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光学分析仪器基本组成要点仪器分析

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:当需要较高纯度的辐射光时,必须使用单色器。表1-2各种光学仪器的主要部件

光学分析仪器基本组成要点仪器分析

1.辐射源

辐射源是光学分析仪器的能源产生部件,要求有稳定而足够的输出功率。由仪器的稳压装置保证输出功率的稳定性。因为光源辐射功率(简称光功率)的波动与电源功率的变化成指数关系,必须有稳定的电源才能保证光功率有足够的稳定性。在光学分析中,既采用连续光源,也采用线光源。一般来说,分子吸收光谱采用连续光源,而荧光光谱和原子吸收光谱采用线光源,发射光谱采用电弧、火花、等离子体光源。

2.分光系统

分光系统的作用是将复合光分解为单色光或有一定宽度的波长带,是光学分析仪器几乎必须具备的装置。最简单的分光系统是滤光片,它只能分离出一个波长带(通带滤光片)或只能保证消除给定波长以上或以下的所有辐射(截止滤光片)。当需要较高纯度的辐射光时,必须使用单色器。单色器是包括入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦透镜和出口狭缝的一组部件。它不仅可以产生谱带宽度很窄的单色光,还可以在一个很宽范围内任意改变输出的单色光波长,即进行波长扫描。

3.检测系统

光学分析仪器的检测系统,其功能就是实现光电转换,即它将纯光信号和带有样品信息的光信号转换为电信号。光电转换器一般分为两类:一类是对光子产生响应的光检测器,如早期的硅光电池、光电管,现代的光电倍增管和二极管阵列;另一类是对热产生响应的热检测器,如红外检测器。由于红外区辐射能量比较低,很难引起光电子反射,采用热检测器可根据辐射吸收引起的热效应来测量入射辐射的功率。(www.xing528.com)

还有一类检测器,并不采用光电转换方式,而是采用电磁感应的方式进行检测。如核磁共振光谱仪的检测器,因为核磁共振的射频波功率太小,无法检测到射频波被磁核吸收后的变化情况,但可以检测磁核发生能级跃迁时,因核磁矩方向的改变而使感应线圈产生感应电流的情况。傅里叶核磁共振仪的检测器则是脉冲信号检测器。

各种光学仪器的主要部件,参见表1-2。

对于分光光度计而言,“分光”就是光学系统,是将辐射光源的复合光分离获得需要的单色光的部件;“光度计”就是检测系统,是将光信号能量转化为电信号能量,获得检测信号的部件。所以,分光光度计就是上述分光系统与检测系统的综合装置,是仪器的核心。

表1-2 各种光学仪器的主要部件

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