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棱镜式光谱仪原理

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棱镜式光谱仪原理相关的论坛

  • 光栅和棱镜光谱仪的特性

    [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=18699]光栅和棱镜光谱仪的特性1.pdf[/url]

  • 【原创大赛】拆解双光束红外光谱仪,看结构学原理识元件

    【原创大赛】拆解双光束红外光谱仪,看结构学原理识元件

    拆解双光束红外光谱仪,看结构学原理识元件最近实验室有一台经典的岛津IR-408红外光谱仪不用了,拆机机会来了,解析其结构,与大家分享相关知识。一、红外光谱仪器历史红外光谱仪器大致经历了三个阶段:第一代棱镜型——棱镜为色散原件第二代光栅型——光栅为色散原件第三代FTIR型——基于光干涉原理设计的傅立叶变换红外光谱仪器第一代与第二代都属于色散型。第一代棱镜型已基本淘汰,第二代色散型红外分光光度计曾经是主力机型,其工艺成熟、已经国产化,目前价格较低,在一些要求不高的地方,仍然在使用中。二、色散型红外光谱仪原理1、仪器外观这台岛津IR-408红外分光光度计是双光束色散型,1992年生产,原装进口产品。电源电压为100V,厂家配了一台交流变压器,将市电220V变为100V供仪器使用,仪器右边是交流变压器:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458107_1807987_3.jpg控制面板很简单:电源开关按钮、记录笔按钮、扫描按钮、增益旋钮http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458108_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458109_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458110_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458111_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458112_1807987_3.jpg仪器后部:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458113_1807987_3.jpg机架是铸铝结构,结实较轻,力气大的人,一人能搬动:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458114_1807987_3.jpg机座底部:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458115_1807987_3.jpg2、工作原理色散型的红外光谱仪采用双光束,是以"光学零位平衡"原理设计的。绘制岛津IR-408红外分光光度计原理示意图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308240733_459775_1807987_3.jpg工作原理:光源发出的红外辐射光被两只反射镜分为等强度的两束光,一束通过样品池,一束通过参比池。通过参比池的光束经过衰减器(又称光梳或光楔)与通过样品池的光束会合于斩光器(又称切光器)处,斩光器的半园型扇镜使两光束交替进入单色器(光栅)色散之后,经过滤光器,交替投射到热电检测器(真空热电偶)上进行检测。单色器(光栅)的转动与光谱仪记录图纸横纵坐标方向相关联。纵坐标的位置表明了单色器的某一波长(波数)的位置。若样品对某一波数的红外光有吸收,则两光束的强度便不平衡,参比光路的强度比较大。因此检测器产生一个交变的信号,该信号经放大、整流后,连接至衰减器(测试光梳)的伺服电机,该电机驱动测试光梳更多地遮挡参比光束,使之强度减弱,直至两光束又恢复强度相等。此时交变信号为零,不再有负反馈信号。此即"光学零位平衡"原理。驱动测试光梳的伺服电机同步地联动记录仪的记录笔,沿图纸的纵坐标方向移动,因此纵坐标表示样品的吸收程度。当仪器自高波数至低波数进行机械扫描(旋转光栅)时,就可以连续地显示或记录被测样品的红外吸收谱图了。三、实物拆解及[

  • 红外光谱仪的种类和工作原理

    一、红外光谱仪的种类  红外光谱仪的种类有:  ①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量。  ②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的,其核心部分是一台双光束干涉仪。  当仪器中的动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后,就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点:  ①多通道测量,使信噪比提高。  ②光通量高,提高了仪器的灵敏度。  ③波数值的精确度可达0.01厘米-1。  ④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。  ⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,可以实现远红外光谱的测定。  近红外光谱仪种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。  从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的近红外光谱,也有的适用于测定长波段的近红外光谱。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。红外光谱仪的原理在下面分别加以叙述。  二、滤光片型近红外光谱仪器:  滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。  仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。  该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。  该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。  三、色散型近红外光谱仪器:  色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。  该类型仪器的优点:是使用扫描型近红外光谱仪可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型近红外光谱仪还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。  该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。  四、傅里叶变换型近红外光谱仪器:  傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。  在傅里叶变换近红外光谱仪器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。  ⑴ 传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。  ⑵改进的干涉仪:干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。  五、传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。  三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力

  • 【求助】滤光片 光栅 棱镜

    请问是否用光栅的光度计就需要光栅和滤光片配合使用.而如果用棱镜就不需要用滤光片吗?他们在使用过程中有什么联系吗?

  • 分光部件,光栅分光和棱镜的区别?

    1,光栅的分光精度很高,使用1200线的光栅可以达0.25nm的分辨率,提高线数甚至可以达到0.05nm及更高,当然目前共聚焦上不需要这么高。 2,光栅的分光的线性比较好,短波方向的密度与长波方向的密度一样,使用棱镜这一点会有问题,从而影响到光谱分辨率的精度。3,光栅的分光效果虽然低于棱镜,但目前已有新技术大大提高了光栅的分光效率,最终到达了很好效果。

  • 【原创】关于折光仪的原理

    [[size=1]size=4][font=黑体]如果你在一杯水里放置一支铅笔,顶端将会显得弯曲的. 然后如果你在一个杯子中放置糖水并且做相同试相同的实验,铅笔的顶端应该显得更弯曲的. 这就是折光率现象的一个例子. 基于含糖溶液的折光率比例于浓度的原理而设计的糖量折光仪可以用来直接测定含糖溶液的含糖量。只要在检测棱镜的镜面上放入2-3滴试液就可以。糖量折光仪用于快速测定含糖溶液的溶度、果酒密度;通过换算还可以测量其它非糖溶度或折射率,是制糖、食品、饮料、酿酒、农业科研、纺织及矿山机械等行业必不可少的检测仪器。由此就有盐度计,冰点仪,蛋白检测仪等相关仪器。[/font][/size][/size]

  • 721棱镜和准直镜最好的清洁剂是什么?

