第１８卷 第９期
２０１０年９月
光学精密工程
Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．９
Ｓｅｐ
．２０１０ 收稿日期：２００９－０９－１１；修订日期：２００９－１１－
１７． 基金项目：
国家８６３高技术研究发展计划资助项目（Ｎｏ．２００７ＡＡ１２Ｚ１４５）；全球变化重大科学研究计划９７３资助项目（Ｎｏ．２０１０ＣＢ９５０８０２
）文章编号 １００４－９２４Ｘ（２０１０）０９－１９７２－
０９ＦＹ－３
Ａ中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
胡秀清１，３，张里阳１，郑照军１，张 勇１，孙 凌１，丁 雷２，黄小仙２
（１．中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心，北京１０００８１；
２．中国科学院上海技术物理研究所，上海２０００８３；３．中国科学院遥感应用研究所，北京１００１０１）
摘要：ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪（ＭＥＲＳＩ）红外通道采取４０探元跨轨并行扫描方式，针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题，研究了ＭＥＲＳＩ红外通道的多探元辐射定标方法。首先，基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理，消除探元辐射响应差异条纹；然后，利用各探元与基准探元光谱响应对不同温度黑体光谱辐亮度建立比值关系，
基于其随着辐亮度呈非线性变化的关系，对逐探元定标后图像进行探元光谱差异的辐亮度归一化补偿，从辐射机理上最大限度地消除图像条纹，实现了多探元观测目标辐射信号的光谱响应差异归一化。为了验证ＭＥＲＳＩ红外通道辐射定标精度，文中还利用同时过星下点观测（ＳＮＯ）交叉定标方法，将ＭＥＲＳＩ定标结果与美国Ｔｅｒｒａ中分辨率成像光谱仪（ＭＯＤＩＳ）定标结果进行比对，结果显示，相对于后者，ＭＥＲＳＩ的红外通道亮温高１Ｋ左右，认为这可能与两者的通道带宽不同有关。
关 键 词：中分辨率光谱成像仪；热红外通道；多元辐射定标；光谱差异补偿
中图分类号：Ｖ４４３．５；ＴＨ７４４．１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１０１８０９．１９７２
ＦＹ－３Ａ ｍｕｌｔｉ－ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｂａｎｄ
ｏｆｍｅｄｉｕｍ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇ
ｅｒＨＵ Ｘｉｕ－ｑｉｎｇ１，３，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ－ｙａｎｇ１，ＺＨＥＮＧ Ｚｈａｏ－ｊ
ｕｎ１
，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ１，ＳＵＮ Ｌｉｎｇ１，
ＤＩＮＧ Ｌｅｉ ２，ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｘｉａｎ２
（１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ，ＮａｔｉｏｎａｌＳａｔｅｌｌｉｔｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１
０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００８３，Ｃｈｉｎａ；３．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｔｈｅ ＦＹ－３ＡＭｅｄｉｕｍ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｉｍａｇｅｒ（ＭＥＲＳＩ）ｔａｋｅｓ ａ ｃｒｏｓｓ－ｔｒａｃｋ ｓｃａｎｎｉｎｇ
ｂｙ４０ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ ｉｎ ａ ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｗｉｎｄｏｗ ｂａｎｄ，ｉｔｓ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅ ｔｈａｎｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｉｎｇｌｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓ ａ ｍｕｌｔｉ－ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ＭＥＲＳＩ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ＩＲ ｂａｎｄ ｏｆＭＥＲＳＩ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｂｏａｒｄ ｂｌａｃｋｂｏｄｙ
ｄｅｔｅｃｔｏｒ－ｂｙ－ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅ－ｓｐｏｎｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｔｒｉｐ
ｓ．Ｔｈｅｎ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒａｄｉａｎｃｅ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｔｏ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ａｔ ｄｉｆ－
ｆｅｒｅｎｔ ｂｌａｃｋｂｏｄｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｔｈｉｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ＳＲＦ－ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｉａｓ（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ）ｔｏ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｓｔｒｉｐｓ ｂｙ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ａｃ－ｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＭＥＲＳＩ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｉｎｔｅｒ－ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＥＲＳＩ ａｎｄ Ｍｏｄｅｒａｔｅ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ＩｍａｇｉｎｇＳｐｅｃｔｒｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ（ＭＯＤＩＳ）ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｎａｄｉｒ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ（ＳＮＯ）．Ｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｉｓ ａｂｏｕｔ １．０Ｋ，ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｃｏｍｅ ｆｒｏｍｔｈｅｉｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂａｎｄｗｉｄｔｈｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍｅｄｉｕｍ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｉｍａｇｅｒ（ＭＥＲＳＩ）；ｉｎｆｒａｒｅｄ ｂａｎｄ；ｍｕｌｔｉ－ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；
ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
１ 引 言
随着ＦＹ－３Ａ卫星２００８年５月２７日发射入轨，中分辨率光谱成像仪（ＭＥＲＳＩ）可见光通道于６月３日开机进行对地观测，红外通道于７月１日开机，利用２０个通道进行全球观测。中分辨率光谱成像仪是ＦＹ－３Ａ最主要的光学成像载荷，具备从可见光到热红外２０个通道的探测能力［１－３］，其在热红外波段设置了一个２５０ｍ空间分辨率、光谱较宽的窗区通道。ＭＥＲＳＩ热红外通道观测地气系统的热发射，不仅可用于地表及海洋温度遥感，同时可为云检测和其它遥感产品生成提供热红外图像。由于该通道空间分辨率较高，还可用于用于城市热岛监测，２００８年北京奥运期间已成功为北京市提供了热岛监测服务。
