光谱仪工作原理 拉曼光谱仪工作原理

莫娜号 1

想了解下高利通光纤光谱仪的工作原理?

缺点:采用Czerny-Turner光学结构、用光栅作为分光元件、用CCD作为光电探测器、光信号可由SMA905光纤接头导入。GLA600-UVN 具有宽光谱、高光谱分辨率和较大的动态范围等特点。采用USB mini-B接口与电脑相连,使得该光谱仪可由电脑直接控制和供电,并且体积小外观漂亮。

一层窗户纸,看似高深的技术,一学就会。火花原子发射光谱仪原理

金属材料元素成分分析是很多企业都有的需求,直读光谱仪是分析金属材料元素成分最常用的设备,但是很多检验人员对于这种设备结构及原理并不是很清楚,下面我们就用最易懂的方式来学习一下相关理论。

光谱仪工作原理 拉曼光谱仪工作原理光谱仪工作原理 拉曼光谱仪工作原理


光谱仪工作原理 拉曼光谱仪工作原理


发射光谱分析法是根据待测物质的气态原子被激发时所发射的特征线状光谱的波长及其强度来测定物质的元素组成和含量的一种分析技术。

1.电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)结构说明:

2.直读火花原子发射光谱仪结构说明:

直读火花原子优缺点:发射光谱仪之光学系统及检测系统结构及原理与电感耦合等离子发射光谱仪基本相同。目前检测系统主要有PMT﹑CCD及CID几种类型。下面会主要介绍其工作原理。

三.直读火花原子发射光谱仪工作原理:

1.火花产生的原理:

电源电压经过可调电阻后进入升压变压器的初级线圈,使初级线圈上产生10000V以上的高电压,并向电容器充电。当电容器两极间的电压升高到分析间隙的击穿电压时,储存在电容器中的电能立即向分析间隙放电,产生电火花。2.火花激发的原理:

火花激发原理以图文说明。火花产生的光分为可见光与UV光,以两个不同光路分流。

(1)可见光光路系统:

首先进入光栅系统,然后以波长不同进行分光,光能转化为电信号输出,以信号强弱来分析元素含量。

(2)紫外光(UV)光路系统:

UV光路系统主要测试元素S﹑P﹑Sn﹑B﹑Se等。 避免空气及水分吸收紫外光强,而降低透光率,灵敏度。UV光路系统一般有两种系统,一种是真空系统,另一种为 氮气或氩气冲洗光学系统。相比较而言, 真空系统中真空泵油扩散至光路系统,会降低仪器灵敏度,可靠性相对。

(3)光谱检测系统:

光谱检测系统主要分为光电倍增管检测系统(PMT),电感耦合检测系统(CCD)两种。这两种检测系统各有优缺点。PMT检测系统准确度高,但实际检测应用过程较为复杂,而CCD精度较低,作简单快捷。

(1)光电倍增管检测系统(PMT):

利用光电方法直接测定谱线强度。光电直读光谱仪的检测组件主要是光电倍增管,它既可光电转换又可电流放大。每一个光电倍增管连接一个积分电容器,由光电倍增管输出的电流向电容器充电,进行积分,通过测量积分电容器上的电压来测定谱线强度I。光电流i与谱线强度I成正比。

(2)电感耦合检测系统(CCD):

色散型光谱仪主要有几部分组成及其作用

高利通LA600-UVN 光纤光谱仪的工作原理:

