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Dokumentenidentifikation DE69631291T2 25.11.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000867698
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERARBEITUNG EINES GEMESSENEN SPEKTRUMS
Anmelder Kyoto Daiichi Kagaku Co. Ltd., Kyoto, JP
Erfinder ASHIBE, Emi, Kyoto-shi, Kyoto 601, JP
Vertreter Uexküll & Stolberg, 22607 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69631291
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 31.10.1996
EP-Aktenzeichen 969355106
WO-Anmeldetag 31.10.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/JP96/03192
WO-Veröffentlichungsnummer 9717596
WO-Veröffentlichungsdatum 15.05.1997
EP-Offenlegungsdatum 30.09.1998
EP date of grant 07.01.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.11.2004
IPC-Hauptklasse G01J 3/28
IPC-Nebenklasse G01N 21/27   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Spektrums aus transmittiertem Licht oder reflektiertem Licht, das durch Projizieren von Licht auf einen durch spektrale Messung zu vermessenden Gegenstand erhalten wird.

STAND DER TECHNIK

In einem Energiespektrum, das bei einer spektralen Messung erhalten wird, ist Rauschen vorhanden, und zwar unabhängig von dem gemessenen Energiewert. Für eine Wellenlänge, bei der der Energiepegel dem Rauschen relativ nahe ist, und zwar infolge der optischen Charakteristiken von einer Lichtquelle, den Sensitivitätscharakteristiken eines Detektors, einer hohen Absorption eines zu vermessenden Gegenstandes oder Ähnliches, wird das Rauschen wesentlich verstärkt, wenn das Energiespektrum in ein Absorptionsspektrum umgewandelt wird. Als eine Folge wird das Rauschen größer als die ursprüngliche Absorptionsinformation, wodurch der Nachteil entsteht, dass es nicht möglich ist, eine korrekte quantitative Analyse durchzuführen.

Das Vorhandensein von Rauschen, das größer ist als die ursprüngliche Absorptionsinformation, ist außerdem ein Nachteil für die Verarbeitung des Absorptionsspektrums. Der Grund ist der, dass es durch das starke Rauschen unmöglich gemacht wird, beispielsweise eine automatische axiale Ausrichtungsfunktion zu verwenden, was einen großen Nachteil darstellt.

Bei einer mehrdimensionalen Analyse werden gemessene Werte für mehrere Wellenlängen für die Berechnung verwendet. Bei einer solchen Berechnung ist außerdem das Vorhandensein von starkem Rauschen von Nachteil. Der Grund besteht darin, dass es durch das starke Rauschen unmöglich gemacht wird, eine korrekte quantitative Analyse durchzuführen.

Bei einer spektralen Messung sind ein Mehrfach-Abtastverfahren mit Mittelwertbildung und ein Glättungsverfahren mit gleitender Mittelwertbildung als übliche Verfahren bekannt, um das Rauschen zu reduzieren, das in einem Spektrum enthalten ist. Eine quantitative Analyse ist üblicherweise für eine Wellenlänge nicht möglich, die starkes Rauschen enthält.

Bei einer spektralen Messung ist das Rauschen, das in einem Energiespektrum enthalten ist, im wesentlichen konstant, und zwar unabhängig von dem Energiewert. Jedoch wird das in einem Absorptionsspektrum enthaltene Rauschen größer, wenn der ursprüngliche Energiepegel kleiner wird.

Bei dem Mehrfach-Abtastverfahren mit Mittelwertbildung dauert es eine beträchtlich lange Zeit, um die Absorptionsinformation zu erhalten. Darüber hinaus ist das Ausmaß der Rausch-Reduzierung begrenzt.

Bei dem Glättungsverfahren mit gleitender Durchschnittsbildung ist es nicht möglich, das Rauschen in einem größeren Ausmaß zu reduzieren als die ursprüngliche Absorptionsinformation. Darüber hinaus gibt es noch die Möglichkeit des Löschens der Absorptionsinformation in einem Wellenlängenbereich, wo das Rauschen gering ist.