为了实现较高分辨率对地观测成像，ＭＥＲＳＩ热红外通道采用跨轨４０探元并扫方式。探测器为长线列光导碲镉汞器件，由２条２０探元线列器件按品字形排列组成４０探元探测器，其单元尺寸为０．１０ｍｍ×０．１０ｍｍ，对应的瞬时视场为０．３ｍｒａｄ。红外信号输出采用探测器与低噪声前置放大器一一对应方式，直接耦合输出。ＭＥＲＳＩ红外探测器由辐射制冷器二级冷块制冷，在１００Ｋ低温下工作，可实现较高灵敏度的红外探测。ＦＹ－３Ａ／ＭＥＲＳＩ热红外通道仪器性能指标为：光谱波段１０．０～１２．５μｍ，探测灵敏度０．４Ｋ（３００Ｋ），目标探测温度１８０～３３０Ｋ，定标精度１Ｋ，ＭＴＦ≥０．２５。
为了实现ＭＥＲＳＩ红外通道实时定标，ＭＥＲ－ＳＩ在获取地球目标信号的同时，还扫描冷空信号和星上黑体信号，利用冷暖两个目标进行ＭＥＲＳＩ线性辐射定标，非线性辐射响应项采用发射前真空定标的结果。由于ＭＥＲＳＩ红外通道采用４０
探元并扫模式，辐射定标是逐探元分开进行的，因此能基本消除原始图像的严重条纹。然而，在发射前对ＭＥＲＳＩ红外通道４０探元的光谱响应测试发现，不同探元之间的光谱响应差异较大，各探元中心有效波长存在偏移，因此在逐探元辐射定标基础上，还需要进行多探元光谱响应归一化处理，这样才能使红外通道整幅图像探测的是一个波段范围。本文论述了一种不同探元的光谱差异归一化补偿方法，利用辐射机理消除因探元光谱响应差异带来的图像条纹。
２ 定标基本原理
参考国外同类遥感器红外通道的定标方程［４－８］，并分析ＭＥＲＳＩ实验室真空定标试验数据和结果，ＦＹ－３ＡＭＥＲＳＩ红外通道的定标方程采用非线性二次项形式表述，仪器的输出ＤＮ与观测辐亮度Ｌ之间的表达式为：
Ｌ＝ａ０＋ａ１×ＤＮ＋ａ２×ＤＮ２，（１）其中ａ０，ａ１，ａ２为定标系数，红外通道的辐亮度Ｌ为通道系统光谱响应上的光谱辐亮度平均值，表示为：
Ｌ＝
∫Ｌ（ｖ）Φ（ｖ）ｄｖ
∫Φ（ｖ）ｄｖ
，（２）
其中ｖ为波数（ｃｍ－１），Φ为光谱响应函数，辐亮度Ｌ的单位为ｍＷ／ｍ２·ｓｒ·ｃｍ－１。ａ２为定标系数二次项系数，在发射前通过实验室真空定标测量，由于它主要描述的是定标曲线形状，是个小的修正项，入轨后二次项系数依旧采用实验室测量值保持不变。ＭＥＲＳＩ红外通道发射前实验室定标是在真空罐中利用独立的标准面源黑体进行的，该面源黑体充满ＭＥＲＳＩ口径并温度可控。定标时面源黑体温度从２００～３３０Ｋ（以５Ｋ为控
３
７
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１
第９期 胡秀清，等：ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
温步长）变化两个循环（逐步升温和逐步降温），ＭＥＲＳＩ扫描面源黑体和模拟冷空冷屏，利用公
式（１）和上述一系列定标测量就可推算定标系数ａ０，ａ１，ａ２。一旦ＭＥＲＳＩ随卫星发射入轨后，星上热环境发生了变化，而且有昼夜和轨道周期变化，ＭＥＲＳＩ就采用星上黑体进行实时红外通道定标，其观测星上黑体（ＢＢ）
的辐亮度表示为：ＬＢＢ＝ａ０＋ｂ１·ｄｎＢＢ＋ａ２·ｄｎ２
ＢＢ，
（３）其中ＬＢＢ为黑体的辐亮度，ｄｎＢＢ＝ＤＮＢＢ－ＤＮＳＶ，ＤＮＢＢ和ＤＮＳＶ分别代表传感器每个扫描对黑体
和冷空间计数值，如果考虑多个扫描的滑动平均，可表示为：
ｄｎＢＢ＝１ＭＢＢ∑ＭＢＢＭ＝１ＤＮＢＢ－
１ＭＳＶ∑ＭＳＶ
Ｍ＝１
ＤＮＳＶ，（４）黑体发射辐射用普朗克函数计算，并利用公式（２）进行光谱响应卷积，ｂ１逐扫描计算为：
ｂ１＝１ｄｎＢＢ
·｛ＬＢＢ－（ａ０＋ａ２·ｄｎ２
ＢＢ）
｝，（５）为了平滑定标系数异常波动变化，剔除一些异常值，
进行多个扫描的平均处理：ｂ１＝１
ＮＳｃａｎｓ∑ＮＳｃａｎｓ
／２
ｊ＝－ＮＳｃａｎｓ
／２ｂ１，ｊ，（６
）利用该定标系数定标计算ＭＥＲＳＩ对地观测
（ＥＶ）
每个像元的辐亮度，推算公式表示为：ＬＥＶ＝ａ０＋ｂ１·ｄｎＥＶ＋ａ２·ｄｎ２
ＥＶ．
（７
）３ 多探元定标方法
上述定标原理主要表述了一般单一探元红外
探测器定标的通常方法，但是ＭＥＲＳＩ红外通道是４０探元跨轨并扫观测模式，ＭＥＲＳＩ红外辐射定标必须逐探元分开进行，而且这种逐探元定标处理模式在发射前实验室真空定标就开始采用，如果考虑探元响应差异，地球目标定标公式表述为：
ＬｉＥＶ＝ａｉ０＋ｂｉ１·ｄｎｉＥＶ＋ａｉ２·（ｄｎｉＥＶ）２
，
（８）其中ｉ表示的是探元序号１～４０。ＭＥＲＳＩ除了多
探元的响应差异外，还由于消旋Ｋ镜转速是前端主扫描镜转速一半，
其在扫描镜前后两个连续扫描的工位上有微小的光程差异，带来图像扫描前后两帧有条带现象，类似于ＭＯＤＩＳ双面镜扫描，因此ＭＥＲＳＩ相当于是８０探元的探测效果。图１（ａ）
为实验室真空罐定标扫描黑体图像，图中既显示了扫描线之间的条纹，也显示了连续两个４０行之间的条带现象。因此逐探元定标如果考虑Ｋ
镜两个工位差异（１和２），公式（８
）就表述为： Ｌｉ，ｊＥＶ＝ａｉ，ｊ０＋ｂｉ，ｊ１·ｄｎｉ，ｊＥＶ＋ａｉ，ｊ２·（ｄｎｉ，ｊＥＶ
）２，（９）其中ｊ表示的是Ｋ镜工位标识号１和２。
按照上述定标方法进行逐探元及Ｋ镜双面
辐射定标处理后，图１（ｂ）显示了这种探元定标处理后的结果，
图像基本消除了探元辐射响应带来严重条纹。但是ＭＥＲＳＩ各探元还存在光谱响应
差异，图２显示了ＭＥＲＳＩ红外通道４０探元的光谱响应曲线，各探元中心有效波长最大会相差１μｍ，
这种探元之间较大的光谱差异造成每个探元探测光谱区域不同，
类似于每个探元探测的是一个单独通道，
这种多探元差异无法用逐探元定
（ａ
）原始图像（ａ）Ｏｒｉｇｉｏｎａｌ ｉｍａｇ
ｅ（ｂ
）逐探元标定后的图像（ｂ）Ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ ｉｍａｇｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｂｙ
ｄｅｔｅｃｔｏｒ４
７９１ 光学 精密工程
第１８卷
（ｃ）探元光谱响应归一化后图象
（ｃ）ＳＲＦ－ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｉｍａｇｅ
图１ ＭＥＲＳＩ实验室真空罐定标时扫描面源黑体（６．８５℃）图像及定标处理后图像
Ｆｉｇ．１ ＭＥＲＳＩ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｂｌａｃｋｂｏｄｙ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓｃａｎｎｉｎｇ ａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｖａｃｕｕｍ ｃｈａｍｂｅｒ ｐｒｉｏｒ ｔｏ
ｌａｕｎｃｈｉｎ
ｇ
图２ ＭＥＲＳＩ热红外通道４０探元光谱响应曲线
ｉｇ．２ Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｎ ＭＥＲＳＩ
标方法来消除，定标后探元之间的辐射条纹是天然存在的，它会随着地球探测目标的红外光谱差异带来随时变化，最终由目标依赖造成探元响应差异，这就给后端遥感产品反演带来较大困难，需要做进一步处理来消除这一条纹的存在。
如果单纯消除图像条纹有许多方法值得参考［９－１０］，但是这些方法主要从图像分析和处理的角度来进行，不同的图像采用不同的消除条纹参数，不仅图像统计处理时计算量巨大，而且难以保证多幅图像辐射基准保持一致，对于存在目标依赖的图像条纹就更为复杂。为了消除ＭＥＲＳＩ探元光谱响应差异带来的图像条纹，本文将基于ＭＥＲＳＩ每个探元光谱响应函数，预先建立一个探元光谱响应差异补偿算法，该算法以当前探元与基准探元辐亮度比值来进行，光谱差异补偿值随目标辐射为非线性关系，用公式表达为：
Ｌｉｎｏｒｍ＝Ｃｉ０＋Ｃｉ１ＬｉＥＶ＋Ｃｉ２（ＬｉＥＶ）２，（１０）其中ＬｉＥＶ为探元ｉ定标后的目标辐亮度，Ｌｉｎｏｒｍ为探元ｉ相对于基准探元光谱差异补偿后的辐亮度，Ｃｉ０，Ｃｉ１，Ｃｉ２为探元ｉ光谱差异归一化补偿系数。基准探元的选取遵照仪器研制方提供的建议，选取了靠近中间探元的第４元，即星上注数归一化处理图像的基准元。图３显示了ＭＥＲＳＩ各探元针对不同温度黑体光谱辐亮度卷积得到的通道辐亮度与基准探元（第４元）通道辐亮度的比值，这个比值随着黑体辐亮度呈非线性关系变化，而且不同探元与基准探元辐亮度的比值随着黑体辐亮度走向也不同
。
图３ ＭＥＲＳＩ ４０个探元与基准探元４响应修正因子随黑体目标辐亮度变化
Ｆｉｇ．３ Ｒａｄｉａｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｅａｃｈ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｔｏ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＩＤ ４）ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｌａｃｋｂｏｄｙ ｔｅｍ－
ｐｅｒａｔｕｒｅｓ
利用各探元辐射与基准探元这一比值关系，可以对ＭＥＲＳＩ逐探元定标后的辐射图像进行光谱差异归一补偿处理，该补偿处理只按１～４０探元进行，上文提到的Ｋ镜两个工位差异不是探元光谱差异范畴。图１（ｃ）就是实验室真空定标黑体扫描图像定标后的光谱差异补偿结果，图中显示了图像条纹得到进一步消除。基于这一方法对ＭＥＲＳＩ实际入轨后的红外图像进行类似处理，即
５