顺序扫描型波长色散光谱仪天瑞大型X射线荧光光谱仪

X射线光管和高压

标准的4kW大功率电源系统,支持高灵敏度的痕量检测以及更快的检验速度

高压电源电压和电流可达60kV和160mA,用户可根据实际需要灵活设置电压和电流参数

成像光谱仪是20世纪80年代开始在多光谱遥感成像技术的基础上发展起来的,它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像,在航空、航天器上进行陆地、大气、海洋等观测中有广泛的应用,高光谱成像仪可以应用在地物分类、地物识别、地物特征信息的提取。建立目标的高光谱遥感信息处理和定量化分析模型后,可提高高光谱数据处理的自动化和智能化水平。由于成像光谱仪高光谱分辨率的巨大优势,在空间对地观测的同时获取众多连续波段的地物光谱图像,达到从空间直接识别地球表面物质的目的,成为遥感领域的一大热点,正在成为当代空间对地观测的主要技术手段。地面上采用光谱成像仪也取得了很大的成果,如科学研究、工农林业环境保护等方面。多可支持10块晶体,可根据客户需求提供专门优化的人工多层膜晶体,以提升轻元素的检测能力

布鲁克拉曼光谱仪的工作原理?

拉曼

定性分析 因为拉曼位移与激发光的频率无关,它所对应的只是分子的转动、振动能级。理论和实验证明不同分子或不同的分子结构有不同的转动....定量分析 因为拉曼强度与处于基态的分子数目有关,所以在具有内标的条件下可利用拉曼强度进行...

更多详细信息可直接留分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振动方式彼此不同,这使得光谱具有像指制样简单,固体、粉末、液体样品等都可以进行分析。纹一样高度的特征性,称为指纹区。利用这一特点,人们采集了成千上万种已知化合物的光谱,并把它们存入计算机中,编成光谱标准谱图库。言咨询。

ICP-MS质谱仪的工作原理及使用方法是什么?

ICP工作条件x射线荧光分析是一种物理分析方法,所以对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。

电感耦合等离子体质谱

ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体(ICP),它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的,其主体是一个由三层石英套管组成的炬管,炬管上端绕有负载线圈,三层管从里到外分别通载气,辅助气和冷却气,负载线圈由高频电源耦合供电,产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离,则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子,形成涡流。强大的电生高温,瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离,辅助气用来维持等离子体,需要量大约为1L/min。冷却气以切线方向引入外管,产生螺旋形气流,使负载线圈处外管的内壁得到冷却,冷却气流量为10-15L/min。

最常用的进样方式是利用同心型或直角型气动雾化器产生气溶胶,在载气载带下喷入焰炬,样品进样量大约为1ml/min,是靠蠕动泵送入雾化器的。

在负载线圈上面约10mm处,焰炬温度大约为8000K,在这么高的温度下,电离能低于7eV的元素完全电离,电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV,因此都有很高的灵敏度,少数电离能较高的元素,如C,O,Cl,Br等也能检测,只是灵敏度较低。

ICP-MS由ICP焰炬,接口装置和质谱仪三部分组成;若使其具有好的工作状态,必须设置各部分的工作条件。

主要包括ICP功率,载气、辅助气和冷却气流量。样品提升量等,ICP功率一般为1KW左右,冷却气流量为15L/min,辅助气流量和载气流量约为1L/min,调节载气流量会影响测量灵敏度。样品提升量为1ml/min。

接口装置工作条件

ICP产生的离子通过接口装置进入质谱仪,接口装置的主要参数是采样深度,也即采样锥孔与焰炬的距离,要调整两个锥孔的距离和对中,同时要调整透镜电压,使离子有很好的聚焦。

质谱仪工作条件

主要是设置扫描的范围。为了减少空气中成分的干扰,一般要避免采集N2、O2、Ar等离子,进行定量分析时,质谱扫描要挑选没有其它元素及氧化物干扰的质量。 同时还要有合适的倍增器电压。

色散型光谱仪主要有几部分组成及其作用

检测器一般可分为热检测器和光检测器两大类。热检测器的工作原理是:把某些热电材料的晶体放在两块金属板中,当光照射到晶体上时,晶体表面电荷分布变化,由此可以测量辐射的功率。

