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島津紅外光譜儀的工作原理介紹
更新時(shí)間：2016-12-14 點(diǎn)擊次數(shù)：2289次
島津紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)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(cè)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(tái)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(cè)光(紅外光)分成兩束，一束作為參考光，一束作為探測(cè)光照射樣品，再利用光柵和單色儀將紅外光的波長(zhǎng)分開(kāi)，掃描并檢測(cè)逐個(gè)波長(zhǎng)的強(qiáng)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(cè)光(紅外光)分成兩束，在動(dòng)鏡和定鏡上反射回分束器上，這兩束光是寬帶的相干光，會(huì)發(fā)生干涉。相干的紅外光照射到樣品上，經(jīng)檢測(cè)器采集，獲得含有樣品信息的紅外干涉圖數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)，結(jié)構(gòu)不同的官能團(tuán)會(huì)對(duì)不同頻率的紅外光有選擇性的吸收，分析樣品對(duì)紅外光的吸收譜圖就便能得到樣品的官能團(tuán)信息，通過(guò)檢測(cè)相應(yīng)官能團(tuán)吸收峰強(qiáng)度進(jìn)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(cè)器將得到的信號(hào)送入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅立葉變化的數(shù)學(xué)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(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、高分子化學(xué)、煤結(jié)構(gòu)研究、石油工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、藥學(xué)、無(wú)機(jī)和配位化學(xué)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?yàn)閮x器的檢測(cè)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(dòng)即可實(shí)現(xiàn)確定波長(zhǎng)范圍的掃描。多通道檢測(cè)器的類型主要有兩種：二極管陣列（縮寫(xiě)PDA）和電荷耦合器件（縮寫(xiě)CCD）。該類型儀器測(cè)量的波長(zhǎng)范圍取決于檢測(cè)器光敏元件的材料（波長(zhǎng)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(cè)到的主要是樣品三級(jí)和四級(jí)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(zhǎng)。這類儀器的zui大特點(diǎn)是儀器內(nèi)部無(wú)可移動(dòng)部件，儀器的穩(wěn)定性和抗干擾性能好;另一個(gè)特點(diǎn)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(diǎn)的結(jié)合，使該類儀器特別適合作為現(xiàn)場(chǎng)或在線分析儀器使用。
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