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紅外光譜儀儀器選型指南

2022年04月18日 08:36天津博精科技有限公司點(diǎn)擊量：377

　　紅外光譜儀儀器選型指南，如何進(jìn)行宣傳從紅外光譜儀由光源、單色器、探測器和計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)組成的測試儀器?，F(xiàn)階段的近紅外光譜儀由單一的紅外光譜儀實(shí)現(xiàn)了多技術(shù)聯(lián)用。
 
　　紅外光譜儀分類
 
　　高分子材料測試中的近紅外光譜儀分為兩種：1)、雙光束紅外分光光度計(jì)；2)、傅里葉變換分光光度計(jì)FT-IR)。
 
　　區(qū)別點(diǎn)：分光元件的不同，雙光束紅外分光光度計(jì)采用光柵為單色器，屬單通道測量；傅里葉變換紅外分光光度計(jì)采用干涉儀為單色器以及計(jì)算機(jī)在傅里葉變換紅外分光光度計(jì)中的應(yīng)用。
 
　　傅里葉變換紅外光譜儀特點(diǎn)：
 
　　(1)、測量時(shí)間短，使用全波長范圍的光同時(shí)通過樣品，縮短測試所需時(shí)間；
 
　　(2)、分辨能力高，普通紅外分辨率為0.2 cm-1，F(xiàn)T-IR可達(dá)0.1 ∽ 0.005 cm-1；
 
　　(3)、波數(shù)精度準(zhǔn)，使用激光器測量波數(shù)，波數(shù)精度到達(dá)0.01 cm-1；
 
　　(4)、光譜范圍廣，一般測量范圍4000 ∽ 200 cm-1， FT-IR10000 ∽ 10 cm-1。
 
　　(5)、重復(fù)性好，雜散光小，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可以與GC、HPLC等儀器聯(lián)用。
 
　　紅外光譜儀發(fā)展歷史
 
　　按照采用的分光元件不同，如：濾光片、棱鏡、光柵等，近紅外光譜可以做如下的區(qū)分：
 
　　1)、最初階段：濾光片型近紅外光譜儀器
 
　　以濾光片為單色器件的近紅外光譜儀，作用機(jī)理為光源發(fā)出的光通過濾光片后得到一寬帶的單色光，與樣品作用形成檢測信號。按照濾光片是否固定，可分為固定式濾光片和可調(diào)式濾光片。其中，固定濾光片型的儀器是近紅外光譜儀的設(shè)計(jì)形式。
 
　　缺點(diǎn)：譜帶較寬，波長分辨率差，得不到連續(xù)光譜，不能對譜圖進(jìn)行預(yù)處理，信息量少，可作為低檔專用儀器。但是，儀器體積小、便于攜帶、成本低、適宜大面積推廣。
 
　　2)、發(fā)展階段：色散型近紅外光譜儀器：代棱鏡型近紅外光譜儀器，第二代光柵型近紅外光譜儀。
 
　　以棱鏡或光柵為分光元件的近紅外光譜儀：為獲得較高分辨率，采用全息光柵作為分光元件，通過光柵的轉(zhuǎn)動，使單色光按照波長的高低依次通過樣品，進(jìn)入檢測器檢測。色散型紅外光譜儀器較濾光片型紅外光譜儀器有進(jìn)步。
 
　　缺點(diǎn)：波長精度、重現(xiàn)性差，圖譜易受雜散光干擾，掃描速度慢，不易與其他儀器如：GC、HPLC擴(kuò)展使用，抗震性差。但是，掃描型近紅外光譜儀可對樣品進(jìn)行全譜掃描，掃描的重復(fù)性和分辨率叫濾光片型儀器有很大程度的提高。
 
　　代棱鏡型近紅外光譜儀器基本淘汰，第二代光柵型近紅外光譜儀工藝成熟、已經(jīng)國產(chǎn)化，且價(jià)格較低，一些實(shí)用要求不高的領(lǐng)域仍然有使用市場。
 
　　3)、成熟階段：基于光干涉原理設(shè)計(jì)的傅里葉變換紅外光譜儀，特別是與其他測試儀器的聯(lián)用，是新興發(fā)展的重要方向。
 
　　濾光片型近紅外光譜儀器是最初階段、色散型近紅外光譜儀器是紅外光譜發(fā)展階段，傅里葉變換紅外分光光度計(jì)(FT-IR)才是現(xiàn)階段紅外光譜的成熟產(chǎn)品。 現(xiàn)階段，高分子材料分析中，使用頻率最多，范圍的紅外光譜儀為傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)。
 
　　紅外分光譜儀選型標(biāo)準(zhǔn)
 
　　儀器的選型是搞材料分析的重要工作，參考正確的儀器性能指標(biāo)，是篩選合適近紅外光譜儀的重要手段。紅外光譜儀選型標(biāo)準(zhǔn)如下：
 
　　(1)、儀器波長范圍、準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性以及光譜的分辨率
 
　　近紅外光譜儀中波長范圍、準(zhǔn)確性分成兩段：短波近紅外光譜區(qū)域是700～1100 nm，準(zhǔn)確性要求高于0.5 nm；長波近紅外光譜區(qū)域是1100～2500 nm，準(zhǔn)確性要求高于1.5 nm。一般儀器波長的重現(xiàn)性應(yīng)好于0.1nm，短波近紅外范圍要求好于0.5nm，長波近紅外范圍好于1.5nm。光譜的分辨率，一般要求儀器的分辨率好于1nm。
 
　　(2)、吸光度的噪音、范圍、準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性
 
　　吸光度噪音代表光譜的穩(wěn)定性，噪音越小，穩(wěn)定性越好；吸光度范圍代表光譜動態(tài)范圍，吸光度范圍越大，可測試樣品線性范圍越大；吸光度的準(zhǔn)確性越高，測量樣品準(zhǔn)確性越高；吸光度的重現(xiàn)性體現(xiàn)為同一樣品測試之間結(jié)果的偏差，一般吸光度重現(xiàn)性應(yīng)在0.001～0.0004A之間。
 
　　(3)、儀器的掃描速度、數(shù)據(jù)的采用間隔、基線穩(wěn)定性以及雜散光
 
　　基線穩(wěn)定性越好，越容易獲得穩(wěn)定的光譜；采樣間隔是指連續(xù)記錄的兩個光譜信號間的波長差，采樣間隔設(shè)計(jì)是小于儀器分辨率；一般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右；雜散光定義為除要求的分析光外其它到達(dá)樣品和檢測器的光量總和，一般要求雜散光小于透過率的0.1%。
 
　　(4)、軟件擴(kuò)展功能
 
　　軟件功能既指自身的軟件功能，又指軟件的擴(kuò)展功能，以滿足實(shí)際工作需要為考量指標(biāo)。
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