(1)光源

光源应是能够发射高强度的连续线的物体。

①能斯特灯。能斯特灯是一直径为l~3mm、长为2~5cm的中窄棒或实心棒。它由稀有、钇、铈或钍等氧化物烧结制成,在两端绕有钳丝以及电极。此灯的特性是:室温下不导电,加热至800~C变成导体,开始发光。因此工作前须预热,待发光后立即切断预热器的电流,否则容易烧坏。能斯特灯的优点是发出的光强度高,工作时不需要用冷水夹套来冷却;其缺点是机械强度,稍受压或扭动会损伤。

②硅碳棒。硅碳棒光源一般制成两端粗、中间细的实心棒,中问为发光部分,直径约5 cm、氏约5 cm,两端粗是为了降低两端的电阻,使之在工作状态时两端呈冷态。和能斯特灯相比,其优点是坚固,寿命长,发光面积大。另外,由于它在室温下是导体,J二作前不需预热。其缺点是工作时需要水冷却装置,以免放出大量热,影响仪器其他部件的性能。

(2)样品室

吸收光谱仪的样品室一般为一个可插入固体薄膜或液体池的样品槽,如果需要对特殊的样品(如超细粉末等)进行测定,则需要装配相应的附件。

(3)单色器

单色器由狭缝、准直镜和色散元件(光栅或棱镜)通过一定的排列方式组合而成,它的作用是把通过吸收池而进入入射狭缝的复合光分解成为单色光照射到检测器。

①棱镜。早期的仪器多采用棱镜作为色散元件。棱镜由光材料如氯化钠、溴化钾等盐片制成。常用于仪器中的光学材料的性能。

盐片棱镜由于盐片易吸湿而使棱镜表面的透光性变,且盐片折射率光谱成像仪由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成。随温度增加而降低,因此要求在恒温、恒湿房问内使用。近年来已逐渐被光栅所代替。

②光栅。在金属或玻璃坯子上的每毫米问隔内刻划数十条甚至上百条的等距离线槽而构成光栅。当线照射到光栅表面时,产生乱反射现象,由反射线间的_F涉作用而形成光栅光谱。各级光栅相互重叠,为了获得单色光必须滤光,方法是在光栅前面或后面加一个滤

(4)检测器

分光光度计的检测器主要有高真空热电偶、测热辐射计和气体检测计。此外还有可在常温下工作的硫酸三苷肽(TGS)热电检测器和只能在液氮温度下工作的碲镉汞(MCT)光电导检测器等。

①高真空热电偶。它是根据热电偶的两端点由于温度不同产生温热电势这一原理,让线照射热电偶的一端。此时,两端点问的温度不同,产生电势,在回路中有电流通过,而电流的大小则随照射的线的强弱而变化,为了提高灵敏度和减少热传导的损失,热电偶是密封在一高真空的容器内的。

②测热辐射计。它是以很薄的热感原件做受光面,装在惠斯登电桥的一个臂上,当光照射到受光面上时,由于温度的变化,热感原件的电阻也随之变化,以此实现对辐射强度的测量。但由于电桥线路需要非常稳定的电压,因而现在的分光光度计已很少使用这种检测器。

③气体检测器。常用的气体检测器为高莱池,它的灵敏度较高。当光通过盐窗照射到黑色金属薄膜2上时,2吸收热后,使气室5内的氪气温度升高而膨胀。气体膨胀产生的压力,使封闭气室另一端的软镜膜凸起。另一方面,从光源射出的光到达镜膜时,它将光反射到光电池上,于是产生与软镜膜的凸出度成正比,也是最初进入气室的辐射成正比的光电流。这种检测器可用于整个波段。但采用的是有机膜,易老化,寿命短,且时间常数较长。不适用于扫描检测。

