博精科技工程師網(wǎng)上分享：紅外光譜儀中的數(shù)精度到底是什么參數(shù)?
由于經(jīng)常有人問這個(gè)問題，這幾天有時(shí)間就寫個(gè)短文，徹底澄清下。希望能有所幫助。由于水平有限，如有錯(cuò)漏，歡迎指出 。
首先要說明，國標(biāo)GB/T21186-2007和計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1319-2001里面都沒有提到波數(shù)精度這個(gè)指標(biāo)，和波數(shù)相關(guān)指標(biāo)的只有波數(shù)準(zhǔn)確度和波數(shù)重復(fù)性。
下面先簡單介紹下波數(shù)準(zhǔn)確度和波數(shù)重復(fù)性，然后我們再討論波數(shù)精度的本質(zhì)。
波數(shù)準(zhǔn)確度
波數(shù)準(zhǔn)確度就是實(shí)際測量峰位值與真實(shí)特征峰位值之間的差，國標(biāo)規(guī)定測量3張譜圖，計(jì)算每次與特征峰位之差，取最大偏差。
表達(dá)如下：
波數(shù)準(zhǔn)確度=±|σn-σ0|max
其中σ0是特征峰位值，σn是特征峰實(shí)測值。
簡單地說波數(shù)準(zhǔn)確度反映的是儀器測試準(zhǔn)不準(zhǔn)的問題。
波數(shù)重復(fù)性
國標(biāo)規(guī)定測量6張譜圖，計(jì)算這些譜圖特征峰位實(shí)測值之間的差值，取最大值為波數(shù)重復(fù)性。
表達(dá)如下：
波數(shù)重復(fù)性=σmax-σmin
簡單地說波數(shù)重復(fù)性判斷測量數(shù)據(jù)的一致性，這是衡量儀器穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)參數(shù)。
（順便說一下，從儀器原理上看，波數(shù)重復(fù)性與干涉儀掃描的勻速性相關(guān)，而透過率重復(fù)性與紅外光源及干涉儀的穩(wěn)定性相關(guān)）
波數(shù)精度
波數(shù)精度是個(gè)很神奇的指標(biāo)，國標(biāo)和計(jì)量技術(shù)規(guī)范里面都沒有，好多廠家都寫波數(shù)精度0.01cm-1，比波數(shù)準(zhǔn)確度和波數(shù)重復(fù)性指標(biāo)都要高出1~2個(gè)數(shù)量級，看起來很厲害，但是這個(gè)指標(biāo)到底有什么含義呢？
這要從傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）的原理說起，F(xiàn)TIR的核心是干涉儀，而干涉儀的核心是動鏡的運(yùn)動姿態(tài)控制。大家知道FTIR儀器內(nèi)部有兩種光源：激光光源和紅外光源。儀器以紅外光的干涉零點(diǎn)（相當(dāng)于白光干涉）來確定動鏡掃描的起始位置，然后通過激光干涉環(huán)的變化來確定干涉儀動鏡掃描的速度和距離；
簡單點(diǎn)說，激光在這里相當(dāng)于是干涉儀的采樣標(biāo)尺。既然是標(biāo)尺，那么這個(gè)標(biāo)尺的精度如何呢？
一般短腔長He-Ne激光器的激光波長精度（也稱帶寬）在1.1GHz左右，按FTIR常用的波數(shù)范圍（7800-375cm-1）波段的中間值，為計(jì)算方便取5000cm-1。
計(jì)算如下：
He-Ne激光波長是632.8nm，換成頻率是4.74×105GHz
激光頻率波動幅度：1.1GHz/4.75×105GHz=0.232×10-5，相當(dāng)于±0.116×10-5
在5000波數(shù)處的激光波數(shù)的精度為：±0.116×10-5×5000cm-1=±0.0058cm-1
這就是波數(shù)精度優(yōu)于0.01 cm-1的由來。
所以，波數(shù)精度應(yīng)該稱為激光波數(shù)精度，它實(shí)際是描述激光頻率穩(wěn)定性的一個(gè)參數(shù)，與FTIR的指標(biāo)參數(shù)無關(guān)。
廠家把激光器的頻率精度換算成波數(shù)精度，和FTIR的性能參數(shù)放在一起寫，容易誤導(dǎo)用戶把它當(dāng)作是FTIR的性能指標(biāo)，這就有誤導(dǎo)用戶的嫌疑，嚴(yán)格說來可算是虛假宣傳了，因?yàn)閮x器驗(yàn)收時(shí)都無法驗(yàn)證這個(gè)指標(biāo)。
大家觀察下可以發(fā)現(xiàn)：小型化的FTIR，由于采用的是半導(dǎo)體激光器，其頻率沒有He-Ne激光器穩(wěn)定，故廠家都不寫波數(shù)精度這個(gè)指標(biāo)。而采用He-Ne激光器的FTIR，不管其性能參數(shù)如何，基本都寫波數(shù)精度為0.01cm-1。
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