红外光谱仪器基本构成

红外光谱仪器基本构成

光谱仪主机是红外光谱仪的核心部件，是所有系统的控制和操作中心，它主要负责控制光谱仪的各项动作，并根据参数和系统要求将采集的数据进行处理及显示。常用的光谱仪主机包括单片机、微处理机和智能微机等。

2、光源：

光源是红外光谱仪的关键部件，是实现光谱分析的前提。常用的光源有探测管光源、紫外灯光源、氙灯光源、熔池光源和太阳光源等。

3、光谱管：

光谱管是红外光谱仪器的重要部件，它是将不同频率的光谱信号分辨并传递到光谱仪主机中。常用的光谱管包括洋地黄管、碲酸钠管、芬兰汞钠管、铅汞管和英特尔玉髓等。

4、检测器：

检测器是红外光谱仪的关键部件之一，它是接收、检测和测量被测样本的红外光谱信号。检测器包括热电堆检测器、高频放大器检测器、微波振荡器检测器、外差池检测器和外差管检测器等。

5、光衰减器：

光衰减器是控制光源光强度的重要组件，根据光谱仪主机的控制，可以控制光源的输出功率，以保证检测器和检测系统的正常工作。常用的光衰减器有滤光板、ND滤光片、滤光片组等。

6、适配器：

适配器是红外光谱仪的一个重要组件，主要用于联结光谱管、检

测器和光源等其他部件，使他们能通过光谱仪主机实现正常工作，常用的适配器有电子偏振器、可调电阻器、滤光板、检测器电源和适配器等。

7、热稳定器：

热稳定器是用于维持外接光谱检测器以及其他相应光学系统热

稳定的必要设备，其主要功能是控制光谱仪内部温度。常用的热稳定器有恒温器、恒温风机和恒温泵等。

8、数据处理器：

数据处理器是红外光谱仪的重要组件，其主要功能是对红外光谱信号进行采集、处理和显示。数据处理器可以采用软件实现，也可以采用硬件实现，常用的数据处理器有PC机、DSP处理器和单片机等。

9、软件：

软件是红外光谱系统的重要部件，提供系统的控制和操作，软件可以根据用户的需要进行定制，常用的软件有操作系统、报表系统、数据库系统、CAD系统和光谱分析软件等。

红外光谱仪器基本构成

红外光谱仪器基本构成 光谱仪主机是红外光谱仪的核心部件，是所有系统的控制和操作中心，它主要负责控制光谱仪的各项动作，并根据参数和系统要求将采集的数据进行处理及显示。常用的光谱仪主机包括单片机、微处理机和智能微机等。 2、光源： 光源是红外光谱仪的关键部件，是实现光谱分析的前提。常用的光源有探测管光源、紫外灯光源、氙灯光源、熔池光源和太阳光源等。 3、光谱管： 光谱管是红外光谱仪器的重要部件，它是将不同频率的光谱信号分辨并传递到光谱仪主机中。常用的光谱管包括洋地黄管、碲酸钠管、芬兰汞钠管、铅汞管和英特尔玉髓等。 4、检测器： 检测器是红外光谱仪的关键部件之一，它是接收、检测和测量被测样本的红外光谱信号。检测器包括热电堆检测器、高频放大器检测器、微波振荡器检测器、外差池检测器和外差管检测器等。 5、光衰减器： 光衰减器是控制光源光强度的重要组件，根据光谱仪主机的控制，可以控制光源的输出功率，以保证检测器和检测系统的正常工作。常用的光衰减器有滤光板、ND滤光片、滤光片组等。 6、适配器： 适配器是红外光谱仪的一个重要组件，主要用于联结光谱管、检

测器和光源等其他部件，使他们能通过光谱仪主机实现正常工作，常用的适配器有电子偏振器、可调电阻器、滤光板、检测器电源和适配器等。 7、热稳定器： 热稳定器是用于维持外接光谱检测器以及其他相应光学系统热 稳定的必要设备，其主要功能是控制光谱仪内部温度。常用的热稳定器有恒温器、恒温风机和恒温泵等。 8、数据处理器： 数据处理器是红外光谱仪的重要组件，其主要功能是对红外光谱信号进行采集、处理和显示。数据处理器可以采用软件实现，也可以采用硬件实现，常用的数据处理器有PC机、DSP处理器和单片机等。 9、软件： 软件是红外光谱系统的重要部件，提供系统的控制和操作，软件可以根据用户的需要进行定制，常用的软件有操作系统、报表系统、数据库系统、CAD系统和光谱分析软件等。

