不同成像原理的光譜成像儀有什么區別?
發布時間:2024-05-17
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高光譜成像儀?按分光原理的不同大致可以分為:棱鏡色散型光譜成像儀、濾光片型光譜成像儀和干涉型光譜成像儀等不同類型。那么,不同成像原理的光譜成像儀有什么區別?下文作了介紹。
高光譜成像儀按分光原理的不同大致可以分為:棱鏡色散型光譜成像儀、濾光片型光譜成像儀和干涉型光譜成像儀等不同類型。那么,不同成像原理的光譜成像儀有什么區別?下文作了介紹。
棱鏡色散型光譜成像儀與光柵色散型光譜成像儀的區別:
1.光柵色散型光譜成像儀,對于給定的光柵常數,不同波長的同一級主最大,除第零極外,均不重合,并技波長次序,自第零極開始向左右兩側由短波向長波散開,構成光柵光譜。光柵色散型光譜成像儀,以無色散的零極光譜占能量最多,而且若干個各級主最大在零極主最大兩側對稱分布,所以單獨的每一級,尤其是高級次的光譜,光強很小,這是其缺點之一。
棱鏡光譜只有按波長次序的一個單一的排列,沒有級可分;實質上棱鏡光譜是由棱鏡對不同波長的第零極最大的不重合引起的,所以棱鏡光譜是零極光譜。
2.不同波長的光譜在光柵光譜中的位置,在θ角不是很大的情況下,正比于波長,故光柵光譜又稱為正比光譜,而棱鏡光譜是非正比光譜。
3.光柵光譜儀主最大的半角寬度角度值△θ與波長λ成正比,棱鏡光譜儀的最小分辨角也正比于波長。
4.光柵光譜儀有較高的分辨率,而與光柵光譜儀具有相同分辨率的棱鏡光譜儀,體積可能會很大。
干涉型光譜成像儀與棱鏡色散型、光柵色散型光譜成像儀的區別:
與傳統棱鏡、光柵色散型光譜成像儀相比,干涉型光譜成像儀具有多通道、高通量、高測量精度、低雜散光等優點。
1.多通道優點
采用傳統的色散型光譜成像儀時,只能讓光譜元一個接一個地依次通過狹縫逐次予以測定。在任何一個瞬間只能測定一個光譜元,來自光源的其它光譜元的能量全被阻截在狹縫之外。測定每一個光譜元所需的時間為△T= T/M(T為測定總時間,M為需測定的光譜元數目)。相反,在干涉光譜成像儀中,所有光譜元的能量是同時通過儀器,同時被接收而產生干涉條紋。每一個光譜元都受到全部時間的測定,比傳統的狹縫色散型儀器長M倍。這是形成干涉光譜成像儀多通道優點的物理機理。
在傳統光譜儀器中,信噪比正比于(T/M)1/2;而在干涉光譜成像儀中,信噪比正比于斤。這樣,如在相同的時間T內測定一個光譜區間,干涉光譜成像儀的信噪比就可比傳統色散型光譜儀器高(M)1/2倍。因此,多通道優點又稱高信噪比優點。
2.高通量優點
常規的色散型光譜成像儀由于受到狹縫限制,因此接收器所接收到的輻射能量是非常有限的。除空間調制干涉光譜成像儀外,其它干涉光譜成像儀沒有狹縫的限制,輻射通量只與干涉儀平面鏡大小有關。因此在同樣分辨率的情況下,其輻射通量比色散型儀器大得多,從而使接收器接收到的信號與倍哚比增大,因此有很高的靈敏度,有利于弱光譜的測量工作。
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