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濾光片在紅外光譜儀的應(yīng)用

2018-06-20 admin1
近年來由于分析檢測技術(shù)的快速發(fā)展
 
紅外光譜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展
 
紅外光譜儀在實驗儀中占據(jù)了重要位置
 
濾光片在紅外光譜儀的應(yīng)用
 
一般分為兩類,一種是光柵掃描的,很少使用 
另一種是邁克爾遜干涉儀掃描的, 
稱為傅立葉變換紅外光譜 
這是目前最廣泛使用的
 
濾光片
 
 

紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外色譜儀的結(jié)構(gòu)主要包括了光源、分光系統(tǒng)、樣品池以及檢測系統(tǒng)四個部分。


濾光片

光源

紅外光譜儀常用的光源包括鹵鎢燈、發(fā)光二極管以及激光二極管。

 

分光系統(tǒng)

分光系統(tǒng)是紅外光譜儀的核心器件,其作用是將復(fù)合光轉(zhuǎn)化為單色光。主要的分光類型有濾光片、光柵、干涉儀和聲光調(diào)諧濾光器,分別對

應(yīng)濾光片型紅外光譜儀、色散型紅外光譜儀,傅里葉變換紅外光譜儀和聲光濾光型紅外光譜儀。

 

1、 濾光片型紅外光譜儀

濾光片型紅外光譜儀采用干涉濾光片進(jìn)行分光,通過將不同的濾光片固定在轉(zhuǎn)盤上,以此達(dá)到測量樣品在多個波長處的紅外光譜數(shù)據(jù)。目前

濾光片技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)受到限制,目前的技術(shù)水平只能開發(fā)出片濾光片。

 

濾光片

濾光片
 
 

2、 色散型紅外光譜儀 

色散性紅外光譜儀又叫做光柵掃描型紅外光譜儀,其采用棱鏡或者光柵作為分光,該類儀器的特點是可進(jìn)行全譜掃描,分辨率較高。

 
濾光片
 
 

 

3、 傅里葉變換紅外光譜儀

 

傅里葉變換紅外光譜儀目前在紅外光譜儀中占有主導(dǎo)地位。傅里葉變換紅外光譜儀的核心部件是邁克爾遜干涉儀。

光源發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直成為平行光,按45°角入射到分束器上,其中一半強(qiáng)度的光被分束器反射,射向固定鏡M2,另一半強(qiáng)度的光透過分束器

 

射向動鏡M1。

射向固定鏡和動鏡的光經(jīng)反射后實際上又會合到了一起,此時已成為具有干涉光特性的相干光,當(dāng)動鏡運動時,就能得到不同光程差的干涉

 

光強(qiáng)。

對于一個純單色光,在動鏡連續(xù)運動中將得到強(qiáng)度不斷變化的余弦干涉波,所以檢測器檢測到的是樣品的干涉圖,每個時刻都可得到分析光

中全部波長的信息,最后樣品的干涉圖函數(shù)經(jīng)傅里葉變換后與空白時光源的強(qiáng)度按頻率分布的比值即得到樣品的紅外光譜圖。

 
濾光片
 

4、 聲光濾光型(AOTF)紅外光譜儀

聲光濾光型紅外光譜儀是根據(jù)聲光衍射原理,采用具有較高的聲光品質(zhì)因素和較低的聲衰減的雙折射單晶制成的分光器件。


AOTF是由雙折射晶體、射頻輻射源、電聲轉(zhuǎn)換器和聲波吸收器組成。

AOTF型紅外光譜儀的顯著特點是分光系統(tǒng)中無可移動的部件,掃描速度快,但其分辨率不如色散型和傅里葉變換型紅外光譜儀,比較適合用于在線過程分析。

 
濾光片

樣品池

樣品池指承載樣品的器件。對于液體樣品,一般使用玻璃或石英樣品池;對于固體樣品,可使用積分球或漫反射探頭。

 

檢測系統(tǒng)

紅外光譜儀的檢測器種類較多,一般短波區(qū)域多采用硅檢測器,長波區(qū)域多采用PbS或InGaAs檢測器。

 

下圖列出了不同光譜儀在不同波段時采用的光源、分束器、檢測器的統(tǒng)計表。

 
濾光片
濾光片
標(biāo)簽: 濾光片 紅外光譜儀
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