傅里叶红外光谱仪组成及作用

傅里叶红外光谱仪组成及作用 傅里叶红外光谱仪是一种常用的化学分析仪器，具有非常广泛的应用领域，被广泛用 于化学、环境、生物、医药、食品等领域的物质分析。本文将介绍傅里叶红外光谱仪的组 成及作用。 傅里叶红外光谱仪由光源、样品室、光谱仪、探测器、数据采集系统等组成。下面将 分别介绍每个组成部分的作用。 1. 光源 傅里叶红外光谱仪的光源通常使用的是红外灯，其波长范围在2.5~25um之间。该光源会产生一定的热量，因此样品室需要进行隔热处理。 2. 样品室 样品室是傅里叶红外光谱仪分析过程的核心部分，它包括样品舱、透射窗、反射窗和 支撑样品的器具。样品在样品舱中被放置在样品台上，透射窗和反射窗分别用于采集样品 的透射和反射光谱。 3. 光谱仪 光谱仪用于将来自样品室的光信号进行分光处理。它包括干涉仪和分光器两个设备， 主要作用是将红外能谱信号分解为不同波数的单色光，并对其进行精确的测量和记录。 4. 探测器 探测器用于接收分光器输出的单色光信号，并将其转换为电信号，其高灵敏度和快速 响应的特性使得其适用于傅里叶红外光谱的检测过程。通常使用的探测器有热电偶、焦平 面阵列、半导体、水冷MCT等。 5. 数据采集系统 数据采集系统用于接收探测器输出的电信号，并对其进行放大和采样。经过放大和采 样的数据将被传输到计算机上进行储存和处理。数据采集系统的质量和稳定性对测量结果 的精度和可靠性有着重要的影响。 傅里叶红外光谱仪的主要作用是获取物质的红外光谱信息。这种方法基于物质分子中 基团的振动和转动，当物质受到外界红外辐射时会发生吸收和发射现象，形成其独特的红 外光谱。根据物质的不同化学结构和组成，其红外光谱也呈现出不同的特征。 通过傅里叶红外光谱仪的红外光谱分析，可以得到样品分子中存在的化学键种类、单、双键等官能团信息，从而为化学分析、质量检测提供了非常有效的手段。可以利用傅里叶

傅里叶红外光谱仪的结构

傅里叶红外光谱仪的结构 傅里叶红外光谱仪是一种能够快速、准确地分析样品分子结构、化学键种类以及不同 官能团的存在与否的分析仪器。傅里叶红外光谱仪的结构主要包括光源、干涉仪、检测器 三个部分。下面将对其结构进行详细介绍。 一、光源 光源是傅里叶红外光谱仪的重要组成部分之一。光源的主要功能是提供高强度的辐射光，以激发样品中分子的振动与转动，从而引起分子内部的共振吸收。光源一般选用的是 热源，可以是发光体或者灯泡等。根据不同的应用需求和实验目的，光源还分为单色光源 和白光光源两种。 二、干涉仪 干涉仪是傅里叶红外光谱仪的核心组成部分，也是仪器能够进行精准测量的关键。干 涉仪可以将入射的辐射光分裂成两个光束，分别经过样品与参比样品后再汇合。两个光束 的干涉将会形成干涉图样，从而反映出样品分子中的信息。由于样品与参比样品在振动、 转动等方面存在差异，因此形成的干涉图样也会发生相应的变化。 干涉仪一般由光学反射镜、光学分束器、半透镜、光学平板等光学元件构成。光学反 射镜可使光线产生反射，保持光路稳定。光学分束器可将入射光线分成两束，经样品与参 比样品后再汇合。半透镜用于调节发光物和检测仪之间的距离以及进射光的方向，保证光 线的合适分配。光学平板可用于切换样品和参比样品。 三、检测器 检测器是傅里叶红外光谱仪的另一个重要组成部分，主要是用于检测样品分子共振吸 收的强度，进而确定其中所包含的结构和官能团的类型和数量。根据检测方式的不同，傅 里叶红外光谱仪检测器分为光电二极管（PbS）检测器和半导体检测器等多种类型。 在傅里叶红外光谱仪中，检测器可以采用一个或多个。检测器的数量决定了仪器的检 测能力、精确度和测量速度。检测器灵敏度的高低将直接决定傅里叶红外光谱仪的测量精 度和检测能力。傅里叶红外光谱仪作为现代分析科学的重要工具，广泛应用于物质科学、 化学、生物学、医药学等领域。该仪器具有操作简便、测量速度快、精度高的特点，已成 为实验室中常用的仪器之一。 在实际应用中，傅里叶红外光谱仪的具体操作步骤包括：将样品放入仪器中，通过光 源激发样品中分子的振动与转动，经过干涉仪产生干涉光谱，检测器测量干涉光谱的强度，最后分析干涉光谱所包含的信息并对样品进行结构确认。