Das Dokument JP 60207020A offenbart ein Spektrofotometer, bei dem, um zu verhindern, dass der Eingangsstrom zu dem logarithmischen Konverter zu Null wird, ein konstanter Offset-Strom zu der Ausgabe der Fotodiode addiert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, das Rauschen zu reduzieren, das bei der spektralen Messung in einem Absorptionsspektrum enthalten ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verarbeiten eines Spektrums bei einer spektralen Messung, mit den Schritten: Messen eines Energiespektrums von Licht für die Messung von einem zu vermessenden Gegenstand; Addieren von einem vorbestimmten Wert zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung; und Erhalten eines Absorptionsspektrums mit reduziertem Rauschen durch Bewirken einer Absorptionsumwandlung des Energiespektrums des Lichts für die Messung zusammen mit dem vorbestimmten Wert, wodurch die obige Aufgabe gelöst wird.

Der vorbestimmte Wert ist für einen Wellenlängenbereich des Energiespektrums des Lichts für die Messung variabel.

Das Verfahren kann außerdem den Schritt des Durchführens einer quantitativen Analyse von einer Komponente beinhalten, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten ist, und zwar basierend auf dem Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen.

Die quantitative Analyse kann basierend auf einem mehrdimensionalen Analyseverfahren durchgeführt werden.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Spektrums bei einer spektralen Messung, mit: einer Messeinrichtung zum Messen eines Energiespektrums von Licht für die Messung von einem zu vermessenden Gegenstand; einer Additionseinrichtung zum Addieren von einem vorbestimmten Wert zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung; und eine Umwandlungseinrichtung, um ein Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen zu erhalten, indem eine Absorptionsumwandlung des Energiespektrums des Lichts für die Messung zusammen mit dem zusätzlichen vorbestimmten Wert bewirkt wird, wodurch die obige Aufgabe gelöst wird.

Der vorbestimmte Wert ist für einen Wellenlängenbereich des Energiespektrums des Lichts für die Messung variabel.

Die Vorrichtung kann außerdem eine quantitative Analyseeinrichtung zum Durchführen einer quantitativen Analyse von einer Komponente aufweisen, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten ist, und zwar basierend auf dem Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen.

Die quantitative Analyse kann basierend auf einem mehrdimensionalen Analyseverfahren durchgeführt werden.

Anschließend wird die Funktion beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen erhalten werden, indem ein vorbestimmter Wert oder ein vorbestimmtes Spektrum zum Energiespektrum des Lichts für die Messung addiert und das Energiespektrum des Lichts für die Messung mit der Addition von dem vorbestimmten Wert oder dem vorbestimmten Spektrum in das Absorptionsspektrum umgewandelt wird.

Die Genauigkeit der quantitativen Analyse kann verbessert werden, indem die quantitative Analyse unter Verwendung des Absorptionsspektrums mit reduziertem Rauschen durchgeführt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration von einer optischen Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

2 ist eine Ansicht, die Transmissionsenergiespektren von wässrigen Glucoselösungen darstellt.

3 ist eine Ansicht, die den Unterschied zwischen den Absorptionsspektren vor der Verarbeitung der Spektren und den Absorptionsspektren entsprechend der Glucosekonzentration von 0% darstellt.

4 ist eine Ansicht, die den Unterschied zwischen den Absorptionsspektren nach der Verarbeitung der Spektren und den Absorptionsspektren entsprechend der Glucosekonzentration von 0% darstellt.

5 ist eine Ansicht, die die analytischen Kurven der integrierten Werte der Absorption der wässrigen Glucoselösungen für Wellenlängen darstellt, die 4288 bis 4000 cm–1 entsprechen, und zwar bezüglich der Glucosekonzentrationen.

6 ist eine Ansicht, die die Ergebnisse der quantitativen Analyse darstellt, die basierend auf einem mehrdimensionalen PCR-Analyseverfahren durchgeführt wurde.

BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt eine Konfiguration von einer optischen Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 führt eine quantitative Analyse bei Verwendung eines Rauschreduzierten Absorptionsspektrums durch. Die Vorrichtung 1 enthält eine Messeinrichtung 19, eine Additionseinrichtung 11, eine Umwandlungseinrichtung 12 und eine quantitative Analyseeinrichtung 13.

Die Messeinrichtung 10 empfängt transmittiertes Licht oder reflektiertes Licht (d. h. Licht für die Messung 3), das durch Projizieren von Licht auf einen zu vermessenden Gegenstand 2 erhalten wird. Die Messeinrichtung 10 misst das Energiespektrum des Lichts für die Messung 3. Das durch die Messeinrichtung 10 gemessene Energiespektrum wird zu der Additionseinrichtung 11 ausgegeben.

