一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法，該方法利用注入體積濃度為c的CO與平衡氣的氣體池對紅外吸收很明顯但又不飽和的特性，先計(jì)算出CO最大吸光度理論值所對應(yīng)的波數(shù)，再用待校正的傅里葉變換紅外光譜儀實(shí)測得到CO吸收特征的透過率光譜，并在該透過率光譜中找到透過率譜的最小值對應(yīng)的波數(shù)，然后，用所述CO最大吸光度理論值所對應(yīng)的波數(shù)與實(shí)測圖譜中最低透過率所對應(yīng)的波數(shù)差值的絕對值來修正待校正的傅里葉變換紅外光譜儀的采樣間隔。本方法校正的傅里葉變換紅外光譜儀完全滿足波數(shù)偏移小于10％的實(shí)際要求。
【專利說明】一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紅外光光譜測定法，具體涉及傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校 正。

【背景技術(shù)】
[0002] 傅里葉變換紅外光譜技術(shù)廣泛應(yīng)用在軍事、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，具有高精度、 多通道、寬光譜范圍等優(yōu)點(diǎn)，是近紅外和中紅外波段中最有效的測量與分析工具。然而由于 儀器線型函數(shù)和相位誤差等因素，導(dǎo)致實(shí)際測量光譜與標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜之間存在波數(shù)漂移現(xiàn) 象，影響傅里葉變換紅外光譜定量分析，因此要獲取準(zhǔn)確有效的待測組分濃度信息，必須對 傅里葉變換紅外光譜儀的波數(shù)漂移進(jìn)行校正。
[0003] 現(xiàn)有校準(zhǔn)傅里葉變換紅外光譜儀的方法是黑體輻射標(biāo)定，但是該方法只能校正儀 器的亮度，顯然不能滿足研究人員研究紅外光透過待測氣體的吸光度值所對應(yīng)波數(shù)的實(shí)際 需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正 方法，該方法校正的傅里葉變換紅外光譜儀完全滿足波數(shù)偏移小于10 %的實(shí)際要求。
[0005] 本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下所述：
[0006] -種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法，該方法包括以下步驟：
[0007] (1)在氣體池中注入體積濃度為c的C0與平衡氣的混合氣體，并使得氣體池中C0 的透過率t=卜^滿足下式（I):
[0008] 30%^e_〇cL ^ 50% (I)
[0009]上式（I)中，L為氣體池的有效吸收光程，c為氣體池中C0氣體的濃度，〇為C0氣體的吸收系數(shù)，且，
[0010] ex=S(T) ?fL(v) ?fG(k) (II)
[0011] 上式（II)中，S(T)為CO氣體分子在溫度T時(shí)的吸收線強(qiáng)，T為氣體池中混合氣 體的溫度，且

【權(quán)利要求】
1. 一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法，該方法包括以下步驟： (1) 在氣體池中注入體積濃度為C的CO與平衡氣的混合氣體，并使得氣體池中CO的透 過率T =卜^滿足下式（I ): 30%^ e_〇cL ^ 50% ( I ) 上式（I )中，L為氣體池的有效吸收光程，c為氣體池中CO氣體的濃度，〇為CO氣 體的吸收系數(shù)，且， a = S (T) (X) fL( v) ? fG( v) ( II) 上式（II )中，S(T)為CO氣體分子在溫度T時(shí)的吸收線強(qiáng)，T為氣體池中混合氣體的 溫度，且
上式（III)中，C2為第二幅射常數(shù)，n為低能態(tài)能級(jí)，n'為高能態(tài)能級(jí)，V 為吸 收線頻率，Eq為吸收線低能態(tài)能量，T為絕對溫度，Q (T)為總配分函數(shù)，TMf = 296K，Q (〇 為296K時(shí)的配分函數(shù)；上式（IV)中，V為……波數(shù)，Vtl……波數(shù)，為洛倫茲線型峰值半
(2) 按下式（III)在待校正的傅里葉變換紅外光譜儀的標(biāo)稱波數(shù)范圍內(nèi)，計(jì)算每一波數(shù) 下對應(yīng)的吸光度值，得到波數(shù)及其對應(yīng)吸光度值的數(shù)據(jù)集，然后，從中尋找出最大吸光度值 及其對應(yīng)的波數(shù)， A = 〇 cL (III) 式（III)中，〇、c和L的定義與步驟⑴相同； (3) 使得碳化硅紅外光源經(jīng)準(zhǔn)直后的紅外光束透過注有混合氣體的氣體池后進(jìn)入待校 正的傅里葉變換紅外光譜儀，得到CO吸收特征的透過率光譜，并在該透過率光譜中找到透 過率譜的最小值對應(yīng)的波數(shù)； (4) 用步驟（3)所找到的透過率譜的最小值對應(yīng)的波數(shù)減去步驟（2)所尋找出的最大 吸光度值對應(yīng)的波數(shù)，得二者的差值A(chǔ)v，然后進(jìn)行下述操作即可： 當(dāng)A V > 0時(shí)，將待校正的傅里葉變換紅外光譜儀的采樣間隔減小A V I * ( V max" V min) M ； 當(dāng)A v < O時(shí)，將待校正的傅里葉變換紅外光譜儀的采樣間隔增大A V I * ( V max" V min) M ； 上述公式I A v卜（Vmax-Vmin)Ai中，v_^Pvmin分別為待校正的傅里葉變換紅外光譜 儀標(biāo)稱波數(shù)范圍的最大值和最小值，m為待校正的傅里葉變換紅外光譜儀標(biāo)稱的采樣點(diǎn)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換紅外光譜儀波數(shù)漂移的校正方法，其特征在 于，所述的平衡氣是氮?dú)怏w或二氧化碳?xì)怏w。
【文檔編號(hào)】G01N21/35GK104330378SQ201410628989
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】高閩光, 馮明春, 張玉鈞, 李相賢, 童晶晶, 李勝, 徐亮, 劉文清 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院