光电检测器和热释电检测器由于灵敏度高,响应快,因此均用作傅里叶变换吸收光谱仪的检测器(有关这两种检测器的详细内容可参阅有关专著)。

(5)放大器及记录机械装置

由检测器产生的电信号是很弱的,例如热电偶产生的信号强度约为10叫V,此信号必须经电子放大器放大。放大后的信号驱动光楔和电机,使记录笔在记录纸上移动。

色散型分光光度计按照其结构的简繁、可测波数范围的宽窄和分辨本领的大小,可分为简易型和精密型两种类型。前者只有一只氯化钠棱镜或一块光栅,因此测定波数范围较窄,光谱的分辨率也较低。为克服这两个缺陷,较早的大型精密分光光度计一般备有几个棱镜,在不同光谱区自动或手动更换棱镜,以获得宽的扫描范围和高的分辨能力。目前精密型分光光度计已采用闪耀光栅作色散元件,利用数块光栅自动更换,可使测定的波数范围

2.傅里叶变换吸收光谱仪( . )睦_动镜驱动装置

傅里叶变换吸收光谱仪的组成构造: 活塞目光源一迈克尔逊干涉仪一检测器一记录系统一工 卞动镜B作站光(源~发6-出13)的。光被分束器分为两束,一束经光源t———兰竺≥H定镜A光源发出的光被分束器分为两束,一束经反射到达动镜,另一束经透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器。动镜合并后的光束以一恒定速度Vm作直线运动,因而经分束器分束后的两束光形成光程d,产生干涉。

干涉光在分束器会合后通过样品池,(3)检测器然后被检测,经卤检测器过A/D转换后,通过计算机记录数据。

(1)光源的作用

要求光源能发射出稳定、能量强、发射度 计算机C≥—圈记录仪小的具有连续波长的线。一般用能斯特灯、 图6 13傅里叶变换吸收硅碳棒或涂有稀土金属化合物的镍铬旋状灯丝。

(2)迈克尔逊干涉仪

FT—IR的核心部分就是迈克尔逊干涉仪。由定镜、动镜、分束器和探测器组成。核心部件是分束器。

检测器一般可分为热检测器和光检测器两大类。热检测器的工作原理是:把某些热电材料的晶体放在两块金属板中,当光照射到晶体上时,晶体表面电荷分布变化,由此可以测量辐射的功率。热检测器有氘化硫酸三苷钛(DTGS)、钽酸锂(LiTa03)等类型。光检测器的工作原理是:某些材料受光照射后,导电性能发生变化,由此可以测量辐射的变化。最常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲(MCT)等类型。

(4)记录系统——工作软件

傅里叶变换吸收光谱仪谱图的记录、处理一般都是在计算机上进行的。与经典色散型吸收光谱仪相比,FT—IR具有如下优点:

①具有扫描速度极快的特点,一般在ls内即可完成光谱范围的扫描,扫描速度最快以达到60次/s;

②光束全部通过,辐射通量大,检测灵敏度高;

⑧具有多路通过的特点,所有频率同时测量;

⑤具有极高的波数准确度。若用He—Ne激光器,可提供0.01cm,的测量精度;

⑥光学部件简单,只有一个可动镜在实验过程中运动。

荧光光谱仪原理

地面物体的反射光通过物镜成像在狭缝平面,狭缝作为光栏使穿轨方向地面物体条带的像通过,挡掉其他部分光。地面目标物的辐射能通过指向镜,由物收镜收集并通过狭缝增强准直照射到色散元件上,经色散元件在垂直条带方向按光谱色散,用会聚镜会聚成像在传感器使用的二维CCD面阵列探测元件被分布在光谱仪的焦平面上。焦平面的水平方向平行于狭缝,称空间维,每一行水平光敏元上是地物条带一个光谱波段的像;焦平面的垂直方向是色散方向,称光谱维,每一列光敏元上是地物条带一个空间采样视场(像元)光谱色散的像。这样,面阵探测器每帧图像数据就是一个穿轨方向地物条带的光谱数据,加上航天器的运动,以一定速率连续记录光谱图像,就得到地面二维图像及图形中各像元的光谱数据,即图像立方体。

荧光分析法的基本原理

二、A=-lgI/Io=-lgT=KCL荧光分光光度计的特点

用荧光分析法分析的仪器,称荧光分光光度计。

荧光分析法具有灵敏度高(比紫外、可见分光光度法高2~3个数量级),能提供激发光谱、发射光谱、发射强度、特征峰值等信息,在生物、环保、医学、物、石油勘探等诸多领域都有广泛的应用。本仪器不仅能直接、间接地分析众多的有机化合物;另外,还可利用有机试剂间的反应,进行近70种无机元素的荧光分析。荧光的光谱特征是荧光光谱总是滞后于激发光谱即斯托克斯位移.