Die Additionseinrichtung 11 addiert einen vorbestimmten Wert oder ein vorbestimmtes Spektrum zu dem Energiespektrum, das durch die Messeinrichtung 10 gemessen ist. Das Energiespektrum mit der Addition des vorbestimmten Wertes oder des vorbestimmten Spektrums wird an die Umwandlungseinrichtung 12 ausgegeben.

Die Umwandlungseinrichtung 12 wandelt das Energiespektrum mit der Addition des vorbestimmten Wertes oder des vorbestimmten Spektrums in ein Absorptionsspektrum um, um so ein Rauschreduziertes Absorptionsspektrum zu erhalten. Das Rausch-reduzierte Absorptionsspektrum, das von der Umwandlungseinrichtung 12 erhalten wird, wird zu der quantitativen Analyseeinrichtung 13 ausgegeben.

Die quantitative Analyseeinrichtung 13 führt eine quantitative Analyse der Komponenten durch, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten sind, und zwar unter Verwendung des Rausch-reduzierte Absorptionsspektrums. Zum Beispiel führt die quantitative Analyseeinrichtung 13 die quantitative Analyse der Komponenten durch, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten sind, und zwar durch Durchführen einer mehrdimensionalen Analyse für das Rausch-reduzierte Absorptionsspektrum.

Anschließend wird das Prinzip beschrieben, wie das Rausch-reduzierte Absorptionsspektrum erhalten wird, indem eine Absorptionsumwandlung des Energiespektrums mit der Addition eines vorbestimmten Wertes oder eines vorbestimmten Spektrums durchgeführt wird.

Gemäß dem Gesetz von Lambert-Beer ist die Absorption dargestellt durch (Ausdruck 1).

Ausdruck 1

A = –log(I/I0) wobei

A: Absorption

I: Intensität des Lichts für die Messung

I0: Intensität des einfallenden Lichtes.

Bei der tatsächlichen Messung enthalten jedoch sowohl die Intensität I des Lichts für die Messung als auch die Intensität I0 des einfallenden Lichts ein Rauschen.

Es sei angenommen, dass sowohl eine ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung als auch eine ideale Intensität I0(&lgr;) des einfallenden Lichts ein Rauschen +K enthalten. In diesem Fall ist eine Absorption A(&lgr;) für eine Wellenlänge &lgr; dargestellt durch (Ausdruck 2):

Ausdruck 2

A(&lgr;) = –log((I(&lgr;) ± K)/(I0(&lgr;) ± K))

Wenn die Intensität I0(&lgr;) des einfallenden Lichts ausreichend größer ist als das Rauschen ±K, dann ist (Ausdruck 3) erfüllt.

Ausdruck 3

I0(&lgr;) ≒ I0(&lgr;) ± K

Wenn das Rauschen ±K unter Verwendung eines beliebigen Koeffizienten k dargestellt ist, und zwar als k mal so groß wie die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung, dann ist (Ausdruck 4) erfüllt.

Ausdruck 4

±K = ±k·I(&lgr;)

Aus (Ausdruck 3) und (Ausdruck 4) ist (Ausdruck 2) in (Ausdruck 5) transformiert:

Ausdruck 5

A(&lgr;) ≒ –log((I(&lgr;) ± k·I(&lgr;))/I0(&lgr;))

= –log((I(&lgr;)·(1 ± k))/I0(&lgr;))

= –log(I(&lgr;)/I0(&lgr;)) – log(1 ± k)

Für (Ausdruck 1) und (Ausdruck 5) wurde herausgefunden, dass ein Rauschen –log(1 ± k) in der Absorption A(&lgr;) enthalten ist.

Wenn das Rauschen ausreichend kleiner ist als die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung, dann ist (Ausdruck 6) erfüllt. In diesem Fall ist die Bandbreite des Rauschens, das in der Absorption A(&lgr;) enthalten ist, etwa Null (siehe (Ausdruck 7)). Wenn daher das Rauschen ausreichend kleiner ist als die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung, dann wirkt sich das Rauschen wenig auf die Absorption A(&lgr;) aus.

