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島津紅外光譜儀的工作原理介紹
更新時間:2016-12-14   點擊次數(shù):2155次
     島津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,進行分子結(jié)構(gòu)和化學組成分析的儀器。紅外光譜儀一般分為兩類,一種是光柵掃描的,屬于色散型,它的單色器為棱鏡或光柵,屬單通道測量。目前很少使用了;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,它是非色散型的,其核心部分是一臺雙光束干涉儀。這是目前zui廣泛使用的。
    光譜掃描的是利用分光鏡將檢測光(紅外光)分成兩束,一束作為參考光,一束作為探測光照射樣品,再利用光柵和單色儀將紅外光的波長分開,掃描并檢測逐個波長的強度,zui后整合成一張譜圖。紅外光譜是利用邁克爾遜干涉儀將檢測光(紅外光)分成兩束,在動鏡和定鏡上反射回分束器上,這兩束光是寬帶的相干光,會發(fā)生干涉。相干的紅外光照射到樣品上,經(jīng)檢測器采集,獲得含有樣品信息的紅外干涉圖數(shù)據(jù),經(jīng)過計算機對數(shù)據(jù)進行傅立葉變換后,得到樣品的紅外光譜圖。
    島津紅外光譜儀的紅外光照射到樣品上時,結(jié)構(gòu)不同的官能團會對不同頻率的紅外光有選擇性的吸收,分析樣品對紅外光的吸收譜圖就便能得到樣品的官能團信息,通過檢測相應(yīng)官能團吸收峰強度進行半定量分析。利用麥克爾遜相關(guān)儀器將兩束光程差按一定速度變化的復(fù)色紅外光相互影響,形成光,再與樣品作用。探測器將得到的信號送入到計算機進行傅立葉變化的數(shù)學處理,把相關(guān)圖還原成光譜圖。紅外光譜儀應(yīng)用廣泛,在染織工業(yè)、環(huán)境科學、生物學、材料科學、高分子化學、煤結(jié)構(gòu)研究、石油工業(yè)、生物醫(yī)學、生物化學、藥學、無機和配位化學基礎(chǔ)研究、半導(dǎo)體材料、日用化工等研究領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。
    島津紅外光譜儀是因為儀器的檢測器采用多通道光敏器件而得名。這類儀器的色散系統(tǒng)一般采用平面光柵或全息光柵,與光柵掃描型相比,光柵不需要轉(zhuǎn)動即可實現(xiàn)確定波長范圍的掃描。多通道檢測器的類型主要有兩種:二極管陣列(縮寫PDA)和電荷耦合器件(縮寫CCD)。該類型儀器測量的波長范圍取決于檢測器光敏元件的材料(波長范圍受到一定限制),如硅基光敏元件的影響范圍在短波近紅外區(qū)域,由于該波i段檢測到的主要是樣品三級和四級倍頻,樣品的摩爾吸收系數(shù)較低,因而需要的光程往往教長。這類儀器的zui大特點是儀器內(nèi)部無可移動部件,儀器的穩(wěn)定性和抗干擾性能好;另一個特點是掃描速度快,一般單張光譜的掃描速度只有幾十毫秒。這兩特點的結(jié)合,使該類儀器特別適合作為現(xiàn)場或在線分析儀器使用。
 

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