WikiDer > Преимущество Феллгетта - Википедия

Fellgetts advantage - Wikipedia

Преимущество Феллгетта или мультиплексное преимущество улучшение соотношение сигнал шум что получается при приеме мультиплексированный измерения, а не прямые измерения. Название происходит от П. Б. Феллгетт, который первым сделал наблюдение в рамках своей докторской диссертации.[1] При измерении сигнала, шум которого преобладает над шумом детектора, мультиплексное измерение, такое как сигнал, генерируемый Спектрометр с преобразованием Фурье может привести к относительному улучшению соотношение сигнал шум (SNR) по сравнению с эквивалентным сканирующим монохроматором порядка квадратного корня из м, куда м - количество точек выборки, составляющих спектр.[2]

Выходная щель

Селлар и Бореман утверждали, что это улучшение отношения сигнал / шум можно рассматривать как результат отсутствия необходимости в выходной щели внутри спектрометра, поскольку выходная щель уменьшает свет, собираемый детектором, в тот же фактор.[3]

Эмиссия

Есть дополнительное преимущество мультиплексирования для эмиссионных линий атомных и молекулярных спектров. На пике эмиссионной линии измерения с помощью монохроматора будут зашумленными, поскольку шум пропорционален квадратному корню из сигнала. По той же причине измерение будет менее шумным на базовой линии спектра. Однако при мультиплексном измерении шум в данном измерении распространяется более или менее равномерно по спектру, независимо от локальной интенсивности сигнала. Таким образом, мультиплексные измерения могут достичь более высокого отношения сигнал / шум на пиках линии излучения. Есть соответствующий мультиплекс диспреимущество, однако. Когда интересующие сигналы поглощение линий в спектре, то тот же принцип приведет к увеличению шума в долинах линий поглощения по сравнению с шумом сканирующего монохроматора.[4]

Дробовой шум

Однако если детектор дробовой шум доминируют (что обычно имеет место для фотоумножитель) шум будет пропорционален квадратному корню из мощности, так что для широкого плоского спектра шум будет пропорционален квадратному корню из м, куда м - количество точек выборки, составляющих спектр, таким образом, этот недостаток в точности компенсирует преимущество Феллгетта. Дробовой шум - основная причина Спектроскопия с преобразованием Фурье никогда не был популярен для спектрометрии УФ и видимого света.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ П. Б. Феллгетт (1949). Теория инфракрасной чувствительности и ее применение к исследованиям звездного излучения в ближней инфракрасной области (Кандидатская диссертация).
  2. ^ Феллгетт, П. Б. (1949). «О максимальной чувствительности и практических характеристиках детекторов излучения». J. Opt. Soc. Являюсь. 39 (11): 970–6. Дои:10.1364 / JOSA.39.000970. ISSN 0030-3941. PMID 15407059.
  3. ^ Р. Гленн Селлар и Гленн Д. Бореман (2005). «Сравнение относительных отношений сигнал / шум различных классов спектрометров формирования изображения». Appl. Opt. OSA. 44 (9): 1614–1624. Bibcode:2005ApOpt..44.1614S. Дои:10.1364 / AO.44.001614. PMID 15813264.
  4. ^ Стивен Э. Бялковски (1998). «Преодоление недостатка мультиплексирования с помощью инверсии максимального правдоподобия». Прикладная спектроскопия. 52 (4): 591–598. Bibcode:1998ApSpe..52..591B. Дои:10.1366/0003702981943923. S2CID 54722734.
  5. ^ Гриффитс, Питер Р .; Джеймс А. Де Хасет (2007). «7.4.4 Дробовой шум». Инфракрасная спектрометрия с преобразованием Фурье. Химический анализ: серия монографий по аналитической химии и ее приложениям. 171 (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. С. 170–171. ISBN 978-0-471-19404-0.