Felgett fordel

Fellgetts fordel er et  begreb inden for metrologi , der betegner fordelene (større signal-til-støj-forhold ) ved bredbåndsmålinger sammenlignet med scanningsmålinger. Opkaldt efter Peter Fellgett ( eng. PB Fellgett ), som først angav effekten i sin afhandling [1] .  

Forklaring

Hvis støjen i signalmålingen bestemmes af egenskaberne af selve detektoren , så har en bredbåndsmåling (for eksempel Fourier-spektroskopi ) fordele i forhold til konventionel ("scanning") måling ved hjælp af en monokromator : forbedringen i signal-til- støjforhold vil være proportional med , hvor  er antallet af punkter i spektret [2] . Sellar og Boreman forklarer forstærkningen ved fraværet af et udgangsspektralgab, som reducerer mængden af ​​lys, der kommer ind i detektoren nøjagtigt med dette mange gange [3] .  

Ved måling af signaler med et stort top-til-gennemsnit-forhold (f.eks . emissionsspektre for atomer og molekyler), opstår der en yderligere fordel: ved scanning er støjen omtrent proportional med kvadratroden af ​​signalet, og derfor den absolutte værdi. af støjen ved peaks vil være relativt stor, og ved baseline af spektret - Samtidig med en bredbåndsmåling er støjen mere eller mindre jævnt fordelt over spektret, og derfor er målingerne af peaks (som er af større interesse) bliver mere nøjagtige. Det skal bemærkes, at når man studerer absorptionsspektre , hvor tværtimod regionernes spektrum med et svagt signal, fører den samme faktor til en større relativ støj af bredbåndsmålinger [4] .

Hvis detektorstøjen er domineret af skudstøj (med en ensartet tæthed over hele spektret), så opvejes forstærkningen i båndbredde nøjagtigt af stigningen i støj over en bredere båndbredde af spektret, og Felgett-fordelen forsvinder. Derfor er Fourier-spektrometri ikke særlig populær til målinger i de synlige og ultraviolette områder [5] .

Noter

  1. ↑ PB Felgett. Teori om infrarøde følsomheder og dens anvendelse på undersøgelser af stjernestråling i det nære infrarøde   : tidsskrift . - 1949.
  2. ↑ PB Felgett. Om den ultimative følsomhed og praktiske ydeevne af strålingsdetektorer  (engelsk)  // J. Opt. soc. Er. : journal. - OSA, 1949. - Vol. 39 . - S. 970-976 . - .
  3. ↑ R. Glenn Sellar og Glenn D. Boreman. Sammenligning af relative signal-til-støj-forhold for forskellige klasser af billeddannende spektrometer   // Appl . Opt.  : journal. - OSA, 2005. - Vol. 44 . - S. 1614-1624 . - doi : 10.1364/AO.44.001614 . - .
  4. ↑ Stephen E. Bialkowski. At overvinde multiplexen ufordelagtigt ved at bruge maksimum-sandsynlighed inversion  //  Applied Spectroscopy : journal. - 1998. - Bd. 52 . - S. 591-598 . - doi : 10.1366/0003702981943923 . - .
  5. ↑ Griffiths, Peter R.; James A. De Haseth. 7.4.4 Shot noise // Fourier Transform Infrared  Spectrometry . — 2. - Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons , 2007. - Vol. 171. - S. 170-171. — (Kemisk analyse: En række monografier om analytisk kemi og dens anvendelser). - ISBN 978-0-471-19404-0 .

Litteratur