La précision de mesure d'un spectromètre infrarouge portable est influencée par une combinaison de facteurs, tels que les cinq dimensions suivantes: performance de l'instrument, conditions environnementales, caractéristiques de l'échantillon, spécifications opérationnelles et traitement des données:
I. performance et étalonnage des instruments
- stabilité de la source lumineuse: les fluctuations de l'intensité de la source lumineuse affectent directement le rapport signal / bruit du signal spectral. Par exemple, les lampes au halogène de tungstène ont une distribution spectrale plus plate dans le proche infrarouge, tandis que les sources lumineuses à LED peuvent avoir des pics d'émission à des longueurs d'onde spécifiques, et un mauvais choix peut entraîner certaines caractéristiques d'absorption qui ne peuvent pas être détectées efficacement. La diminution de l'efficacité lumineuse due au vieillissement de la source lumineuse ou aux variations de température peut également introduire des erreurs de mesure.
- précision du système optique: les dommages causés aux réseaux ou aux prismes peuvent réduire la résolution en longueur d'onde, ce qui entraîne un décalage ou un chevauchement des pics spectraux. La performance de la fibre optique n'est pas négligeable non plus, les fibres plus longues augmentent l'atténuation de l'intensité lumineuse, tandis que le choix de l'ouverture numérique nécessite un équilibre entre la capacité de collecte de la lumière et les interférences de la lumière parasite. De plus, une diminution de la sensibilité du détecteur ou une augmentation du bruit, comme une variation du courant d'obscurité CCD, affaiblit la capacité de capture du signal.
- efficacité de l'étalonnage: l'étalonnage régulier en longueur d'onde et en intensité avec des matériaux de référence est essentiel. Par exemple, le spectromètre optoélectronique jy2000 de Jingyue assure la cohérence des mesures à différentes longueurs d'onde grâce à un étalonnage en bande complète. Si une vérification d'étalonnage rapide n'est pas effectuée avant chaque mesure, les données peuvent être biaisées en raison de la dérive de l'instrument.
II. Perturbation des conditions environnementales
- fluctuations de la température et de l'humidité: les variations de température peuvent provoquer une dilatation thermique et une contraction des composants optiques, ce qui entraîne un décalage du chemin optique et affecte de manière significative les spectromètres de type réfrigérant tels que le jy6500. Une humidité trop élevée peut provoquer une nébulisation de la surface du composant optique, augmentant la perte de diffusion de la lumière; Alors que les perturbations électromagnétiques ambiantes peuvent introduire du bruit par couplage de circuit.
- vibrations et lumière parasite: les vibrations extérieures peuvent rendre le chemin optique instable, tandis que la lumière parasite dans l'environnement (comme la lumière du jour ou une source de lumière artificielle) peut masquer le faible signal d'absorption de l'échantillon. Il est recommandé d'utiliser l'équipement dans une chambre noire à température constante et à faible vibration et de réduire la pollution par la poussière grâce à une conception hermétique.
Iii. Traitement et caractéristiques des échantillons
- uniformité de l'échantillon par rapport à la morphologie: une surface inégale d'un échantillon solide peut provoquer des différences de réflexion diffuse et une concentration d'échantillon liquide au - delà de la plage de réponse linéaire (suivant la loi de Beale) peut entraîner une distorsion de l'Absorbance. Si l'échantillon de poudre n'est pas broyé correctement, la différence de taille des particules peut exacerber l'effet de diffusion de la lumière.
- impuretés et conditions de conservation: des bulles ou des impuretés dans l'échantillon créent des bandes d'absorption supplémentaires, tandis qu'une mauvaise conservation (par exemple, décomposition due à des températures élevées, réaction photochimique due à la lumière) modifie sa structure moléculaire. Par exemple, une fois qu'une compresse de bromure de potassium adsorbe l'humidité, elle produit un pic d'absorption d'hydroxyle dans la région infrarouge.
Iv. Normativité opérationnelle
- absence de processus standardisés: l'absence d'alignement du chemin optique selon la discipline, le manque de temps d'acquisition du signal ou le mauvais réglage du gain peuvent affecter la qualité des données. Par exemple, la moyenne de plusieurs mesures réduit les erreurs aléatoires, tandis que l'omission des enregistrements de paramètres environnementaux tels que la température et l'humidité en temps réel limite la faisabilité de corrections ultérieures des données.
- manque de professionnalisme du personnel: lorsque l'opérateur ne comprend pas bien le principe de l'instrument, il peut y avoir des problèmes de mauvais choix des accessoires (par exemple, le type de fibre ne correspond pas à l'échantillon), une mauvaise évaluation des données anormales, etc. La formation professionnelle (par exemple, les conseils techniques fournis par Jing Jing Optronics) peut améliorer considérablement la fiabilité opérationnelle.
V. Traitement et analyse des données
- réglage de l'algorithme par rapport aux paramètres: les défauts de l'algorithme logiciel (tels que les erreurs de correction de base, les modèles d'ajustement des pics déraisonnables) faussent directement les résultats. Par exemple, les données spectroscopiques Raman qui n'éliminent pas les effets de la lumière diffusée peuvent surestimer la concentration de l'échantillon. En outre, la perte de données ou les erreurs de conversion de format pendant le transfert de stockage nécessitent également une vigilance.
- déduction par rapport à la normalisation du contexte: le contexte environnemental n'est pas correctement déduit (par exemple, les pics d'absorption de l'air) ou le traitement de normalisation spectrale n'est pas effectué, ce qui peut entraîner des résultats faussement positifs / négatifs. La création d'une base de données standardisée pour l'analyse comparative assistée peut améliorer efficacement la précision de l'identification des échantillons complexes.
L'amélioration de la précision nécessite un programme systématique: maintenance régulière des instruments d'étalonnage, contrôle rigoureux des conditions environnementales, normalisation des processus de traitement des échantillons, renforcement de la formation du personnel et optimisation des algorithmes de traitement des données. Pour les scénarios d'exigences de haute précision, il est recommandé de combiner la validation croisée de plusieurs appareils et d'établir un système de traçabilité en se référant aux substances de référence nationales.