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常见问题:设置数据采集参数

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OceanView Software

我们在 OceanView 操作软件中描述光谱数据采集参数,从积分时间到扫描平均。使用 OceanView 采集和处理功能可以优化实验。

注:如果未在此材料中看到任何屏幕截图或图标,请刷新您的浏览器。

问:我刚开始使用 OceanView,不知道如何最好地使用现有的数据采集参数。我需要了解什么?

答:了解 OceanView 中的关键数据采集参数将有助于确保您的光谱测量获得最佳结果。即使您使用的是其中一种 OceanView 向导,也很重要,该向导会指导您完成特定的测量步骤(吸光度、颜色等),但仍需要您输入大多数数据采集参数。

有关常见问题解答的更多见解,请访问我们的 术语表 和本页底部的链接。

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Aquisition Parameter Settings_Vertical.jpg

积分时间

这是您将设置的第一个参数。积分时间是光谱仪收集光子并与捕获的信号强度相关的时间段。我们发现,当信号强度在其全范围的 80% 到 90% 之间时,测量效果最佳。在设置积分时间时,注意不要让任何像素饱和,因为这些像素无法提供有用的数据。

小提示:在 OceanView 2.0.8 及更高的版本中,有一个便捷的功能 ,可以自动选择适合您设置的积分时间。使用此功能,在 OceanView 的采集窗口中选择 Automatic(自动)选项。

扫描平均

这个基于时间的平均功能规定了在 OceanView 收到光谱之前,设备驱动程序累积的离散光谱采集数量。值越大,信噪比(SNR)越高。SNR 将提高平均扫描次数的平方根。

小提示:为了传达光谱仪的 " 真 " 信噪比,海洋光学报告了 SNR 参数,而不应用信号平均化。

滑动平均

滑动平均处理是一种在整个光谱数据中对一组相邻检测器像素进行平均的技术。例如,滑动平均为5 ,每个数据点向左侧数 5 个像素点,右侧数 5 个像素点。

滑动平滑数值越大,数据越平滑,信噪比越高。如果值过高,将导致光谱分辨率损失,峰值变平。信噪比(SNR)将提高平均像素数的平方根。

小提示:在我们的 技术中心的术语表部分,有更详细的滑动平均的说明

电子暗噪声校正

许多光谱仪具有少量的暗像素。暗像素是电活性 CCD 检测器像素,已经过物理涂覆以防任何光线进入。由于漏出,即使绝对没有光,也会有少量电子从检测器阱深中逸出。

为了消除因漏出造成的任何误差,电子暗噪声校正将计算连续 15 次扫描的这些暗像素的平均值,然后从光谱的所有像素中减去此平均值。尽管该算法规定了 15 次连续扫描的平均值,但只要第一个数据光谱可用,就会应用校正系数。然后,随着这些光谱的出现,附加扫描次数就平均到校正系数中。保持最近 15 次扫描的运行平均值。

电子泄漏(electron leakage)量与积分时间的持续时间成正比。因此,每当积分时间改变时,就会丢弃先前的校正系数,然后我们开始完全根据新的积分时间计算新的校正系数。

非线性校正

所有海洋光学的光谱仪都在工厂进行了校准,以最大程度地提高精度。所执行的其中一项校准是对检测器非线性校正。此校准由8个数字组成,用作 7 阶多项式的系数,用于调节 CCD 检测器对光子响应不均匀的现象,因为检测器像素阱中排放的电子更多。换句话讲,半满时 CCD 检测器的效率可能为 30%,但是当完全排空电子时,效率可能仅为 20%。

所谓 " 效率 " 是指进入的光子将电子从 CCD 阱排出的概率 ; 100% 效率意味着每个进入的光子将排出一个电子,而 50% 效率意味着进入的光子仅有 50% 的机会使电子排出。将 CCD 阵列的所有像素进行平均来进行非线性校准。因此,我们假设所有像素的响应速度大致相同。

小提示:检测器线性不同于吸光度线性,后者与比尔定律相关。

 

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