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傅里葉變換紅外光譜儀的工作原理 光譜儀工作原理

時間:2020-05-26    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer,簡寫為FTIR Spectrometer),簡稱為傅里葉紅外光譜儀,同于色散型紅外分光的原理,是基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀, 主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫悠愤M行定性和定量分 析,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。


工作原理:

紅外線和可見光一樣都是電磁波,而紅外線是波長介于可見光和微波之間的一段電磁波。紅外光又可依據(jù)波長范圍分成近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三個波區(qū),其中中紅外區(qū)(2.5~25μm;4000~400cm-1)能很好地反映分子內(nèi)部所進行的各種物理過程以及分子結(jié)構(gòu)方面的特征,對解決分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成中的各種問題為有效,因而中紅外區(qū)是紅外光譜中應(yīng)用廣的區(qū)域,一般所說的紅外光譜大都是指這一范圍。

紅外光譜屬于吸收光譜,是由于化合物分子振動時吸收特定波長的紅外光而產(chǎn)生的,化學(xué)鍵振動所吸收的紅外光的波長取決于化學(xué)鍵動常數(shù)和連接在兩端的原子折合質(zhì)量,也就是取決于的結(jié)構(gòu)特征。這就是紅外光譜測定化合物結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。

紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛的用于分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)化學(xué)組成的研究。根據(jù)分子對紅外光吸收后得到譜帶頻率的位置、強度、形狀以及吸收譜帶和溫度、聚集狀態(tài)等的關(guān)系便可以確定分子的空間構(gòu)型,求出化學(xué)建的力常數(shù)、鍵長和鍵角。從光譜分析的角度看主要是利用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團或鍵,由特征吸收譜帶頻率的變化推測臨近的基團或鍵,進而確定分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可由特征吸收譜帶強度的改變對混合物及化合物進行定量分析。而鑒于紅外光譜的應(yīng)用廣泛性,繪出紅外光譜的紅外光譜儀也成了科學(xué)家們的重點研究對象.

傅立葉變換紅外(FT-IR)光譜儀是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源(硅碳棒,高壓汞燈),干涉儀,檢測器,計算機和記錄系統(tǒng)組成,大多數(shù)傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜(Michelson)干涉儀,因此實驗測量的原始光譜圖是光源的干涉圖,然后通過計算機對干涉圖進行快速傅立葉變換計算,從而得到以波長或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖,因此,譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜,儀器稱為傅立葉變換紅外光譜儀。 

拉曼光譜儀在高分子材料的具體應(yīng)用

  拉曼光譜儀是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是研究分子振動、轉(zhuǎn)動的光譜分析方法,在有機化學(xué)方面主要用作有機物質(zhì)的結(jié)構(gòu)鑒定和分子相互作用手段,和紅外光譜作用相互補充,可以鑒別特殊的結(jié)構(gòu)特征和特征基團。在高分子的研究中,拉曼光譜可提供聚合物材料結(jié)構(gòu)方面的許多重要信息。如分子結(jié)構(gòu)與組成、立體規(guī)整性、結(jié)晶與去向、分子相互作用,以及表面和界面的結(jié)構(gòu)等?! ±庾V儀在高分子材料的具體應(yīng)用:  1、化學(xué)結(jié)構(gòu)和立構(gòu)性判斷:高分子中的C=C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架對拉曼光譜非常敏感,常用來研究高分子的化學(xué)組份和結(jié)構(gòu)?! ?、組分定量分析:拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關(guān)系,給高分子組分含量分析帶來方便?! ?、晶相與無定形相的表征以及聚合物結(jié)晶過程和結(jié)晶度的監(jiān)測?! ?、動力學(xué)過程研究:伴隨高分子反應(yīng)的動力學(xué)過程如聚合、裂解、水解和結(jié)晶等。相應(yīng)的拉曼光譜某些特征譜帶會有強度的改變。  5、高分子取向研究:高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性,測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構(gòu)型或構(gòu)象等方面的重要信息?! ?、聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究?! ?、復(fù)合材料應(yīng)力松弛和應(yīng)變過程的監(jiān)測。  8、聚合反應(yīng)過程和聚合物固化過程監(jiān)控?! ≡诶庾V儀的實際應(yīng)用中,激光的聚焦點具有強有力的分析信號,在檢測時,只需將激光聚焦在樣品上即可,便可獲得該樣品的拉曼光譜圖。拉曼光譜圖上橫坐標(biāo)即代表拉曼光譜的位移。

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拉曼光譜儀 拉曼光譜儀在高分子材料的具體應(yīng)用_拉曼光譜儀

常見的直讀光譜儀有哪些故障及處理方法

  光譜儀在運用中未免會出現(xiàn)這樣那末的問題,而作為儀器運用職員,往往欠缺必要的儀器愛護學(xué)問,下面幾點總論:新儀器電腦出現(xiàn)死機,程序差錯、黑屏、解析軟件的 START形態(tài)錯誤偶爾變成黃色不動,偶爾盡管動可是變成紅顏色. 辦理方式:此為通訊線觸碰不良,從頭銜接能夠.  光譜儀排氣不暢障礙,氬氣排氣管路擁塞,火花室下部的彎頭內(nèi)有異物,氬氣過濾器進口端有異物. 辦理方式:調(diào)換排氣管,要調(diào)換通明的塑料管,并定期對排氣管路實行吹掃.  溫度偏高障礙 辦理方式:檢驗儀器后蓋電扇是否旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)是否靈敏.  真空泵不自動點火障礙, 辦理方式:先看泵油溫度是否較低,從頭斷電后,手動點火真空泵,偶爾需停滯一下,再試.  光譜儀 P、S 安穩(wěn)性不和,檢驗真空泵是否被誤關(guān)掉,真空光路鏡片是否需求洗刷,一個愛護不和的光路會造成差錯的重現(xiàn)性以及解析后果. 辦理方式:檢驗真空泵及洗刷鏡片真空值下落快障礙 辦理方式:看真空值曲線是否平緩,不然,有泄氣的地點,檢驗真空室真空蓋密封性,調(diào)換密封圈或?qū)蔷o固螺絲.  光譜儀光強值下落 原因解析: 透鏡臟 、入射狹縫污染 、光纖老化 .辦理方式:擦拭透鏡,整理狹縫,調(diào)換光纖. 經(jīng)驗總論:光譜儀用久了,激勵臺會因點打的太多了,出現(xiàn)放電泄氣現(xiàn)象,造成光強上不去,需求通常整理激勵臺板及火花室.  數(shù)據(jù)不安穩(wěn) 辦理方式: 洗刷鏡片后從頭做標(biāo)準(zhǔn)化,儀器鏡片的污染會造成數(shù)據(jù)測試的后果不安穩(wěn),長久間沒有做儀器的曲線校準(zhǔn)也會造成數(shù)據(jù)測試安穩(wěn)性不和。

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直讀光譜儀 常見的直讀光譜儀有哪些故障及處理方法_直讀光譜儀

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