Ausdruck 6

k << 1 (k ≥ 0)

Ausdruck 7

Im Gegensatz dazu, wenn das Rauschen etwa so groß ist wie die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung, dann ist Ausdruck (8) erfüllt. In diesem Fall ist die Bandbreite des Rauschens, das in der Absorption A(&lgr;) enthalten ist, unendlich groß (siehe (Ausdruck 9)). Wenn daher das Rauschen etwa so groß ist wie die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung, wirkt es sich wesentlich auf die Absorption A(&lgr;) aus.

Ausdruck 8

k ≒ 1

Ausdruck 9

Wenn ein fester Wert N zu der Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung addiert wird, dann wird (Ausdruck 2) in (Ausdruck 10) transformiert.

Ausdruck 10

A(&lgr;) = –log((I(&lgr;) ± k + N)/(I0(&lgr;) ± K + N)

Wenn die Intensität I0(&lgr;) des einfallenden Lichts ausreichend größer ist als das Rauschen ±K und der feste Wert N, dann ist (Ausdruck 11) erfüllt.

Ausdruck 11

I0(&lgr;) ≒ I0(&lgr;) ± K + N

Wenn der feststehende Wert N unter Verwendung von einem beliebigen Koeffizienten als n mal so groß wie die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung dargestellt wird, dann ist (Ausdruck 12) erfüllt.

Ausdruck 12

N = n· I(&lgr;)

Aus (Ausdruck 4), (Ausdruck 11) und (Ausdruck 12) wird (Ausdruck 10) in (Ausdruck 13) transformiert:

Ausdruck 13

A(&lgr;) ≒ –log((I(&lgr;) ± k·I(&lgr;) + n·I(&lgr;))/I0(&lgr;))

= –log((I(&lgr;)·(1 ± k + n))/I0(&lgr;))

= –log(I(&lgr;)/I0(&lgr;)) – log(1 ± k + n)

Durch Addieren des ersten feststehenden Wertes N zu der Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung wird die Bandbreite des Rauschens, das in der Absorption A(&lgr;) enthalten ist, in einen feststehenden Wert (log(n/(2 + n))) umgewandelt, und zwar auch dann, wenn das Rauschen etwa so groß ist wie die ideale Intensität I(&lgr;) des Lichts für die Messung (siehe (Ausdruck 14)). Auf diese Weise kann der Einfluss des Rauschens auf die Absorption A(&lgr;) reduziert werden.

Ausdruck 14

In (Ausdruck 14) wird gesehen, dass dann, wenn der feststehende Wert N größer wird (d. h. der feststehende Wert n wird größer), die Bandbreite des Rauschens, das in der Absorption A(&lgr;) enthalten ist, kleiner wird. Da jedoch der feststehende Wert N größer wird, wird die Linearität der Korrelation zwischen der Konzentration des zu vermessenden Gegenstandes und der Absorption verschlechtert. Daher ist der feststehende Wert N vorzugsweise so ausgewählt, dass die Linearität der Korrelation zwischen der Konzentration des zu vermessenden Gegenstandes und der Absorption nicht wesentlich schlechter wird.

Daher wird der feststehende Wert N so bestimmt, dass er größer ist als der Wert, der erforderlich ist, um das Rauschen unter einen Zielwert zu reduzieren, und kleiner ist als der Wert, bei dem die Linearität der Korrelation zwischen der Konzentration des zu vermessenden Gegenstandes und der Absorption wesentlich verschlechtert wird. Beispielsweise ist der feststehende Wert N gleich oder größer einer Rausch-Variationsbandbreite in dem Energiespektrum. Insbesondere ist der feststehende Wert N wünschenswerterweise gleich oder größer als etwa 10 mal die Rausch-Variationsbandbreite in dem Energiespektrum. Alternativ kann der feststehender Wert N ein Wert sein, der so eingestellt ist, dass ein analytischer Kurvenregressionsfehler nach der Rausch-Reduzierung gleich oder kleiner als das Zweifache des analytischen Kurvenregressionsfehlers vor der Rausch-Reduzierung ist, vorzugsweise gleich oder kleiner als der analytische Kurvenregressionsfehler vor der Rausch-Reduzierung.

