利用傅里叶变换方法测量红外分谱辐射能量

本文报道了利用傅里叶变换方法测量红外辐射源分谱能量分布的基本原理和实验方法,着重讨论了测量系统的仪器响应特性对测量结果的影响及改进措施,最后就两个测量实例作了具体讨论。     

利用傅里叶变换红外光谱测量甲苯光氧化产物

甲苯是大气中主要的挥发性有机污染物 和二次有机气溶胶的前体物。采用自制的烟雾腔模拟装置 研究了无氨和有氨时由羟基启动的甲苯光氧化过程,利用傅里 叶变换衰减全反射红外光谱测量了甲苯光氧化产物的分子官能 团,并对其化学组分进行了定性分析。实验结果表明,两种情况下 的甲苯光氧化产物中都含有苯 环、O-H、C=O和C-O等官能团,并 含有较高浓度的甲基酚、醛、酮和羧酸等有机物。而有氨 时的甲苯光氧化产物中还含有C=N、C-N和N-H等官能团,它们 对应于咪唑类含氮有机物的化学键特性。该结果为研究甲苯光氧化 反应机理提供了新的实验依据。     

傅里叶变换红外发射率谱的一种简易测量方法

用一个45°平面反射镜将外光源的辐射逆向引入干涉仪,该反光镜置于5DX-FTS的样品室内Jacquinot光栏象处,其一边位于该光栏象中心,辐射经干涉调制被聚焦于该光栏象的另一边并射至探测器,在关闭仪器光源时,分别测量处于相同温度的样品和黑体的辐射,其比值即样品的发射率,使用这种方法测得苯氧乙酸钾、对氯苯氧乙酸钾和氧化铜板的发射谱.     

一种新型傅里叶变换红外成像分光辐射度计

ABBBemen正扩大他的红外遥感产品的生产线,并且增添一种新型成像分光辐射度计。这种超光谱仪器基于已经证实的MR－FTIR分光辐射度计,称为MR—i仪器,是一种快速成像傅里叶变换分光辐射计。它产生的光谱数据立方在中红外到远红外之间,并且被设计得足够快以获得瞬间事件的光谱信号。该设计为模块化,仪器的两个输出端口能够与不同的探测器兼容,无论是成像还是非成像的。测量宽光谱范围时,一个输出端口安装了远红外相机,而另一个端口安装的是中红外相机。由于没有二向色滤光片来分割光谱带,因此增强了灵敏度。两个端口都可以装备测量相同光谱范围的相机,但是必须设置在不同的灵敏度级别,用来增加动态范围避免场景光亮部分的饱和,同时获得场景灰暗部分较好的测量结果。对于输入端口,可以选择不同的望远镜。本文对其当前的发展状况进行了概述。     

红外傅里叶变换光谱仪用ATR装置

介绍了傅里叶变换光谱仪的衰减内全反射装置(ATR)的基本原理、光学和机械结构设计.将光斑缩小3倍聚焦到样品上,光路再还原聚焦到接收器上.分析了穿透深度和内全反射次数,对能量利用率进行了估算.该装置实际能量利用率为6％,内全反射14次.最后给出了在美国伯乐公司FTS-7傅里叶变换光谱仪上用该装置测试聚丙烯和头发样品的红外...     

傅里叶变换红外光谱辐射定标方法的研究

红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节.给出了两点定标、线性多点定标和非线性多点定标的具体算法,使用傅里叶变换红外光谱仪,测量了HFY-302B和HFY-300B型黑体在不同温度下的辐射谱,其中一些辐射谱用于定标,使用另外一个特定温度下的辐射谱来检验定标结果,结果表明,线性多点定标方法更加准确.     

傅里叶变换红外成像系统

Varian公司推出一种适合傅里叶变换红外成像应用的快速红外成像系统．这种成像系统使用该公司自己生产的显微镜、焦平面列阵探测器和快速扫描光谱仪。该     

面源红外诱饵的建模与仿真研究

红外成像导弹已经得到了广泛的发展,与之对抗的面源诱饵随之诞生。根据面源红外诱饵的干扰原理,结合红外成像制导导弹的工作原理、抗干扰方法,以美国MJU-50/B面源红外诱饵为基础,建立了飞机、红外成像制导导弹、机载面源红外诱饵的运动和红外辐射模型,实现了面源红外诱饵空中对抗的仿真,总结分析了机载面源红外诱饵的特性。     

基于傅里叶变换红外光谱的热辐射体温度遥测新方法研究

常规遥感测温方法有三种:单色法、双色法、多色法,在这些方法中都是采用传统的光谱仪和探测器,这样探测速度慢,数据处理复杂并且测量结果受噪声影响很大.本方法应用傅里叶变换红外光谱仪探测热辐射体的红外辐射特性,因而其具有了傅里叶变换红外光谱仪所有的优势.为解决和避开传统方法中遇到的麻烦和困难,我们提出了一种新的温度反演算法,还详细讨论了遥感测量时的红外波段选择.我们对傅里叶变换红外光谱仪定标后,测量了一加热钢板的自然降温过程的红外辐射谱,用标准黑体辐射谱对测量谱做最小二乘拟合,并把拟合谱与测量谱做了对比,两者吻合的很好,并且用不同波段所得的测量结果也非常一致,表明结果是准确可靠的.     