    前天在一用户处检定一台721,波长和透射比准确度都合格,唯独杂散光高达25%。用棉签和无水酒精清洗棱镜和准直镜,并用镜片纸擦拭后,杂散光不到1%。记得有一位写过很多分光光度计修理文章的老师,介绍的最好的清洁剂并不是无水酒精,好象是50%乙醚和50%无水酒精吗?请版友指教!谢谢!

  • 原子吸收光谱仪的原理

    原子吸收光谱仪基本原理仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。应用因原子吸收光谱仪的灵敏、准确、简便等特点,现已广泛用于冶金、地质、采矿、石油、轻工、农业、医药、卫生、食品及环境监测等方面的常量及微痕量元素分析。原子吸收光谱仪的组成  原子吸收光谱仪是由光源、原子化系统、分光系统和检测系统组成。  A 光源  作为光源要求发射的待测元素的锐线光谱有足够的强度、背景小、稳定性  一般采用:空心阴极灯 无极放电灯  B 原子化器(atomizer)  可分为预混合型火焰原子化器(premixed flame atomizer),石墨炉原子化器(graphite furnace atomizer),石英炉原子化器(quartz furnace atomizer),阴极溅射原子化器(cathode sputtering atomizer)。  a 火焰原子化器:由喷雾器、预混合室、燃烧器三部分组成  特点:操作简便、重现性好  b 石墨炉原子化器:是一类将试样放置在石墨管壁、石墨平台、碳棒盛样小孔或石墨坩埚内用电加热至高温实现原子化的系统。其中管式石墨炉是最常用的原子化器。  原子化程序分为干燥、灰化、原子化、高温净化  原子化效率高:在可调的高温下试样利用率达100%  灵敏度高:其检测限达10-6~10-14  试样用量少:适合难熔元素的测定  c.石英炉原子化系统是将气态分析物引入石英炉内在较低温度下实现原子化的一种方法,又称低温原子化法。它主要是与蒸气发生法配合使用(氢化物发生,汞蒸气发生和挥发性化合物发生)。  d.阴极溅射原子化器是利用辉光放电产生的正离子轰击阴极表面,从固体表面直接将被测定元素转化为原子蒸气。  C 分光系统(单色器)  由凹面反射镜、狭缝或色散元件组成  色散元件为棱镜或衍射光栅  单色器的性能是指色散率、分辨率和集光本领  D 检测系统率  由检测器(光电倍增管)、放大器、对数转换器和电脑组成原子吸收光谱仪最佳条件的选择  A 吸收波长的选择  B 原子化工作条件的选择  a 空心阴极灯工作条件的选择(包括预热时间、工作电流)  b 火焰燃烧器操作条件的选择(试液提升量、火焰类型、燃烧器的高度)  c 石墨炉最佳操作条件的选择(惰性气体、最佳原子化温度)  C 光谱通带的选择  D 检测器光电倍增管工作条件的选择原子吸收光谱仪干扰及消除方法  干扰分为:化学干扰、物理干扰、电离干扰、光谱干扰、背景干扰  化学干扰消除办法:改变火焰温度、加入释放剂、加入保护络合剂、加入缓冲剂  背景干扰的消除办法:双波长法、氘灯校正法、自吸收法、塞曼效应法(选自网络)

  • 【资料】有没有高手知道火花直读光谱仪分为几类及各自的应用范围?

    根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器 新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪.光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理, 存储诸功能于一体.由于OMA不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大改善了工作条件,提高了工作效率 使用OMA分析光谱,测盆准确迅速,方便, 且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出.目前,它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测. 4.2光谱仪色散组件的选择和光学参数的确定 4.2. 1光谱分析仪色散组件的选择 在成像光谱仪设计中,选择色散组件是关键问题,应全面的权衡棱镜和光棚色散组件的优缺点[140-al) 直读光谱分析仪是“汉化”了的光谱分析仪,操作更加简便明了。

  • 光谱仪知识-色散型红外吸收光谱仪构造

    (1)光源红外光源是以产生红外辐射为主要目的的非照明用电光源。是一种能够发射高强度的连续红外线的物体。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。它由稀有金属锆、钇、铈或钍等氧化物的混合物烧结制成,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;其缺点是机械强度差,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)样品室红外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。棱镜由红外透光材料如氯化钠、溴化钾等盐片制成。常用于红外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差,且盐片折射率随温度增加而降低,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。当红外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)检测器红外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差热电势这一原理,让红外线照射热电偶的一端。此时,两端点问的温度不同,产生电势差,在回路中有电流通过,而电流的大小则随照射的红外线的强弱而变化,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,因而现在的红外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。当红外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红外波段。但采用的是有机膜,易老化,寿命短,且时间常数较长。不适用于扫描红外检测。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红外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。色散型红外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,较早的大型精密红外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。目前精密型红外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.傅里叶变换红外吸收光谱仪驱动装置傅里叶变换红外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差d,产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池,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红外线。一般用能斯特灯、 图6 13傅里叶变换红外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。(3)检测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,由此可以测量红外辐射的功率。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,由此可以测量红外辐射的变化。最常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲(MCT)等类型。(4)记录系统——红外工作软件傅里叶变换红外吸收光谱仪红外谱图的记录、处理一般都是在计算机上进行的。与经典色散型红外吸收光谱仪相比,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;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;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。

