国家标准项目《太赫兹时域光谱仪》由 TC103(全国光学和光子学标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 上海理工大学 。
| 37 成像技术 |
| 37.020 光学设备 |
本标准涉及赫兹时域光谱仪产品、其关键部件及辅助设备,适用于其的生产制造、校准测试以及应用过程。
1、标准范围 本标准规定了太赫兹时域光谱仪的仪器说明、要求、试验方法、标志、包装。 本标准适用于通过光电导天线激发的太赫兹时域光谱仪(以下简称“仪器”),其他激发方式可参照执行。 2、主要技术内容 2.1主要性能指标 1)仪器性能要求 2)工作条件要求 3)外观要求 4)仪器成套性 5)功能要求 6)环境适应性 7)运输、运输贮存要求 3、试验方法 3.1试验条件 3.2仪器技术性能试验 1)试验条件 除湿气体:干燥空气(纯度≥99.9%)或氮气(纯度≥99.9%);金属片(尺寸须满足完全遮挡样品架通光孔径);湿度计(湿度传感器可置于样品仓内,湿度显示范围10%~99%);秒表。 2)光谱范围 采用透射测量模块进行测试: a)用一块金属片,完全遮挡住样品架通光孔径,由仪器测量一次时域信号,作为仪器的噪声Tn; b)取出金属片,再由仪器测量一次时域信号,作为仪器的空载时域信号Tr; c)仪器分别对Tn和Tr根据快速傅里叶变换计算其频谱功率信号Pfn和Pfr,以Pfr>Pfn的频率区间范围,作为仪器的频域光谱范围。 3)动态范围 将上一小节得到的Pfn与Pfr(线性坐标)代入公式(1)进行计算,得到仪器每个频率点的动态范围,取最大值,作为仪器的动态范围指标。 4)光谱分辨率 在水蒸气存在时(必要时可使用加湿器提升环境相对湿度),使用仪器测试空气中水蒸气的太赫兹吸收光谱,能够区分的最小频率差被认为是光谱分辨率。其中,“区分”的定义为:两个吸收峰中任意一个吸收峰的吸收强度应比两者之间吸收谷的吸收强度大3dB及以上。按照公式(2)计算光谱分辨率。 5)频率准确度 采集水蒸气吸收光谱,连续重复测量3次,记录1.1637 THz或1.6711 THz处特征峰的实际峰位值,按照公式(3)计算每次测量的频率准确度,取3次频率准确度中绝对值最大的一个为仪器的频率准确度。 6)频率重复性 将记录的水蒸气1.1637 THz或1.6711 THz处特征峰的实际峰位值代入公式(4)计算频率重复性。 7)扫描范围 仪器输出的时域信号数据最大时间延迟范围即为仪器扫描范围。 8)时域延迟精度 采集时域谱,连续重复测量3次,获得时域谱的实际峰位值,按照公式(5)计算时域延迟精度。 9)检测速度 根据仪器可采用的设置方法,可选择以下两种方法中的任意一种计算仪器检测速度。 方法1:在固定时间延迟范围60 ps下,用秒表计时,连续采集10秒钟,获得m条谱线,按照公式(6)计算检测速度。 方法2:在固定时间延迟范围60 ps下,连续采集500条数据,用秒表计时获得采集时间n,按照公式(7)计算检测速度。 3.3环境适应性试验 按GB/T 11606-2007的规定进行低温试验、高温试验、温度变化试验、恒定湿热试验和交变湿热试验。 3.4外观及装调检查 用目视、手感和装卸模块方式进行检查。 3.5运输、运输贮存试验 按GB/T 11606-2007的规定进行低温贮存试验、高温贮存试验、跌落试验和碰撞试验。