Wenn der feststehende Wert N in dem obigen Bereich liegt und der Bereich der Variation in der Absorption des zu vermessenden Gegenstandes auf einen kleinen Bereich beschränkt ist, dann kann die Linearität der Korrelation zwischen der Konzentration des zu vermessenden Gegenstandes und der Absorption etwa linear sein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der feststehende Wert N zum Energiespektrum des Lichts für die Messung addiert, und zwar unabhängig von dem Wellenlängenbereich des Energiespektrums des Lichts für die Messung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird anstelle des feststehenden Wertes N ein vorbestimmtes Spektrum, dessen Wert abhängig von dem Wellenlängenbereich ist, um zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung addiert. Beispielsweise kann der Wert N zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung für einen spezifizierten Wellenlängenbereich addiert werden, wohingegen der Wert N nicht zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung für die Wellenlängenbereiche addiert werden kann, die von dem spezifizierten Wellenlängenbereich abweichen. Beispiele von solch einem spezifizierten Wellenlängenbereich beinhalten den Wellenlängenbereich, in dem der Energiepegel des Lichts für die Messung sehr nahe bei Null liegt, den Wellenlängenbereich, wo die Dispersion in dem Absorptionsspektrum im wesentlichen gleich oder größer ist als die Dispersion in der Absorption, und zwar infolge einer Variation in der Konzentration von einer Zielkomponente, und den Wellenlängenbereich, wo der analytische Kurvenregressionsfehler nach der Rausch-Reduzierung gleich oder kleiner dem Zweifachen des analytischen Kurvenregressionsfehlers vor der Rausch-Reduzierung ist, wünschenswerterweise gleich oder kleiner als der analytische Kurvenregressionsfehler vor der Rausch-Reduzierung.

Anschließend wird der Effekt der Reduzierung des Rauschens durch die Vorrichtung 1 detailliert beschrieben.

2 zeigt die Transmissionsenergiespektren von wässrigen Glucoselösungen mit Konzentrationen von 0%, 2,5%, 5%, 7,5% und 10% für den Wellenlängenbereich, der 10000 bis 4000 cm–1 entspricht.

3 zeigt die Differenz zwischen den Absorptionsspektren, die durch Bewirken einer Absorptionsumwandlung der in 2 gezeigten Transmissionsenergiespektren erhalten werden, und dem Absorptionsspektrum, das der Glucosekonzentration von 0% entspricht.

4 zeigt die Differenz zwischen den Absorptionsspektren, die durch Addieren eines festen Wertes von 1,0 zu den in 2 gezeigten Transmissionsenergiespektren und durch Bewirken einer Absorptionsumwandlung der mit 1 addierten Transmissionsenergiespektren erhalten werden, und dem Absorptionsspektrum, das der Glucosekonzentration von 0% entspricht. Hier wird das Addieren des festen Wertes von 1,0 zum Transmissionsenergiespektrum, wie in 2 gezeigt ist, als "Spektrum-Verarbeitung" bezeichnet.

Die Transmissionsenergiespektren, die in 2 gezeigt sind, haben extrem kleine Energiewerte in den Wellenlängenbereichen, die 5300 bis 5000 cm–1 und 4100 bis 4000 cm–1 entsprechen. Dies ist der Fall, da die Wasser-Absorption in diesen Wellenlängenbereichen groß ist.

In diesen Wellenlängenbereichen in den in 3 gezeigten Absorptionsspektren gibt es ein sehr starkes Rauschen. Im Gegensatz dazu gibt es in den in 4 gezeigten Absorptionsspektren nur ein sehr geringes Rauschen in diesen Wellenlängenbereichen.

5 zeigt die analytischen Kurven der integrierten Absorptionswerte für Wellenlängen, die 4288 bis 4000 cm–1 entsprechen, bezüglich der Glucosekonzentrationen für die Absorptionsspektren vor der Spektrumverarbeitung (3) und die Absorptionsspektren nach der Spektrumverarbeitung (4).

Die Korrelation (r) zwischen dem integrierten Absorptionswert und der Glucosekonzentration für die Absorptionsspektren vor der Spektrumverarbeitung beträgt 0,924431, wohingegen die die Korrelation (r) zwischen dem integrierten Absorptionswert und der Glucosekonzentration für die Absorptionsspektren nach der Spektrumverarbeitung 0,982478 beträgt. In 5 kann gesehen werden, dass sowohl die Korrelation als auch die Variation verbessert sind.