  • 偏光显微镜的工作原理

    偏光显微镜的工作原理

    偏光显微镜的工作原理: 一、单折射性与双折射性:光线通过某一物质时,如光的性质和进路不因照射方向而改变,这种物质在光学上就具有"各向同性",又称单折射体,如普通气体、液体以及非结晶性固体 若光线通过另一物质时,光的速度、折射率、吸收性和偏振、振幅等因照射方向而有不同,这种物质在光学上则具有"各向异性",又称双折射体,如晶体、纤维等。 二、光的偏振现象:光波根据振动的特点,可分为自然光与偏振光。自然光的振动特点是在垂直光波传导轴上具有许多振动面,各平面上振动的振幅分布相同 自然光经过反射、折射、双折射及吸收等作用,可得到只在一个方向上振动的光波,这种光波则称为"偏光"或"偏振光"。 三、偏光的产生及其作用:偏光显微镜最重要的部件是偏光装置----起偏器和检偏器。过去两者均为尼科尔(Nicola)棱镜组成,它是由天然的方解石制作而成,但由于受到晶体体积较大的限制,难以取得较大面积的偏振,近来偏光显微镜则采用人造偏振镜来代替尼科尔梭镜。 人造偏振镜是以硫酸喹啉又名Herapathite的晶体制作而成,呈绿橄榄色。当普通光通过它后,就能获得只在一直线上振动的直线偏振光。 偏光显微镜有两个偏振镜,一个装置在光源与被检物体之间的叫“起偏镜” 另一个装置在物镜与目镜之间的叫“检偏镜”,有手柄伸手镜筒或中间附件外方以便操作,其上有旋转角的刻度。 从光源射出的光线通过两个偏振镜时,如果起偏镜与检偏镜的振动方向互相平行,即处于“平行检偏立”的情况下,则视场最为明亮。反之,若两者互相垂直,即处于“正交校偏位”的情况下,则视场完全黑暗,如果两者倾斜,则视场表明出中等程度的亮度。由此可知,起偏镜所形成的直线偏振光,如其振动方向与检偏镜的振动方向平行,则能完全通过 如果偏斜,则只以通过一部分 如若垂直,则完全不能通过。因此,在采用偏光显微镜检时,原则上要使起偏镜与检偏镜处于正交检偏位的状态下进行。 四、正交检偏位下的双折射体:在正交的情况下,视场是黑暗的,如果被检物体在光学上表现为各向同性(单折射体),无论怎样旋转载物台,视场仍为黑暗,这是因为起偏镜所形成的线偏振光的振动方向不发生变化,仍然与检偏镜的振动方向互相垂直的缘故。若被检物体具有双折射特性或 含有具双折射特性的物质,则具双折射特性的地方视场变亮,这是因为从起偏镜射出的直线偏振光进入双折射体后,产生振动方向不同的两种直线偏振光,当这两种光通过检偏镜时,由于另一束光并不与检偏镜偏振方向正交,可透过检偏镜,就能使人眼看到明亮的象。光线通过双折射体时,所形成两种偏振光的振动方向,依物体的种类而有不同。 双折射体在正交情况下,旋转载物台时,双折射体的象在360°的旋转中有四次明暗变化,每隔90°变暗一次。变暗的位置是双折射体的两个振动方向与两个偏振镜的振动方向相一致的位置,称为“消光位置”从消光位置旋转45°,被检物体变为最亮,这就是“对角位置”,这是因为偏离45°时,偏振光到达该物体时,分解出部分光线可以通过检偏镜,故而明亮。根据上述基本原理,利用偏光显微术就可能判断各向同性(单折射体)和各向异性(双折射体)物质。[img=,450,391]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/04/201804181030140697_8566_3391505_3.jpg!w450x391.jpg[/img] 五、干涉色:在正交检偏位情况下,用各种不同波长[url=http://www.gengxu.cn]滤光片[/url]的混合光线为光源观察双折射体,在旋转载物台时,视场中不仅出现最亮的对角位置,而且还会看到颜色。出现颜色的原因,主要是由干涉色而造成(当然也可能被检物体本身并非无色透明)。干涉色的分布特点决定于双折射体的种类和它的厚度,是由于相应推迟对不同颜色光的波长的依赖关系,如果被检物体的某个区域的推迟和另一区域的推迟不同,则透过检偏镜光的颜色也就不同。

  • 手持式折射仪的工作原理

    手持式折射仪的工作原理:因为含糖溶液的折光率比例于浓度的原理而设计的糖量折光仪可以用来直接测定含糖溶液的含糖量。只要在检测棱镜的镜面上放入2-3滴试液就可以。糖量折光仪用于快速测定含糖溶液的溶度、果酒密度;通过换算还可以测量其它非糖溶度或折射率,是制糖、食品、饮料、酿酒、农业科研、纺织及矿山机械等行业必不可少的检测仪器。  折射计折光的理论:如果你放置一杯水的一支铅笔,顶端将会显得弯曲的. 然后如果你在一个杯子中放置糖水并且试相同的实验,铅笔的顶端应该显得甚至更弯曲的. 这是折光率现象的一个例子. 折射计由于采用新型的光学系统放到一种实际的使用. 通过溶液的折射率与其溶度的对应关系的换算来测量试液的溶度.当物质的密度增加 (举例来说. 当糖在水被溶解的时候物质的溶度增加),它的折射率引相称地升高.

