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掃描速度快是傅立葉變換紅外光譜儀的突出優點之一,一般比棱鏡式或光柵式光譜儀快上數百倍,但同時也對測試結果也帶來了一定的不確定性。 本文對應于不同的測試樣品及目的,給出了掃描速度的參考設定值。

圖1

如圖1所示為標準DTGS探測器的光電響應圖(光電響應譜形從上到下掃描速率依次為2.2、3、4、5、7.5、10、20、40kHz) 標準DTGS探測器的響應時間為4ms。從上圖可見,隨著掃描速度的增大,光電響應的強度不斷變小,這是由于掃描速度越快,工作頻率越高,導致探測器靈敏度下降。進一步發現當掃描速度大到10kHz時,采集的數據點明顯出現變化遲緩的現象,已經不能較好反應對不同波長的響應差異,特別是在對響應時間要求較長的短波區間。由此可見,當掃描速度大于10kHz時,DTGS探測器泄后現象已經較明顯的影響到測試結果。

圖2某光伏型探測器的光電響應

(光電響應譜形從下到上掃描速率依次為2.2、3、4、5、7.5、10、20、40、60、80、100kHz)

圖2某光伏型探測器的光電響應

(光電響應譜形從下到上掃描速率依次為2.2、3、4、5、7.5、10、20、40、60、80、100kHz)

影響傅立葉變換紅外光譜儀測試的因素的結論：

掃描速度對譜圖強度有較大影響,當測量熱釋電型樣品或者用DTGS標準探測器時,為了保證測試可信度,減少響應滯后的影響,掃描速率應不宜大于10kHz,而光伏型樣品通過實驗發現,基本上不受小于100kHz的掃描速率的影響,但是如果需要短波段信息,掃描頻率應大于20kHz,以避免大光敏面探測器在短波段出現過飽和現象。相應的,對于紅外光源強度弱且光敏面積小的樣品,應減小掃描速度,增加其停留時間,以使其長波段能量得到一定的積累,在10kHz掃描速度附近是其較理想的選擇范圍,兼顧了掃描效率及響應強度。可見,測試樣品、測試波段及測試目的的差異,對于掃描速度有著不同的考慮,應兼顧各因素優化設置。