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近红外光谱（NIR）
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主题：傅立叶近红外的分辨率如何？

浏览0 回复33 电梯直达
空谷幽兰
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发表于：2006/01/12 16:48:00 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
请教大虾们：傅立叶近红外的分辨率如何？
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2006/1/24 14:07:00 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
傅立叶近红外的分辨率都不会太高，这是由技术条件所决定的。分析如下：

傅立叶近红外通过其干涉计得到的干涉图是强度-时间图，这种图是无法解释的，必须使用傅立叶变换转换为强度-波长图才能被解析，而通常该转换冗长且计算强度大，所有的FT制造商都利用简易的Cooley-Tukey 运算法则来加速变换...
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2006/1/24 14:19:00 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
这种加速给光谱带来的影响是：

首先在光谱中生产周期性误差，这种误差以每个吸收谱带的中间最大峰位周围的突起形式出现，这些突起被称为“Gibb’s Ears”，它们以微量水平出现但看上去象真的吸收...

那么怎样来减少或消除这种加速带来的负面影响呢？
对，减少Gibb’s Ears！目前有两种方法可以做到：

①在低分辨率下扫描
②使用变迹法，无论是矩形还是三角形波串

但这两种技术都以降低光谱分辨率为代价的。
总之，傅立叶近红外仪器为了提高速度而降低了它自身的分辨率，因此，FT-NIR制造商宣称的非常高的分辨率是不可靠的。

这是来自巴西一家多元醇公司的真实数据，见下图：


图中用红圈标出的就是Gibb’s Ears突起，从图中可以看出，随着傅立叶近红外的分辨率的降低，光谱图上的Gibb’s Ears干扰逐渐减少，因此，为了减少Gibb’s Ears突起的干扰，仪器的分辨率一般是不会太高的。
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2006/1/24 14:59:00 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
各位近红外专家有什么不同的意见看法，欢迎跟贴讨论
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jxdwdeng
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2006/1/27 9:44:00 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 xiaovv 发表:
这种加速给光谱带来的影响是：

首先在光谱中生产周期性误差，这种误差以每个吸收谱带的中间最大峰位周围的突起形式出现，这些突起被称为“Gibb’s Ears”，它们以微量水平出现但看上去象真的吸收...

那么怎样来减少或消除这种加速带来的负面影响呢？
对，减少Gibb’s Ears！目前有两种方法可以做到：

①在低分辨率下扫描
②使用变迹法，无论是矩形还是三角形波串

但这两种技术都以降低光谱分辨率为代价的。
总之，傅立叶近红外仪器为了提高速度而降低了它自身的分辨率，因此，FT-NIR制造商宣称的非常高的分辨率是不可靠的。

这是来自巴西一家多元醇公司的真实数据，见下图：


图中用红圈标出的就是Gibb’s Ears突起，从图中可以看出，随着傅立叶近红外的分辨率的降低，光谱图上的Gibb’s Ears干扰逐渐减少，因此，为了减少Gibb’s Ears突起的干扰，仪器的分辨率一般是不会太高的。


楼上的意见我不敢全部苟同，以下是我的一些看法：
1. 首先，图中数据是什么仪器测的没有指明，我猜想是用光纤做的。因为光纤在短波数的地方不太适用，通常如果用光纤，波数应大于4500.
2. 近红外仪器用作什么目的，如果是用作理论光谱研究，分辨越高越好，能看清细部结构；而通常是用作常规的定性和定量分析，高分辨率通常带来更高的误差和噪音，以及无畏地加大数据量，因而实际分析用8就足够了，再高就是摆设。对于三种象二甲苯这么类似的物质，用分辨率12就能轻松搞定。
3. 我这下载了一篇有关近红外分辨率的文章，发表在Near Infrare d Sp e ctro s c. 12, 27 1-27 7 (2004)上。 不好意思，英文的。如果需要也可以EMAIL向我索取。
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xxj20020220
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2006/2/7 16:59:00 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
学习
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strongylw
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2006/2/7 17:33:00 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊

涨见识，以前总是对这些有疑惑，现在有点清楚了。
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strongylw
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2006/2/9 15:07:00 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
傅立叶变换型近红外光谱仪多数都是采用波数来表示波长范围的，这比较好理解，但是分辨率也用波数来衡量，就有点不太理解了，比如分辨率是2cm－1，转换成波长的描述应该是多少nm？不知道哪位大虾能给我解释一下？
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gonglei1
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2006/3/11 19:59:00 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
你说的是波数吧，2pai/波长
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xdliu66
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2006/3/16 10:11:00 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
studay
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xxj20020220
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2006/3/17 10:00:00 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
对于二楼的观点，不敢苟同，尤其是光谱数据，从2cm-1到16cm-1，
首先傅立叶变换理论上讲，分辨率可以做到无限高，简单的想，如果只有两束光，那么这两个正弦波不论是相差多么少，如sin(2Pi)和sin(2pi+0.0001),那么我们只要无限放大我们的X轴，这两个波总有完全分开的一刻！（划一下就知道）。但是前提是：1.X轴无限长2.光束是绝对平行光（点光源，无扩散角）。这就意味着傅立叶变换光谱仪1.动镜移动距离无限长2.光源为绝对一点！因此傅立叶的分辨率也就不能无限高，在做高分辨时仪器动镜移动距离加大，同时光圈变小（制造点光源）！这样就损失了信号强度，降低了信躁比！
但是2cm－1还是绝对没有问题的！现在很多仪器能做到0.09甚至更低！
图上显示的结果，个人认为从2～16FTIR数据采集间隔加大，有一定的平滑效果，同时更为重要的是，图中标示的应该均为饱和吸收！！！数据无本质意义，平滑后自然看起来好些！对于正常的非饱和吸收来讲，应该结果无明显差异，有仪器的各位同仁可以亲自做一下！
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