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红外傅里叶变换光谱仪用ATR装置 被引量：1
1
作者 孟庆华 《光机电信息》 2011年第10期48-52,共5页
介绍了傅里叶变换光谱仪的衰减内全反射装置(ATR)的基本原理、光学和机械结构设计。将光斑缩小3倍聚焦到样品上,光路再还原聚焦到接收器上。分析了穿透深度和内全反射次数,对能量利用率进行了估算。该装置实际能量利用率为6%,内全反射l... 介绍了傅里叶变换光谱仪的衰减内全反射装置(ATR)的基本原理、光学和机械结构设计。将光斑缩小3倍聚焦到样品上,光路再还原聚焦到接收器上。分析了穿透深度和内全反射次数,对能量利用率进行了估算。该装置实际能量利用率为6%,内全反射l4次。最后给出了在美国伯乐公司FTS-7傅里叶变换光谱仪上用该装置测试聚丙烯和头发样品的红外光谱图。 展开更多
关键词 红外傅里叶变换光谱仪 能量利用率 内全反射 穿透深度
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傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究 被引量：1
2
作者 刘加庆 李志增 +4 位作者 李婧 刘雷 刘磊 郭洪龙 王建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3328-3335,共8页
相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱... 相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱相位分解为干涉仪温度相关的仪器相位和零光程点采样误差相关的线性相位。其中,仪器相位主要由傅里叶光谱仪自身特性决定,受到干涉仪温度波动影响,干涉仪温度稳定时的仪器相位大致为常数;零光程差点采样误差是线性相位的主要来源,并且每次测量时的采样零光程差点位置都有所不同,这会导致每个获取干涉数据的光谱相位不同。假设干涉仪稳定在温度限内的仪器相位大致为常数,就可将相位处理简化为对线性相位的校正,而包含仪器相位的剩余相位则可在后续的辐射定标过程中予以剔除。相位处理的具体流程如下,获取反演光谱相位数据后,考虑仪器相位的温度相关性,首先采用最小二乘拟合方法提取线性相位项,然后基于提取的线性相位对干涉数据进行对称化处理,对称化处理后的干涉数据相位足够稳定,允许通过光谱均值降低振动等物理效应的干扰,最后在辐射定标过程中,使用复数辐射定标流程,并取定标结果实部作为目标场景的标定光谱辐射数据,即可移除大部分仪器相位,从而完成了相位校正。实验验证环节,首先采用最小拟合方法得到并移除测量光谱的线性相位项后,分析了不同阶次拟合多项式对仪器相位提取精度的影响,结果表明, 5次多项式即可满足需求,此时的均方误差为0.13 rad,更高阶次不会继续改善提取精度。然后基于5次多项式,获取了干涉仪温度为283, 290和300 K时的仪器相位。测量光谱数据移除线性相位和仪器相位后,残余相位误差为幅值在零点处分布的随机噪声,结果表明仪器相位具有 展开更多
关键词 红外傅里叶光谱仪 相位处理 仪器相位 复数辐射定标
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红外傅里叶光谱仪的干涉图模型研究及应用
3
作者 李振宇 张磊 +1 位作者 杨敏珠 韩昌佩 《红外》 CAS 2017年第6期13-18,29,共7页
介绍了红外傅里叶光谱仪干涉图的获取原理和过程。基于MATLAB软件,首次采用将数值积分技术结合离散傅里叶变换的方法对干涉图特性进行了建模和计算,得到了不同温度黑体辐射所对应的干涉图,并对其直流偏置、最大值以及相对最小值等特征... 介绍了红外傅里叶光谱仪干涉图的获取原理和过程。基于MATLAB软件,首次采用将数值积分技术结合离散傅里叶变换的方法对干涉图特性进行了建模和计算,得到了不同温度黑体辐射所对应的干涉图,并对其直流偏置、最大值以及相对最小值等特征进行了分析。定量给出了相对最小值与直流偏置之间的线性关系,并从试验数据上对其进行了验证。在国内首次从干涉图特性的角度分析了大气垂直探测仪系统的背景噪声。然后对通过在CTIA型读出电路中引入减法电路来提高动态范围的方法进行了可行性分析。结果表明,该方法并不具有可行性。 展开更多
关键词 红外傅里叶光谱仪 干涉图模型 直流偏置 背景噪声
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柔性双补偿杆式动镜支撑机构的设计 被引量：6
4
作者 柳华 刘伟奇 +2 位作者 冯睿 魏忠伦 张健 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1313-1319,共7页