  • 【资料】激光测距的测量原理

    1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么? 测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c = 299792458m/s 和大气折射系数 n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的测距仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。2.被测物体平面必须与光线垂直么? 通常精密测距需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测距仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。3.若被测物体平面为漫反射是否可以? 通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。4.超声波测距精度比较低,现在很少使用。

  • 如何保障直读光谱仪安装

    根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪,衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪.  光学多道分析仪OMA(OpticalMulti-channelAnalyzer)是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理,存储诸功能于一体.由于OMA不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大改善了工作条件,提高了工作效率;使用OMA分析光谱,测盆准确迅速,方便,且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出.目前,它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测.直读光谱仪安装准备:一、环境要求:要求配有湿度/温度计:温度控制在20—25℃ (波动小于2℃ ),要求配备空调;相对湿度应小于75%,湿度较大的南方地区应配备除湿机;地面无明显震感,抗冲击能力为10个重力加速度;远离中频炉、变压器等高频发生装置,RF信号衰减大于103粉尘要求小于500个质点/千升。二、电源主机220V/20A,需配备单相220V功率3KW的稳压电源一台,稳压电源要质量可靠,反应时间小于10ms;若考虑到突然停电/来电对电网的冲击,要在稳压电源之前安装一个不小于20A的交流接触器以防止突然停电对仪器的损害。电线:要配备专用独立地线(光谱仪单独使用),接地电阻小于4Ω ,地线与电源零线间无电压或不大于1伏特。三、氩气要求配备纯度大于99.999%的高纯氩气,并装配氩气减压阀。四、样品制备磨盘式磨样机或落地式砂轮,砂纸粒度26#—46#;有色软金属,使用车床车制。五、控样光谱分析仪色散组件的选择在成像光谱仪设计中,选择色散组件是关键问题,应全面的权衡棱镜和光棚色散组件的优缺点。直读光谱分析仪是“汉化”了的光谱分析仪,操作更加简便明了。 直读光谱仪和ICP都属于发射光谱分析仪器,区别在于他们的激发方式不同,ICP中文名字是电感耦合等离子体,是通过线圈磁场达到高温使样品的状态呈等离子态然后进行测量的,而普通的直读光谱仪一般采用电火花,电弧或者辉光放电的方式把样品打成蒸汽进行激发的,在效果上ICP要比普通直读光谱仪器的检出限小,精度高,但是在进样系统上要求非常严格,没有好的进样系统就只能做溶液样品.国外先进ICP可以做固体样品. 管他叫直读的原因是相对于摄谱仪和早期的发射光谱仪而言,由于在70年代以前还没有计算机采用,所有的光电转换出来的电流信号都用数码管读数,然后在对数转换纸上绘出曲线并求出含量值,计算机技术在光谱仪应用后,所有的数据处理全部由计算机完成,可以直接换算出含量,所以比较形象的管它叫直接可以读出结果,简称就叫直读了,在国外没有这个概念。(选自网络)

  • PE的机子如何控制棱镜温度

    我用PE7000,每次开机前都吹半天的空调,刚开始棱镜温度会和室内温度保持一致。但做到后面就会上升4度左右。我用开机时测试的第一个样,到最后又测试了一次,结果高了。发现棱镜温度升高了多少,结果就高了多少。请问大家有什么好方法,控制棱镜温度和室温保持一致,即便在测试的时候也不要浮动太大。

  • 论分光测色仪测量原理

    分光测色仪一般利用棱镜、光栅、干涉过滤器、可调的或不连续的系列单色光源来实现分光,然后根据色散原理分析单一色彩信息,实现色彩数字。分光测色仪可以根据内部设置的色度空间和计算公式最终显示色度信息,并以数字的形式输出。另外,[url=http://www.xrite.cn/categories/portable-spectrophotometers/][color=#000000]分光测色仪[/color][/url]也可以根据色度数据分析潜在的光谱数据信息。其中我们最常用的是Lab或LCH等色度数据分析,但其实它们都是由光谱数据通过仪器内部转换而来的,当下如何能够直接通过光谱数据进行颜色在不同系统中的映射匹配与评价已是未来研究趋势。

  • 【原创】体视显微镜的结构原理、特点和应用范围

    体视显微镜的结构原理、特点和应用范围 体视显微镜又可称为:实体显微镜或称操作和解剖显微镜。是一种具有正像立体感的目视仪器。其光学结构原理是由一个共用的初级物镜,对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开,并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度,再经各自的目镜成像,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得,利用双通道光路,双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角,为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角,以此形成三维空间的立体视觉图像。其特点为:视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面;虽然放大率不如常规显微镜,但其工作距离很长;像是直立的,便于实际操作,这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。根据实际的使用要求,目前的体视显微镜可选配丰富的附件,比如若想得到更大的放大倍数可选配放大倍率更高的目镜和辅助物镜,可通过各种数码接口和数码相机、摄像头、电子目镜和图像分析软件组成数码成像系统接入计算机进行分析处理,照明系统也有反射光、透射光照明,光源有卤素灯、环形灯、荧光灯、冷光源等等。根据体视显微镜这些光学原理和特点决定了它在工业生产和科学研究中的广泛应用。比如在生物、医学领域用于切片操作和显微外科手术;在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。

