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近红外制冷光谱仪的光学系统构成与工作原理解析

更新时间:2024-05-14      浏览次数:58
   近红外制冷光谱仪是一种重要的分析测试仪器,它利用近红外区域的光谱信息来对物质进行定性及定量分析。其工作原理主要基于分子振动的谐振吸收和发射。在近红外区域,大多数有机化合物的分子会表现出特征性的吸收峰,这些吸收峰与分子中的氢原子有关,如CH、OH、NH等基团的振动。
 
  一、光学系统构成:
  1.光源:为仪器提供连续或脉冲的近红外辐射。
 
  2.分光元件:通常是一个光栅或者干涉仪,用于将光源发出的复合光分解成不同波长的单色光,并且将其按波长顺序排列。
 
  3.光束整形元件:包括透镜、狭缝等,用于调整光束的形状和大小,确保光均匀地照射到样品上。
 
  4.样品室:放置待测样品的位置,样品可以是固体、液体或气体。
 
  5.探测器:检测经过样品后的光信号变化,一般为光电探测器,如铟镓砷探测器等。
 
  6.信号处理系统:对探测器收集到的信号进行放大、转换和分析,以获得光谱数据。
 近红外制冷光谱仪
  二、工作原理解析:
  工作过程可以分为以下几个步骤:
  a.光源产生的近红外辐射通过分光元件变成单色光。
 
  b.单色光通过光束整形元件调整后照射到样品上。
 
  c.样品分子吸收特定波长的近红外光,产生特征性的振动。
 
  d.探测器捕捉到通过样品后的光信号,这个信号由于样品分子的振动而发生改变。
 
  e.信号处理系统将探测器接收到的信号转化为可用的光谱数据。
 
  f.数据分析软件对光谱数据进行处理,如通过标准校正模型进行定量分析或定性分析。
 
  近红外制冷光谱仪的优点在于分析速度快、样品无需特殊预处理、无损检测等。因此,它被广泛应用于食品质量检测、药品成分分析、石油化工产品检验以及农业、生物等多个领域。
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