光栅型红外分光光度计主要由

分析红外分光光度计的结构组成

上海昔今实验仪器有限公司

2021/5/28 8:53:04

红外分光光度计由光源发出的光，被分为能量均等对称的两束，一束为样品光通过样品，另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后，被扇形镜以一定的频率所调制，形成交变信号，然后两束光和为一束，并交替通过入射狭缝进入单色器中，经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上，色散并通过出射狭缝之后，被滤光片滤除高级次光谱，再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号，经放大器进行电压放大后，转入A/D转换单位，计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。

红外分光光度计由光源、吸收池、单色器、检测器、记录系统等组成。

1、光源

红外光谱仪中所用的光源通常是一种惰性固体，用电加热使之发射高强度的连续红外辐射。常用的是Nernst灯或硅碳棒。Nernst灯是用氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结而成的中空棒或实心棒。工作温度约1700℃，在此高温下导电并发射红外线；但在室温下是非导体，因此在工作之前要预热。它的优点是发光强度高，尤其在大于1000cm-1的高波数区，使用寿命长，稳定性好。缺点是价格比硅碳棒贵，机械强度差，且 *** 作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅烧结而成，工作温度在1200-1500℃。由于他在低波数区域发光较强，因此使用波束范围宽，可以低至200-1，此外，硅碳棒还具备坚固、发光面积大、寿命长等优点。

2、吸收池

因玻璃、石英等材料不能透过红外光，红外吸收池要用可透过红外光的NaCl、KBr、CsI、KRS-5（TⅡ58%，TlBr42%）等材料制成窗片需注意防潮。固体样品常与纯KBr混匀压片，然后直接进行测定。

3、单色器

单色器由色散元件、准直镜和狭缝构成。复制的闪耀光栅是常用的色散元件，它的分辨本领高，易于维护。红外光谱仪常用几块光栅常数不同的光栅自动更换，使测定的波束范围更为扩展且能得到更高的分辨率。

狭缝的宽度可控制单色光的纯度和强度。狭缝越窄，分辨率越高，但是，使光源能量的输出减少，这在红外光谱分析中尤为突出。由于光源发射的红外光在整个波数范围内不是恒定的，在扫描过程中狭缝将随光源的发射特性曲线自动调节狭缝宽度，既要使到达检测器上的光的强度近似不变，又要达到尽可能高的分辨能力。

4、检测器

紫外-可见分光光度计中所用的光电管或光电倍增管不适用于红外区，因为红外光谱区的的光子能量较弱，不足以引发光电子发射。现用于红外辐射的检测器可分为两大类：热检测器和量子检测器。前者是将大量入射光子的累计能量，经过热效应，转变成可测的响应值；后者实为一种半导体装置，利用光导效应进行检测。

热电偶它是由两根温差电位不同的金属丝焊接在一起，并将一节点安装在涂黑的接受面上。吸收了红外辐射的接受面及节点温度上升，就使它与另一节点之间产生了电位差。此电位差与红外辐射强度成正比。

测热辐射计将极薄的黑化金属片做受光面，并作为惠斯顿电桥的一臂。当红外辐射投射到受光面而使它的温度改变，进而引起的电阻值改变，电桥就有信号输出。此信号大小与红外辐射强度成正比。

热释电检测器它是利用硫酸三苷肽（TGS）这类热电材料的单晶体薄片做检测元件。将10-20μm厚的硫酸三苷肽薄片的正面镀铬，反面镀金，形成两电极，并连接至放大器，将TGS与放大器一同封入带有红外透光窗片的高真空玻璃外壳内。当红外辐射投射至TGS薄片上，温度上升，TGS表面电荷减少。这相当于TGS释放了一部分电荷。释放的电荷经放大后记录。由于它的响应极快，因此，可进行高速扫描，在中红外区，扫描一次仅需1s，因而适合于在傅里叶变换红外光谱仪中使用。目前泛使用的晶体材料是氘化的TGS（DTGS），该材料作为检测器的特点是热点系数小于TGS。

光电倍增管。光源发出的光先照射试样，再经分光栅成单色光，由光电倍增管检测后获得光谱。光栅式红外光谱仪的检测器是光电倍增管。红外光谱仪是一种运用光学原理对物质的组分和含量进行定性、定量分析的微型无损检测仪器。

1、使用风扇或吹风机将红外光栅进行吹干，并放置在干燥通风的环境中自然晾干。

2、红外光栅已经受到严重损坏，可以尝试使用电子专用清洗液或者无水酒精等清洁剂进行清洁，并再次进行晾干。

3、在更换或调整红外光栅时，应注意保持手部干燥和清洁，避免手汗等湿气进入红外光栅内部。

安全光栅光电传感器的工作原理：由发射器发出红外光栅，接收器进行对应接收，形成保护光幕。如果有物体从光幕中通过，会遮住相应的红外光线，光电传感器就会检测到，并把光信号转变为电信号，传输给PLC或报警电路，从而实现设备停止或者发出安全警报，保障设备的安全生产和 *** 作员的人身安全。

意普的安全光栅光电传感器具有的性能特点：安装方式灵活、简便，具有防水防尘功能，光电循环自检，采用线同步技术，抗干扰能力强，SMD贴片设计，进口高端元器件、响应时间短、可靠性高。

样子不同，但基本原理是相同的。

红外对射短而粗，光束少， 一般用于围墙；

光栅细而长，可以做到二到十二个或更多的光束， 一般用于门、窗、走道等

光墙是把光栅装在套筒里，伪装成路灯的样子，适用于无墙无边界的周界。

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