  • 散乱光SLP-2000都能测那些玻璃及原理

    散乱光SLP-2000应力仪工作原理和概况SLP-2000应力仪是利用通过玻璃内部应力的双折射来改变极化激光束的延迟,并且散乱光的强度随着激光束的延迟的变化而改变,通过偏振光光路上因激光束的延迟而出现的光程差和偏振特性来计算表面压应力和压应力层厚度。SLP-2000型散乱光应力测试仪(二强钠离子应力仪)为quan qiu wei yi一款化学钢化钠离子玻璃内应力检测仪器,用于测量化学强化和物理强化玻璃的内应力。该仪器采用无损检测方式,使用操作方便,既缩短了测量所需时间,又对玻璃生产过程进行及时监控,能很好的分析化学钢化玻璃的内应力分布情况,进而判断产品的钢化程度。[img=,690,]https://pic3.zhimg.com/80/v2-4152ab114a3ec8a4cd3db452656d4d3e_720w.jpg[/img]【SLP-2000应力仪仪器特点】1.具有其他型号没有的wei yi的测量方法(激光束光弹性分析原理)。2.自动测量,因测试者造成的个人误差小。3.能够用电脑保存数据,便于品质管理。4.相位图与应力的映射关系算法可设计。5.使用LED光源,使用寿命长,达到10,000小时 (以前500小时)。6.使用了玻璃校准片因此可将机器误差控制到zui小。7. 能够用电脑自动保存数据,便于品质管理。8.实现连续测量的同时并根据设置区间自动判断合格/不合格。9.在连续测量时系统自动保存测量的数据,并累计测量数目(合格数目/不合格数目)。10.除了连续测量,也可以自由选择单次测量、手动测量等测量方式。【SLP-2000应力仪技术参数】1. 测定对象 :化学强化玻璃、化学2次强化玻璃、 物理强化玻璃、二次强化微晶玻璃2. 测定形状 :平面-1000R 10*10mm以上3. 测定范围 :应力值0-2000Mpa、 应力层深度10-600μm4. 测定分辨能力:应力 5Mpa 深度5μm5. 测定精度 :从表面算起50μm之后 应力值±10MPa深度±10μm(以标准片为基准)6. 光源 :LD 520nm 30mW Glass3B 棱镜:S-LAL-10 ND=1.727. PC:专用(Windows 10、测量软件已安装)8. 电源:AC220V±5V 5A9. 尺寸:300×600×200mm10. 重量:约 16kg【SLP-2000应力仪配置清单】1. DELL主机:CPU:inter core i5及以上2.系统及软件:3.Windows 10 professional edition 64bit4.SLP分析、计算软件5.PMC拟合软件6.包含主板、视频/音频、网卡、显示器、操作系统、键盘、鼠标等配件【SLP-2000应力仪注意事项】1.请操作机器时要轻拿轻放被测样品,以免对棱镜部分造成损伤。2.当检测图像显示不清晰时,请自行用棉签棒沾工业酒精轻轻擦拭棱镜表面和斜面。3.杜绝连通互联网和局域网以及含有的 USB 接口的软盘或硬盘。4.请在室内使用该机器,避免强光照射,室内空气不可太潮湿,且酸碱度要适中。5.请远离其他化学品。6.请务必保存好配套的密码狗,如有丢失责任自负。7.请正确操作本机器配套的电脑配置,切勿随意强制关机,以免造成电脑毁坏。8.使用环境 :18 -28,45~85%的环境,不结露(建议暂放在无尘车间)。

  • 【原创大赛】【第十一届原创大赛】国内早期的光电直读光谱仪是怎样演变而来的?

    【原创大赛】【第十一届原创大赛】国内早期的光电直读光谱仪是怎样演变而来的?