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１
第９期 胡秀清，等：ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
（ａ）ＩＲ原始观测图像
（ａ）Ｏｒｉｇｉｎａｌ ｉｍａｇ
ｅ
（ｂ）逐探元定标后图像
（ｂ）Ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ ｉｍａｇｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｂｙ ｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ
（ｃ）定标并进行光谱差异补偿后图像
（ｃ）ＳＲＦ－ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｉｍａｇｅ
图４ ＭＥＲＳＩ红外通道对地观测图像
Ｆｉｇ．４ Ｅａｒｔｈ－ｖｉｅｗｉｎｇ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ＭＥＲＳＩ ＩＲ
利用星上黑体逐探元定标处理后就把原始对地观测的ＤＮ值转换成辐亮度，在此基础上利用上述的各探元基准探元的光谱差异补偿因子进行逐探元的光谱差异补偿处理，光谱差异补偿因子随着
实际的辐射值在变化。图４（ａ），（ｂ），（ｃ）分别显示了ＭＥＲＳＩ观测北京及周边地区的红外通道原始图像和逐探元定标后图像、光谱差异补偿后辐射图像，图中显示定标和光谱差异补偿处理图像后，条纹一步一步降低，但是由于星上黑体自身的非均匀性带来逐探元定标误差，光谱差异补偿采用理想的黑体辐射进行，所以不可能完全消除图像条纹，但是这一处理算法大大降低了图像的原始条纹。
４ 结果分析与精度检验
ＭＥＲＳＩ多元探测的响应差异是客观存在的，逐探元定标处理结果能明显看出它们的差异，这一特点在实验室利用真空罐面源黑体定标和在轨星上黑体定标都能体现，图５显示了ＭＥＲＳＩ不同时间在轨星上黑体定标的结果，横坐标为探元，纵坐标表示它们定标系数（斜率），不同曲线表示不同时间的结果。图中显示红外通道边缘探元的定标斜率比中间探元大（斜率越大表示单位ＤＮ值对应的辐亮度值越大，辐射分辨率越小），即意味着边缘探元的响应比中间探元弱，尤其左侧探元表现明显。图中也显示入轨早期的中间探元与边缘探元响应比较相近（见图中２００８年７月１９日和８月２０日），随着时间的推移，边缘探元的定标系数变大，边缘探元响应逐渐变弱，尤其右侧的边缘探元响应变化明显。２００８年１０月１０日ＭＥＲＩ的４０个探元响应系数基本形成一个Ｕ行结构，中间探元定标系数小，两侧探元定标系数大，这说明ＭＥＲＳＩ红外通道的边缘探元有响应变暗趋势。图５同时显示了２００８年９月１２日和１０月１０日ＭＥＲＳＩ红外通道定标系数出现两次突跳现象，９月１２日出现所有探元的定标系数突然全部变小（其中２００８０９１２－１表示突变前的定标系数，２００８０９１２－２表示突变后的定标系数），图像ＤＮ值整体变大，１０月１０日ＭＥＲＳＩ重新开机后定标系数也出现一次突然变大（其中２００８１０１０－１表示重新开机前的定标系数，１０１０－２表示重新开机后的定标系数）。这种定标系数突然跳动后来
６
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１ 光学 精密工程 第１８卷
查明是星上红外通道增益的突跳，可能是由于空间粒子事件触发仪器状态的变化，导致仪器红外通道增益异常变大
。
图５ ２００８年７～１０月ＭＥＲＳＩ红外通道在轨逐探元定标系数（１次项斜率）
Ｆｉｇ．５ Ｏｎｂｏａｒｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ｓｌｏｐｅ）ｏｆ ｅａｃｈｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｎ ＭＥＲＳＩ ｉｎ Ｊｕｌ．－Ｏｃｔ．２００８
在业务定标处理分析中发现随着轨道地理纬度不同，ＭＥＲＳＩ红外通道定标系数也有周期性变化，这主要是由于轨道位置的不同太阳对卫星的照射角度差异造成的仪器环境温度在改变，从而影响ＭＥＲＳＩ红外通道定标系数的周期性变化，这种变化属正常现象，可以利用星上黑体实时观测进行定标处理。
为验证ＭＥＲＳＩ红外通道辐射定标精度，２００８年８月２日在加拿大北部地区与Ｔｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳ在交叉点附近的红外观测亮温进行了比对，图６为ＭＥＲＳＩ与ＭＯＤＩＳ在交叉点附近的ＲＧＢ图像，比对时ＭＯＤＩＳ选用第３１通道亮温，两个遥感器过境时间相差５ｍｉｎ左右。比对时选取相对均匀３×３像元矩阵的平均值进行相互比较，选取均匀目标的判据，采用３×３像元矩阵的方差，像元矩阵亮温方差＜０．５Ｋ视为均匀目标，满足该判据的３×３像元矩阵的亮温均值才参与比对。图７（ａ）为匹配点的亮温散点图，图７（ｂ）为ＭＥＲＳＩ与ＭＯＤＩＳ红外亮温差值的频次统计图，结果显示ＭＥＲＳＩ红外通道亮温比ＭＯＤＩＳ偏高１Ｋ。此外，还选取更多ＦＹ－３Ａ／ＭＥＲＳＩ与ＭＯ－ＤＩＳ同时过星下点目标进行了ＭＥＲＳＩ红外通道定标结果的比对验证，都得出同样类似的结果。分析认为，导致ＭＥＲＳＩ红外通道亮温偏高的主要原因有两点：一是本文把星上黑体当成是理想黑体，定标处理时把它的发射率设为１；实际上星上定标黑体不是理想黑体，发射率＜１，造成星上黑体辐射值计算偏大，由此定标出的目标辐射值比实际值要高；二是ＭＥＲＳＩ红外通道的光谱带宽是ＭＯＤＩＳ的两倍，利用辐射传输模拟也显示ＭＥＲＳＩ红外通道的亮温比ＭＯＤＩＳ稍高，因此这一亮温差异还包含两者的光谱响应差异因素
。
（ａ）ＦＹ３Ａ＿ＭＥＲＳＩ＿２００８０８０２＿１８４
０
（ｂ）ＭＯＤＩＳ．Ａ２００８２１５．１８４５
图６ ２００８年８月２日ＦＹ－３Ａ／ＭＥＲＳＩ与Ｔｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳ在轨道交叉点附近的ＲＧＢ图像
Ｆｉｇ．６ ＳＮＯ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ＦＹ－３Ａ／ＭＥＲＳＩａｎｄ Ｔｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳ ｏｎ Ａｕｇｕｓｔ ２，２００８
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第９期 胡秀清，等：ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
（ａ）亮温比较
（ａ）Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏ
ｎ
（ｂ）两温差统计直方图
（ｂ）Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｗｏ ＢＴｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
图７ ＭＥＲＳＩ红外通道与ＭＯＤＩＳ交叉比对（２００８０８０２）
Ｆｉｇ．７ Ｉｎｔｅｒ－ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ（ＢＴｓ）ｉｎ ＭＥＲＳＩ ａｎｄ ＭＯＤＩＳ５ 结 论
本文介绍了我国新一代极轨气象卫星ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪红外通道的辐射定标算法，由于这种较高空间分辨率光学成像仪采取跨轨４０探元并扫技术，多元红外探测器的辐射定标问题比传统的单元探测器复杂。它不仅需要基于探元级辐射定标，消除不同探测器存在的辐射响应差异；同时由于探元之间的光谱响应函数也存在明显差异，造成了各探元探测到的目标辐亮度在不同光谱波段，导致逐探元定标后图像辐射条纹依旧明显，给后端遥感产品反演带来较大困难，还需要对逐探元定标后的数据做进一步光谱归一化处理。本文提出了一种基于探元光谱响应的光谱差异归一化补偿处理方法，利用各探元与基准探元相对于不同温度黑体光谱辐亮度的比值关系进行修正，大大降低了图像的条纹现象，实现了多探元观测目标光谱的归一化。由于本光谱差异补偿算法采用理想的黑体光谱辐亮度进行，和实际地球目标光谱辐亮度有差别，因此尚未完全消除图像条纹。
利用同时星下点观测的ＭＯＤＩＳ数据检验ＭＥＲＳＩ红外通道定标结果显示，ＭＥＲＳＩ红外通道定标后的亮温值比ＭＯＤＩＳ高１Ｋ左右，这主要由于ＭＥＲＳＩ比ＭＯＤＩＳ光谱带宽大一倍；另外定标时把星上黑体当成是理想黑体也导致亮温值微弱的偏高。多时次业务定标处理分析发现：ＦＹ－３Ａ／ＭＥＲＳＩ随着轨道地理纬度不同，红外通道定标系数有周期性变化，并且在轨运行一段时间后红外通道边缘探元辐射响应有一定程度的衰减现象，这些辐射响应在轨变化规律为仪器性能跟踪提供了非常重要的信息。
参考文献：
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１ 光学 精密工程 第１８卷
研制总结报告［Ｒ］．上海：中国科学院上海技术物理研究所，２００７．
ＤＩＮＧ Ｌ．Ｆｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｅｌ（Ｚ０１－２）Ｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔ Ｒｅ－ｖｉｅｗ ｏｆ ＦＹ－３Ａ ＭＥｄｉｕｍ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｉｍａ－ｇ
