什么是光譜分析?影響光譜分析儀的3個(gè)外在因素介紹

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/光譜分析" target="_blank">光譜分析儀的相關(guān)報(bào)道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、NIR光譜分析

光譜分析可基于樣本對于大范圍波長的反應(yīng)鑒定樣本，是實(shí)現(xiàn)該應(yīng)用的強(qiáng)大工具。值得注意的是，NIR光譜分析用波長范圍通常在780-2500納米之間的光來刺激樣本。根據(jù)樣本材料的物理狀態(tài)，我們可以通過使用反射率測量值(固體)或吸收率測量值(液體和氣體)精確測量光譜響應(yīng)。

780-2500納米區(qū)域內(nèi)的光譜特征由諸如O-H、C-H、N-H和S-H的氫鍵決定。通過這種方式，NIR波段特別適合于食品和農(nóng)業(yè)監(jiān)視、健康診斷、石化處理和醫(yī)藥制造。在NIR波段內(nèi)，每個(gè)光譜分析應(yīng)用對于波長范圍和化學(xué)計(jì)量分析都有著獨(dú)特的需要。例如，一個(gè)900-1700nm儀器能夠提供與水(H2O) 和蔗糖 (C12H24O12) 含量有關(guān)的信息。若儀器的波長范圍擴(kuò)展至2500納米，則可以發(fā)現(xiàn)額外的有機(jī)化合物特征，并且能夠改進(jìn)醫(yī)藥過程監(jiān)視的效果。

選擇波長范圍可能影響儀器的物料清單(BOM)成本。一個(gè)短波NIR系統(tǒng)能夠充分利用廉價(jià)探測器來實(shí)現(xiàn)波長范圍高達(dá)1050納米的測量。超過1050納米的測量則通常需要一款更加昂貴的銦鎵砷(InGaAs)探測器。在超過1700納米之后，為了保持性能要求，InGaAs材料通常需要冷卻，特別是與多像素線性陣列檢測器一同使用時(shí)更是如此。由于昂貴的InGaAs基板和額外的冷卻元件，InGaAs線性陣列技術(shù)由于價(jià)格過于昂貴而無法在低成本手持式儀器內(nèi)使用。

二、影響光譜分析儀的外在因素

1 、氬氣

吹氬的主要作用是試樣激發(fā)時(shí)趕走火花室內(nèi)的空氣，減小空氣對紫外光區(qū)譜線的吸收。主要是因?yàn)榭諝庵械难鯕?、水蒸氣在遠(yuǎn)紫外區(qū)具有強(qiáng)烈的吸收帶，對分析結(jié)果造成很大的影響，且不利于激發(fā)穩(wěn)定，形成或加強(qiáng)擴(kuò)散放電，激發(fā)時(shí)產(chǎn)生白點(diǎn)。另外，樣品中的合金元素在高溫情況下可能會(huì)與空氣中成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成分子化合物，從而會(huì)有分析光譜對我們所需的原子光譜造成干擾。因此必須要求氬氣的純度達(dá)到99.999% 以上。另外，氬氣的壓力和流量也對分析質(zhì)量有一定影響，它決定氬氣對放電表面的沖擊能力，這種激發(fā)能力必須適當(dāng)，過低，不足以將試樣激發(fā)過程中產(chǎn)生的氧氣和它形成的氧化物沖掉，這些氧化物凝集在電極表面上，從而抑制試樣的繼續(xù)激發(fā);氬氣流量過大，一是造成不必要的浪費(fèi)。二是對光譜分析儀也有一定的損傷。因此氬氣壓力和流量必須適當(dāng)。據(jù)實(shí)踐證明，氬氣的壓力和流量，應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對中低合金鋼的分析，輸入光譜分析儀的氬氣壓力應(yīng)達(dá)到0.5—1.5MPa，動(dòng)態(tài)氬的流量為12～ 20個(gè)讀數(shù)，靜態(tài)氬的流量為3～5個(gè)讀數(shù)。

2、 狹縫

光譜分析儀采用了一個(gè)復(fù)雜而又敏感的光學(xué)系統(tǒng)。光譜分析儀的環(huán)境溫度，濕度，機(jī)械振動(dòng)，以及大氣壓的變化，都會(huì)使譜線產(chǎn)生微小的變化而造成譜線的偏移。氣壓和濕度變化會(huì)改變介質(zhì)的折射率，從而使譜線發(fā)生偏移，濕度的提高不僅會(huì)使空氣的折射率增大，而且會(huì)對光學(xué)零件產(chǎn)生腐蝕作用，降底了儀器透光率，濕度一般應(yīng)控制在55% -60% 以下。溫度對光柵的影響主要改變光柵常數(shù)，使角色散率發(fā)生變化，產(chǎn)生譜線漂移。這些變化會(huì)使光譜線不能完全對準(zhǔn)相應(yīng)的出射狹縫，從而影響分析結(jié)果。因此光學(xué)系統(tǒng)每天至少調(diào)整一次，若室內(nèi)溫度控制恒定.即使天氣變化不大，每周也要調(diào)整狹縫二次。

3、 入射窗的透鏡

通向各室的透鏡，特別是通向空氣室的透鏡，由于試樣激發(fā)時(shí)吹氬，使得試樣曝光時(shí)產(chǎn)生的灰塵被吹至透鏡上而阻止了光線的透過，影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此要經(jīng)常清洗，一般一周兩次，使其保持清潔，保證所有光線通過透鏡而進(jìn)入光室進(jìn)行測定。特別提醒的是，清洗透鏡后要多激發(fā)幾個(gè)廢樣，等強(qiáng)度穩(wěn)定后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，否則對分析質(zhì)量造成影響。

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