对红外傅里叶变换光谱仪动镜支撑机构的核心部分—柔性铰链机构进行了研究。以柔性单补偿杆式机构为基体,设计出一种柔性双补偿杆式机构。利用有限元分析软件Patran和Nastran对其进行了模拟计算,并和目前国内最好的柔性单补偿杆式机构... 对红外傅里叶变换光谱仪动镜支撑机构的核心部分—柔性铰链机构进行了研究。以柔性单补偿杆式机构为基体,设计出一种柔性双补偿杆式机构。利用有限元分析软件Patran和Nastran对其进行了模拟计算,并和目前国内最好的柔性单补偿杆式机构进行比较。然后,根据模拟计算得出的结构参数加工出简易实物,并对实物进行了实验测试及误差分析。结果表明,在模拟计算中,柔性双补偿杆式机构使动镜的垂直耦合位移缩小为柔性单补偿杆式机构的6.8%;误差分析认为柔节的长度公差是引起动镜垂直耦合位移的一个重要因素。因此,若要提高动镜支撑机构的精度,加工时必须严格控制与柔节相关的尺寸公差。 展开更多
关键词 红外傅里叶变换光谱仪 迈克尔逊干涉仪 动镜机构 柔性铰链机构 有限元分析 垂直耦合位移
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中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪的设计与分析 被引量：4
5
作者 王洪亮 吕金光 +3 位作者 梁静秋 梁中翥 秦余欣 王维彪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期57-67,共11页
提出一种基于微光学元件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪,通过引入红外微结构衍射光学元件、多级微反射镜和微透镜阵列,实现仪器的微型化.介绍了微型傅里叶变换红外光谱仪的结构及基本原理,分析了微型准直系统和聚焦耦合光学系统的... 提出一种基于微光学元件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪,通过引入红外微结构衍射光学元件、多级微反射镜和微透镜阵列,实现仪器的微型化.介绍了微型傅里叶变换红外光谱仪的结构及基本原理,分析了微型准直系统和聚焦耦合光学系统的设计理论,研究了单片折衍混合准直透镜的残存像差、衍射面的衍射效率、多级微反射镜的衍射、微透镜阵列的孔径衍射和中继系统的轴向装配误差对光谱复原的影响.最后,对中波红外微型傅里叶变换光谱仪进行了建模仿真,得到的复原光谱与理想的光谱曲线比较符合,实际的光谱复原误差为2.89%.该中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪无可动部件,且采用了微光学元件取代了传统的红外镜头,不仅稳定性良好,而且体积小、重量轻,有利于在线监测应用. 展开更多
关键词 中波红外傅里叶变换光谱仪 衍射微结构 微透镜阵列
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甲烷/丙烷在氧化铁表面还原NO的红外原位研究
6
作者 陆哲惺 周皞 +2 位作者 邓文义 赵兵涛 苏亚欣 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期337-344,共8页
利用漫反射红外傅里叶变换光谱仪（DRIFTS）对甲烷／丙烷在氧化铁表面还原NO的反应进行了原位研究，分析了不同气体在氧化铁表面的吸附特点以及在有O2条件下甲烷／丙烷还原NO的中间产物生成特性。结果表明，氧化铁对NO有着较好的吸附能... 利用漫反射红外傅里叶变换光谱仪（DRIFTS）对甲烷／丙烷在氧化铁表面还原NO的反应进行了原位研究，分析了不同气体在氧化铁表面的吸附特点以及在有O2条件下甲烷／丙烷还原NO的中间产物生成特性。结果表明，氧化铁对NO有着较好的吸附能力，NO能够以不同桥式硝酸盐与硝基的形式吸附于氧化铁表面。这些吸附物种热稳定性各不相同，并且可能会被氧化铁中的晶格氧氧化产生新的吸附物种，对进一步与还原剂发生选择性催化反应有着重要的作用。甲烷与丙烷在氧化铁表面还原NO的微观反应机理通过一系列路径完成。还原剂吸附于氧化铁表面，与由NO吸附形成的含氮吸附物种相互反应，形成一系列碳氢中间产物，通过进一步反应还原NO；在氧气存在的情况下，O2会参与碳氢还原剂与含氮吸附物种的竞争反应，并形成R-COO^-、CH3COO^-等更多活性中间物种，这些活性中间物种通过与NO不断的反应最终还原NO为N2。 展开更多
关键词 氮氧化物还原 氧化铁 甲烷 漫反射红外光谱
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