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自90年代初引入第一款商用化的預配置光譜儀以來，這種多用途的儀器經過了迭代優化之後，在關鍵性能指標上體現了優秀的性能，包括信噪比（SNR）、光學分辨率、掃描速率、雜散光和線性等等。

SR2光譜儀是海洋光學新一代模塊化光譜儀的第一款。 SR2光譜儀使用了有別於其他海洋光譜儀的線性陣列探測器，優化了電子設計，提高了光譜採集速度(採集時間為10μs)，提供了優秀的信噪比（380：1），非常適用於吸光度測量，等離子體監測等其他應用測量。下面通過分享一些海洋光學SR2光譜儀的吸光度測量的實驗數據，來為大家展現SR2光譜儀的性能。

濾光片吸光度檢測

使用海洋光學DH-2000-BAL氘-鎢鹵素光源、濾光片支架、以及海洋光學SR2光譜儀，我們進行了各種類型濾光片的實驗。與類似類型的光譜儀相比，海洋光學SR2光譜儀能檢測出更高的吸光度，更低的雜散光性能；以及在較長波長波段更佳的信噪比，同時在光譜覆蓋範圍內光譜靈敏度更平衡（圖1）。

圖1，當測量藍色濾光片時，SR2光譜儀的噪聲水平較低，特別是在波長較長波段上比類似的光譜儀提供更好的信噪比

為了確保更佳的測量結果，光源需要進行指定時間的預熱（氘燈40分鐘，鎢燈20分鐘）。因為未預熱的光源輸出的光會發生非常微小的變化，直到光源處於熱平衡狀態，而持續變化的光源會影響測量。此外，千萬不要關閉光源或斷開光纖來採集暗光譜，應該在光源的原點或樣品架中的濾光器槽處使用撥片或其他物體阻擋光源。使用其他物體時，請確保所使用的物體可以阻擋100%的光-金屬是一個不錯的選擇。

重鉻酸鉀標準樣品的吸光度測試

重鉻酸鉀是一種可用作氧化劑的結晶固體。在本實驗中，我們使用重鉻酸鉀標樣，把標樣的吸光度標準數據（標準數據位於235nm、257nm、313nm、350nm和430nm波長處）與海洋光學SR2光譜儀測量的吸光度數據進行比較。

使用的實驗設備為一個帶有50μm狹縫的海洋SR-2紫外可見光譜儀，一個PX-2脈衝氙燈，然後搭配濾光器支架和勻化器，1厘米光程的比色皿支架，以及兩根600μm抗紫外光纖。再次試驗中，海洋光學SR2光譜儀表現出較高的測試精度，特別是在高的濃度測量條件下。 (圖2).

圖2，在這些測量中，垂直線代表標品的吸光度數據所在波長，分別為235nm，257nm，313nm，350nm和430nm。

總而言之， 在吸光度測試中需要通過調整積分時間，讓最大光強處的counts值處於滿量程的80-90%左右。這樣才可以發揮出光譜儀全動態範圍的優勢，從而提高信噪比。此外，由於海洋光學SR2光譜儀在其整個波長范圍內都有一個平衡的響應，所以可以避免用戶遭遇光譜的某些波段飽和，而不得不犧牲部分波段數據的情況。

信噪比 (SNR) 以及海洋光學SR2光譜儀

在吸光度測量的背景下，光譜儀的信噪比是測量數據可靠與否，出色與否的關鍵。從以上的測試數據我們可以看見海洋光學SR2光譜儀與他類似的光譜儀性能優勢明顯，特別是在紫外波段。這就是海洋光學SR2光譜儀在分子診斷應用領域大受歡迎的原因之一。

從定義可知，信噪比是信號強度除以某一信號水平上的噪聲強度，這意味著信噪比可以因測量值的不同而變化。由於光子噪聲的影響，系統噪聲通常會受光信號的強度影響，而信噪比同樣受光信號強度以及每個像素點的信噪比影響。

海洋光學光譜儀的信噪比的定義為，探測器飽和時測量的最大信號與噪音比值，同時假設每個像素點的信噪比響應曲線相同。

信噪比可以通過使用不同的信號平均方法來提高，就像我們在這個應用分享中一些實驗所做的那樣。對於基於時間的平均，信噪比將增加所使用的光譜掃描次數的平方根倍。例如，如果平均進行100次掃描，那麼海洋光學SR2光譜儀380：1的信噪比，將變成3800：1。對於基於像素的平均（滑動平均），信噪比將增加參與平均的像素點數的平方根倍。

其他應用

SR2光譜儀非常適用於吸光度測量，同時它也是一款通用型的光譜儀，可用於其他應用方向。例如，用於紅外線輻射校準測量-如太陽輻射，因為SR2光譜儀較高的分辨率能夠檢測到半峰全寬較窄的光譜峰以及光譜中不太明顯的特徵。 SR2光譜儀也可以用於測量高強度光源和高能等離子體。