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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。
光栅作为重要的分光器件,它的选择与性能直接影响整个系统性能。光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。◆如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素:1、光栅刻线,光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择;2、闪耀波长,闪耀波长为光栅最大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。如实验为可见光范围,可选择闪耀波长为500nm;3、使用范围,3、光栅效率,光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。◆光栅方程反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽,一系列平行刻槽的间隔与波长相当,光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长,在大多数方向消失,只在一定的有限方向出现,这些方向确定了衍射级次。如图所示,光栅刻槽垂直辐射入射平面,辐射与光栅法线入射角为α,衍射角为β,衍射级次为m,d为刻槽间距,在下述条件下得到干涉的极大值:Mλ=d(sinα+sinβ)定义φ 为入射光线与衍射光线夹角的一半,即φ=(α-β)/2;θ 为相对于零级光谱位置的光栅角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程:mλ=2dcosφsinθ从该光栅方程可看出:对一给定方向β,可以有几个波长与级次m 相对应λ 满足光栅方程。比如600nm 的一级辐射和300nm 的二级辐射、200nm 的三级辐射有相同的衍射角,这就是为什么要加消二级光谱滤光片轮的意义。衍射级次m 可正可负。对相同级次的多波长在不同的β 分布开。含多波长的辐射方向固定,旋转光栅,改变α,则在α+β 不变的方向得到不同的波长。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703121735_01_1841897_3.jpg
我们这将要引进一台火花直读光谱。在这方面我是新手。刚看了下原理,感觉比较简单。 我想问一下:火花直读光谱的光栅应该是基本固定的吧?最多只能微调。是不是这样? 我的感觉是:这种光谱仪把经光栅出来的光分光后一次性全给光电倍增管接收了,一起测。是不是有点类似于高效液相色谱中的光电二极管阵列一样?只是这里是光电倍增管阵列。 其它的光谱一般是一次测一个波长的光线。所以每次要转光栅,把它调到合适的位置,使在固定在一个位置上的光电倍增管接收相应的信号。 从原理上来说,就像我们把太阳光用棱镜(火花直读是光栅)分光成七彩虹一样,然后如果我们在不同位置接收不同颜色的光线(相当于检测),这样就知道每种彩色的强度。由于在火花直读光谱仪里光电倍增管是固定的(应该是固定的吧?),所以只有在一个合适的角度才有可能让这些东东入射到相应的光电倍增管上。因为波长的排列顺序是固定的。 从这个方面来说,我觉得火花直读光谱仪的抗震性很重要,位置稍有偏离可能就不好测了,或测不到了。 不知我的理解对不对?