    [align=center][b][color=#cc0000]国内早期的光电直读光谱仪是怎样演变而来的?[/color][/b][/align][align=center][b][color=#cc0000] [/color][/b][/align][color=#cc0000][b]【前言】[/b][/color][b][color=#cc0000] 直读光谱仪也就是人们常说的光电直读光谱仪或火花直读光谱仪,它怎么来的呢?许多人对此并不熟悉,也不了解。其实国内的直读光谱仪是由早期的“光电析钢仪”和“光量计”综合发展而来,两者的结合最终出现了早期的光电直读光谱仪。什么是“光电析钢仪”和“光量计”呢?下面简洁扼要介绍了“光电析钢仪”和“光量计”的相关知识,供大家分享,对光电直读光谱仪发展演变,由于本人所了解的知识具有局限性,所以必有不足之处,敬请批评指正。[/color][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b]一、【光电析钢仪】:[/b][/color][b][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b] 光电析钢仪(steeloscop)(也称光谱析钢仪,钢材分析镜)——其实质是早期的看谱仪,是一种简单的光电直读光谱仪。光电析钢仪也称光电看谱仪,是一种双光道的光电直读光谱仪。由交流电弧和低压火花组合光源、析钢仪、光电测量系统组成。它分为内标光道和分析光道,两光道输出的光信号经光电倍增管转换成电信号记录。结构简单,用于钢铁快速分析。[/b][/color][b][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b] 光电析钢仪也称双光道光电析钢仪,一个光道是做内标用的,而且是固定不变的。另一个光道是通过一个出射狭缝沿着谱面移动,顺序地通过分析谱线,再通过记录仪逐个纪录分析样品的信号。其可以理解为顺序式(或顺序型,Sequential)工作方式。[/b][/color][b][color=#cc0000][/color][color=#cc0000] 光电析钢仪是一种双光束普及型光电光谱分析仪器,它采用复合光做内标,自动测量分析线与复合光的相对强度。仪器每次只分析一个元素,便于选用最佳分析条件,适应能力较强。光电析钢仪的分析灵敏度与元素谱线特性,分析方法、仪器性能,光源和样品引入分析间隙[i]的方法[/i]及试验条件等。[/color][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b] 1958年8,9月首先由南开大学物理系光学教研组及天津仪表研究室共同联合设计并试制出了我国第一代光电析钢仪(如图1所示),也即早期光电直读光谱仪的前身, 他们开辟了我国光电析钢仪的先驱之路。所试制的光电析钢仪其性能与当时西德菲氏(Fuess)厂87a 型析钢仪基本相当,为我国钢铁分析领域无国产析钢仪填补了空白,做出了不小的贡献。[/b][/color][align=center][color=#cc0000][img=,550,298]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242309495462_2132_1841897_3.jpg!w550x298.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000][b]图1 我国研制的第一代光电析钢仪(光谱析钢仪)[/b][/color][/align][b] [color=#cc0000]二.【光电析钢仪装置及工作原理】:[/color][color=#cc0000][/color][color=#cc0000] 我国试制成功的第一代光电析钢仪全套仪器包括特殊的自准式分光镜, 电极台架及交流电弧发生器,此光电析钢仪由自准式的特殊分光计与开尔纳(Kelner)目镜组合而成,仪器装置可用于固定座式,如果需要可根据现场需求,更换附件后则可携带到炉前或现场使用,经筒单的置换后(目镜取掉,换上附加的物镜)还可用于摄谱。在保征仪器有足够大的色散和分辨力的同时, 采用了棱镜转向方法尽可能地缩小了仪器的尺寸。[/color][color=#cc0000][/color][color=#cc0000] 光电析钢仪的工作原理简介: 样品放在试样台上(特制的电极架), 由交流电弧发生器提供激发能源,使样品在电极间产生交流电弧,样品被激发后,由之发射出样品中各种组成元素的特征光线(谱线)。这些光线由聚光镜2会聚到狭缝3, 经“转向”棱镜组4后投射到自准物镜5上,由物镜射出的平行光进入色散棱镜6及7。光线再由棱镜7及6返回物镜,经转向棱镜8后呈光谱线于分划板9上。最后通过25×Kelner目镜10观看光谱,转动与棱镜7连接的鼓轮,则有不同波段的光谱通过视场,最后可观察到所需谱线分布。光电析钢仪光学系统的原理图如图2 所示。[/color][/b][align=center][color=#cc0000][img=,412,498]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242311063693_429_1841897_3.jpg!w412x498.jpg[/img][/color][/align][align=center][b][color=#cc0000] [/color][/b][/align][align=center][color=#cc0000][b]图2 第一代光电析钢仪(光谱析钢仪)光学原理图[/b][/color][/align][color=#cc0000][/color][color=#cc0000][b] 1一保护玻璃 2一聚光镜 3 一狭缝 4一棱镜 5 一物镜 6一棱镜 7一棱镜 8一棱镜 9一分划板 10 一目镜[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光电析钢仪的目视系统要求在较大视场内能看到清晰的谱线,即目镜10须在校大视场内( 2ω= 40°) 消除彗差、象散、场曲和倍率色差等象差, 为此光电析钢仪采用了开尔纳(Kelner )型目镜,如图3所示。[/b][/color][align=center][img=,407,254]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242311522755_79_1841897_3.jpg!w407x254.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000][b]图3 开尔纳(Kelner )型目镜[/b][/color][/align][b][color=#cc0000] 根据对目镜眼点距离与工作距离的要求, 并考虑到透镜的形状和厚度, 用近轴光学公式确定了目镜各片的焦度分配及它们间的距离。各片焦度确定之后, 在参考已有开尔纳目镜的结构及考虑到校正色差、象散、场曲等因素的情况下, 进行选配光学玻璃的工作。[/color][color=#cc0000][/color][color=#cc0000]三、【交流电弧发生器】:[/color][color=#cc0000][/color][color=#cc0000] 试制光电析钢仪的激发光源, 采用的是交流电弧发生器 , 它的工作原理是以高频激活电路与低频回路耦合, 如图4所示。在工作时, 前者使后者的分析电弧间隙G2有一定频率的“击穿” ,以保征稳定的电弧电流。在低频中增加电容(C 3), 则电弧的火花性增强, 使分析碳、磷、硫、硅等成为可能。[/color][/b][align=center][img=,504,318]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242312464153_3585_1841897_3.jpg!w504x318.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#cc0000]图4 交流电弧发生器电路原理图[/color][/b][/align][b][color=#cc0000] K1—主电源开关,K2—初级线圈开关(高频开关),K3—并联电容开关,T1—工频变压器(80W,220V/3000V),T2—高频互感线圈,L—初级线圈降压电阻(220V,40W白炽灯),G1—平行间隙放电板(也可作高频指示灯用),G2—电弧分析间隙,C1—高频振荡电容(0.012uF,3000V),C2—高频旁路电容(0.2uF,600V),C3—串联耦合电容(12uF,600V),A—交流电流表(指示电弧电流),R—控制电弧电流限流电阻(10A,50Ω)。[/color][color=#cc0000][/color][color=#cc0000]四、【光量计】:[/color][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b] 光量计(quantometer)——也称多光道光量计(或多通道光电光谱仪)[b],早期的光量计其实质是光电摄谱仪(工作原理与光电析钢仪类似),它也属于早期的[/b]原子发射光谱仪,主要用于分析固体金属样品。由于它使用光电计数器测量各通道的发光强度,故叫光量计。[/b][/color][b][/b][color=#cc0000][b] [/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计[b]工作原理与光电析钢仪基本相似。它采用三个以上的固定式出射狭缝,每个狭缝后面都有光电转换元件,可通过记录仪([/b]光电计数器)同时纪录几个光道分析样品的信号。可以理解为并行式(或同时型Simultanous)工作方式。[/b][/color][b][color=#cc0000][/color][/b][color=#cc0000][b] 早在70年代以前,那时的光量计还没有计算机应用,采用光电接收器来记录发射光谱,光电转换出来的电流信号都用数码管读数,然后在对数转换纸上绘出曲线并求出含量值,来实现光谱的定性及定量分析。此时的光量计可看成光电光谱仪,也是原子发射光谱仪的一种。早期的光量计采用的是电弧光源及棱镜分光系统,后被火花光源和凹面光栅分光系统所替代。光量计的光电接收器一般均采用光电倍增管,通常在其分光系统的罗兰圆上设置一个入射狭缝和多个出射狭缝,每一出射狭缝后均装有光电接收器并与对应的积分电容器相连。[b]最终实现被测样品中元素含量的定性和定量分析。[/b][/b][/color][color=#cc0000][b][b][/b][/b][/color][color=#cc0000][b] 随着光谱技术的发展,计算机技术在光量计的应用,电子控制技术、电脑软件及打印机取代了看谱、摄谱及记录仪(光电计数器),所有的数据处理全部由计算机完成,可以直接换算出含量。计算机技术的应用使光量计实现了全自动分析元素含量。近代的光量计已实现了光电直读光谱的分析功能。如图5所示。[/b][/color][align=center][color=#cc0000][img=,500,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242314295992_987_1841897_3.jpg!w500x388.jpg[/img][/color][/align][align=center][b][color=#cc0000]图5 现代的光量原理计框图[/color][/b][/align][color=#cc0000][/color][color=#cc0000][b]四、【光量计工作原理】[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计是原子发射光谱仪的一种,也称光电光谱仪。光量计的分光系统和检测系统与ICP光谱仪基本相同。主要归纳为电弧/火花光源、凹面光栅分光器、光电测量装置、电脑控制装置及数据处理四部分。光量计原理图见图6。[/b][/color][align=center][color=#cc0000][img=,527,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242315033663_3701_1841897_3.jpg!w527x324.jpg[/img][/color][/align][align=center][b][color=#cc0000]图6 光量计原理图[/color][/b][/align][color=#cc0000][/color][color=#cc0000][b] 由图可以看出,光量计包括1、电弧/火花发生器(光源),2样品激发台,3、聚光镜,4、入射狭缝,5、凹面光栅,6、出射狭缝,7、光电倍增管,8、积分板,9、A/D转换器,10、电路控制系统,11、电脑数据处理系统,12、显示打印终端等装置和部件。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计原理其实质上就是光电直读光谱的工作原理,电弧/火花发生器(1)产生的光源——→样品激发台(2)对固体金属样品进行激发(样品被激发发出的光)——→聚光镜(3)进入光学室——→入射相逢(4)过滤出所需的光——→凹面光栅(5)分光系统——→出射狭缝(6)及反光镜(特定元素光谱线)——→光电倍增管(7)光电接收器——→积分放大板(8)微信号放大——→A/D转换器(9)模拟信号转为数字信号——→电路控制系统(10)控制仪器各种状态——→电脑数据处理器(11)所测数据进行分析处理——→显示打印终端(12)输出分析结果报告。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]五、【光量计激发光源】[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计常用的激发光源有:低压火花、直流电弧、断续电弧、空心阴极灯及辉光放电等多种光源。但用得最多的还是低压火花光源。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 低压火花(low voltage spark)光源利用金属间气隙的火花放电产生高温而获得等离子体。放电回路一般采用低电压(200~100 V),通过大电容(数十微法)及电感进行充放电,以获得较大的放电(激发)能量,改变电容、电感的参数可以得到从电弧到火花各种性质的放电,并能将固体金属样品直接气化并形成等离子体。低压火花光源工作原理如图7所示。[/b][/color][align=center][img=,454,259]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810242316456008_4574_1841897_3.jpg!w454x259.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#cc0000]图7 低压火花光源原理简图[/color][/b][/align][color=#cc0000][/color][color=#cc0000][b] 光量计的放电参数的选择与被检测材料有关。适当减少充放电容量时,单位时间的取样量少,测量高含量样品时有利,可减少谱线的自吸收,此时对于标准曲线线性范围的扩大非常有利。当增加激发放电能量时,放电火花性质就会增强,这样放电能量的增强有利于难激发元素C、S、P的激发。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计的分光系统及测光系统应满足被测元素光谱范围的基本要求,光学系统必须保证足够的色散率及分辨率。由于采用了高密度蚀刻凹面光栅,使光量计光学系统的元件很少,通常光学焦距为0.75m~1.0m。光栅密度为12009/mm~24009/mm。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计测光系统的光电接收器主要采用光电倍增管(PMT),测量方式有三种。(1)直接测量光信号(光电流)的强弱;(2)全(信号)积分法;(3)脉冲高度分布分析法(pluse heightdistribution analysis method),这是一种具有较高精度的测光技术(简称PDA测光技术)。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b]六、【结语】[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b] 光量计的数码管记录仪(光电记录仪)及光电析钢仪的看谱镜(摄谱仪)被计算机技术取代之后,光量计与光电析钢仪产生了质的飞跃,从本质上发展了光电光谱分析技术。由于光量计能同时多通道光电检测样品,所以比光电析钢仪的单通道效率高很多。光量计与光电析钢仪均为固体金属样品分析测量元素的含量,其工作原理也相近,最终两者的结合发展成为了今天的光电直读光谱仪,也即火花直读光谱仪。[/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000] [b]现在大家应该知道是怎么回事了吧!国内早期[/b][/color][color=#cc0000][b]的光电直读光谱仪就是由更早期的“光电析钢仪”和“光量计”综合发展而来的![/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][color=#cc0000][b][/b][/color][b] [/b]

