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摘要通过采用理论推导、实验测量以及数据分析等研究方法，对傅里叶变换红外光谱仪的校准方法进行了研究。分析了傅里叶红外光谱仪需要校准的原因，整理并论述了国内外研究现状，并对三种傅里叶红外光谱仪的校准方法——双温法、线性回归法、三黑体源校准法进行了详细的研究。在对实验数据分析的基础上，提出了双温法应用的条件，分析了线性回归法的校准结果并利用其检验了双温法，推导了三黑体源校准法的校准原理及方法。通过对图表的分析，研究了各种校准方法的优缺点以及适用情况，并对光谱仪校准方法进行了展望。10522
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关键词 傅里叶红外光谱仪 校准 响应函数 辐射补偿 检测器
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Analysis of calibration methods for a Fourier transform spectrometer
Abstract
By using the methods of theoretical analysis, experimental measurement and
data analyses, calibration methods for Fourier transform spectrometer are studied. The reason for why Fourier transform spectrometer need calibration is analyzed, research status at home and abroad are reviewed and three calibration methods for Fourier transform spectrometer- Two-Temperature Method, Linear Regression Method and Three-Blackbodies Method are studied in detail. On the basis of experimental data, the paper presented application conditions of Two-Temperature Method, analyzed the result of Linear Regression Method and tested Two-Temperature Method by using the result, put out the principle of Three-Blackbodies Method. By using charts, the paper analysis the advantages and disadvantages of each calibration method. At last, the outlook of calibration methods for Fourier transform spectrometer is presented.
Keywords Fourier transform spectrometer Calibration Response function Offset radiation Detector
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究概况 1
1.3 论文主要开展的研究工作 3
2 原理分析 4
2.1 傅里叶变换红外光谱仪测量原理 4
2.2 光谱仪产生误差的原因 4
2.3 双温法校准原理 5
2.4 线性回归法原理 7
2.5 三黑体校准法原理 7
3 实验过程及装置 10
3.1 实验仪器说明 10
3.2 实验光路图 13
3.3 实验步骤 14
4 实验数据的处理与分析 15
4.1 理论值分析 15
4.2 双温法测量结果分析 17
4.3 线性回归法数据分析 23
4.4 三黑体校准法分析 28
结 论 30
致 谢 32
参 考 文 献 33
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着现代科学技术日新月异地发展，新的研究领域、新的科研手段、新的材料都层出不穷。科学研究的不断深入对实验测量仪器的要求也在不断提高，很多仪器的使用虽然能满足过去实验的基本要求，但是随着研究方法的不断进步，研究精度的不断提高，这些精密仪器的使用就显得力不从心了。在新的更精密的仪器出现之前，对现有的仪器进行测量结果的进一步校准就显得十分重要。
傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer）作为目前较为先进的分析检测型仪器，在医药化工、辐射、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域都用十分广泛的应用[1,2]。它同很多精密仪器一样，为了得到更加准确的测量结果，都需要先进行校准。虽然现在很多公司生产傅里叶红外光谱仪时就附带了校准规范说明，但那只是针对仪器部件安装使用过程中的校准。在具体测量时，由于使用环境不同，测量的样品不同，其测量结果还会有不同的误差，这对精度要求较高的实验研究来说有很大的负面影响；当对傅里叶红外光谱仪的内部组件，比如检测器进行更换时，已有的校准参数也会出现新的偏差，这就要求重新进行校准。