[发明专利]基于透过率光谱的超分辨光谱仪光谱定标方法

摘要

本发明公开了一种基于透过率光谱的超分辨光谱仪光谱定标方法，利用无背景稳定均匀辐射源分别通过真空和有目标气体的吸收池，利用超分辨率光谱仪分别测量吸收光谱和真空背景光谱，二者之比获取实测透过率光谱；通过吸收池温度、气体压力和程长，结合Hitran数据库计算理论透过率光谱；采用高斯拟合获取透过率光谱精度定位的峰谷光谱点和对应波长（波数）值，通过最小二乘拟合得到光谱定标系数，对理论峰谷波长（波数）值不确定度、高斯拟合不确定度和最小二乘拟合不确定度进行合成得到光谱定标精度。采用本发明进行实际测量，得到了光谱定标系数和光谱定标不确定度。

主权项

1.基于透过率光谱的超分辨光谱仪光谱定标方法，其特征在于，该方法步骤如下：(1)打开积分球内温度和压力测量仪表，开启积分球氮气循环系统和水冷循环系统，打开卤钨灯辐射源，待球内温度和压力稳定、氮气浓度大于99％以上，形成稳定连续无背景辐射源；(2)吸收池控制温度设置为T，池内达到设置温度后打开吸收池抽真空装置，将吸收池内抽至真空度优于10‑4pa；(3)积分球发出辐射源匀光后形成均匀朗伯面光源，经程长为L的真空吸收池后入射超分辨率光谱仪，吸收池内温度T稳定均匀，辐射源充满光谱仪孔径、视场；(4)超分辨率光谱仪采集N幅数据，原始数据平均去噪，经误差修正后获取背景光谱B0；(5)吸收池充入一定量目标气体，通过高精度压力测量仪表读取吸收池内压力P，保持吸收池温度T恒定；(6)超分辨率光谱仪采集N幅数据，原始数据平均去噪，经误差修正后获取吸收光谱B1；(7)将目标气体吸收光谱B1和真空测量背景光谱B0之比获取是测量透过率光谱τ1；(8)根据吸收池程长L、温度T以及压力P，结合Hitran数据库气体吸收截面参数，计算该状态下的理论透过率光谱τ0；(9)在光谱范围的左、中、右三个区域选择峰谷特征明显的吸收峰，获取理论透过率光谱的峰谷波长或波数与实测透过率对应光谱点，对峰谷波长或波数与对应光谱点进行拟合，获取光谱定标系数；(10)计算光谱定标不确定度。