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波数精度的本质
发布者:admin 发布时间:2015-8-11 阅读:6010

本文节选之仪器信息网,http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20150731/5895140/。如有侵权请告知。

波数精度是个很神奇的指标,国标和计量技术规范里面都没有,好多厂家都写波数精度0.01cm-1,比波数准确度和波数重复性指标都要高出1~2个数量级,看起来很厉害,但是这个指标到底有什么含义呢?
    这要从傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)的原理说起,FTIR的核心是干涉仪,而干涉仪的核心是动镜的运动姿态控制。大家知道FTIR仪器内部有两种光源:激光光源和红外光源。仪器以红外光的干涉零点(相当于白光干涉)来确定动镜扫描的起始位置,然后通过激光干涉环的变化来确定干涉仪动镜扫描的速度和距离;
    简单点说,激光在这里相当于是干涉仪的采样标尺。既然是标尺,那么这个标尺的精度如何呢?
    一般短腔长He-Ne激光器的激光波长精度(也称带宽)在1.1GHz左右,按FTIR常用的波数范围(7800-375cm-1)波段的中间值,为计算方便取5000cm-1
    计算如下:
    He-Ne激光波长是632.8nm,换成频率是4.74×105GHz
    激光频率波动幅度:1.1GHz/4.75×105GHz=0.232×10-5,相当于±0.116×10-5
    在5000波数处的激光波数的精度为:±0.116×10-5×5000cm-1=±0.0058cm-1
    这就是波数精度优于0.01 cm-1的由来。
    所以,波数精度应该称为激光波数精度,它实际是描述激光频率稳定性的一个参数,与FTIR的指标参数无关。
    厂家把激光器的频率精度换算成波数精度,和FTIR的性能参数放在一起写,容易误导用户把它当作是FTIR的性能指标,这就有误导用户的嫌疑,严格说来可算是虚假宣传了,因为仪器验收时都无法验证这个指标。
    大家观察下可以发现:小型化的FTIR,由于采用的是半导体激光器,其频率没有He-Ne激光器稳定,故厂家都不写波数精度这个指标。而采用He-Ne激光器的FTIR,不管其性能参数如何,基本都写波数精度为0.01cm-1

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