降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法技术

本发明专利技术提供了降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法，红外光谱仪包括探测器及机械式制冷机；使用第一挡光部件遮挡干涉仪中透射光路的光，红外光谱仪采集干涉仪中反射光路的光强数据V

【技术实现步骤摘要】
降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法


[0001]本专利技术涉及光谱技术，特别涉及降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法。

技术介绍

[0002]傅里叶变换红外光谱技术是一种得到广泛应用的分析检测技术，应用于塑料、橡胶弹性体、纤维、涂层、VOC，以及无机气体的定性与定量分析。该技术使用的探测器有很多类型，包括碲镉汞(MCT)探测器、量子点探测器、二代超晶格以及量子阱探测器、热释电探测器等。
[0003]大多数的红外探测器都需要制冷来抑制其暗电流和热噪声。MCT探测器常用的制冷方式是：使用集成式斯特林制冷机冷却，斯特林制冷机的冷端可以在70K甚至更低的温度下工作，体积小，寿命能达到10000小时以上，但存在缺点：制冷机振动较大，通过冷指和杜瓦的悬臂进一步放大顶端的探测器，使得探测器一直处于振动条件下工作。当探测器有效面积与汇聚红外光斑面积相当的时候，探测器响应因为振动导致的空间位移，光强波动，输出信号夹杂噪声，影响光谱质量。
[0004]为了解决机械式制冷机振动带来的噪声问题，目前的解决方案为：
[0005]1.对探测器进行液氮制冷，以避免制冷机的振动影响。但液氮制冷存在需要定时加液氮，体积无法缩小等诸多缺点。
[0006]2.在机械式制冷机冷指上安装机械紧固件，减小振动的幅度。这种方式作用有限，且部分玻璃材质的冷指承受的压紧力有限，导致振动消除效果有限。

技术实现思路

[0007]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法。
>[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法，所述红外光谱仪包括探测器及机械式制冷机；所述降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法为：
[0010]使用第一挡光部件遮挡干涉仪中透射光路的光，所述红外光谱仪采集一个周期内干涉仪中反射光路的光强数据V
1i
，i＝1，2
…
N；
[0011]使用第二挡光部件遮挡所述反射光路的光，所述红外光谱仪采集一个周期内透射光路的光强数据V
2i
，i＝1，2
…
N；
[0012]所述红外光谱仪采集一个周期内干涉光信号I
1i
，i＝1，2
…
N；
[0013]V
1i
和V
1i
滑动匹配，滑动量为d，求解得到滑动量d0；
[0014]获得特征曲线
[0015]在所述干涉光信号I
1i
中选择符合强度要求的信号I
2j
，j＝1，2
…
P；信号I
2j
的峰峰
值和V
i
的峰峰值之比小于第一阈值，或者信号I
2j
的峰峰值和I
1i
的峰峰值之比小于第二阈值；
[0016]对信号I
2j
和V
i
进行滑动匹配，滑动量为d，求解K是P、Q中的最小值，得到滑动量d1；
[0017]得到消除振动噪声的红外信号
[0018]为了降低数据处理量，所述降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法还包括：
[0019]傅里叶变换红外光谱仪的数据处理方法，所述红外光谱仪包括激光光源和红外复色光源；所述傅里叶变换红外光谱仪的数据处理方法包括步骤：
[0020](A1)同时采集激光信号U和红外干涉信号I，按照时间分布将逐步采集到的激光信号U分割为N个数据段，第i个数据段的数据为U
i1
，U
i2
···
U
iK
，i＝1,2
···
N，K为正整数，将逐次采集到的红外干涉信号I分割为N个数据段，第i个数据段的数据为I
i1
，I
i2
···
I
iM
，i＝1,2
···
N，M为正整数；激光信号的第i个数据段和红外干涉信号的第i个数据段的起止时间相同；
[0021](A2)寻获激光信号的第i个数据段的特征点，以及与特征点对应的特征时间点T
i1
，T
i2
···
T
iP
，P为正整数；
[0022](A3)在红外干涉信号的第i个数据段，利用插值法分别获得与所述特征时间点T
i1
，T
i2
···
T
iP
对应的红外干涉信号强度H
i1
，H
i2
···
H
iP
；
[0023](A4)截取红外干涉信号的第i个数据段中的数据I
i(j+1)
，I
i(j+2)
···
I
iM
，最后一个所述特征时间点T
iP
处于I
ij
和I
i(j+1)
分别对应的时间点之间，j为正整数；
[0024](A5)按照步骤(A2)
‑
(A3)的方式，处理激光信号的第(i+1)个数据段以及红外干涉信号的第(i+1)个数据段，分别获得与特征时间点对应的红外干涉信号强度H
(i+1)1
，H
(i+1)2
···
H
(i+1)Q
，Q为正整数；
[0025](A6)截取红外干涉信号的第(i+1)个数据段中的数据I
(i+1)1
，I
(i+1)2
···
I
(i+1)C
，第(i+1)个数据段中第一个特征时间点处于I
(i+1)C
和I
(i+1)(C+1)
分别对应的时间点之间，C为正整数；
[0026](A7)组合数据I
i(j+1)
，I
i(j+2)
···
I
iM
和数据I
(i+1)1
，I
(i+1)2
···
I
(i+1)C
，按照步骤(A2)
‑
(A3)的方式，获得特征时间点，以及分别与特征时间点对应的红外干涉信号强度H
′
i1
，H
′
i2
···
H
′
iD
，D为非负整数；
[0027]依照步骤(A2)
‑
(A7)处理逐步采集到的激光信号U和红外干涉信号I的各个数据段，获得红外干涉信号I中所有的(T
i
，H
i
)，并送上位机处理，T
i
是特征时间点，H
i
是与特征时间点T
i
对应的红外干涉信号强度。
[0028]与现有技术相比，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法，所述红外光谱仪包括探测器及机械式制冷机；其特征在于，所述降低傅里叶变换红外光谱仪噪声的方法为：使用第一挡光部件遮挡干涉仪中透射光路的光，所述红外光谱仪采集一个周期内干涉仪中反射光路的光强数据V
1i
，i＝1，2
…
N；使用第二挡光部件遮挡所述反射光路的光，所述红外光谱仪采集一个周期内透射光路的光强数据V
2i
，i＝1，2
…
N；所述红外光谱仪采集一个周期内干涉光信号I
1i
，i＝1，2
…
N；V
1i
和V
1i
滑动匹配，滑动量为d，求解得到滑动量d0；获得特征曲线在所述干涉光信号I
1i
中选择符合强度要求的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：向俊杰，李锐，喻正宁，俞晓峰，韩双来，
申请(专利权)人：杭州谱育科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：