ｅｒ（ＭＥＲＳＩ）［Ｒ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００７．（ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）［４］ ＧＵＥＮＴＨＥＲ Ｂ Ｗ．ＫＮＩＧＨＴ Ｂ Ｓ．ＭＯＤＩＳ ｃａｌｉｂｒａ－
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３０．ＹＡＮＧ ＺＨ Ｄ，ＺＨＡＮＧ Ｗ Ｊ，ＬＩ Ｊ，ｅｔ ａｌ．．Ｄｅｓｔｒｉｐ－ｉｎｇ ｆｏｒ ＭＯＤＩＳ ｉｎｆ ｒａｒｅｄ ｂａｎｄ ｄａｔａ ｖｉａ ｗａｖｅｌｅｔｓｈｒｉｎｋａｇｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ，２００４，８（１）：２３－３０．（Ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）作者简介
：
胡秀清（
１９７３－），男，湖北蕲春人，副研究员，１９９６于南京大学获得学士学位，２００４年于北京师范大学获得硕士学位，
主要从事卫星遥感应用、遥感器辐射定标和卫星数据产品的质量控制与检验等方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｈｕｘｑ＠ｃｍａ．ｇ
ｏｖ．ｃ
ｎ张里阳（１９７２－），男，吉林通化人，高级工程师，１９９４年、２００２年于南京气象学院分别获得学士、硕士学位，主要从事卫星遥感数据处理、地表环境遥感的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｌｙ＠ｃｍａ．ｇ
ｏｖ．ｃ
ｎ郑照军（１９７６－），男，吉林白山人，副研究员，２０００年于南京大学获得学士学位，２００８年于北京大学获得硕士学位，主要从事冰雪遥感与环境监测、冰冻圈气候变化分析的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｚｊ＠ｃｍａ．ｇ
ｏｖ．ｃ
ｎ张 勇（１９７７－），男，陕西镇巴人，博士，２０００年、２００３年于西北大学分别获得学士和硕士学位，２００６年于中国科学院遥感应用研究所获得博士学位，主要从事定量遥感、遥感传感器辐射定标和热红外遥感的理论和应用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｏｎｇ＠ｃｍａｌ．ｇｏｖ．ｃｎ９
７９１第９期
胡秀清，
等：ＦＹ－３Ａ中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
孙 凌（１９７７－），女，山东青岛人，副研
究员，１９９９年、２００２年于青岛海洋大
学分别获得学士、硕士学位，２００５年于
中科院海洋研究所获得博士学位，主要
从事海洋水色、定标和气溶胶遥感的研
究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｌｉｎｇ＠ｃｍａ．ｇｏｖ．ｃ
ｎ
丁 雷（１９６８－），上海人，研究员，博士
生导师，２００４年享受国务院政府特殊
津贴，２００８年入选上海市领军人才计
划，主要从事航天光学遥感仪器的研制
以及光学遥感成像技术、高精度辐射定
标技术的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｅｉｄｉｎｇ＠
ｍａｉｌ．ｓｉｔｐ．ａｃ．ｃ
ｎ
黄小仙（１９６７－），女，浙江人，博士，主
要从事光学遥感仪器辐射标定、图像数
据处理等方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕａｎ－
ｇｘｉａｏｘｉａｎ＠ｍｓｎ．ｃｏｍ
●下期预告
主次镜系统的计算机辅助装调技术
孙敬伟１，２，陈 涛１，王建立１，杨 飞１
（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３；
２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）
为了实现对大口径望远镜系统的装调，使其具有更高的光学成像质量，对有关装调像差和计算机辅助装调技术进行了研究。首先，针对ＲＣ式望远镜系统，分析了装调过程中由于次镜偏心和倾斜导致系统模型的误差扰动。接着，针对实际调整过程中选择零彗差点和曲率中心作为旋转中心进行调整的特点，重点分析了这两个旋转点的选择对系统像差和指向精度的影响。然后，参考上述分析并结合计算机辅助装调原理研究了关于恒定彗差、线性像散与模型相关的灵敏度矩阵的特殊形式，将波像差理论结合光学软件Ｃｏｄｅ Ｖ模型仿真来实现装调技术。最后结合工程应用，针对１ｍ级的望远镜系统进行安装调整。实验结果表明，装调后系统的ＲＭＳ达到了０．１４４ ５λ，大大优于装调前的１．２１４λ。实验结果证实该方法具有较好的精度、抗干扰能力和实际应用价值。
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１ 光学 精密工程 第１８卷
一 机器启动 光谱仪启动时注意事项： （1）光谱仪两次开机之间至少应相隔20min ，以防频繁启动烧毁内部元器件 （2）光谱仪背面有5个开关，开机时按照编号1~5依次按下，两开关按下之间应相隔20s 左右。关机时，按照编号5~1依次按下。 图 光谱仪开关 （3）打开氩气阀，使气压保持在0.2~0.4MPa 之间 （4）维持瓶内气压在2~3MPa 以上，若气压低于该值，则应更换新的氩气 二 登陆 1、开机 开机用户名：arlservice 密码：369852147 2、进入OXSAS 系统 账号：（1）!SERVICE! 密码：ENGINEER （2）！MANAGER ！ 密码：无 （3）！USER ！ 密码：无 通常使用“MANAGER ”权限即可 3、检查仪器状态 快捷键F7进入仪器状态检查界面： Electronic HUPS Mains Vacuum Water 权限：由高到低
VACUUM：真空度 SPTEMP：真空室温度 MAINS：电源电压 NEG-LKV：-1000V电源 POS.5V：+5V电源 POS.12V：+12V电源 NEG.12V：-12V电源 POS.24V：+24V电源 NEG.100V：-100V电压 三数据备份及数据恢复 数据备份及恢复分为软件内部操作、软件外部操作。 1、数据备份 （1）软件内部备份：操作页面中选择“脱机模式”，待页面变灰后点击“备份数据”按钮，输入相应的文件名（例如：20101019OXSAS_DB.BAK）以防止将先前数据覆盖，然后点击备份即可。 （2）软件外部备份：退出OXSAS操作系统，进入其相应的数据备份及恢复程序“OXSAS Full Backup Restore”，然后选择“备份数据库”按钮下的“备份”选项即可（系统自动选择路径并生成相应文件名）。 2、数据恢复 （1）软件内部恢复：操作页面中选择“脱机模式”，待页面变灰后点击“恢复数据库”按钮，选择之前备份的数据库，恢复即可。 （2）软件外部恢复：退出OXSAS操作系统，进入其相应的数据备份及恢复程序 “OXSAS Full Backup Restore”，然后点击“恢复数据库”按钮，选择相应数据库，点击“RESTORE”即可。
红外线测距仪测量原理 测距仪是一种航迹推算仪器，用于测量目标距离，进行航迹推算。测距仪的形式很多，通常是一个长形圆筒，由物镜、目镜、测距转钮组成，用来测定目标距离。测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的，用于距离测量的仪器。 红外测距仪的分类有激光红外，红外和超声波三种，目前测距仪主要是指的激光红外测距仪，红外测距仪和超声波测距仪由于测量距离有限，测量精度很低目前已经被淘汰。激光红外测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光红外测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 测距仪有测量距离和测量精度，同时又是电子设备，所以品牌的选择非常重要，国际知名品牌的测距仪，在性能上会远优于杂牌的激光红外测距仪。 一．测距仪分类 测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类： 1. 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪，激光测距仪又可以分类为手持式激光测距仪（测量距离0-300米），望远镜激光测距仪（测量距离500-20000米）。 目前市面上主流的都是激光测距仪，手持式激光测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世，右图就是一款主流的手持式激光测距仪。 望远镜激光测距仪，为远距离激光测距仪，目前在户外使用相当广泛，望远镜激光测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。四个品牌在产品上各有特点，2013年，美国激光技术杂志公布的数据，2013年全球单品销售冠军是图雅得SP1500，这款测距仪测量精准，反应速度快捷。 2. 超声波测距仪
