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(gè)重要的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。如果分辨率太低，就會(huì)丟失光譜信息，妨礙正確地識(shí)別和表征樣品。如果分辨率太高，總的測(cè)量時(shí)間將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)必要的時(shí)間。光譜分辨率“過(guò)低”或者“過(guò)高”取決于特定的應(yīng)用以及期望從實(shí)驗(yàn)中得到什么樣的信息。
光譜分辨率被嚴(yán)格定義為儀器達(dá)到光譜響應(yīng)大值的50%時(shí)的波長(zhǎng)寬度。它是主要的儀器指標(biāo)之一，也是儀器質(zhì)量的綜合反映。
限制光譜儀分辨率的因素
各種光學(xué)儀器成像的清晰程度不僅要從幾何光學(xué)的定律來(lái)考慮,選擇透鏡焦距、多個(gè)透鏡的組合等,終還要受光的衍射現(xiàn)象的限制.當(dāng)放大率大到一定程度后,儀器分辨物體細(xì)節(jié)的性能不會(huì)再提高了.這是由于衍射的限制,光學(xué)儀器的分辨能力有一個(gè)高的極限.根據(jù)瑞利準(zhǔn)則,當(dāng)兩條強(qiáng)度分布輪廓相同的譜線(xiàn)#1的大值和#2的小值相重疊時(shí),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(tǒng)的性能。
對(duì)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(lái)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(wú)限制地縮小來(lái)提高分辨率，因此，要想讓色散型的儀器分辨率達(dá)到0.1cm-1，又能得到一張質(zhì)量良好的譜圖是很困難的事。
而對(duì)于傅里葉型的近紅外光譜儀，由于有多路通過(guò)的特點(diǎn)，無(wú)狹縫的限制，因此儀器的分辨率僅取決于干涉采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的多少，即對(duì)一定波長(zhǎng)的光束來(lái)說(shuō),儀器的分辨率只與干涉儀動(dòng)鏡的移動(dòng)距離有關(guān).要想獲得高分辨率,就要使動(dòng)鏡移動(dòng)較大的距離,而移動(dòng)距離越大,干涉儀制作起來(lái)就越困難.因此,就要改變光譜儀的設(shè)計(jì),利用較短的移動(dòng)來(lái)獲得較大的光程差.
分得愈細(xì)，波段愈多，光譜分辨率就愈高，現(xiàn)在的技術(shù)可以達(dá)到5~6nm(納米)量級(jí)，400多個(gè)波段。細(xì)分光譜可以提高自動(dòng)區(qū)分和識(shí)別目標(biāo)性質(zhì)和組成成分的能力。傳感器的波譜范圍，一般來(lái)說(shuō)波譜范圍窄，則相應(yīng)光譜分辨率高。
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