  • 【分享】直读光谱仪的原理

    [size=4]采用原子发射光谱学的分析原理,样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽,蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱,发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段,根据每个元素发射波长范围,通过光电管测量每个元素的最佳谱线,每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量,通过内部预制校正曲线可以测定含量,直接以百分比浓度显示。其实大家不用跟一个名词叫劲,[color=#DC143C]直读光谱仪它的正规名字叫原子发射光谱仪,管他叫直读的原因是相对于摄谱仪和早期的发射光谱仪而言,由于在70年代以前还没有计算机采用,所有的光电转换出来的电流信号都用数码管读数,然后在对数转换纸上绘出曲线并求出含量值,计算机技术在光谱仪应用后,所有的数据处理全部由计算机完成,可以直接换算出含量,所以比较形象的管它叫直接可以读出结果,简称就叫直读了,在国外没有这个概念。[/color]直读光谱是火花光谱,奥秋仪器推荐主要用于分析块状或条状金属样品,ICP用液体进样,使用范围很广,分光装置也差别很大.直读光谱仪只要平时清理维护的好,曲线做的没什么问题,用起来很方便的,做一个样很快的,磨好样后在上面一激发就出结果了。ICP-AES做一次应该挺慢,他们区别应该就是制样进样方式不同,原理都差不多,直读用的是发射光谱,ICP是吸收光谱![/size]