6 zeigt die Ergebnisse der quantitativen Analyse, die für Absorptionsspektren vor der Spektrumverarbeitung (3) durchgeführt wurde, und die Absorptionsspektren nach der Spektrumverarbeitung (4) für die Wellenlängen, die 8000 bis 4000 cm–1 entsprechen, und zwar basierend auf dem mehrdimensionalen PCR-Analyseverfahren (Principal Component Regression).

Für die Absorptionsspektren vor der Spektrumverarbeitung beträgt die Korrelation (r) zwischen dem berechneten Wert und der Glucosekonzentration 0,984445, und der SEP (Standardfehler der Vorhersage) beträgt 0,661. Für die Absorptionsspektren nach der Spektrumverarbeitung beträgt die Korrelation (r) zwischen dem berechneten Wert und der Glucosekonzentration 0,999433, und der SEP (Standardfehler der Vorhersage) beträgt 0,1216. Aus 6 kann gesehen werden, dass sowohl die Korrelation als auch der SEP (Standardfehler der Vorhersage) durch die Spektrumverarbeitung verbessert sind.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Rauschreduziertes Absorptionsspektrum erhalten werden, indem ein vorbestimmter Wert oder ein vorbestimmtes Spektrum zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung addiert und das Energiespektrum des Lichts für die Messung mit der Addition des vorbestimmten Wertes oder des vorbestimmten Spektrums in das Absorptionsspektrum umgewandelt wird.

Folglich ist die Verarbeitung des Eliminierens einer Wellenlänge, die Rauschen enthält, aus allen Wellenlängen während der Verarbeitung des Absorptionsspektrums nicht erforderlich. Dadurch wird die Spektrumverarbeitung erleichtert, wie zum Beispiel Differenzieren, Glätten und Gebietskalkulation, und es wird ermöglicht, die automatische axiale Ausrichtungsfunktion zu verwenden.

Unter Verwendung des Absorptionsspektrums mit reduziertem Rauschen ist eine sehr genaue quantitative Analyse möglich.

Bei der mehrdimensionalen Analyse ist das Verarbeiten des Eliminierens einer Wellenlänge, die Rauschen enthält, aus allen Wellenlängen nicht erforderlich. Dies ermöglicht eine quantitative Berechnung für alle Wellenlängen. Dadurch wird die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der quantitativen Analyse weiter verbessert.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Verarbeiten eines Spektrums bei einer spektralen Messung, mit den Schritten:

    Messen eines Energiespektrums von Licht für die Messung von einem zu vermessenden Gegenstand;

    Addieren eines vorbestimmten Wertes zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung; und

    Erhalten eines Absorptionsspektrums;

    dadurch gekennzeichnet, dass

    das erhaltene Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen durch Bewirken einer Absorptionsumwandlung des Energiespektrums des Lichts für die Messung mit der Addition des vorbestimmten Wertes erhalten wird; und

    der vorbestimmte Wert für einen Wellenlängenbereich des Energiespektrums des Lichts für die Messung variabel ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem mit dem Schritt:

    Durchführen einer quantitativen Analyse von einer Komponente, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten ist, basierend auf dem Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die quantitative Analyse basierend auf einem mehrdimensionalen Analyseverfahren durchgeführt wird.
  4. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Spektrums bei einer spektralen Messung, mit:

    einer Messeinrichtung (10) zum Messen eines Energiespektrums von Licht für die Messung eines zu vermessenden Gegenstandes;

    einer Additionseinrichtung (11) zum Addieren eines vorbestimmten Wertes zu dem Energiespektrum des Lichts für die Messung; und

    einer Umwandlungseinrichtung (12) zum Erhalten eines Absorptionsspektrums mit reduziertem Rauschen;

    dadurch gekennzeichnet, dass

    die Umwandlungseinrichtung (12) das Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen zur Verfügung stellt, und zwar durch Bewirken einer Absorptionsumwandlung des Energiespektrums des Lichts für die Messung mit der Addition des vorbestimmten Wertes; und

    der vorbestimmte Wert für einen Wellenlängenbereich des Energiespektrums des Lichts für die Messung variabel ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, außerdem mit:

    einer Einrichtung zur quantitativen Analyse zur Durchführung einer quantitativen Analyse von einer Komponente, die in dem zu vermessenden Gegenstand enthalten ist, basierend auf dem Absorptionsspektrum mit reduziertem Rauschen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die quantitative Analyse basierend auf einem mehrdimensionalen Analyseverfahren durchgeführt wird.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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