红外光谱仪的应用 (陕西科技大学材料科学与工程学院西安任莹莹710021) 摘要：傅里叶转换红外光谱(FTIR)是一种用来获得吸收，射出光电导性或固体，液体或气体的拉曼散射的仪器。本文将从红外光谱仪的使用原理，样品制备，结果分析等几个方面对红外光谱仪进行介绍。 关键字：FTIR，原理，样品制备，结果分析 The Application of Infrared Spectrometer (School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an Ren yingying 710021) Abstract:Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is a kind of instrument, which is used to get absorbed, penetrate photoconductivity or solid, liquid or gas Raman scattering. This article from the principle of the use of infrared spectrometer, sample preparation, the analysis of several aspects, such as the infrared spectrometer is introduced. Key words: FTIR, principle, sample preparation, analysis of the results 一、原理 红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5—5μm；4000—400cm-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题最为有效，因而中红外区是红外光谱中应用最广的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。 红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。如图1，辛烷的红外光谱图，纵坐标为透过率，横坐标为波长λ(μm )或波数(cm-1)。
Nicolet is50型FT-IR操作规程 一、仪器简介 1、适用范围：本方法适用于液体、固体、气体、金属材料表面镀膜等样品。它可以检测样品的分子结构特征，还可对混合物中各组份进行定量分析，本仪器的测量范围为4000～400 cm-1。 2、方法原理：红外光谱是根据物质吸收辐射能量后引起分子振动的能级跃迁，记录跃迁过程而获得该分子的红外吸收光谱。 二、基本操作 （一）试样制备方法 1、固体样品 （1）压片法：取1～2mg的样品在玛瑙研钵中研磨成细粉末与干燥的溴化钾（A. R.级）粉末（约100mg，粒度200目）混合均匀，装入模具内，在压片机上压制成片测试。 （2）糊状法：在玛瑙研钵中，将干燥的样品研磨成细粉末。然后滴入1～2滴液体石蜡混研成糊状，涂于KBr或BaF2晶片上测试。 （3）溶液法：把样品溶解在适当的溶液中，注入液体池内测试。所选择的溶剂应不腐蚀池窗，在分析波数范围内没有吸收，并对溶质不产生溶剂效应。一般使用0.1mm的液体池，溶液浓度在10%左右为宜。 2、液体样品 （1）液膜法：油状或粘稠液体，直接涂于KBr晶片上测试。流动性大，沸点低（≤100℃）的液体，可夹在两块KBr晶片之间或直接注入厚度适当的液体池内测试（液体池的安装见说明书）。对极性样品的清洗剂一般用CHCl3，非极性样品清洗剂一般用CCl4。 （2）水溶液样品：可用有机溶剂萃取水中的有机物，然后将溶剂挥发干，所留下的液体涂于KBr晶片上测试。 应特别注意含水的样品坚决不能直接接触KBr或NaCl窗片液体池内测试。 （二）测量操作 1、按光学台、打印机及电脑顺序开启仪器。光学台开启后3min即可稳定。 2、开始/所有程序/Thermo scientific OMNIC，弹出如下对话框。或者点击桌面上的快捷方式，选择所需操作软件。 3、仪器自检：按打开软件后，仪器将自动检测，当联机成功后，将出现。 4、主机面板当中的四个知识等分别代表：电源、扫描、激光、光源。扫描指示灯在测定过程中亮，其他三个常亮。如果出问题时，会熄灭。 5、样品A TR测定 （1）垂直安放ATR试验台，旋上探头，保持探头尖端距离平台一定高度。此时电脑显示智能附件，自检后，点击确定。 （2）将样品（固体或者液体pH=5~9，非腐蚀性、非氧化型、不含Cl的有机溶剂）放在平台上检测窗上，将探头对准检测窗，顺时针旋下，紧贴样品，直到听见一声响声。 （3）清洗样品台，更换样品或结束实验时，用酒精棉擦洗检测台，等待其自然风干。
发表日期：2007年6月3日【编辑录入：admin】 1．保持室内干燥，空调和除湿机必须全天开机（保持环境条件2５±１０℃左右，湿度≤７０％）； 2．保持实验室安静和整洁，不得在实验室内进行样品化学处理，实验完毕即取出样品室内的样品。 3．经常检查干燥剂颜色，如果兰色变浅，立即更换。 4．根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。5．测试红外光谱图时，扫描空光路背景信号和样品文件信号，经傅立叶变换得到样品红外光谱图。根据需要，打印或者保存 红外光谱图。 6．实验完毕后在记录本上记录使用情况。 7．设备停止使用时，样品室内应放置盛满干燥剂的培养皿。8．干燥剂再生：将干燥剂在烘箱内105℃烘干至兰色（约3小时）即可。 9．将压片模具、KBr晶体、液体池及其窗片放在干燥器内备用。10．液体池使用NaCl、CaF2、BaF2等晶体很脆易碎，应小心保存。11．液体池使用的KRS-5晶体剧毒，使用时避免直接接触（戴手套），打磨KRS-5晶体时避免接触或吸入KRS-5粉末，打磨的 废弃物必须妥善处理。
2010-01-12 17:11:38 来源：实验室设备信息网浏览：342次 红外光谱仪操作规程及注意事项 一、操作步骤 1．开机前准备 开机前检查实验室电源、温度和湿度等环境条件，当电压稳定，室温为21±5℃左右，湿度≤65％才能开机。 2．开机 开机时，首先打开仪器电源，稳定半小时，使得仪器能量达到最佳状态。开启电脑，并打开仪器操作平台OMNIC软件，运行Diagnostic菜单，检查仪器稳定性。 3．制样 根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。 4．扫描和输出红外光谱图 测试红外光谱图时，先扫描空光路背景信号（Collect→Background），再扫描样品文件信号（Collect→Sample)，经傅立叶变换得到样品红外光谱图。 5．关机 （1）关机时，先关闭OMNIC软件，再关闭仪器电源，最后关闭计算机并盖上仪器防尘罩。（2）在记录本记录使用情况。 二、注意事项1．测定时实验室的温度应在15～30℃，所用的电源应配备有稳压装置。2．为防止仪器受潮而影响使用寿命，红外实验室应保持干燥（相对湿度应在65%以下）。3．样品的研磨要在红外灯下进行，防止样品吸水。 4．压片用的模具用后应立即把各部分擦干净，必要时用水清洗干净并擦干，置干燥器中保存，以免锈蚀。 5．OMNI采样器使用过程中必须注意以下几点： （1）样品与Ge晶体间必须紧密接触，不留缝隙。否则红外光射到空气层就发生衰减全反
红外光谱仪操作规程及注意事项 第一环境部分： 1. 保持室内干燥，空调和除湿机必须全天开机（保持环境条件不要低于20度，湿度≤65％）；在南方潮湿地方，除湿机要每天都开着控制湿度，如果是由于湿度的原因，造成KBr窗片被腐蚀，是不在保修范围内的。温度变化梯度不能大于1摄氏度每小时. 2. 保持实验室清洁，不得在实验室内进行样品化学处理，实验完毕即取出样品室内的样品。 3. 一般要求红外光谱仪24小时开机，即使做不到这一点也要保证每周都开机预热三次以上，每次两个小时以上。 4．随机带的干燥剂是分子筛，可以重复使用。若仪器humidity指示灯变红色，表明干燥剂已经受潮，应倒出放到一个烧杯里在烘箱中烘干，条件是１５０度下连续烘２４小时，降温时可置于干燥皿中以防止再度吸潮。千万不能连干燥管一起放到烘箱烘干。（由技术员负责） 5.样品室内放有盛变色硅胶的烧杯，一旦有半数以上颜色变红，必须更换硅胶。干燥剂再生：将干燥剂在烘箱内105℃烘干至兰色（约3小时）即可。 第二制样部分： 固体样品的准备 1. 样品和KBr的比例一般为1—2mg样品配上200mg的KBr。如果样品太多，测出来的吸收峰太强，如果样品太少，有些弱峰将测不出来。因不可能用天平称量，并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致，故常凭经验取用。一般要求所测得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%～80%透光率范围在内。最强吸收峰的透光率如太大(如大于30%)，则说明取样量太少; 相反，如最强吸收峰为接近透光率为0%，且为平头峰，则说明取样量太多，此时均应调整取样量后重新测定。一般片子厚度应在0.5mm以下，厚度大于0.5mm时，常可在光谱上观察到干涉条纹，对供试品光谱产生干扰。 2. 红外光谱测定最常用的溴化钾最好应为光学试剂级，至少也要分析纯级。溴化钾和样品用前在红外干燥箱里充分干燥，研磨3—5分钟要连同玛瑙研钵一块放到红外烘干箱里进行干燥5分钟。 3. 压片时，把样品和KBr混合物放到压片模具时，保证样品是均匀铺平在模具里，一般压力在10-15MPa, 压力太小压出来的片子不透明，压力太大容易损坏模具。一般加上压以后，保持压力1—2分钟，然后放压取片。 4、模具用后应立即把各部分用乙醇擦干净，必要时先用水清洗干净后再用乙醇擦干，置干燥器中保存，以兔锈蚀。