  • 【资料】 反射式衍射光栅的色散原理

    分光计是用来把光源激发出来的复合光展开成光谱的一种仪器,这种仪器的主要作用使复合光色散。使之成为各种不同波长的光叫做光的色散或叫分光。有棱镜和光栅二种,以棱镜为色散元件做成的分光仪,有水晶、玻璃、萤石等多种分光仪。以光栅为色散元件的分光仪又有平面衍射光栅或凹面衍射光栅分光仪之分。由于光栅刻划技术和复制技术进一步的提高,光栅已广泛应用于光电直读光谱仪中。光栅与棱镜比较具有一系列优点。首先棱镜的工作光谱区受到材料透过率的限制;在小于120nm真空紫外区和大于50微米的远红外区是不能采用的,而光栅不受材料透过率的限制,它可以在整个光谱区中应用。 光栅的角色率几乎与波长无关,光栅角色散在第一级光谱中比棱镜大,不过在紫外250nm时石英角色散比光栅角色率大。光栅的分辨率比棱镜大;由于光栅具有上述优点将更进一步得到应用。

  • 【原创】傅里叶变换红外光谱仪和红外光栅分光光度计比较如何?

    傅里叶变换红外光谱仪和红外光栅分光光度计的对比如何? 傅里叶变换红外光谱仪与红外光栅分光光度计相比,具有:光通量大、测量速度快、测量精度高、分辨率高、信噪比高、可以一次取得全波段光谱等特点。 其二者的性能相比,傅里叶红外光谱仪和其他类型红外光谱仪一样,都是用来获得物质的红外吸收光谱,但测量原理却不相同。在色散型红外光谱仪中,光源发出的光先照射试样,而后再经分光器(光栅或棱镜)分成单色光,由检测器检测后获得光谱。但在傅里叶变换红外光谱仪中,首先是把光源发出的光经干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样品。经检测器获得干涉图,得不到我们常见的红外吸收光谱,实际吸收光谱是由计算机将干涉图进行傅里叶变换得到的。 从两类红外光谱仪的原理比较可知,傅里叶变换红外光谱仪有其独到之处,它与一般色散型红外光谱仪截然不同,它没有分光系统,测量时是应用经干涉仪调制了的干涉光,可一次取得全波段光谱信息。与红外光栅分光光度计相比具有高光通量,测量速度快、测量准确度高、信噪比高、操作简便等特点,已逐渐替代了早期的红外光栅分光光度计,应用前景十分广泛。

  • ICP棱镜的作用

    ICP棱镜的作用是什么啊?就是中阶梯光栅&棱镜的配合时棱镜的作用?

  • 【资料】体视显微镜的结构原理、特点和应用范围

    体视显微镜的结构原理、特点和应用范围 体视显微镜又可称为:实体显微镜或称操作和解剖显微镜。是一种具有正像立体感的目视仪器。其光学结构原理是由一个共用的初级物镜,对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开,并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度,再经各自的目镜成像,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得,利用双通道光路,双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角,为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角,以此形成三维空间的立体视觉图像。其特点为:视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面;虽然放大率不如常规显微镜,但其工作距离很长;像是直立的,便于实际操作,这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。根据实际的使用要求,目前的体视显微镜可选配丰富的附件,比如若想得到更大的放大倍数可选配放大倍率更高的目镜和辅助物镜,可通过各种数码接口和数码相机、摄像头、电子目镜和图像分析软件组成数码成像系统接入计算机进行分析处理,照明系统也有反射光、透射光照明,光源有卤素灯、环形灯、荧光灯、冷光源等等。根据体视显微镜这些光学原理和特点决定了它在工业生产和科学研究中的广泛应用。比如在生物、医学领域用于切片操作和显微外科手术;在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。 武汉仪器仪表-吴欣民 027-62411040,027-82429843 E-mail:zpzgwd@126.com http://zpzgwd.blog.bokee.net

  • 直读光谱仪分类及误差分析

    直读光谱仪又叫原子发射光谱仪,应用于铸造,钢铁,金属回收和冶炼以及军工、航天航空、电力、化工、高等院校和商检,质检等单位。随着CCD技术的不断发展,直读光谱仪开始朝小型化、全谱型方向发展。小型化仪器功耗小,占用空间小且易于维护;全谱直读光谱仪能够获得全波段范围内的光谱,满足多基体分析要求,谱线选择灵活,可以有效扣除光谱干扰,分析更准确,而多道直读光谱仪只能检测有限数量的光谱,很难做到这一点。直读光谱仪分类1.根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪2..根据光栅所处的环境不同,可分为真空型和非真空型直读光谱仪,其中非真空型直读光谱仪又可分为空气型直读光谱仪和充惰性气体型直读光谱仪(可以测定真空紫外元素);2.根据仪器的结构不同,又可分为多道直读光谱仪和全谱直读光谱仪,其中前者多采用光电倍增管作为检测器,后者多采用阵列检测器。4.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪.直读光谱仪器的误差来源分析1.系统误差也叫可测误差,一般包括仪器的本身波动;样品的给定值和实际值存在一定的偏差(标准样品的元素定值方法可能和实际检测方法不一致,这样检测结果会有方法上的差异;同一种方法的检测结果也存在一定的波动);待测样品和系列标样之间存在成分的差异,可能导致在蒸发、解离过程中的误差,如背景强度的差别和基体蒸发的差异等。 2.偶然误差是一种无规律性的误差,如试样不均匀;检测时周围的温湿度、电源电压等的变化;样品本身的成分差异等。3.过失误差是指分析人员工作中的操作失误所得到的结果,可以避免。如制样不精确,样品前处理不符合要求,控样和待测试样存在制样偏差,选择了错误的分析程序等。

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