黑色中性笔墨水的傅里叶变换红外光谱分析

黑色中性笔墨水主要由溶剂、色料、增稠剂、稳定剂和其他添加剂等组成,不同厂家或同厂家不同牌号中性笔墨水的成分不同,这为中性笔墨水的种类鉴别提供了依据.本文利用傅里叶交换红外光谱法(FT-IR),测定市面上常见的32种黑色中性笔墨水成分.根据红外特征谱图的峰位、峰数,峰形和峰强,可将不同生产厂家或牌号的黑色中性笔墨水区分开.该法具有快速、准确、灵敏度高、不破坏样品等特点.     

长波红外和中波红外超光谱傅里叶变换成像器

Kestrel公司已设计出一种装在飞机上的双波段红外傅里叶变换超光谱成像器,目前正在制造这台仪器。预定安装在Cessna206上的这台成像器具有一个15度的视场,其瞬时视场为1.0毫弧度。该仪器使用512个光谱通道,在2000cm^-1至3000cm^-1范围内,其目标光分辨率优于1.5cm^-1,在850cm^-1至1250cm^-1范围内则优于0.4cm^-1。为达到这些前所未有的光谱分辨率,仪器将采用各种光谱增强技术。光学系统的计算机模拟已演示出亚波数分辨率和超过900的信噪比。     

空间目标红外辐射谱测量系统

研究空间目标的红外辐射谱,对于识别空间目标、监视空间碎片、保障卫星运行等空间安全问题有重要意义。针对典型空间目标红外辐射特性,分析了最大可探测距离、系统温度分辨能力以及它们之间的关系,设计出一套中、长波相结合,实时监视并跟踪空间点源目标的红外辐射谱测量系统。在实验室条件下进行了模拟测量,结果表明系统效果良好。     

利用傅里叶变换测量红外焦平面器件响应光谱

利用傅里叶变换测量光谱的方法具有大通量、高信噪比的优势,在红外测试领域具有重要的应用价值。利用步进扫描和时间分辨的方法,可以同步傅里叶变换红外光谱仪动镜移动和焦平面器件的输出,获得高质量的干涉图,从而计算得到器件的响应光谱。在本系统测量范围400~10000 cm-1内,所得光谱的分辨率可以达到4 cm-1。     

红外辐射与物质的热作用

关于红外辐射加热物质的研究和应用已经有许多年的历史了,把这一问题作为工程热物理内容来研究辐射与物质相互作用,曾经提出并应用了多种方法,也在实践中取得了很多经验和成果,并为国家节能事业做出了很大贡献.简要总结有关的内容.     

病害烟叶的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱法研究了正常烟叶和四种病害烟叶,结果显示,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收谱带组成。烟叶光谱整体相似,仅在1800～750 cm-1范围,正常烟叶和病害烟叶的光谱峰位、峰形及吸收强度比有一定差异。为了提高光谱灵敏度,对光谱进行二阶导数相关性分析,五个样品的二阶导数光谱在1750～1500 cm-1和1200～950 cm-1范围内的相关系数差异明显,表明五种烟叶样品所含化学成分或各成分相对含量各不相同,即病害影响烟叶的化学成分。正常烟叶的吸收强度比A1025/     

二维傅里叶变换及其在红外系统分析中的应用

第三讲目标信号谱及其应用（上）ａ．水平排列的线阵探测器作水平方向串扫，垂直方向慢扫描ｂ．垂直排列的线阵探测器作水平方向并扫，垂直方向隔行扫描ｃ．面阵探测器作水平方向串并扫，垂直方向隔行扫描图２多元探测器的三种扫描方式２红外扫描热像仪分析多元探测器的扫...     

基于傅里叶变换的森林红外图像增强算法研究

以红外热监控技术在森林火警中的研究为背景,针对森林红外热图像低对比度、噪声大的特点,提出了用傅里叶变换理论对森林红外图像增强.分别用理想低通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和同态滤波器对图像做了增强.结果对比后得出,同态滤波克服了低通滤波和高通滤波的缺点,图像细节和对比度得到明显增强.并进一步优化了同态滤波器中的指数型滤波函数,仿真结果表明,优化后的指数型滤波函数对森林红外图像有更好的增强效果,能提供更满意的图像.     

新型红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪

为了研制红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪,将其作为风云三号、四号气象卫星的有效载荷,在比较国外各种航天工程项目中傅里叶变换光谱仪机械扫描方案的基础上,提出了一种新的机械扫描方案。它利用光通过平行平面镜组时光程随入射角度的改变而变化这一特性,同时把两支光路的光程改变量关联起来。该方案只使用平面反射镜,对于运动部件的精度要求比较低,对倾斜、磨损等不敏感。就国内的具体技术条件而言,这种方案是切实可行的。     

傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100～2200 cm^-1和2500～2600 cm^-1波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。