Hintergrundkorrektur (background subtraction)

Grundsätzlich entsteht durch das Auftreffen des Laserblitzes auf den Resonator durch die dadurch hervorgerufene leichte Verstimmung (detuning) ein mehr oder weniger großes Hintergrundsignal, wie es in Abb. 1 zu sehen ist.

Abbildung 1: Zeitkurve eines typischen Laserhintergrundes. Deutlich zu sehen ist ein Signalanstieg nach dem Zeitnullpunkt (Trigger), der durch eine leichte Verstimmung (detuning) des Resonators durch den Laserpuls hervorgerufen wird.

Eine sehr einfache Form der Hintergrundkorrektur ist die Subtraktion einer off-resonanten1) Zeitspur vom Signal. Der Freiburger Aufbau macht das meines Wissens gleich beim Messen per Subtraktion im Oszilloskop, der Berliner Aufbau (FU Berlin) speichert die Daten vollständig unkorrigiert.

Eine Methode der Hintergrundkorrektur, die auch das in der FU Berlin am transienten Spektrometer eingesetzte fsc2-Skript zum Daten aufnehmen einsetzt, ist die Subtraktion der gemittelten ersten n (off-resonanten) Zeitkurven vom gesamten 2D-Datensatz, wie in Abb. 2 gezeigt.

Abbildung 2: Darstellung eines zweidimensionalen Datensatzes vor (oben) und nach (unten) der Hintergrundkorrektur. Der graue Bereich markiert die n (off-resonanten) Zeitkurven, deren Mittelwert von allen Zeitkurven subtrahiert wird.

<note important>Dadurch, daß diese Methode der Hintergrundkorrektur lediglich den Mittelwert der ersten n (off-resonanten) Zeitkurven vom Signal abzieht, kann sie nicht evtl. auftretende Drifts während der Messung korrigieren und führt in diesem Fall mitunter zu ungewollten Effekten. Abhilfe bietet hier die Grundlinienkorrektur (baseline correction). </note>

1)
Mit „off-resonant“ ist eine Zeitspur gemeint, die bei einem Magnetfeldpunkt aufgenommen wird, bei dem kein Signal erwartet wird.