紅外光譜儀的設(shè)計原理,你了解嗎?
更新日期:2021-09-14
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紅外光譜儀由紅外光源、光闌、干涉儀、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、氦氖激光器、控制電路和電源組成。來自紅外光源的輻射,經(jīng)過凹面反射鏡使成平行光后進(jìn)入邁克爾遜干涉儀,離開干涉儀的脈動光束投射到一擺動的反射鏡,使光束交替通過樣品池或參比池,再經(jīng)擺動反射鏡,使光束聚焦到檢測器上。
紅外光譜儀無色散元件,沒有夾縫,所以來自光源的光有足夠的能量經(jīng)過干涉后照射到樣品上然后到達(dá)檢測器,測量部分的主要核心部件是干涉儀,干涉儀是由固定不動的反射鏡(定鏡),可移動的反射鏡(動鏡)及分光束器組成,定鏡和動鏡是互相垂直的平面反射鏡。分光束器以45°角置于定鏡和動鏡之間,能將來自光源的光束分成相等的兩部分,一半光束經(jīng)分光束器后被反射,另一半光束則透射通過分光束器。
紅外光譜儀的紅外光譜圖是將邁克爾遜干涉儀動鏡掃描時采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行傅立葉變換得到的。在邁克爾遜干涉儀中,當(dāng)來自光源的入射光經(jīng)光分束器分成兩束光,經(jīng)過兩反射鏡反射后又匯聚在一起,再投射到檢測器上,由于動鏡的移動,使兩束光產(chǎn)生了光程差,當(dāng)光程差為半波長的偶數(shù)倍時,發(fā)生相長干涉,產(chǎn)生明線;為半波長的奇數(shù)倍時,發(fā)生相消干涉,產(chǎn)生暗線,若光程差既不是半波長的偶數(shù)倍,也不是奇數(shù)倍時,則相干光強(qiáng)度介于前兩種情況之間,當(dāng)動鏡聯(lián)系移動,在檢測器上記錄的信號余弦變化,每移動四分之一波長的距離,信號則從明到暗周期性的改變一次。