光谱仪 辐射定标 暗电流

光谱仪的工作原理引言概述：光谱仪是一种用于分析物质的仪器，它可以通过测量物质在不同波长的光下的吸收、散射或者发射来获取物质的光谱信息。

光谱仪的工作原理是基于光的波动性和物质对光的相互作用。

本文将从光的波动性、光的相互作用、光的分散、光的探测和数据处理等五个大点详细阐述光谱仪的工作原理。

正文内容：1. 光的波动性1.1 光的波长和频率：介绍光的波长和频率的概念，并解释它们与光的能量和颜色之间的关系。

1.2 光的传播特性：介绍光在真空和介质中的传播特性，包括光的传播速度和折射现象。

2. 光的相互作用2.1 吸收：解释物质吸收光的原理，包括电子的跃迁和共振吸收。

2.2 散射：介绍散射现象，包括瑞利散射和米氏散射，以及它们与物质的粒径和波长的关系。

2.3 发射：解释物质发射光的原理，包括激发态和自发辐射。

3. 光的分散3.1 折射率：介绍折射率的概念和测量方法，以及折射率与物质的性质之间的关系。

3.2 色散：解释色散现象，包括色散曲线和色散方程，以及它们与物质的折射率和波长的关系。

4. 光的探测4.1 探测器类型：介绍光谱仪常用的探测器类型，包括光电二极管、光电倍增管和光电子倍增管等。

4.2 探测器性能：详细阐述探测器的灵敏度、响应速度和线性范围等性能指标，以及它们对光谱仪测量结果的影响。

5. 数据处理5.1 光谱仪的输出：解释光谱仪的输出形式，包括光强-波长图和光强-时间图等。

5.2 数据分析：介绍光谱数据的处理方法，包括峰值识别、峰面积计算和光谱拟合等。

5.3 应用领域：列举光谱仪在化学分析、生物医学和材料科学等领域的应用，并说明其重要性和优势。

总结：综上所述，光谱仪的工作原理是基于光的波动性和物质对光的相互作用。

通过测量物质在不同波长的光下的吸收、散射或者发射，光谱仪可以获取物质的光谱信息。

光谱仪的工作原理涉及光的波动性、光的相互作用、光的分散、光的探测和数据处理等方面。

光谱仪的应用广泛，对于化学分析、生物医学和材料科学等领域的研究具有重要意义。

成像光谱仪光谱与辐射定标成像光谱仪是一种光学仪器，可以同时获取被观测物体在不同波长范围内的光谱信息，并通过对光谱进行处理和分析来获取被观测物体的信息。

光谱是根据不同波长的光分量组成的，通过光谱分析，可以得到被观测物体的化学成分、温度、密度等信息。

成像光谱仪的光谱定标是指对光谱仪进行标定，建立光谱与辐射之间的关系。

光谱与辐射的关系可以描述为辐射强度随波长的变化。

通常，光谱定标需要先收集一系列已知辐射强度的光源，然后通过测量这些光源的光谱，建立光谱与辐射强度之间的定标曲线或关系模型。

光谱定标的目的之一是确保成像光谱仪的测量结果准确可靠。

光谱仪的测量结果会受到仪器本身的光学性能、检测器的响应特性等因素的影响。

通过光谱定标，可以排除这些因素的影响，使测量结果更加准确。

光谱定标还可以提供光谱校准的功能。

光谱仪的光谱范围通常是通过光栅或棱镜进行波长分离的，而光栅或棱镜的波长划分是有限的，存在一定的误差。

通过光谱定标，可以准确地知道每个波长点的对应辐射强度，从而校准光谱仪的波长分辨率。

光谱定标的方法有多种，常见的方法包括使用标准光源、黑体辐射源、大气窗口等。

标准光源是一种已知辐射强度和波长的光源，通过测量标准光源的光谱，可以建立光谱与辐射强度之间的定标关系。

黑体辐射源是一种热辐射源，通过测量黑体辐射源的辐射光谱，可以建立光谱与辐射强度之间的关系。

大气窗口是指大气层中透过的波长范围，通过测量大气窗口内的光谱，可以进行大气校正，提高光谱测量的准确性。

光谱定标的过程中还需要考虑一些因素。

例如，光谱仪的响应特性和漂移情况。