红外光谱仪的原理及应用实验

红外光谱仪的原理及应用实验 1. 引言 红外光谱仪是一种常用的分析仪器，用于研究物质在红外波段的吸收谱。它可以通过分析物质在不同波长的红外光下的吸收强度，来确定样品的成分、结构和性质。本文将介绍红外光谱仪的工作原理，并介绍红外光谱仪的应用实验。 2. 红外光谱仪的工作原理 红外光谱仪的工作原理基于物质在红外光波段的吸收特性。红外光谱仪通常由光源、样品室、光谱分析装置和检测器四部分组成。 2.1 光源 光源通常使用红外辐射强度较高的产生器，如红外线灯或热辐射体。光源发出的红外光经过光学系统聚焦到样品上。 2.2 样品室 样品室是放置样品的区域，通常使用气密的室内空间。样品可以以固体、液体或气体形式存在。 2.3 光谱分析装置 光谱分析装置用于将红外光谱仪接收到的红外光信号进行分光分析。其中包括光栅、准直透镜和检测器。光栅用于将红外光信号按波长进行分离，准直透镜用于调整光线的方向和平行度，检测器用于转换光信号为电信号。 2.4 检测器 检测器用于检测并测量样品吸收的红外光信号。其常用的类型有热电偶、半导体探测器和光电二极管。 3. 红外光谱仪的应用实验 红外光谱仪的应用实验主要包括样品的制备和光谱的测量。以下是典型的红外光谱实验步骤： 3.1 样品的制备 1.选择合适的样品，如固体、液体或气体。

2.对于固体样品，可以使用压片法将样品制成薄片。对于液体样品，可 以使用压片法将其与适量的固体混合并制成薄片。对于气体样品，可以使用凝聚法将其转化为液体形态，然后进行制片。 3.注意在样品制备过程中保持样品的纯净度，避免污染。 3.2 光谱的测量 1.打开红外光谱仪，预热一段时间，使其达到工作温度。 2.将制备好的样品放置在样品室中，并关闭室门使其处于气密状态。 3.选择适当的红外光谱范围和分辨率，并设置光谱仪的参数。 4.启动光谱测量，记录光谱仪所得到的红外光谱图。 3.3 数据分析 1.使用适当的光谱分析软件打开红外光谱图，对光谱进行进一步的处理 和分析。 2.根据样品的吸收峰位置、强度和形状，分析样品的成分、结构和性质。 3.将实验结果进行比对和验证，确保得到可靠的分析结果。 4. 结论 红外光谱仪是一种常用的分析仪器，通过分析物质在红外波段的吸收谱，可以 确定样品的成分、结构和性质。本文介绍了红外光谱仪的工作原理，并介绍了典型的红外光谱实验步骤。通过正确的样品制备和准确的光谱测量，并结合光谱数据分析，可以得到可靠的分析结果。红外光谱仪在化学、生物、材料等领域都具有广泛的应用前景。

红外光谱仪操作指南说明书

红外光谱仪操作指南说明书操作指南说明书 1. 引言 红外光谱仪是一种广泛应用于化学、材料科学、生物医药等领域的分析仪器。本操作指南旨在为用户提供详细的操作步骤和相关注意事项，以便用户正确、高效地使用红外光谱仪。 2. 设备概述 红外光谱仪由以下主要组件组成： 2.1 光源：产生红外辐射的光源，常用的有红外灯、激光器等； 2.2 选择器：用于选择所需的红外光谱区域； 2.3 样品室：放置待测样品的位置，通常使用透明的气密室； 2.4 探测器：接收样品通过的红外光，并将其转化为电信号； 2.5 光谱仪：负责处理、调节和显示探测器输出的信号。 3. 操作步骤 3.1 准备工作 在操作红外光谱仪之前，应确保以下几点： 3.1.1 检查设备的电源连接，确保设备接入了稳定和可靠的电源； 3.1.2 清洁样品室，确保样品室内无尘，避免干扰实验结果；

