光谱分析方法有哪些，光谱学术语和定义词解析3

很多朋友对光谱分析方法有哪些，光谱学术语和定义词解析3不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

像素井深像素(像素)井深

探测器中每个像素可以存储的最大电子数称为阱深。像素阱的深度决定了可用于像素的单次读出或可被接收的最大信号。CCD的动态范围也与井深成正比。入射光的强度和积分时间决定了每个像素收集的电子数量。如果入射光产生的电子超过像素阱的深度，像素将饱和。

在测量过程中，光谱仪一定不能饱和(哪怕是光谱中任何一段没用上，哪怕是光谱的一部分没用上)，因为会影响光谱的其余部分。

量子效率量子效率是检测器响应入射光子产生电子的能力的量度。更高的量子效率值意味着检测器更灵敏。对于不同波长的入射光，探测器的灵敏度是不同的，所以量子效率最好用曲线来表示，而不是单一的量子效率值。对于光谱仪来说，量子效率不是品质因子性能系数，因为它只是决定光谱仪整体性能的指标之一。辐射测量

辐射测量是研究电磁辐射的科学，包括可见光辐射。它意味着电磁波谱中的能量分布。与光度测量不同，光度测量定义了人眼所能看到的可见光的接收强度。* * *拉曼* *光谱

当光照射到物质上时，会发生弹性散射和非弹性散射。弹性散射光具有与激发光相同的波长，非弹性散射光具有比激发光更长和更短的成分，统称为拉曼效应。拉曼效应是光子和光学声子相互作用的结果。

拉曼光谱——原理拉曼效应源于分子的振动(和晶格振动)和转动，因此可以从拉曼光谱中获得分子振动能级(晶格振动能级)和转动能级结构的知识。拉曼效应可以用虚上能级的概念来解释：

设散射体分子处于基本电子态，振动能级如图。当入射光照射时，激发光与这种分子相互作用产生的偏振可以看作是虚吸收，表现为电子跳到虚态，虚能级上的电子立即跳到较低能级发光，这种光就是散射光。假设仍然回到初始电子态，有三种情况如图所示。

因此，既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线。前者称为瑞利线，后者称为拉曼线。拉曼线中，频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

与振动能级有关的附加频率值称为大拉曼位移，与同一振动能级内的转动能级有关的附加频率值称为小拉曼位移：大拉曼位移：(是振动能带的频率)小拉曼位移：(其中b是转动常数)小拉曼位移的简单推导：利用转动常数的光谱仪灵敏度是衡量可见光输入与光谱输出关系的参数，在海洋光学软件中可以看到。

探测器灵敏度，而不是光谱仪灵敏度，通常可以用以下两种方法表示：1。单位入射辐射功率(单位：瓦特)的输出电流(单位：安培)灵敏度可由探测器在给定辐射功率的发光光源条件下输出的电流值来确定。这种方法测量的单位通常是A/W(这通常用作探测器的响应度，参见NEP)。当灵敏度表示为A/W时，检测器的量子效率和灵敏度通过以下公式获得：

QE=Sx1240/ x 100 (%)，其中是波长，单位为纳米。2.单位入射曝光量(单位：lux.s)的输出电压(单位：V)的灵敏度也可以由一定曝光量下探测器的输出电压值来确定。通常这种方法测得的灵敏度单位是v/lux.s。

灵敏度3、可以表示为每次计数产生入射光所需的光子数。海洋光学说明通常显示计数(OceanView或SpectraSuite软件中的y轴值)与特定波长(通常为400纳米和600纳米)的入射光子数的比率。这个定义是最有用的，因为它直接反映了用户在海洋光学软件中看到的结果。散粒噪声

散粒噪声是一种统计变化，存在于任何离散随机系统中。与光谱仪相关的散粒噪声类型有光子噪声和暗噪声。信噪比

信噪比(SNR)定义为特定信号电平下信号强度与噪声强度之比——，因此会因测量而异。由于光子噪声，噪声通常以信号函数的形式增加，信噪比函数实际上是单个信噪比值和它们获得的信号的图形。海洋光学数据表中记录的光谱仪信噪比是可能的最大信噪比值(在探测器饱和状态下获得)。假设每个像素的信噪比响应曲线是相同的。

具体测量如下：选择光源时，光谱峰值在最低积分时间或远低于热噪声极限的积分时间内饱和(光谱仍需有0计数以下的区域)；为了计算信噪比，需要在没有光入射的情况下进行100次扫描并计算每个像素的平均基线值，然后在有光入射的情况下进行100次扫描并计算每个像素的输出值的平均值和标准差。那么信噪比由下式给出：SNR=(sd)/这里。