傅里叶变换红外光谱仪使用说明 第一步：接通电脑、红外光谱仪电源，打开电脑，预热15分钟。 第二步：点击电脑桌面上OMNIC图标，进入红外界面。 第三步：点击采集按钮，在下拉菜单选择采集设置，进行扫描次数等相关参数的设定，设定完成后点击确定（这一步也可以不进行，按系统默认值进行谱图采集）。第四步：将压好的溴化钾晶片放入样品仓，关好仓门。点击采集按钮，在下拉菜单选择采集背景，进行背景采集。也可以直接选择采集样品，出现采集背景对话框，点击确定，窗口中会出现背景干涉图（每次采集样品都需要进行相关背景的采集或者对已知背景进行扣除）。 第五步：背景采集完成后，将溴化钾晶片取出，将样品放入样品仓，关好仓门。如果第四步点击的是采集背景，这一步选择采集样品，出现样品干涉图；如果第四步点击的是采集样品，这一步放入样品后，电脑上会自动出现样品干涉图。 第六步：使用快捷图标进行背景扣除或其它操作。一张样品谱图采集完毕。如果需要同时出现好几个谱图以便比较，可以更换样品仓里的样品，重复第五步即可。第七步：对谱图进行保存。系统有默认保存路径，也可自己选择保存路径。 第八步：输出谱图及相关信息。点击文件，在下拉菜单选择打印即可输出谱图。
红外压片制样步骤 第一步:取1-2mg干燥试样放入玛瑙研钵中，加入100mg左右的溴化钾粉末，磨细研匀。 第二步：按顺序放好压模的底座、底摸片、试样纸片和压模体，然后，将研磨好的含试样的溴化钾粉末小心放入试样纸片中央的孔中，将压杆插入压模体，在插到底后，轻轻转动使假如的溴化钾粉末铺匀。 第三步：把整个压模放到压片机的工作台垫板上，旋转压力丝杆手轮压紧压模，顺时针旋转放油阀到底，然后，缓慢上下压动压把，观察压力表。当压力达到 6MPa 时，停止加压，维持3-5min。 第四步：反时针旋转放油阀，压力解除，压力表指针回到“0”，旋松压力丝杆手轮，取出压模，即可得到固定在试样纸片孔中的透明晶片。将试样纸片小心放在磁性样品架的正中间。
铜梁区中医院红外线测温仪相关规范 护理部2016.6 一、红外线测温仪适用范围 1.不用于新入院患者、发热患者、严密监测体温的患者和体温波动较明显的患者。 2.无特殊的患者可用红外线测温仪，但需定期校准。至少每月校准一次，必要时随时校准，请将校准结果记录在科室《设备仪器交接、使用管理登记本》中“备注栏”内，。 3.如红外线测温仪测出的发热患者须用传统体温计进行复核。 二、红外线测温仪校准方法 为了得到稳定而可靠的测量数据，在使用前和使用中须定期按以下步骤进行检查： 1.使用传统体温计对某人进行测量，假设得到的是37.5℃。 2.使用本产品对同一个人测量，保持仪器和额头之间的距离 1~3cm（注意要移开任何可能影响测量的障碍物，如头发，汗液等），如果测量到的同样的温度37.5℃，则说明该测温仪设置正常且可以使用。 3.如果得到的读数出现偏差，则需要校准后再使用。（校准 操作方法参照产品说明书进行。） 4.红外线测温仪校准正确后再次与传统体温计进行对比检查。 三、测温注意事项 1.测量体温时将体温计对准前额正中（眉心上方）并保持垂 直，距离1~3厘米，按下开机/测量按键，温度立刻显示。建议每次测三次左右，以显示最多的一组数据为准。为了确保测量
的准确性，连续测量5次后请至少等待30秒。 2.测量前，确保没有头发、汗水、化妆品或帽子等覆盖。 3.当体温计从与待测环境温度差异较大的地方取出使用时， 应将温度计在新的环境下放置30分钟后再测量。当被测人来自与测量环境温度差异较大的地方，应至少在测试环境中停留5分钟以上。 4.发烧病人额头冷敷、以及采取其他降温措施后会使测量数 据偏低，应避免在这种情况下测量。被测人周围的环境温度要稳定，不能在风扇、空调的出风口等气流较大的地方测试。不能在阳光强烈的地方使用本体温计。本体温计只能在5~45℃之间使用。 5.如果因某种原因致额头温度偏低，可以尝试对准耳后测量。 四、红外线测温仪保养 1.红外探测头部分是产品最精密的部分，请勿用手指或者其 他物品触摸或者顶压，必须小心保护，否则会影响测量值的准确性。 2.请用酒精布或者70%-75%的酒精沾湿的棉布来清洁体温 计外壳，不要让液体进入体温计内部。绝对不要用具侵蚀性的清洁剂、稀释剂或汽油来清洁，更不要将本产品浸在水里或者其他液体里面。 3.小心保护LCD（液晶显示屏）的表面。 4.当发现红外探测器脏污时，请用棉签沾95%的无水酒精擦 拭（不得用其他试剂擦拭）。 5.将体温计放于干燥的地方，避免灰尘、污染和直接的日照。 五、如部分红外线测温仪产品说明书上的使用、校准等方法与以上内容存在差异，请按相关产品说明书上执行。
尼高力红外光谱仪应用软件"Omnic6.0"使用指南 Omnic软件使用指南 1． Omnic与系统 Omnic是Nicolet公司的在PC机使用最广泛的窗口软件平台上运行的红外软件，从开始在Windows3.1上运行的版本的 1.0到目前的 6.1a，现行的的操作系统Windows98/Me/NT/2000/XP都支持。EZ-Omnic是简化的软件，一方面价格比较低，同时更加简明，容易掌握，虽然功能比较简单，仍可以满足先当部分用户的需求。 使用的仪器通讯接口有：LTP(并行口)或PCI卡，部分早一些的仪器使用ISA卡。 2．文件结构 Omnic 6.0以上版本的缺省的文件分别存在于三个目录中：C:\My Documents\Omnic,在其子目录中分门别类地存放数据与参数等文件，如Spectra存光谱，Param中存设置参数,Quant存定量方法；C:\Program Files\Omnic,存有驱动与程序文件等,系统的卸载命令在它的子目录Uninstall中；C:\MyDocument\Omnic\Lib,存放谱库，包括购买和自建的谱库。 软件安装的应用程序除了Omnic外还有Bench Diagnostics,这是一个在系统发生故障时进行判断的重要命令，能够检查从接口卡到仪器的各个重要部件。它们与PDF文件一起置于Thermo Nicolet程序组中， 3．启动Omnic软件 使用下列方法之一启动Omnic 红外软件系统： 1．在Windows98等的桌面上双击（或者） 2．从Srart→Program→Thermo Nicolet→Omnic(或者从Srart→Program→Omnic5.0→) 3．其他，如Win98中的快捷方式启动。 4． Omnic显示面板： 1． Omnic是一种与窗口软件充分兼容的软件，可以显示一个或多个显示窗口，当显示多个窗口时可以选择平铺（Tile）或层叠（Cascade）方式，但其中只有一个是活动窗口（被选中的）。光谱图可以在窗口间拖动、复制与粘贴，而且可以把复制的光谱图直接粘贴到其他应用程序的文本文件中，为发表文章或书写报告带来方便。 2．在每个显示窗口中，可以显示一个到多个光谱图，最后加入的光谱是自动被选中的，缺省颜色是红色。有些对光谱进行进一步处理时需要或可以同时处理多个光谱。需要有多个被选中的光谱时，通过按住Ctrl或Shift键操作鼠标来增减被选中光谱。 3．标题框在光谱窗口的上面，标题内容为人工输入，或根据使用的需要，通过“选项”中所设定的方式中适当选择自动生成。 4．按“信息按钮”或双击“标题框”中的标题，打开“选中”光谱的采集和数据处理记录的窗口，在其中的注释（Comment）等若干框中，可以输入文字信息，这些信息可以随同谱图一起打印，其它的记录为非编辑内容。 5．当显示多个光谱图时，按“标题框”右边的箭头，显示出所有谱图的标题表。用鼠标击标题表（选中）后，用键盘上的箭头键可以改变被选中的光谱，同时可以编辑被选中的光
红外辐射测量系统内外标定技术 王建军，黄晨，高昕，李舰艇 (北京跟踪与通信技术研究所， 北京100094)摘要:为确保辐射测量精度，需要对红外辐射测量系统进行标定。 在分析红外辐射测量系统工作原理的基础上，提出了内、外标定相结合的标定方法， 区别于传统的标定方法，不再把测量系统当作“黑盒子”，而是对其内部分解进行分步标定，通过理论推导给出了内外标定方法计算公式。实验验证表 明，该方法的标定精度与传统的全孔径黑体标定方法基本一致， 两者之间的相对误差在1%以内，但该方法对外置大孔径面源黑体温度范围要求比较低，降低了黑体的研制难度和成本。 