[发明专利]最小化光谱仪中的非随机固定图样噪声的系统和方法

权利要求书

1.一种最小化非随机电子噪声的光谱学系统，所述光谱学系统包括：

源，所述源被配置为发射电磁辐射以用于多个曝光中的曝光，其中，所述多个曝光中的每个曝光各自长达预定义长度的时间；

检测器，所述检测器被配置为接收来自所述源的电磁辐射的至少一部分，其中，所述检测器被配置为基于由该检测器接收的用于曝光的电磁辐射的多个曝光输出信号；

控制系统，所述控制系统与所述源和检测器两者通信，其中，所述控制系统被编程为控制来自所述源的电磁辐射的曝光以及接收和解读来自所述检测器的信号；

其中，所述源由所述控制系统配置为发射电磁辐射长达所述预定义长度的时间以用于所述多个曝光中的每个曝光，其中，所述预定义长度的时间基于所述光谱学系统的时间相关噪声特性以最小化非随机电子噪声并且对于所述多个曝光中的每个曝光是相同的；

其中，所述控制系统被编程为通过基于从所述检测器接收的信号对与所述多个曝光中的每个曝光相关联的每个信号进行平均来输出波形，所述多个曝光中的每个曝光具有等于所述预定义长度的时间的持续期；

其中，所述预定义长度的时间基于所述光谱学系统的信噪比对曝光时间来计算；并且

其中，所述信噪比的噪声是读噪声、检测器噪声、散粒噪声以及电子噪声之和。

2.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中：

所述源由所述控制系统配置为发射要由所述检测器接收的电磁辐射的测试曝光；并且

所述控制系统被配置为基于由所述检测器接收的测试曝光计算所述预定义长度的时间。

3.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中，所述预定义长度的时间在制造所述光谱学系统时被设置。

4.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中，所述光谱学系统是拉曼光谱仪。

5.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中，所述光谱学系统是荧光光谱仪。

6.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中，所述光谱学系统是紫外光或者可见光光谱仪。

7.根据权利要求1所述的光谱学系统，其中，所述光谱学系统是发射光谱仪。

8.一种最小化具有源和检测器的光谱学系统的非随机电子噪声的方法，所述方法包括步骤：

从所述源发射电磁辐射的多个曝光，其中，所述多个曝光中的每个曝光的时间是预定义长度的时间，其中，所述多个曝光中的每个曝光在长达所述预定义长度的时间的持续期上是相等的，其中，所述预定义长度的时间基于所述光谱学系统的时间相关噪声特性以最小化非随机电子噪声；

由所述检测器接收来自所述源的用于每个曝光的电磁辐射的至少一部分；

通过对与由所述检测器接收的所述多个曝光中的每个曝光相关联的每个信号进行平均来计算波形，其中，所述多个曝光中的每个曝光具有等于所述预定义长度的时间的持续期；

其中，所述预定义长度的时间基于所述光谱学系统的信噪比对曝光时间来计算；并且

其中，所述信噪比的噪声是读噪声、检测器噪声、散粒噪声以及电子噪声之和。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括步骤：

发射要由所述检测器接收的电磁辐射的测试曝光；和

基于由所述检测器接收的测试曝光计算所述预定义长度的时间。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预定义长度的时间在制造所述光谱学系统时被设置。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述光谱学系统是拉曼光谱仪。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述光谱学系统是荧光光谱仪。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述光谱学系统是紫外光或者可见光光谱仪。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述光谱学系统是发射光谱仪。