三、荧光强度与物质浓度的关系

1.对于某种荧光物质的稀溶液,在一定强度的激发光照射下,荧光物质的发射强度与入射光的强度以及检测器的放大倍数成正比,

由光源发出的光经滤光片后成为单色光,样品在此单色光的照射下,产生荧光,荧光由大孔径非球面镜的聚光及光栅的分光后,照射于光电倍增管上,光电倍增管把光信号转换为电信号,经放大处理,由计算机输出显示或进行图谱打印

x射线荧光光谱仪的工作原理

x荧光光谱仪(xrf)由激发源(x射线管)和探测系统构成。x射线管产生入射x射线(一次x射线),激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次x射线,并且不同的元素所放射出的二次x射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放的二次x射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。

近年来,x荧光光谱分析在各行业应用范围不断拓展,已成为一种广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域,特别是在rohs检测领域应用得最多也最广泛。

大多数分析元素均可用其进行分析,可分析固体、粉末、熔珠、液体等样品,分析范围为be到u。并且具有分析速度快、测量范围宽、干扰小的特点。

优点:

a)

分析速度高。测定用时与测定精密度有关,但一般都很短,2~5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。

b)

x射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关,而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。(气体密封在容器内也可分析)但是在高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。特别是在超软x射线范围内,这种效应更为显著。波长变化用于化学位的测定

非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变,也不会出现试样飞散现象。同一试样可反复多次测量,结果重现性好。

d)

分析精密度高。

管外磁力线成椭圆闭合回路。一旦管内气体开始电离(如用点火器),产生电场,电子和离子则受到电场加速,同时和气体分子﹑原子等碰撞,使更多气体电离,电子和离子各在相反方向上在炬管内沿闭合回路流动,产生涡流。在管口形成火炬状稳定电浆。 电浆外观像火焰﹐但它不是化学燃烧火焰﹐而是气体放电。f)

a)难于作分析,故定量分析需要标样。

c)容易受相互元素干扰和叠加峰影响。

手持式光谱仪的具体工作原理是什么?

50um/75um的铍窗厚度保证超高的X射线穿透率,尤其适合低能X射线穿过

手持式光谱仪是一种基于XRF光谱分析技术的光谱分析仪器,当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子从双通道水冷系统,电导率保持在1uS以下,以限度延长光管工作寿命其他而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的状态,当较外层的电子跃迁到空穴时,产生一次光电子,击出的光子可能再次被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,发生俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应。所逐出的次级光电子称为俄歇电子。

理化化学分析中直读光谱仪的工作原理?

④具有很高的分辨能力,在整个光谱范围内分辨率达到0.1cm一一是很容易做到的;

如果没记错的话Q345R应该是属于钢铁合金。

薄可达0.3um的正比流气计数器窗膜,极大提升了轻元素的光通量

直读光谱仪的原理:用电弧(或火花)的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长,用光栅分光后,成为按波长排列的“光谱”,这些元素的特征光谱线通过出射狭缝,射入各自的光电倍增管,光信号变成电信号,经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模/数转换,然后由计算机处理,并打印出各元素的百分含量。

数据若结果不同:原因可能有两个方面。

1、检测本身的误,手工作有人为误,直读光谱检测前需要进行标准化,如果没有,那么可能导致仪器分析结果误偏大。两个方面综合就会有一定的异

2、取样问题,任何材料都不能保证百分之百的均匀。如果同一种材料取样位置不同,也可能导致分析结果产生异。

大致方向也就是上面这些了,你可以在网上多找些资料丰富一下内容。

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