3.1.3 检查光源和探测器是否正常工作，确保它们处于良好状态。 3.2 样品的准备 根据实验需要，合理选择样品。样品应具有以下特点： 3.2.1 样品应具有透明性，以便红外光能够通过； 3.2.2 样品应具有一定的厚度，一般要求在0.01-0.1 mm； 3.2.3 为避免杂质干扰，样品宜尽量纯净。 3.3 开机与仪器预热 3.3.1 打开仪器电源，并确保相关指示灯亮起； 3.3.2 需要等待一段时间进行预热，以保证仪器达到稳定状态。 3.4 选择光谱区域和参数设置 3.4.1 根据实验需要，选择合适的光谱区域，通常有近红外、中红外和远红外等区域可供选择； 3.4.2 针对所选光谱区域，设置合适的参数，如波数范围、采样时间等。 3.5 放置并扫描样品 3.5.1 将待测样品放置在样品室内，并关闭样品室的气密门； 3.5.2 启动扫描功能，观察光谱曲线的实时显示。 3.6 数据分析和处理

“傅里叶”红外光谱仪结构简介

“傅里叶”红外光谱仪结构简介 傅里叶变换红外光谱仪（简称FTIR光谱仪），简称傅里叶红外光谱仪。它不同于色散红外光谱的原理。它是根据干涉后红外光的傅里叶变换原理研制的红外光谱仪。主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、探测器、各种红外镜、激光器、控制电路板、电源等组成。可对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 它克服了色散光谱仪分辨率低、光能输出小、光谱范围窄、测量时间长等缺点。它不仅可以测量各种气体、固体和液体样品的吸收光谱和反射光谱，还可用于短时化学反应测量。目前，红外光谱仪广泛应用于电子、化工、医药等领域。 傅里叶变换红外光谱仪主要由红外光源、分束器、干涉仪、样品池、探测器、计算机数据处理系统和记录系统组成。它是干涉式红外光谱仪的典型代表。与色散红外仪器的工作原理不同，它没有单色仪和狭缝，通过迈克尔逊干涉仪获得入射光的干涉图，然后通过傅里叶数学变换将时域函数干涉图转换为频域函数图。 介绍傅里叶红外光谱仪的组成和结构： 1光源：傅里叶变换红外光谱仪配备多个光源，用于测量不同范围的光谱。通常使用钨丝灯或碘钨灯（近红外）、碳化硅棒（中红外）、高压汞灯和氧化钍灯（远红外）。

2分束器：分束器是迈克尔逊干涉仪的关键部件。它的作用是将入射光束分为反射和透射两部分，然后将它们合成。如果可移动反射镜导致两个光束之间存在一定的光程差，则合成光束可能会导致相位长度或破坏性干涉。分束器的要求是入射光束在波数V处透射和反射一半，调制光束的振幅***。分束器是根据不同波段的使用，在不同的介质材料上添加相应的表面涂层而形成的。 3检测器：傅里叶变换红外光谱仪中使用的检测器与色散红外光谱仪中使用的检测器没有本质区别。常用的探测器有硫酸甘油三酯钛（TGs）、铌酸锶钡、碲化汞镉、锑化铟等。 4数据处理系统：傅里叶变换红外光谱仪数据处理系统的核心是计算机，其功能是控制仪器的运行，采集和处理数据。

红外吸收光谱仪的组成及作用

红外吸收光谱仪的组成及作用 红外吸收光谱仪是一种仪器或设备，用于测量材料在红外光波段范围 内的吸收光谱。它通过测量不同波长的红外光在被测物质上的吸收强度， 从而得到样品的红外吸收光谱。红外光谱是一种能够提供物质结构信息的 非常重要的分析技术，广泛应用于化学、医药、环境科学等领域。红外吸 收光谱仪的组成主要包括样品室、光源、单色器、探测器和信号处理器。 1.样品室：样品室是红外光谱仪中用于容纳样品的区域。在样品室中，样品被放置在一个透明的盒子中，光束传输系统可以通过盒子与样品进行 光谱测量。样品室通常是一个密封的空间，以确保在进行测量时不会受到 外部环境的干扰。 2.光源：光源是红外吸收光谱仪中产生红外光的部分。红外光源通常 使用的是一种称为白炙灯的强光源，它能够产生连续的红外光谱。光源可 以根据不同的需要进行选择，如氚灯、碳棒等。 3.单色器：单色器是一种将连续光谱中的不同波长分离的光学器件。 它由透镜、准直器和光栅等组成。光源产生的光经过单色器后，可以将不 同波长的光分离开来，只保留需要的特定波长范围内的光。 4.探测器：探测器是红外吸收光谱仪中用于测量样品吸收光强度的部分。探测器通常是一种灵敏的光电探测器，如红外光电二极管或红外光电 倍增管。它可以将光信号转换为电信号，并通过信号处理器进一步处理和 分析。 5.信号处理器：信号处理器是红外吸收光谱仪中用于处理和分析从探 测器接收到的电信号的部分。信号处理器可以对接收到的信号进行放大、

