象的限制.當放大率大到一定程度后,儀器分辨物體細節的性能不會再提高了.這是由于衍射的限制,光學儀器的分辨能力有一個高的極限.根據瑞利準則,當兩條強度分布輪廓相同的譜線#1的大值和#2的小值相重疊時,它們剛好能被分辨.
如何提高光譜儀分辨率
儀器的分辨率主要取決于儀器分光系統的性能。
對于色散型儀器而言，其分辨率取決于分光后狹縫截取的波段精度，狹縫越小截取的波段越窄，分辨率越高。但隨之而來的是能量急劇下降，靈敏度不斷降低，為了兼顧檢出靈敏度，就不能讓狹縫無限制地縮小來提高分辨率，因此，要想讓色散型的儀器分辨率達到0.1cm-1，又能得到一張質量良好的譜圖是很困難的事。
而對于傅里葉型的近紅外光譜儀，由于有多路通過的特點，無狹縫的限制，因此儀器的分辨率僅取決于干涉采樣數據點的多少，即對一定波長的光束來說,儀器的分辨率只與干涉儀動鏡的移動距離有關.要想獲得高分辨率,就要使動鏡移動較大的距離,而移動距離越大,干涉儀制作起來就越困難.因此,就要改變光譜儀的設計,利用較短的移動來獲得較大的光程差.
分得愈細，波段愈多，光譜分辨率就愈高，現在的技術可以達到5~6nm(納米)量級，400多個波段。細分光譜可以提高自動區分和識別目標性質和組成成分的能力。傳感器的波譜范圍，一般來說波譜范圍窄，則相應光譜分辨率高。
