扫描速度对傅里叶光谱仪测试的影响
扫描速度快是傅里叶光谱仪的突出优点之一,一般比棱镜式或光栅式光谱仪快上数百倍,但同时也对测试结果也带来了一定的不确定性。 本文对应于不同的测试样品及目的,给出了扫描速度的参考设定值。
图1
如图1所示为标准DTGS探测器的光电响应图(光电响应谱形从上到下扫描速率依次为2.2、3、4、5、7.5、10、20、40kHz) 标准DTGS探测器的响应时间为4ms。从上图可见,随着扫描速度的增大,光电响应的强度不断变小,这是由于扫描速度越快,工作频率越高,导致探测器灵敏度下降。进一步发现当扫描速度大到10kHz时,采集的数据点明显出现变化迟缓的现象,已经不能较好反应对不同波长的响应差异,特别是在对响应时间要求较长的短波区间。由此可见,当扫描速度大于10kHz时,DTGS探测器泄后现象已经较明显的影响到测试结果。
图2某光伏型探测器的光电响应
(光电响应谱形从下到上扫描速率依次为2.2、3、4、5、7.5、10、20、40、60、80、100kHz)
图2某光伏型探测器的光电响应
(光电响应谱形从下到上扫描速率依次为2.2、3、4、5、7.5、10、20、40、60、80、100kHz)
结论：
扫描速度对谱图强度有较大影响,当测量热释电型样品或者用DTGS标准探测器时,为了保证测试可信度,减少响应滞后的影响,扫描速率应不宜大于10kHz,而光伏型样品通过实验发现,基本上不受小于100kHz的扫描速率的影响,但是如果需要短波段信息,扫描频率应大于20kHz,以避免大光敏面探测器在短波段出现过饱和现象。相应的,对于红外光源强度弱且光敏面积小的样品,应减小扫描速度,增加其停留时间,以使其长波段能量得到一定的积累,在10kHz扫描速度附近是其较理想的选择范围,兼顾了扫描效率及响应强度。可见,测试样品、测试波段及测试目的的差异,对于扫描速度有着不同的考虑,应兼顾各因素优化设置。
