红外吸收光谱仪工作原理-仪表展览网
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红外吸收光谱仪工作原理
2014/11/18 9:54:11
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 光栅型双光路光学零位平衡红外吸收光谱仪的整体结构原理如下:光源发出的红外辐射被两个凹面镜反射成两束收敛光,分别形成测试光路和参比光路,两束光首先通过样品室,然后到达斩光器,使测试光路和参比光路的光交替通过入射狭缝成像,并进入单色器,经衍射光栅色散后,按照频率的高低,依次通过出射狭缝,由滤光器滤去非红外波长范围的辐射后,被反射镜聚焦在真空热电偶检测器上。

当测试光路的光被样品吸收而减弱后,由于测试光路和参比光路的能量不平衡,使到达检测器的光强度,以斩光器的转动频率为周期交替变化,使检测器的输出信号在恒定电压的基础上,伴随着斩光器频率的交变电压而不断变化,此交流信号经放大器放大后,就可驱动记录笔伺服马达,记录样品吸收情况的变化,于此同时光栅也按一定速度运动,使到达检测器上的红外入射光的波数随之改变。这样由于记录纸与光栅的同步运动,就可绘出光吸收强度随波数变化的红外吸收光谱图。

傅里叶变换红外吸收光谱仪工作原理

由红外光源发出的红外光经准直为平行光束进入干涉仪,干涉仪由定镜、动镜和光束分离器组成,定镜固定不动,动镜和沿入射光方向做平行移动,光束分离器可让入射的红外光一半透光,另一半被反射,当光源的红外光进入干涉仪后,通过光束分离器的光束1入射到动镜表面,另一半被光束分离器反射到定镜构成光束2,光束1、2又会被动镜和定镜发射回到光束分离器,并通过样品室再被反射到检测器,当两束光到达检测器时,其光程差随动镜的往复运动周期性的变化,从而产生干涉现象。

傅里叶变换红外光谱仪可通过一个联接界面(光管或流通式)实现与气相色谱、高效液相色谱、超临界液体色谱的联用,而为有机结构分析提供新的有效手段。

傅里叶变换红外吸收光谱仪

前述以色散元件棱镜、光栅作为分光系统的第一代和第二代红外光谱仪已不能满足近代科技发展的需要,它们的扫描速度慢,不适用于动态反应过程的研究和痕量分析。随光学、电子学和计算机技术的发展,20世纪70年代研制出第三代傅里叶变换红外光谱仪,它不使用色散元件,而由光学探测和计算机两部分组成,光学探测部分分为迈克尔逊干涉仪,可将光源系统送来的信号变为电信号,以干涉图形式送往计算机,经计算机进行快速傅里叶变换数学处理计算后,可将干涉图转换成红外光谱图。傅里叶变换红外光谱仪由光源(硅碳棒、高压汞灯)、迈克尔逊干涉仪、样品室、检测器(热电量热计、汞铬啼光检测器)、计算机系统和记录显示装置组成。

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