单波束测深仪原理

波数精度到底是什么参数? 由于经常有人问这个问题，这几天有时间就写个短文，彻底澄清下。希望能有所帮助。由于水平有限，如有错漏，欢迎指出 。（neity原创，转载请注明出处。） 首先要说明，国标GB/T21186-2007和计量技术规范JJF1319-2001里面都没有提到波数精度这个指标，和波数相关指标的只有波数准确度和波数重复性。 下面先简单介绍下波数准确度和波数重复性，然后我们再讨论波数精度的本质。波数准确度 波数准确度就是实际测量峰位值与真实特征峰位值之间的差，国标规定测量3张谱图，计算每次与特征峰位之差，取最大偏差。 表达如下： 波数准确度=±|σn-σ0|max 其中σ0是特征峰位值，σn是特征峰实测值。 简单地说波数准确度反映的是仪器测试准不准的问题。波数重复性 国标规定测量6张谱图，计算这些谱图特征峰位实测值之间的差值，取最大值为波数重复性。 表达如下： 波数重复性=σmax-σmin 简单地说波数重复性判断测量数据的一致性，这是衡量仪器稳定性的一个指标参数。（顺便说一下，从仪器原理上看，波数重复性与干涉仪扫描的匀速性相关，而透过率重复性与红外光源及干涉仪的稳定性相关）波数精度 波数精度是个很神奇的指标，国标和计量技术规范里面都没有，好多厂家都写波数精度0.01cm-1，比波数准确度和波数重复性指标都要高出1~2个数量级，看起来很厉害，但是这个指标到底有什么含义呢？ 这要从傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）的原理说起，FTIR的核心是干涉仪，而干涉仪的核心是动镜的运动姿态控制。大家知道FTIR仪器内部有两种光源：激光光源和红外光源。仪器以红外光的干涉零点（相当于白光干涉）来确定动镜扫描的起始位置，然后通过激光干涉环的变化来确定干涉仪动镜扫描的速度和距离； 简单点说，激光在这里相当于是干涉仪的采样标尺。既然是标尺，那么这个标尺的精度如何呢？ 一般短腔长He-Ne激光器的激光波长精度（也称带宽）在1.1GHz左右，按FTIR常用的波数范围（7800-375cm-1）波段的中间值，为计算方便取5000cm-1。 计算如下： He-Ne激光波长是632.8nm，换成频率是4.74×105GHz 激光频率波动幅度：1.1GHz/4.75×105GHz=0.232×10-5，相当于±0.116×10-5 在5000波数处的激光波数的精度为：±0.116×10-5×5000cm-1=±0.0058cm-1 这就是波数精度优于0.01 cm-1的由来。 所以，波数精度应该称为激光波数精度，它实际是描述激光频率稳定性的一个参数，与FTIR的指标参数无关。 厂家把激光器的频率精度换算成波数精度，和FTIR的性能参数放在一起写，容易误导用户把它当作是FTIR的性能指标，这就有误导用户的嫌疑，严格说来可算是虚假宣传了，因为仪器验收时都无法验证这个指标。 大家观察下可以发现：小型化的FTIR，由于采用的是半导体激光器，其频率没有He-Ne激光器稳定，故厂家都不写波数精度这个指标。而采用He-Ne激光器的FTIR，不管其性能参数如何，基本都写波数精度为0.01cm-1。

2012年10月27日 来源： 新浪科技 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20121027/c0cb380a6d6111f586190d.jpg 《星际迷航》中，“进取”号飞船的船员经常利用牵引波束拯救陷入危难的友好飞船或者捕获敌方飞船　　新浪科技讯 北京时间10月26日消息，据国外媒体报道，纽约大学的两位物理学家——大卫-格里尔教授和研究生大卫-鲁菲纳研发出一项具有科幻色彩的新技术，可利用光束将粒子移动到光束的源头。这项技术不免让人联想到《星际迷航》中的牵引波束。格里尔和鲁菲纳表示他们已在实验中验证这项技术。　　格里尔和鲁菲纳就职于纽约大学物理学系和软物质研究中心。他们表示已经研发出《星际迷航》型牵引波束，但只是在微观尺度下。在《星际迷航》中，一旦发现友好的星际飞船陷入危难，“进取”号飞船的船员便使用牵引波束将被困飞船拖拽到安全地带。　　直到现在，这项技术仍超出物理学家的能力范畴，他们所能做的就是利用基于激光的“镊子”型装置在二维尺度下将粒子拖拽微小的距离。在刊登于《物理学评论快报》杂志的一篇文章中，格里尔和鲁菲纳阐述了一项技术，可利用光束将粒子拖拽到光束的源头。光线能够移动物体——这种特性构成了太阳帆技术的基础——但利用光线远距离拖拽物体面临相当难度。　　纽约大学研发的牵引波束立基于2011年公布的一项中国研究，利用同心环形贝塞尔波束。研究显示这种波束能够让里面的粒子背朝波束源一侧放射出光子，迫使粒子退回到波束源头。不过，一直没有人研发出这种波束。研究中，纽约大学的科学家发射两个并排贝塞尔波束穿过显微镜，而后利用镜头进行调整，使其重叠在一起。通过改变两个波束的相对相位，这种技术能够将粒子捕获到一个移动的全息图——被他们称之为“光学输送机”——让三维尺度下的双向运输成为可能。　　《新科学家》杂志解释了如何以这种方式发射波束以形成明暗区域交替的样式。通过微调亮区的光子，使其向后散射，可以击中选定的粒子，导致其移动到下一个亮区。 当然，这种波束不足以捕获一艘星际飞船。研究中，格里尔和鲁菲纳利用这项技术让悬浮在水中的微小硅球移动30微米。鲁菲纳在接受《新科学家》杂志采访时说：“这项技术仍处于萌芽阶段。”不过，它打开了一扇将科幻变成科学现实的窗口。美国宇航局也对这种研究产生兴趣。(孝文)

小弟刚入行，对于多波束，浅剖和海上地震仪各自的特点不是很清楚，望各位大侠指点一下。如果是深海基地一般会用什么样的仪器啊？？