滤波、放大、数字化等处理，然后通过计算机或数据处理器进行进一步的 数据分析和解读。 1.提供物质结构信息：红外光谱可以提供物质分子的结构信息。不同 的化学结构在红外光谱图上表现出不同的吸收峰，通过对红外光谱的分析，可以确定物质的化学成分和结构特征。 2.定性分析：红外光谱可以用于物质的定性分析。不同的化合物在红 外光谱上表现出不同的吸收峰，通过对样品红外光谱图的比对和分析，可 以确定物质的组成和成分。 3.定量分析：红外吸收光谱也可以用于物质的定量分析。通过建立物 质的吸收峰与浓度之间的标定曲线，可以根据样品吸收峰的强度来确定物 质的浓度。 4.质量控制：红外吸收光谱可以用于物质的质量控制和质量检测。通 过与标准品的红外光谱进行比对，可以确定样品的纯度和成分，从而对生 产过程进行监控和控制。 总之，红外吸收光谱仪是一种非常重要的分析仪器，它能够提供物质 结构信息，实现定性和定量分析，并在质量控制中起到重要作用。

化学实验中的光谱仪器

化学实验中的光谱仪器 光谱仪器在化学实验中扮演着重要的角色。它们通过分析和测量样品的光谱，提供了关于物质组成和结构的宝贵信息。本文将介绍化学实验中常用的光谱仪器及其应用。 一、紫外可见光谱仪 紫外可见光谱仪是最常见的光谱仪器之一。它利用紫外和可见光的吸收特性来分析样品。该仪器由光源、光栅、样品室和光电探测器组成。在实验中，通过向样品中照射一束可见或紫外光，并测量样品对光的吸收程度，从而获得样品的吸收光谱。 紫外可见光谱仪在许多领域都有广泛的应用。例如，在药学中，可以用它来确定药物的纯度和浓度。在环境科学中，可以利用它来检测水中污染物的浓度。此外，紫外可见光谱仪还被用于食品科学、农业科学和生物化学等领域。 二、红外光谱仪 红外光谱仪是另一种重要的光谱仪器。它利用物质在红外辐射下吸收的特性来分析样品。红外光谱仪由光源、干涉仪、样品室和探测器等组成。在实验中，样品被置于样品室中，红外光被通过样品后，探测器将吸收的光信号转化为电信号，从而产生红外光谱图。 红外光谱仪在化学实验中的应用非常广泛。它可以用于鉴定有机化合物的结构，检测物质的功能基团以及分析样品的组成。在制药工业

中，红外光谱仪被用于药物质量控制和检测中间产物的纯度。此外，红外光谱仪还被广泛应用于材料科学、生态学和食品工业等领域。 三、质谱仪 质谱仪是一种先进的光谱仪器，它能够提供比其他光谱仪器更详细和准确的分析结果。质谱仪通过将样品中的分子分离并测量其质量和相对丰度，获得质谱图。质谱仪由离子源、质量分析器和探测器等组成。 质谱仪在化学实验中的应用非常广泛。它可以用于确认物质的结构和分析样品的组成。在有机化学中，质谱仪可以用于鉴定有机化合物的分子式、分子量以及它们的结构。在环境监测中，质谱仪被用于检测空气和水中的有机污染物。此外，质谱仪还在医学、地质学和天文学等领域发挥着重要作用。 总结起来，光谱仪器在化学实验中被广泛使用，包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪和质谱仪等。它们通过分析样品的光谱信息，提供了有关物质组成和性质的重要数据。光谱仪器在化学研究、工业生产和环境监测中发挥着关键作用，促进了科学的发展和进步。 以上是对化学实验中常用的光谱仪器的简要介绍，希望能够为读者提供一定的了解。

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。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。