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层析成像系统介绍

日期:2019-12-11 07:43
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摘要:
 层析成像系统简介
      层析成像系统成像光谱技术( computed tomography imaging spectrometer,CTIS) 借用计算机断层扫描的原理, 与成像光谱技术相结合,探测目标数据立方体的一个投影或者多个投影方向的投影图像, 然后由这些投影图像重建目标的光谱信息和空间图像信息。它在光谱与图像的快速探测、无视场扫描、高通量、性能稳定等方面具有显著特征, 可应用在诸多领域。
      层析成像系统按照工作模式的不同分为光栅型层析成像光谱仪和棱镜型层析成像光谱仪。前者*初由日本学者 Okamoto 提出, 然后美国亚利桑那大学的 Descour 和Dereniak 等在原理和实验上大大发展了该类型的成像光谱仪。它具有高速画幅式的突出优点, 与空间调制干涉成像光谱仪相比具有高通量的优势。后者是由美国空军基地的Mooney 等提出并发展的, 具有高通量的明显优点。它工作在凝视方式, 与时间调制干涉成像光谱仪相比缺点是光谱分辨率受限, 但能量利用率更高, 抗震性更好。

层析成像系统基本原理
  层析(层析成像系统)须在两相系统间进行。一相是固定相,需支持物,是固体或液体。另一相为流动相,是液体或气体。当流动相流经固定相时,被分离物质在两相间的分配,由平衡状态到失去平衡到又恢复平衡,即不断经历吸附和解吸的过程。随着流动相不断向前流动,被分离物质间出现向前移动的速率差异,由开始的单一区带逐渐分离出许多区带,这个过程叫展层。
  系数K是物质在两相中的浓度比。K值大,则在固定相中吸附牢,K值小吸附差。各物质间的K值差别大,则易被分离。不同类型层析的K值含义不同,可视为吸附平衡常数,分配常数或离子交换常数等。
  研究层析(层析成像系统)现象而发展的塔板理论,与有机化学实验中的分馏法原理有些相似。被分馏的有机溶剂在分馏柱内的填充物上形成许多热交换层,从而把低沸点溶剂先分馏出来,达到纯化的目的。在层析时用理论塔板数n来衡量层析效能。
  tR为物质在层析柱上的保留时间,W为洗脱下来的物质峰形的宽度。n值愈大表示层析柱的效能愈高。如用理论塔板高度H表示,则包含了层析柱长度的因子。
  式中L为层析柱的柱长。H值越大,则柱效越低。
  此外影响层析分离效果的还有涡流扩散、纵向扩散和传质阻抗等因素。因此选择层析固定相支持物的粒度、均匀度等物理性能,流动相的层析系统和温度等都是做好层析的关键。


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