博精科技工程師網上分享：紅外光譜儀中的數精度到底是什么參數?
由于經常有人問這個問題，這幾天有時間就寫個短文，徹底澄清下。希望能有所幫助。由于水平有限，如有錯漏，歡迎指出 。
首先要說明，國標GB/T21186-2007和計量技術規范JJF1319-2001里面都沒有提到波數精度這個指標，和波數相關指標的只有波數準確度和波數重復性。
下面先簡單介紹下波數準確度和波數重復性，然后我們再討論波數精度的本質。
波數準確度
波數準確度就是實際測量峰位值與真實特征峰位值之間的差，國標規定測量3張譜圖，計算每次與特征峰位之差，取最大偏差。
表達如下：
波數準確度=±|σn-σ0|max
其中σ0是特征峰位值，σn是特征峰實測值。
簡單地說波數準確度反映的是儀器測試準不準的問題。
波數重復性
國標規定測量6張譜圖，計算這些譜圖特征峰位實測值之間的差值，取最大值為波數重復性。
表達如下：
波數重復性=σmax-σmin
簡單地說波數重復性判斷測量數據的一致性，這是衡量儀器穩定性的一個指標參數。
（順便說一下，從儀器原理上看，波數重復性與干涉儀掃描的勻速性相關，而透過率重復性與紅外光源及干涉儀的穩定性相關）
波數精度
波數精度是個很神奇的指標，國標和計量技術規范里面都沒有，好多廠家都寫波數精度0.01cm-1，比波數準確度和波數重復性指標都要高出1~2個數量級，看起來很厲害，但是這個指標到底有什么含義呢？
這要從傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）的原理說起，FTIR的核心是干涉儀，而干涉儀的核心是動鏡的運動姿態控制。大家知道FTIR儀器內部有兩種光源：激光光源和紅外光源。儀器以紅外光的干涉零點（相當于白光干涉）來確定動鏡掃描的起始位置，然后通過激光干涉環的變化來確定干涉儀動鏡掃描的速度和距離；
簡單點說，激光在這里相當于是干涉儀的采樣標尺。既然是標尺，那么這個標尺的精度如何呢？
一般短腔長He-Ne激光器的激光波長精度（也稱帶寬）在1.1GHz左右，按FTIR常用的波數范圍（7800-375cm-1）波段的中間值，為計算方便取5000cm-1。
計算如下：
He-Ne激光波長是632.8nm，換成頻率是4.74×105GHz
激光頻率波動幅度：1.1GHz/4.75×105GHz=0.232×10-5，相當于±0.116×10-5
在5000波數處的激光波數的精度為：±0.116×10-5×5000cm-1=±0.0058cm-1
這就是波數精度優于0.01 cm-1的由來。
所以，波數精度應該稱為激光波數精度，它實際是描述激光頻率穩定性的一個參數，與FTIR的指標參數無關。
廠家把激光器的頻率精度換算成波數精度，和FTIR的性能參數放在一起寫，容易誤導用戶把它當作是FTIR的性能指標，這就有誤導用戶的嫌疑，嚴格說來可算是虛假宣傳了，因為儀器驗收時都無法驗證這個指標。
大家觀察下可以發現：小型化的FTIR，由于采用的是半導體激光器，其頻率沒有He-Ne激光器穩定，故廠家都不寫波數精度這個指標。而采用He-Ne激光器的FTIR，不管其性能參數如何，基本都寫波數精度為0.01cm-1。
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