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    【如何处理傅里叶红外光谱的误差问题视频教学】如何处理傅里叶红外光谱的误差问题?——视频教学及傅里叶红外光谱仪的检定

    YP官网示优官方账号 2023-05-30 资讯 504 views 0


    一、傅里叶红外光谱(FT-IR)简介

    傅里叶变换(Fourier Transform, FT)是一种信号处理方法。利用该方法,可以将一个复杂的波形分解成若干个单频率组成的正弦曲线。而红外光谱则是利用物质吸收、反射和透射不同波长范围内的电磁辐射所得到的信息,通过对这些信息进行数字化、经过计算机等工具处理后,再返回可视数据或图像。FT-IR便是将两者结合起来应用于实验中。

    二、误差问题产生原因及表现

    在测量过程中,由于多种因素影响可能导致测试结果出现偏差甚至误报。常见情况包括:

    1. 入样量:入样量太少会导致信号强度下降;太多会引起系统饱和。

    2. 室内温湿度:环境温湿度越高,则水蒸气与碳氧化物含量更高,影响测量。

    3. 仪器校准:仪器的每个组件都需要进行定期检查和校准,如果没有达到标准会引起误差。

    4. 其他干扰源:如静电、突发性能变化等不可控因素也可能对实验造成误差。

    三、处理误差的方法

    1. 样品制备:样品制备是整个实验中非常重要的一环。如果入样量太多或者太少,就不能得到理想结果。另外在样品制备过程中应避免污染问题并保证其均匀性等特征。

    2. 温湿度控制:最好把FT-IR放在恒温室里做实验,并严格按照建议操作温度和相对湿度范围内工作。

    3. 信噪比提高:当信号强度较低时可以加长积分时间获得更多信息以提高信噪比;使用A/D转换芯片技术将模拟输入转换成数字输出,在部分系统上可以有效地降低背景噪音水平.

    4. 仔细查看谱图(spectra)及检查设备状态:

    - 检查FT-IR装置是否处于正确的条件下运行;

    - 设定合适的光路;

    - 检查光源,保证其正常工作;

    - 选择合适的仪器参数。

    5. 重复实验: 如果可能,应对同一样品进行多次测量。这将使用户更有信心确认所做实验结果并可检查是否存在误差问题。

    四、傅里叶红外光谱仪的检定

    由于FTIR在实际使用过程中,需要经常对设备进行校准和调整以确保测试结果精度与感知性。通常由专业化/权威机构或厂家提供认可标准及方法。

    主要项包括:

    1.波数(wave number)校准: 可通过用 NIST 库中碳氟自行薄片控制系统正确设置而得到。

    2.轴向分辨率 ( axial resolution ) 的动态范围: 它反映了系统可以解决两个波长之间最小能够区别出宽窄的值。

    3.灵敏度 ( sensitivity) 测试 常见指标为加入增益物质(如硫酸铵)后测量强度上升值。

    4.Background level :即本底水平 我们可以从这里看到各种干扰源给我们带来信号偏移和涌流等影响

    综上所述,了解FTIR光谱仪的检定与误差问题处理方法对于高质量、有价值的红外扫描数据结果具有至关重要的意义。

    五、视频教学资源

    作为现代化仪器,在傅里叶红外光谱中遭遇操作和问题时,我们可以借助B站等网络平台上相似实验视频来求得帮助

    例如:[如何进行傅立叶变换,以及在 MATLAB 中应用 FFT?]()

    其中对频率域和时间域特点分析十分详细直观。

    总结:

    在目标信号经过采样后进行滤波处理之前最好先查看一下原始信号。如果目标信号在时间轴方向上呈现出周期性或者脉冲状,则可能需要考虑使用自适应窗口FFT方法以保证精度。

    因此建议尽量多收集相关信息并根据调试结果最小化误差来提升实验准确度。

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