Avantajul Felgett

Avantajul lui Fellgett este un  termen în metrologie care denotă avantajele ( raport semnal-zgomot mai mare ) ale măsurătorilor în bandă largă în comparație cu cele de scanare. Numit după Peter Fellgett ( ing. PB Fellgett ), care a afirmat primul efect în disertația sa [1] .  

Explicație

Dacă zgomotul din măsurarea semnalului este determinat de proprietățile detectorului însuși , atunci o măsurătoare în bandă largă (de exemplu, spectroscopie Fourier ) are avantaje față de măsurarea convențională („scanare”) folosind un monocromator : îmbunătățirea semnalului la semnal. raportul de zgomot va fi proporțional cu , unde  este numărul de puncte din spectru [2] . Sellar și Boreman explică câștigul prin absența unui decalaj spectral de ieșire, care reduce exact de atât de multe ori cantitatea de lumină care intră în detector [3] .  

Când se măsoară semnale cu un raport mare vârf-medie (de exemplu , spectre de emisie de atomi și molecule), apare un avantaj suplimentar: la scanare, zgomotul este aproximativ proporțional cu rădăcina pătrată a semnalului și, prin urmare, valoarea absolută. a zgomotului la vârfuri va fi relativ mare, iar la linia de bază a spectrului - În același timp, cu o măsurătoare în bandă largă, zgomotul este distribuit mai mult sau mai puțin uniform pe spectru și, prin urmare, măsurătorile vârfurilor (care sunt de interes mai mare) devin mai precise.De remarcat că la studierea spectrelor de absorbție , unde, dimpotrivă, spectrul regiunilor cu semnal slab, același factor duce la un zgomot relativ mai mare al măsurătorilor în bandă largă [4] .

Dacă zgomotul detectorului este dominat de zgomotul de împușcare (cu o densitate uniformă pe tot spectrul), atunci câștigul în lățime de bandă este exact compensat de creșterea zgomotului pe o lățime de bandă mai largă a spectrului, iar avantajul Felgett dispare. De aceea spectrometria Fourier nu este foarte populară pentru măsurători în regiunile vizibile și ultraviolete [ 5] .

Note

  1. ↑ PB Fellgett. Teoria sensibilităților în infraroșu și aplicarea acesteia la investigațiile radiațiilor stelare în infraroșu apropiat   : jurnal . — 1949.
  2. ↑ PB Fellgett. Despre sensibilitatea supremă și performanța practică a detectorilor de radiații  (engleză)  // J. Opt. soc. A.m. : jurnal. - OSA, 1949. - Vol. 39 . - P. 970-976 . - Cod biblic .
  3. ↑ R. Glenn Sellar și Glenn D. Boreman. Compararea raporturilor semnal-zgomot relative ale diferitelor clase de spectrometru imagistic   // Appl . Opta.  : jurnal. - OSA, 2005. - Vol. 44 . - P. 1614-1624 . - doi : 10.1364/AO.44.001614 . - Cod .
  4. ↑ Stephen E. Bialkowski. Depășirea dezavantajului multiplexului prin utilizarea inversării cu probabilitate maximă  //  Applied Spectroscopy : journal. - 1998. - Vol. 52 . - P. 591-598 . - doi : 10.1366/0003702981943923 . - Cod .
  5. ↑ Griffiths, Peter R.; James A. De Haseth. 7.4.4 Zgomot de fotografiere // Spectrometrie în infraroșu cu transformată Fourier  . — al 2-lea. - Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons , 2007. - Vol. 171. - P. 170-171. — (Analiza chimică: o serie de monografii despre chimia analitică și aplicațiile sale). - ISBN 978-0-471-19404-0 .

Literatură