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    紅外光譜儀原理介紹

    日期: 2022-11-24
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    紅外光譜儀是利用光學技術或由傳感器等裝置采集光波通過被測物體所產生的不同光譜信號來確定其成分及含量比例測量的儀器。紅外光譜儀一般利用被測物體在其發射、吸收、截止、漫反射等紅外線輻射特性來測定物體特征和分布類型信息。在工業生產中使用較多是以吸收光譜為主,近紅外作為檢測手段。不同產品由于其自身特點及應用領域不同,因此紅外光譜測量原理也不一樣。但一般來說,紅外光譜儀都有一定共通的工作原理。

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    要了解該類儀器設備的工作原理,得先了解其結構。紅外光譜儀的基本結構包括光源、干涉儀以及檢測器。紅外光譜光源一般采用斯特燈、碳化硅或涂有稀土化合物的鎳鉻螺旋狀燈絲,發射出穩定、強度高、波長連續的紅外光。而針對干涉儀,首先要注意的是紅外部分根據其同可見光譜的關系,通??煞譃榻t外光、中紅外光和遠紅外光。近紅外光譜儀的主要原料是石英、碳酸鈣;中紅外光譜儀的光束分離器是以溴化鉀為主要材料;遠紅外光譜儀通常是用Mylar膜和網格固體物質制作的。而紅外光譜檢測器通??煞譃閮纱箢?,一種是熱檢測器,另一種是光檢測器。熱檢測器是將特定的熱電材料結晶置于兩片金屬片中,當光照射到晶體上時,晶體表面電荷分布變化,從而實現對紅外輻射功率的測量;光檢測器是指在受到光線照射后,因其導電性的改變而產生的信號。

    紅外光譜測量原理主要是利用紅外光譜中不穩定的激發態、吸收態及干涉峰之間的比較關系來確定被測物質的紅外吸收特性?;诩t外發射光譜波長范圍寬的特點,把被測物的特定波長吸收的光譜信息用儀器放大后顯示在光譜儀上,從而得到紅外特征空間的信息。這類儀器是利用多光譜傳感器記錄被測物質中所有光線的光譜特征信息,通過軟件計算分析得出被測物質的信息包括含量、成分分布、溫度分布等信息。

    紅外分析儀和傳統光譜儀相比,具有更大的空間分辨率、更寬的波長分辨率、更強的抗干擾能力、更快的分析速度等特點。但紅外光譜也具有明顯的局限性。因此,在今后很長一段時間內仍然要保持對紅外光譜進行深入研究開發、積極推廣應用新技術、開發出性能優良的新型紅外分析儀和技術產品。相信隨著科學技術的不斷發展與進步,紅外光譜設備也將得到不斷地改進與完善,在各領域中會得到更廣泛的應用。

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