2.2　近红外-中红外波段范围内油料火焰光谱特性研究

2.2.1　实验仪器与材料

采用美国赛墨飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）公司的Nicolet 6700傅里叶红外光谱仪，该光谱仪的主要技术参数如表2.2所列，实物如图2.9所示。

表2.2　Nicolet 6700傅里叶红外光谱仪主要技术参数

图2.9　Nicolet 6700傅里叶红外光谱仪

Nicolet 6700傅里叶红外光谱仪测得的火焰光谱信号以波数W（cm^-1）表示，而遥感影像的光谱信息是以波长表示的，为了便于分析，将实验测得的光谱数据换算成以波长（μm）表示，换算公式为：

　　（2.7）

实验选用的油品除柴油、汽油外，增加了车用润滑油。为了提取红外波段范围内的油料池火焰红外光谱特征，测试了其他常见燃料火焰光谱并进行了对比分析。分别选用酒精（乙醇含量99%）、纸张、木柴及蜂窝煤。其中酒精（乙醇含量99%）、纸张（A4）及蜂窝煤均购于市场，木柴选用杨树的枯树枝。实验过程中保证每次实验油盘内的油量相同，每次用油50mL；酒精燃烧火焰光谱测试实验每次使用酒精60mL；木柴每次使用数条，保证每次实验质量差在±0.1kg范围内；纸张火焰光谱测试实验每次使用20页纸。

实验在室外开放空间进行。航天遥感获取影像资料的过程是在目标的上方进行拍摄的，为模拟航天遥感获取影像资料，构建了全火焰红外测试系统。在各种燃料的火焰上方搭建光学系统，获取整个火焰的光谱信息。在可升降三脚支架上安装反射镜，反射镜为圆形（直径为15cm），如图2.10所示。调节反射镜高度和角度，使地面火焰发射光能被反射镜反射到光谱仪探头处。调节好的反射镜距地面1.5m、距光谱仪1.3m，与地面呈45°放置，搭建的光学系统实验平台如图2.11所示。实验过程中室外温度为（19±2）℃，气压为1个标准大气压，风力较微弱。每次实验前先测定环境背景噪声，消除背景噪声对测试结果的干扰。由于实验条件有限，测得的火焰光谱信号强度为相对强度，未经过黑体定标处理，但实验结果不影响火焰光谱特征波段的提取分析。

图2.10　实验使用的三脚架

图2.11　实验平台布局