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紅外吸收光譜儀工作原理

日期:2025-05-22 03:09
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摘要:
光柵型雙光路光學零位平衡紅外吸收光譜儀的整體結構原理如下:光源發出的紅外輻射被兩個凹面鏡反射成兩束收斂光,分別形成測試光路和參比光路,兩束光首先通過樣品室,然后到達斬光器,使測試光路和參比光路的光交替通過入射狹縫成像,并進入單色器,經衍射光柵色散后,按照頻率的高低,依次通過出射狹縫,由濾光器濾去非紅外波長范圍的輻射后,被反射鏡聚焦在真空熱電偶檢測器上。

當測試光路的光被樣品吸收而減弱后,由于測試光路和參比光路的能量不平衡,使到達檢測器的光強度,以斬光器的轉動頻率為周期交替變化,使檢測器的輸出信號在恒定電壓的基礎上,伴隨著斬光器頻率的交變電壓而不斷變化,此交流信號經放大器放大后,就可驅動記錄筆伺服馬達,記錄樣品吸收情況的變化,于此同時光柵也按一定速度運動,使到達檢測器上的紅外入射光的波數隨之改變。這樣由于記錄紙與光柵的同步運動,就可繪出光吸收強度隨波數變化的紅外吸收光譜圖。

傅里葉變換紅外吸收光譜儀工作原理

由紅外光源發出的紅外光經準直為平行光束進入干涉儀,干涉儀由定鏡、動鏡和光束分離器組成,定鏡固定不動,動鏡和沿入射光方向做平行移動,光束分離器可讓入射的紅外光一半透光,另一半被反射,當光源的紅外光進入干涉儀后,通過光束分離器的光束1入射到動鏡表面,另一半被光束分離器反射到定鏡構成光束2,光束1、2又會被動鏡和定鏡發射回到光束分離器,并通過樣品室再被反射到檢測器,當兩束光到達檢測器時,其光程差隨動鏡的往復運動周期性的變化,從而產生干涉現象。

傅里葉變換紅外光譜儀可通過一個聯接界面(光管或流通式)實現與氣相色譜、高效液相色譜、超臨界液體色譜的聯用,而為有機結構分析提供新的有效手段。

傅里葉變換紅外吸收光譜儀

前述以色散元件棱鏡、光柵作為分光系統的**代和**代紅外光譜儀已不能滿足近代科技發展的需要,它們的掃描速度慢,不適用于動態反應過程的研究和痕量分析。隨光學、電子學和計算機技術的發展,20世紀70年代研制出第三代傅里葉變換紅外光譜儀,它不使用色散元件,而由光學探測和計算機兩部分組成,光學探測部分分為邁克爾遜干涉儀,可將光源系統送來的信號變為電信號,以干涉圖形式送往計算機,經計算機進行快速傅里葉變換數學處理計算后,可將干涉圖轉換成紅外光譜圖。傅里葉變換紅外光譜儀由光源(硅碳棒、高壓汞燈)、邁克爾遜干涉儀、樣品室、檢測器(熱電量熱計、汞鉻啼光檢測器)、計算機系統和記錄顯示裝置組成。

滬公網安備 31011002002681號

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