[ Ocean Insight ] 光譜儀常見問題解答：設置數據採集參數
[ Ocean Insight ] 光譜儀常見問題解答：設置數據採集參數
文章來源:https://www.oceaninsight.com/blog/faq-of-the-month-setting-data-acquisition-parameters/
作者:Rob Morris
宏惠光電是Ocean Insight 代理商
我們描述了 OceanView 操作軟件中的光譜數據採集參數，從積分時間到掃描到平均值。使用 OceanView 採集和處理功能來優化實驗設置。
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問： 我剛剛開始使用 OceanView，不知道如何最好地使用可用的數據採集參數。我需要知道什麼？
答：了解 OceanView 中提供的關鍵數據採集參數將有助於確保您的光譜測量獲得最佳結果。即使您使用的是 OceanView 的嚮導之一，這一點也很重要，該嚮導會指導您完成特定測量（吸光度、顏色等）的步驟，但仍然要求您輸入大多數數據採集參數。
積分時間
這是您要設置的第一個參數。積分時間是光譜儀收集光子並與捕獲的信號強度相關的時間段。我們發現，當信號強度在其全範圍的 80% 到 90% 之間時，可以進行最佳測量。設置積分時間時，請注意不要讓任何像素飽和，因為這些像素將不會提供有用的數據。
快速提示：在 OceanView 2.0.8 及更高版本中，有一個方便的功能可以自動選擇適合您的設置的積分時間。激活此功能非常簡單，只需在 OceanView 的採集組窗口中選擇自動選項即可。
掃描至平均
這種基於時間的平均函數指定了設備驅動程序在 OceanView 接收光譜之前累積的離散光譜採集次數。值越高，信噪比 (SNR) 越好。SNR 將按平均掃描次數的平方根提高。
快速提示：為了傳達其光譜儀的“真實”SNR，Ocean Insight 報告了未應用信號平均的 SNR 規格。
棚車寬度
Boxcar 平滑是一種對光譜數據中一組相鄰探測器元件進行平均的技術。例如，Boxcar 寬度值為 5 時，每個數據點的左側各有 5 個點，右側各有 5 個點。
Boxcar寬度值越大，數據越平滑，信噪比越高。如果輸入的值太高，將導致光譜分辨率損失，並且峰將變得平坦。信噪比將按平均像素數的平方根提高。
快速提示：我們技術中心的術語表部分有關於 Boxcar 平滑及其權衡的更詳細說明。
電動暗校正
許多光譜儀都有少量的暗像素。暗像素是電活性 CCD 探測器像素，經過物理塗層以防止任何光線進入。由於洩漏，即使完全沒有光，少量電子也會從探測器中逸出。
為了消除由於洩漏造成的任何誤差，電暗校正會計算 15 次連續掃描中這些暗像素的平均值，然後從光譜中的所有像素中減去該平均值。儘管該算法指定對 15 個連續掃描進行平均，但一旦第一個數據頻譜可用，就會應用校正因子。然後，當這些光譜可用時，將額外的掃描平均到校正因子中。保持最近 15 次掃描的運行平均值。
電子洩漏量與積分時間的持續時間成正比。因此，每當積分時間改變時，之前的校正因子就會被丟棄，然後我們開始完全基於新的積分時間計算新的校正因子。
非線性校正
所有 Ocean Insight 光譜儀均在工廠進行校準，以最大限度地提高準確性。執行的校準之一是校正探測器的非線性。該校準由用作七階多項式係數的八個數字組成，該校準針對以下現象進行調整：隨著更多電子從檢測器中漏出，CCD 檢測器無法均勻地響應刺激光子。換句話說，當阱半滿時，CCD 探測器的效率可能為 30%，但當阱完全耗盡電子時，CCD 探測器的效率可能僅為 20%。
我們所說的“效率”是指入射光子從 CCD 阱中耗盡電子的概率；100% 效率意味著每個傳入光子都會耗盡一個電子，而 50% 效率意味著傳入光子只有 50% 的機會導致電子耗盡。非線性校準是通過對 CCD 陣列的所有像素進行平均來進行的。因此，我們假設所有像素的響應大致相同。
快速提示：檢測器線性度與吸光度線性度不同，吸光度線性度與比爾定律相關。