光谱仪的响应特性是指光谱仪对不同波长光的检测效率，测量时需要对不同波长的光谱进行响应修正。

漂移是指光谱仪在使用过程中可能出现的性能变化，需要定期进行校正和维护。

光谱与辐射定标是成像光谱仪中非常重要的一环。

准确的光谱定标可以提高光谱测量的准确性和可靠性，进而对被观测物体进行准确的分析和识别。

在实际应用中，不同的光谱定标方法和策略可以根据具体的测量需求进行选择和优化，以得到最佳的测量结果。

光谱分析系统定标操作指南1.打开WY直流电源和光谱仪电源，预热15分钟，启动PMS-50/80PLUS软件。

2.在PMS-50/80软件主界面“测试”菜单“系统设置”中的“通讯选项”对话框里设置相应通讯端口，选择任意一种“测试模式”。

3.把负载线连接在积分球上的“1”“2”接线柱和WY电源输出端之间（WY305电压电流调至最小位置即逆时针方向调节电压和电流旋钮发出响声）4.安装标准灯，调节灯杆位置使灯泡处于挡光班的中心高度，以确保标准灯发出的光线不直射光度探测器和光纤。

5.关闭积分球，在“测试”菜单中或工具栏中选择“光通量定标”，点击“关灯校零”进行光度校零。

6.校零成功后，手动调节WY电源（也可以在软件中的WY系列功能中输入标准灯的标定电流和参考电压（输入的电压数值比标识的参考电压高1-2伏以把线路上的压降考虑进去），使其输出电流至标准灯标定电流值并处于稳流状态，等待5分钟以上待发光稳定，进行光通量定标，并“存盘推出”。

7.在“测试”菜单中或工具栏中点击“光谱定标”，进行色温定标，完毕后“存盘退出”。

8.在PMS-50/80软件主页界面“测试”菜单“系统设置”中的“通讯选项”对话框里选择另一种“测试模式”。

9.在“测试”菜单中或工具栏中点击“光谱定标”进行色温定标，完毕后“存盘退出”。

10.把标准灯当做被测光源，在“测试”菜单中或工具栏中点击”电光源测试“开始测试，测试结束验证测试色温和光通量是否正确：（要求色温偏差在±15K以内，光通量偏差在±1%以内）符合进行11步，如不符合关灯后重新5-10步的操作。

11.把WY电源的输出调至最小，以熄灭标准灯，等标准灯冷却后，取下放入灯盒。

12.关闭WY电源，取下负载线接至机柜后的负载接线柱，至此完成定标，即可以正常的测试操作了。

注：早期的PMS-50（即测试时间为2-3分钟的机型不需要8、9两步的操作）！。

(2012-11-28 13:58:29)转载▼标签：分类：科研杂谈(2012-01-26 01:18:44)标签：分类：工作篇校园环境一号卫星光学数据绝对定标环境一号卫星光学数据的遥感器校订分为绝对定标和相对辐射定标。

对目标作定量的描绘，获取目标的辐射绝对值。

要成立传感器丈量的数字信号与对应的辐射能量之间的数目关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。

卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场，用传感器观察辐射亮度值已知的标准辐射源以获取定标数据。

卫星发射后，定标数据主要采纳敦煌外场测量数据，此值一般在图像头文件信息中能够读取。

以下两表为敦煌场所测定的绝对定标数据。

表HJ 1A/B 星绝对辐射定标系数（DN/W m 2 sr 1m1）定标系数（ DN/W m 2 sr 1m 1）卫星传感器Band1Band2Band3Band4CCD1HJ1ACCD2CCD1HJ1BCCD2利用绝对定标系数将DN值图像变换为辐亮度图像的公式为：L=DN/coe式中 coe 为绝对定标系数，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。