关键词:红外辐射测量系统；标定；黑体；内标定；外标定 中图分类号:TN21文献标志码:A 文章编号:1007-2276(2014)06-1767-05 Inner and outer calibration technology of infrared radiation measurement Wang Jianjun,Huang Chen,Gao Xin,Li Jianting (Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology,Beijing 100094,China) Abstract:To ensure the accuracy of radiation measurement,it is necessary to calibrate the infrared radiation measurement system.Based on the analysis of working principle of infrared radiation measurement system,a calibration method combined internal and external calibration was proposed which was different from the traditional calibration method.It separated measurement system to calibration step ?by ?step,no longer as a whole "black box".Through theoretical derivation the internal and external calibration calculated formula was given.The experiments show that the calibration accuracy of the new method is accord with traditional full ?aperture blackbody calibration method,within 1%relative error.This method reduces the requirements of temperature range of the external full ?aperture blackbody,also reduces the development difficulty and cost of blackbody. Key words:infrared radiation measurement system; calibration;blackbody;internal calibration; external calibration 收稿日期:2013-10-10;修订日期:2013-11-09 作者简介:王建军(1970-),男,高级工程师,主要从事光学测量设备总体方面的研究。Email:wangjianjun@https://www.doczj.com/doc/7418100918.html, 第43卷第6期 红外与激光工程2014年6月 Vol.43No.6Infrared and Laser Engineering Jun.2014
傅里叶红外光谱仪操作规程 1．开机前准备 开机前检查实验室电源、温度和湿度等环境条件，当电压稳定，室温在15~25℃、湿度≤60%才能开机。 2．开机 首先打开仪器的外置电源，稳定半小时，使得仪器能量达到最佳状态。开启电脑，并打开仪器操作平台OMNIC软件，运行Diagnostic菜单，检查仪器稳定性。 3．制样 根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。固体粉末样品用KBr 压片法制成透明的薄片;液体样品用液膜法、涂膜法或直接注入液体池内进行测定；（液膜法是在可拆液体池两片窗片之间，滴上1-2滴液体试样，使之形成一薄的液膜；涂膜法是用刮刀取适量的试样均匀涂于KBr窗片上，然后将另一块窗片盖上，稍加压力，来回推移，使之形成一层均匀无气泡的液膜；沸点较低，挥发性较大的液体试样，可直接注入封闭的红外玻璃或石英液体池中，液层厚度一般为0.01~1mm）。 4．扫描和输出红外光谱图 将制好的KBr薄片轻轻放在锁氏样品架内，插入样品池并拉紧盖子，在软件设置好的模式和参数下测试红外光谱图。先扫描空光路背景信号（或不放样品时的KBr薄片，有4个扣除空气背景的方法可供选择），再扫描样品信号，经傅里叶变换得到样品红外光谱图。根据需要，打印或者保存红外光谱图。 5．关机 （1）先关闭OMNIC软件，再关闭仪器电源，盖上仪器防尘罩。 （2）在记录本上记录使用情况。 6．清洗压片模具和玛瑙研钵 KBr对钢制模具的平滑表面会产生极强的腐蚀性，因此模具用后应立即用水冲洗，再用去离子水冲洗三遍，用脱脂棉蘸取乙醇或丙酮擦洗各个部分，然后用电吹风吹干，保存在干燥箱内备用。玛瑙研钵的清洗与模具相同。
一．红外光谱基本原理红外光谱（Infrared Spectrometry，IR）又称为振动转动光谱，是一种分子吸收光谱。当分子受到红外光的辐射，产生振动能级(同时伴随转动能级)的跃迁，在振动（转动）时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。用红外光谱法可进行物质的定性和定量分析（以定性分析为主），从分子的特征吸收可以鉴定化合物的分子结构。 傅里叶变换红外光谱仪（简称FTIR）和其它类型红外光谱仪一样，都是用来获得物质的红外吸收光谱，但测定原理有所不同。在色散型红外光谱仪中，光源发出的光先照射试样，而后再经分光器（光栅或棱镜）分成单色光，由检测器检测后获得吸收光谱。但在傅里叶变换红外光谱仪中，首先是把光源发出的光经迈克尔逊干涉仪变成干涉光，再让干涉光照射样品，经检测器获得干涉图，由计算机把干涉图进行傅里叶变换而得到吸收光谱。 红外光谱根据不同的波数范围分为近红外区（13330—4000 cm-1）、中红外区（4000-650 cm-1）和远红外区（650-10 cm-1）。VECTOR22 VECTOR22 FTIR光谱仪提供中红外区的分测试。 二．试样的制备 1. 对试样的要求 (1)试样应是单一组分的纯物质 (2)试样中不应含有游离水 (3)试样的浓度或测试厚度应合适 2．制样方法 (1) 气态试样 使用气体池，先将池内空气抽走，然后吸入待测气体试样。 (2) 液体试样 常用的方法有液膜法和液体池法。 液膜法： 沸点较高的试样，可直接滴在两片KBr盐片之间形成液膜进行测试。取两片KBr盐片，用丙酮棉花清洗其表面并晾干。在一盐片上滴1滴试样，另一盐片压于其上，装入到可拆式液体样品测试架中进行测定。扫描完毕，取出盐片，用丙酮棉花清洁干净后，放回保干器内保存。粘度大的试样可直接涂在一片盐片上测定。也可以用KBr粉末压制成锭片来替代盐片。 注意 盐片易吸水，取盐片时需戴上指套。 盐片装入液体样品测试架后，螺丝不宜拧得过紧，以免压碎盐片。 液体池法： 沸点较低、挥发性较大的试样或粘度小且流动性较大的高沸点样品，可以注入封闭液体池中进行测试，液层厚度一般为0.01-1mm。一些吸收很强的纯液体样品，如果在减小液体池测试厚度后仍得不到好的图谱，可配成溶液测试。液体池要及时清洗干净，不使其被污染。 (3) 固体试样 常用的方法有压片法、石蜡糊法和薄膜法。 压片法： 一般红外测定用的锭片为直径13mm、厚度约1mm左右的小片。取样品（约1mg）与干燥的KBr
TENSOR27红外光谱仪标准操作规程 SOP FOR FT-IR SPECTROMETER TENSOR27 文件编码/Document code: AT03-126-00 替代原版本/Supersedes: NEW 生效日期/Effective Date: a 起草人/Written by: 日期/Date: 技术部批准/Tech Approval: 日期/Date: 质控部批准/Quality Approval: 日期/Date: 目的/PURPOSE: 规范TENSOR27 红外光谱仪的操作和维护规程，保证检测工作顺利进行。 To define procedures for operation and maintenance of FT-IR spectrometer Tensor 27, and to ensure the test work run well. 范围和职责/SCOPE AND RESPONSIBILITY: 本规程适用于TENSOR27 红外光谱仪的使用操作与日常维护。 This procedure is applicable to daily operation and maintenance of FT-IR spectrometer Tensor 27.所有使用TENSOR27 红外光谱仪的人员必须经本SOP培训，按照标准操作程序进行操作。质量保证部负责监督本SOP的执行。 Personnel using FT-IR spectrometer Tensor 27 should be well trained and strictly follow the SOP. It is the responsibility of Quality Assurance to supervise the execution of the SOP. 操作/ OPERATION: 打开仪器背后的电源，等待“Status”灯变绿。仪器加电后至少要等待10 分钟，等电子部
目的：建立尼高力IS5型红外光谱仪标准操作规程，规范检验人员的操作。: 范围：适用于本公司尼高力IS5型红外光谱仪的操作。 职责：质量管理部、QC. 内容： 1系统组成：本系统由主机，OMNIC光谱数据工作站和电脑等组成，另外还包括打印机、不间断电源等辅助设备。 应在120℃干燥4h，样品在105℃干燥4h，完成后放入干燥2操作前准备，KB r 器内备用。 2.1根据检验样品特性进行处理 压片法：取样品约1mg，置于玛瑙研钵中，一个方向均匀研磨，样品粒径小KB r 一个方向均匀研磨，粒径应小于2.5um。装入压片于2.5um，然后加入约100mg KB r 磨具约60mg，放入便携式压片机，进行压片，样片应平整透明。 涂膜法：将样品溶于不含水的溶剂中，如氯仿、甲醇、无水乙醇，滴加在盐片上，挥干溶剂后，进行检测。 薄膜法：将液体样品均匀涂于盐片上，然后盖上令一个盐片，稍加用力，来回推移，使之形成一层均匀无气泡的液膜，进行检测。 糊状法：将样品约1mg，置于玛瑙研钵中，一个方向均匀研磨，样品粒度小于2.5um，滴加石蜡糊或荧光湖，充分研磨，涂抹于盐片上，进行检测。 2.3 检查仪器各部件的电源线、数据线是否连接正常。 2.4准备相应的文件，如仪器操作规程、仪器使用记录、检验原始记录等。 2.5准备其它辅助用品。 3 开机：开启仪器开关，会听到“滋滋”声，蓝色指示灯闪烁，仪器需预热30min。打开电脑显示器、主机电源开关。点击电脑桌面“OMNIC”图标，软件右上角显示绿色对号，证明已联机。