SNR=信噪比S=光照下样品的平均信号强度D=黑暗条件下的平均信号强度=光照条件下样品信号强度的标准差=像素数。

要获得完整的信噪比和信号图，请绘制计算出的SNR值(噪声)和SD值(信号)。这将覆盖宽的峰值范围(从光谱暗态到接近饱和)。因为所有像素的响应曲线相同，所以信噪比和信号图的数据可以来自不同的像素。因为信号较大时光子噪声是主要噪声源，所以理想的谱图应该类似于y=x x的曲线图。

请注意，应用不同类型的信号平均方法可以提高信噪比。在基于时间的信号平均中，信噪比将随着频谱扫描次数的平方根而增加。例如，信噪比为300:1。如果平均100次扫描，信噪比将变为3000: 1。在基于空间的信号平均中，信噪比将随着平均像素数量的平方根而增加。

虽然这些方法对于获得准确的数据是有用的，但是它们会混淆不同光谱仪的比较。海洋光学给出了所有没有经过信号平均法改进的光谱仪的信噪比值。我们的一些竞争对手通过信号平均来人为地提高一些劣质光谱仪的信噪比。狭缝狭缝

狭缝的宽度与光学分辨率有关。宽度越小，分辨率越高，但进入光谱仪的光越少，灵敏度越低。大多数船用设备：狭缝的高度为1000微米，宽度从5微米到200微米不等。对于没有狭缝的光谱仪，光的直径限制了进入光谱仪的光量，所以光纤的直径起到了狭缝的作用。**光谱传感器* *光谱传感器

光谱传感器是海洋光学产品系列中的新产品。这类产品是微型光谱仪设备，有单独的配件产品线。第一个产品是SPARK-VIS。这些产品当初就是为了这些目的而设计的：量产，低成本，小体积。SPARK-VIS是我们成本最低的光谱仪，简化版是最轻的光谱设备，仅重1克。

在工作原理上，光谱传感器与其他光谱仪不同。它不使用光栅，而是使用固态光学元件，这是海洋光学的技术。该传感器用于定性和定量测量。杂散光

杂散光是指光线意外落在探测器上的任何位置，导致读数错误。探测器可能无法区分落在像素上的多个波长，它只能简单地测量入射光的强度；因此，当光线照射到探测器的错误波长时，探测器会错误地输出该波长的读数。这种杂散光一般是由特定的光源发出，但被分光计分光后照射到探测器的错误位置上，也可能是完全由两个不同的光源发出。

这些光线往往导致系统动态范围内的有效工作范围，会限制系统的暗度，进而降低系统的信噪比。颜色或吸光度的绝对值可能会受到杂散光的影响。产生杂散光的主要原因如下：(测试标准：使用标准滤光片或标准溶液)

二阶和三阶衍射光栅缺陷光谱仪的内反射光谱仪外壳漏光(外部光进入光谱仪)**触发* *触发。

触发是一个可以应用于很多海洋光谱仪的特性，与一般的光谱过程有关。第一种类型：采样系统之外的事件(按键或脉冲激光)可以触发光谱仪开始数据采集过程。这个触发器就是海洋光学的“外部触发器”。另一个触发器是光谱仪引入外部设备(如灯)来指示光谱仪立即收集数据。这被称为“外部事件触发”。

以下是应用于船用光谱仪的五种触发模式1、外部硬件边沿触发。

光谱仪设置积分时间。当触发器的输入引脚上出现电压上升的尖锐信号时，频谱仪开始采集信号。这个触发是每次产生一个信号，光谱仪就开始采集一个光谱信号(如果设置了多个采集过程)。当您使用脉冲激发信号或光源时，当您在做激光荧光或磷光时，以及当您希望您的采集过程与外部信号同步时，您可以使用这种触发模式2、外部硬件级触发。

光谱仪设置积分时间。当光谱仪接收到触发电压信号时，开始收集数据，当信号消失时，结束收集光谱数据。当你需要一个连续采集的谱图时(特殊情况下)，比如当样品达到你想要测量的特殊状态时，你可以通过这种方式触发。3、外部软件触发器

积分时间在软件中设置。当软件接收到触发信号时，它传输一个数据采集系统的频谱，触发就发生在这个过程中。当应用连续指示光源时，可以使用这种触发模式，光源的强度在触发之前、期间和之后连续变化。4、外部同步触发器

光谱仪收到外部信号后开始收集数据，再次收到信号后结束收集数据。当第二次接收到信号时，第一次采集结束，同时开始第二次数据采集。在这种情况下，没有必要设置积分时间，因为触发器可以开始或停止。当您必须使您的光谱扫描与外部信号同步时，当您使用内部放大器或斩波器时，您可以使用此触发模式5、正常/随机/连续。

光谱仪持续收集数据，在没有外部需求时可以使用。

以上知识分享希望能够帮助到大家！