[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

摘要

本发明涉及提高受非随机或者固定图样噪声限制的光学光谱仪的信噪比(SNR)的系统和方法。使用短的测试曝光收集来自样品的信号，计算最大化SNR的总观察时间，以及通过对其时间基于检测器的时间相关噪声结构而选择的多个曝光进行平均来实现总观察时间。而且，利用光谱仪的时间相关噪声结构的先验知识，该方法可容易地自动化并且可以对于未知化合物的光谱最大化SNR，而没有任何用户输入。

主权项

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。