因为以上定标系数为敦煌场采纳单点法对中等反射率目标（沙漠）测定的结果，所以关于太阳反射光谱波段，建议针对中等反射率地物采纳上边供给的绝对辐射定标系数。

关于 HJ1B的红外相机，近红外波段绝对定标系数为，短波红外波段绝对定标系数为。

定标公式同前。

HJ-1B 红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为：增益，单位： DN/（W m 2 sr 1 m 1）；截距，单位： DN。

利用绝对定标系数将 DN值图像变换为辐亮度图像的公式为 L=（ DN-b）/coe ，式中 coe 为绝对定标系数的增益， b 为截距，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。

HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。

遥感数字图像遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是经过遥感手段获取的，往常是地物不同波段的电磁波谱信息。

关于光谱仪的原理光谱仪工作原理光谱仪又称分光仪，广泛为认知的为直读光谱仪。

以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。

它由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝构成。

以色散元件将辐射源的电磁辐射分别出所需要的波长或波长区域；并在选定的波长上（或扫描某一波段）进行强度测定。

分为单色仪和多色仪两种。

原理依据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪。

经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器；新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。

经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器，调制光谱仪是非空间分光的,它接受圆孔进光。

依据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪,衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。

光学多道分析仪OMA（OpticalMulti—channelAnalyzer）是近十几年显现的接受光子探测器（CCD）和计算机掌控的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理,存储诸功能于一体。

由于OMA不再使用感光乳胶,避开和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的更改,大大改善了工作条件,提高了工作效率；使用OMA分析光谱,测量精准快速,便利,且灵敏度高,响应时间快,光谱辨别率高,测量结果可立刻从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出。

它己被广泛使用于几乎全部的光谱测量,分析及讨论工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测。

圆二色光谱仪的应用圆二色光谱仪是横电磁波，是一种在各个方向上振动的射线。

其电场矢量与磁场矢量相互垂直，且与光波传播方向垂直。

由于产生感光作用的紧要是电场矢量，一般就将电场矢量作为光波的振动矢量。

光波电场矢量与传播方向所构成的平面称为光波的振动面。

若此振动面不随时间变化，这束光就称为平面偏振光，其振动面即称为偏振面。

平面偏振光可分解为振幅、频率相同，旋转方向相反的两圆偏振光。

其中电矢量以顺时针方向旋转的称为右旋圆偏振光，其中以逆时针方向旋转的称为左旋圆偏振光。

sr5000n光谱辐射计说明书
1、短按“电源开关”启动，默认为“磁场辐射强度”检测，超过2毫秒高斯报警;长按“检测模式转换”不放松，约2秒后，切换到“电场辐射强度”检测。

