Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 833-844 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:019860021012083300

Apodization effects in Fourier transform infrared difference spectra

R.S. Bretzlaff et T.B. Bahder

Materials Sciences Laboratory, The Aerospace Corporation, El Segundo, California 90245, U.S.A.

Abstract
Artifacts may occur in Fourier transform infrared (FTIR) spectra due to the apodization of the interferograms of intense bands. Selected examples of boxcar and triangular apodization effects on difference spectra have been previously reported. This paper reports the first such calculation performed for the Happ-Genzel apodization function, which is often used on modern spectrometers. In order to compare boxcar, triangular, and Happ-Genzel apodization functions we calculate (i) difference-spectrum artifacts, (ii) apparent versus true peak absorbances, and (iii) a measure of integrated artifact area for several true peak intensities of Lorentzian-band shapes. Values of p (ratio of full bandwidth at half height to nominal resolution) are emphasized which commonly occur in the transmission-mode spectroscopy of transparent or translucent solid samples.

Résumé
Dans le cas de bandes intenses des artefacts dus au processus d'apodisation peuvent apparaître dans les spectres infrarouges obtenus par transformée de Fourier. Ces effets ont déjà été étudiés sur des spectres obtenus par différence pour des fonctions d'apodisation de type boxcar ou triangulaire. Ce travail présente des simulations numériques réalisées avec une fonction d'apodisation de type Happ-Genzel couramment employée dans les instruments modernes. Pour comparer les performances des fonctions d'appareil de type boxcar, triangulaire, ou Happ-Genzel nous avons calculé (i) les artefacts apparaissant dans les spectres obtenus par différence ; (ii) la variation de l'absorbance apparente au sommet d'un pic d'absorption en fonction de l'absorbance vraie ; (iii) une mesure intégrée de l'erreur due à ces artefacts pour une bande d'absorption à profil lorentzien. L'étude est faite pour des valeurs de p (rapport de la largeur totale du pic à mi-hauteur à la résolution) qu'on rencontre couramment en spectroscopie de transmission d'échantillons solides ou translucides.

PACS
0765G - IR spectroscopy and spectrometers.
4230K - Fourier transform optics.

Key words
Fourier transform spectroscopy -- optical images -- spectra -- boxcar apodization -- Fourier transform infrared difference spectra -- interferograms -- triangular apodization effects -- Happ Genzel apodization function -- peak absorbances -- Lorentzian band shapes -- transmission mode spectroscopy