4实验设置：点击上面工具栏“实验设置”图标，扫描次数为16次，选择“采集样品前采集背景”按钮，点击“确定”。 5 采集样品 5.1 点击软件上面工具栏的“采集样品”，在弹出的小窗口输入样品名称、批号，点击“确定”，先进行背景扫描。 5.2将样品取出固定于样品架，放入仪器，点击“确定”，开始扫描。 5.3 在左上角弹出窗口中点击“确定”，将谱图添加于当前窗口。 6红外谱图处理分析 6.1校正，点击“自动基线校正”，此时谱图会平整美观，点击校正前的谱图，谱图线变红色，然后点击“Ctrl+Delete”将原谱图删除，保留校正后谱图。 6.2转换，点击“数据处理”下拉菜单中的“透过率”，将谱图由吸光度转换为透过率。 6.3显示：下拉菜单“显示”选择“显示范围”，在x轴输入4000-400cm-1，在y 轴输入0-100%。 6.4标峰，点击“谱图分析”下拉菜单中的“标峰”，通过调节显示主要特征峰，然后点击“替代”，此“替代”必须执行，否则其他操作不能进行。 6.5使用谱图下方标注工具“T”，对“标峰”中未统一标出的峰进行单独标注或删除，谱图处理完成后，保存。 7谱图检索 7.1下拉菜单“谱图分析”选择“检索设置”，将“可选谱库和谱库组”全部加入“已选谱库和谱库组”，点击“确定”。 7.2点击下拉菜单“谱图分析”选择“谱图检索”，此时会看到样品谱图与谱图库进行对比。完成后可看到与标准谱图库中谱图的相似度与谱图名称。 8报告 8.1添加谱图库标准谱图，将谱图检索中标准谱图复制并粘贴于样品谱图窗口中，点击工具栏中“分层谱图显示”，窗口中分层显示标准谱图与样品谱图。 8.2点击下拉菜单“报告”选择“报告模板”，在弹出的小窗口中选择模板，并点击“编辑”，同时出现新的编辑窗口。 8.3在新窗口中输入样品名称、批号、实验仪器、型号、检测日期，注明标准谱
ARL 3460型直读光谱仪操作说明书一．使用前注意事项 1.室内温度控制在22-27摄氏度，门窗一般不开，环境保持稳定且恒 温，保持室内处于无尘环境； 2.室内湿度控制在20%-80%以内，湿度太大时会影响试验结果； 3.总电源开关有断电保护功能，应对自动跳闸，有保护仪器的功能； 4.开机之前，先检查光谱仪各个开关是处于“开”或“关”什么状 态。如果是开，先依次关机，然后打开总电源开关，再开机； 5.打开稳压器黑色开关后，首先检查输出电压是否为220±5V，其次 检查指针是否稳定； 6.开机必须严格按规定顺序开机，每个开关等待间隔15s左右启动下 一个开关，关机按照开机的反顺序依次关机； 7.电脑的开关机只受稳压器电源开关控制，与仪器5个开关无关； 8.仪器完全冷却，需要一个稳定的过程，所以须在使用前8h开机， 经常使用仪器，则仪器和空调24h开机； 9.更换氩气瓶时，先用无水乙醇将氩气瓶出口擦拭干净，再打开点氩 气将酒精挥发掉后，更换氩气； 10.氩气瓶压强不得低于2Mpa，接近2Mpa时则须更换氩气，不使用 仪器时，将气压表调到0.1Mpa或净化机打到暂停，节约氩气； 11.更换氩气时，不能让空气进到净化机内； 12.打开氩气总开关，将氩气气压调到0.25Mpa-0.3Mpa； 13.制备后的样品，不能沾到水或油，以免影响测试结果，且严重时 会引起火灾； 14.开机后，点击F7查看仪器状态，有没有报警信息；
15.样品需现用现制，以防影响测试结果； 16.当仪器正面黄色罗盘不小心被转动，必须做完标准化，再进行定 量分析； 17.当标准试样用到一半时，应及时向我公司反映并请求订购。二．样品的制备 1.样品制备要求 样品最小体积必须盖住激发台圆口，不能漏出氩气；最大体积必须能在激发台内放的开。样品形状没有要求，不过一般为圆柱形居 多。 试样尺寸要求： 直径D：?20mm≤D≤?60mm；高度H：30mm≤H≤70mm。 2.样品制备过程 取圆柱形铝棒样块，在锯床上锯成正方体，然后用无水乙醇清洗锯割好的样品、车床上的三爪卡盘、刀片等，去除油和杂质， 防止干扰试验结果。在车床上将方形样品车成圆柱状，最后车端面，手不能触碰车好的样品端面，将车好的样品保存到干燥器皿中，以 备试验时使用。 三．光谱仪的组成，用途及分析原理 1.光谱仪组成 氩气净化机一台，稳压器一台，光谱仪一台，电脑一台，主机一 台，打印机一台。
羽流的红外辐射特性计算 成志铎 （南京理工大学动力工程学院，南京 210094） 摘要：为了研究坦克尾向的红外辐射特性，利用计算流体力学软件FLUENT对坦克尾向流场进行数值模拟。模拟不同的排气速度、不同的喷口数目、不同的尾气成分以及有无风速这四种工况,进而分析这四种不同工况下的速度场、压力场、浓度场、温度场的分布情况，以及各个面的红外辐射量的对比，得出各个因素对辐射量影响的大小。由模拟结果可以看出有无风速对各个面辐射量影响最大；在喷口数目不同时左右两个侧面的红外辐射量的改变都接近50%；在出口速度增加了67%时，右侧面的辐射量约增加1.6倍；不完全燃烧比完全燃烧尾气对上表面的辐射量增加了21%。这些模拟结果一定程度为坦克排气的红外辐射特征研究提供了依据。 关键词：羽流坦克排气流场红外辐射 引言 从第二次世界大战以来，坦克在战争中一直作为地面战的主要进攻型武器。发挥了很大的威力，越来越多的国家在研制先进的反坦克武器。在这些反坦克武器中装有红外识别传感器，用以对坦克进行识别从而进行攻击。另一方面，坦克红外伪装隐身技术也在向前发展。为了提高这些武器的识别与反识别能力，必须对坦克目标本身在不同工作状态下，相对于不同地物背景下的红外辐射特性进行深人细致地研究。［1］ 而为了提高坦克的机动性、攻击性和防护性等性能，坦克发动机的功率不断升高，柴油机燃烧气体的温度以及燃烧产生的废气量大大增加，柴油机标定工况时的排气温度可达800 K以上。坦克排出的废气中主要二氧化碳和水蒸气组成的，其光带均位于红外线的波长范围，这样会使坦克防护性能下降，因此对其尾气红外的计算对坦克是非常重要的。而要研究坦克排气的红外热辐射特征，首先需要了解排气流场与温度场的分布情况。［2］由于羽流的实际实验比较难做，所以大多是通过模拟，来验证处理方法的正确性，再应用于实际情况中。而在以前的研究方法中，在流场及壁温计算中采用了较简单的处理方法，没有将排气系统的三维流场计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来。同时，计算结果缺乏与实测数据的比较和检验，不能适应工程应用的要求。本次设计将会采用FLUENT软件模拟出坦克发动机羽流的三维速度场、压力场，温度场以及浓度场，从而非常直观地看出尾气羽流的过程，为排气系统羽流的红外辐射特性的分析研究做出了具有工程应用价值的工作［3］。 1 控制方程 假设坦克的运行处于某一稳定的工况，即可以认为发动机的排气流动不随时间的变化而改变，所以可以当做稳态问题处理。本文采用三维、稳态、可压的连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程、标准双方程湍流方程、组分方程、do方法来描述坦克的尾气的流动及辐射传热问题： 连续性方程（质量守恒方程）： () () [()] m j m m j j j u D t x x x ρ ρρ ρ ρ ? ??? += ???? （1）
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 1 (1) 样品制备技术简介 (a) 固体样品制样 固体样品制样由压模进行，压模的构造如图所示： 压模由压杆和压舌组成。夺舌的直径为13mm ，两个压舌的表面光洁度很高，以保证压出的薄片表面光滑。因此，使用时要注意样品的粒度、湿度和硬度，以免损伤压舌表面的光洁度。 组装压模时，将其中一个压舌光洁面朝上放在底座上，并装上压片套圈，加入研磨后的样品，再将另一压舌光洁面朝下压在样品下，轻轻转动以保证样品面平整，最后顺序放在压片套筒、弹簧和压杆，通过液压器加压力至10t ，保持3min 。 (b) 液体样品制样 液体池构造如下图所示： 液体池是由后框架、垫片、后窗片、间隔片、前窗片和前框架 7 个部分组成。一般后框架和前框架由金属材料制成；前窗片和后窗片为氯化钠、溴化钾等晶体薄片；间隔片常由铝箔和聚四氟乙烯等材料制成，起着固定液体样品的作用，厚度为 0.01～2mm 。 液体池的装样操作 将吸收池倾斜 30°，用注射器（不带针头）吸取待测的样品，由下孔注入直到上孔看到样品溢出为止，用聚四氟乙烯塞子塞住上、下注射孔，用高质量的纸巾擦去溢出的液体后，便可进行测试。 在液体池装样操作过程中，应注意以下几点：① 灌样时要防止气泡；② 样品要充分溶解，不应有不溶物进入液体池内；③ 装样品时不要将样品溶液外溢到窗片上。 液体池的清洗操作 测试完毕，取出塞子，用注射器吸出样品，由下孔注入溶剂，冲洗 2-3次。冲洗后， 用吸耳球吸取红外灯附近的干燥空气吹入液体池内以除去残留的溶剂，然后放在红外灯下烘烤至干，最后将液体池存放在干燥器中。注意！液体池在清洗过程中或清洗完毕时，不要因溶剂挥发而致使窗片受潮。 (c) 载样材料的选择 目前以中红外区（4000～400cm-1）应用最为广泛，一般的光学材料为氯化钠（4000～600 cm-1）、溴化钾（4000～400 cm-1）；这些晶体很容易吸水使表面发乌，影响红外光的透过。因此，所用的容片应放在干燥器内，要在湿度小的环境下操作。