[特邀报告]基于干涉图的热发射光谱数据处理方法

基于干涉图的热发射光谱数据处理方法
编号：936 稿件编号：2322 访问权限：私有 更新：2023-04-10 22:17:21 浏览：273次 特邀报告

报告开始：2023年05月06日 17:05 （Asia/Shanghai）

报告时间：15min

所在会议：[10] 10、行星科学 » [10-1] 10-1 行星科学

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摘要
准确的物质组成信息是解译行星体形成与演化历史的基础，可见-近红外遥感光谱探测一直是获取行星表面成分的主要技术手段。而在中红外谱段（5-25 μm），各种不同类型矿物具有更为丰富的光谱特征，其可以作为可见-近红外反射光谱的重要补充，对行星表面物质进行更为准确的识别。随着热发射光谱探测技术的发展，近些年实施的小行星探测任务，如美国的OSIRIS-REx和日本的Hayabusa2，均搭载有热发射光谱仪载荷。我国的小行星探测任务天问2号也将搭载类似的热发射光谱仪。为了更好地对将来获取的热发射光谱数据进行解译，建立科学合理的数据处理与定标方案是必不可少的。
相比于可见-近红外光谱数据的处理流程，热发射光谱数据的处理要更复杂一些。因为在样品本身温度比较低的情况下，从样品发射出的光比较弱，这导致来自光谱仪内部部件发射的能量也变得不可忽视。这部分干扰信号若得不到有效地扣除，将无法得到准确的样品热发射光谱数据。另外，当样品处于低温、真空环境下时，热发射光谱特征会受到样品表层与内部热梯度的影响。为了更好地了解这些环境因素的影响，国外已有多个实验室搭建了可以模拟月球及小行星表面低温、真空环境条件的热发射测量装置，比如布朗大学的ALEC（Asteroid and Lunar Environmental Chamber）与牛津大学的MoonBox等。
实验室热发射光谱的测量与定标方案对于星载光谱仪的数据处理流程的构建具有重要参考意义。热发射光谱仪中的核心部件是干涉仪，通常测得的原始信号为干涉图，干涉图经过傅里叶变换等处理后可以还原出各个波段的光强信号（即一般FTIR光谱仪输出的强度谱线“光谱”）。通常热发射光谱数据的处理都是从“光谱”信号开始的。本人曾在布朗大学参与了ALEC热发射测量过程的方案设计与数据处理定标等工作，在实践中我们发现相比于基于最原始干涉图的数据处理方法能够更为准确、有效地扣除掉来自光谱仪本身部件发射出的干扰信号。本次报告将对该方法进行详细介绍，以期为后续天问2号光谱数据处理提供些许参考。
关键字
热发射光谱,干涉图,天问2,数据处理
报告人
杨亚洲
副研究员 中国科学院国家空间科学中心

稿件作者
杨亚洲 中国科学院国家空间科学中心
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