注：辐射检测仪为高精度测量仪器。

由于地球磁场的影响，仪器有时会出现很短的数值显示或报警。

这不是故障现象。

2、将电磁辐射检测仪握在手中，将“测试区”指向被测物体，慢慢靠近被测物体，直到被测物体实际接触。

离被测物体越近，电磁场或电场越强，报警频率越快。

3、在测量过程中，尽量改变仪器对被测对象的角度和位置，得到大读数。

4、如果测量过程中电源关闭，在“磁场辐射强度检测”模式下，读数应归零。

在“电场辐射强度检测”模式下，有些项目仍能检测到电磁波信号，属于项目接收到的外部电磁波信号，对人体无害。

5、短时间按“警报设置”可将警报声音设置为打开和关闭。

6、短按“峰值锁”，设置开启和取消峰值锁功能。

峰值锁定功能可以锁定检测过程中的大值。

辐射检测仪使用注意事项
1.在使用仪器过程中需要确保辐射检测仪的探测口与需要测测量的放射源之间不存在任何阻挡。

2.当使用辐射检测仪在对反射源进行测量的过程中不可以将测量窗口面向太阳，否则对读数可能会造成一定的影响。

3.探头在装在辐射检测仪背面网状窗内，测量过程中网状窗需要与被测物对准。

4.当方式开关位于mR/hr、μSV/hr或CPMCPS状态时，仪器所显示的读数会每三秒钟显示一次，可能会导致在低计数率情况下显示出的辐射水平会存在明显的波动。

光谱仪定标光谱仪是一种测量物质光谱的仪器，用于确定物质的成分和浓度。

理论上，光谱仪应当能够准确地测量各种光谱，但是在实际应用中，由于各种原因，光谱仪可能会发生误差。

因此，针对光谱仪的定标是必不可少的过程，下面我们来详细介绍光谱仪定标的相关知识。

一、光谱仪及其应用光谱仪是一种测量物质光谱的仪器，主要包括可见光谱仪、紫外光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。

光谱仪通过分析物质吸收、发射或散射光的能量，得到物质的精确光谱图，并根据光谱图分析物质的组成、结构和浓度等信息。

光谱仪在化学、物理、生物、医学、地质等领域都有广泛的应用。

二、光谱仪定标由于光谱仪的精度和稳定性随时间的推移而降低，因此需要对光谱仪进行定标，以确保光谱仪的测量结果精确可靠。

光谱仪定标的目的是确定测量系统的准确性和可靠性，通常包括对标准物质的测量和系统参数的校准两个方面。

其中，对标准物质的测量是通过对标准物质的光谱进行测量，验证光谱仪的测量结果是否正确；而系统参数的校准则是通过对光源、检测器和光栅等关键组件的校准来保证光谱仪的稳定性和精准度。

三、光谱仪定标的方法1、线性回归法线性回归法是一种基于拟合曲线的光谱仪校准方法。

这种方法需要根据实验数据建立一条适当的回归线，然后根据回归线来计算被测量物质的浓度。

此方法简单易行，但需要适当的数据处理和分析，以建立准确的回归线。

2、内标法内标法是一种通过引入内标物质来校准光谱仪的方法。

内标物质与目标物质具有类似的光谱，可以作为对目标物质的测量结果进行校准。

内标法能够降低测量误差，提高测量精度，但需要事先选择合适的内标物质。

3、样品配制法样品配制法是一种将标准物质与被测物质共同测试的方法。

它通过调整标准物质的浓度和比例，来验证被测物质的浓度。

此方法的优点是简单方便，但是需要高纯度的标准物质，并且需要测量样品平均化。

四、结论光谱仪定标是确保光谱仪精度和稳定性的重要步骤。

各种定标方法的选择需要根据实际需求和可用资源来确定。

成像光谱仪的光谱定标和辐射定标的目的是为了确定
遥感传感器的波段中心波长和带宽，以及光谱响应函数，并监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。

光谱定标是通过各种标准辐射源，在不同波谱段建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射亮度值与成像光谱仪输出的数
字量化值之间的定量关系。

具体来说，它是在仪器运行之后，还需要定期定标，以监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。

辐射定标是建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射亮度值
与标准辐射源的定量关系。

它通过各种标准辐射源，如绝对辐射源（如标准辐射源、标准灯）或相对辐射源（如黑体辐射源），在成像光谱仪的入瞳处进行定标，以确定各波段的光谱辐射亮度值。

此外，在遥感数据获取中，专门针对航空遥感尤其是无入机遥感载荷的定标场建设及外场光谱与辐射定标理论方
法研究的缺失，严重影响了航空遥感数据定量化水平。

因此，建设专门的定标场并开展外场光谱与辐射定标理论方法研
究是非常必要的。

总的来说，成像光谱仪的光谱与辐射定标是为了提高遥感数据的准确性和可靠性，是遥感数据获取的重要环节。