光谱测试系统(透射、反射、吸收、荧光、PL、拉曼、紫外可见红外)
光谱分析仪器有哪些
光谱分析仪器有哪些光谱分析仪器是一类广泛应用于科学研究、工业生产以及环境监测等领域的仪器设备。
它们通过测量不同波长的光在样品中的吸收、发射或散射情况,从而获得样品的光谱信息。
根据不同的工作原理和应用领域,光谱分析仪器可以分为多种类型。
一、紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计是一种常用的光谱分析仪器,它能够测量样品在紫外至可见光波段的吸收情况。
它主要由光源、光栅、样品池和光电探测器等部分组成。
通过此种仪器,我们可以测量物质的吸收光谱,从而分析样品的化学组成以及浓度等相关信息。
二、红外光谱仪红外光谱仪是利用物质在红外波段的吸收特点进行分析的仪器。
它主要由红外光源、样品室、光栅、检测器等组成。
红外光谱仪在有机化学、药学、食品安全等领域有着广泛的应用。
通过红外光谱仪,我们可以获得样品的红外吸收光谱,从而对样品的化学结构以及功能团进行分析。
三、质谱仪质谱仪是一种可进行分析和鉴定的高灵敏度仪器。
它主要由离子源、质谱分析器和检测器等组成。
质谱仪广泛应用于有机物、生物大分子以及环境样品等的分析。
通过质谱仪,我们可以得到样品的质谱图谱,并且可以鉴定样品的分子结构以及化学组成。
四、原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪是一种用于定量测定金属元素的仪器。
它的工作原理是利用样品中金属元素在特定波长的光照射下,吸收光的强度与金属元素的浓度成正比。
通过原子吸收光谱仪,我们可以测定样品中金属元素的含量,对于环境监测和质量控制等具有重要的意义。
五、核磁共振仪核磁共振仪是一种利用核磁共振现象来获得样品结构和相关信息的分析仪器。
它主要由磁场系统、射频系统以及探测系统等组成。
核磁共振仪广泛应用于有机化学、生物化学以及材料科学等领域。
通过核磁共振仪,我们可以确定样品的结构、分子间的相互作用以及动力学参数等。
光谱分析仪器在科学研究和工业生产中有着重要的应用价值。
不同类型的光谱分析仪器都具有各自的特点和优势,在不同领域有着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和发展,光谱分析仪器的性能和应用也将不断得到提升和扩展,为相关领域的研究和发展提供更加精确和可靠的分析手段。
拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用
拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用拉曼光谱的原理及应用拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。
这些技术是:CCD检测系统在近红外区域的高灵敏性,体积小而功率大的二极管激光器,与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。
这些产品连同高口径短焦距的分光光度计,提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。
1. 含义光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射,弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分,统称为拉曼效应。
当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来,产生散射光。
在垂直方向观察时,除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。
由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。
因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。
目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征。
2.拉曼散射光谱具有以下明显的特征:a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关;b.在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。
c.一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。
这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。
3.拉曼光谱技术的优越性提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量,此外。
①由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。
拉曼光谱仪器的构成及各部分的作用
拉曼光谱仪器的构成及各部分的作用
拉曼光谱仪是一种用于研究物质的分子结构和化学成分的仪器。
它主要由以下几个部分组成:
1. 激光源:激光源产生单色、单频、高亮度的激光光束,通常使用氩离子激光器、二极管激光器等。
2. 光学系统:光学系统包括透镜、反射镜和光栅等元件,用于对激光光束进行聚焦、衍射和分光,以及将样品上的散射光收集并传送到探测器上。
3. 样品室:样品室是放置待测样品的区域,通常有一个可调节的样品台,用于固定和定位样品。
4. 探测器:探测器用于接收样品产生的散射光,并转换为电信号。
常用的探测器包括光电二极管 (PD)、多道光电二极管阵列 (PDA) 和电荷耦合器件 (CCD) 等。
5. 分光光学系统:分光光学系统通过光栅或其他衍射元件将散射光按波长进行分离和选择,以便进行光谱分析。
6. 数据处理系统:数据处理系统包括计算机和相关的软件,用于控制光谱仪的操作、采集和处理光谱数据,并提供可视化的结果和分析报告。
拉曼光谱仪的工作原理是基于拉曼散射现象,当激光光束通过样品时,部分光子与样品中的分子相互作用,发生能量转移,产生了拉曼散射光。
通过测量和分析这些散射光的强度和频率变化,可以得到样品的拉曼光谱,从而了解样品的分子结构和化学成分。
总之,拉曼光谱仪器的各部分在整个测量过程中起着不同的作用,从激光源的产生到探测器的信号接收,再到数据处理与分析,每个部分都是不可或缺的,共同完成对样品的拉曼光谱分析。
红外与拉曼光谱的比较
极化率是分子的平均偶极矩u与电场强度E的比 值。符号α ;u=αE 它是统计平均值
拉曼光谱和红外光谱的互相补充 1)同种分子的非极性键S-S,C=C,N=N,CC产生强拉曼谱 带, 随单键双键三键谱带强度增加。 2)红外光谱中,由C N,C=S,S-H伸缩振动产生的谱带一 般较弱或强度可变,而在拉曼光谱中则是强谱带。
40—4000cm-1
光谱产生的方式 吸收光谱
散射光谱
检测对象
化学分子的的偶极距
分子的电子云的极化。
测定要求 水溶液样品
谱图信息
能斯特灯、碳化硅棒等作光源; 激光作光源;样品不需前处理 样品需前处理
水的吸收强,严重影响测试结 吸收弱,可以应用于生物的活体测试 果,限制了应用领域
主要反映分子的官能团
主要反映分子的骨架,用于分析生物 大分子
拉曼光谱技术 的特点
一些缺点
信号强度弱 有荧光干扰 数据库仍然不全
THANKS
照射过程中,光子与分子之间没 有能量交换,光子只改变运动方 向,不改变频率
照射过程中,光子与分子之间 发生能量交换,光子不仅改变 运动方向,而且改变频率
小结:红外与拉曼原理的区别
红外光谱 吸收;分子在振动跃迁过程中有偶极矩的改变
偶极矩指正、负电荷中心间的距离d和电荷中心 所带电量q的乘积,表达式为μ=qd,方向规定为 从正电中心指向负电中心。
3)环状化合物的对称振动常常是最强的拉曼谱带。
5)C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。
红外与拉曼谱图对比
红外:基团 拉曼:分子骨架的测定
甲基的特征吸收频率: 2960cm-1 2870cm-1 1460cm-1 1380cm-1
光谱分析仪器有哪些
光谱分析仪器有哪些光谱分析是一种利用光学原理来进行检测、分离和定量分析的方法。
光谱分析技术被广泛应用于化学、生物、环境科学等领域,可以对各种物质进行分析和鉴定。
光谱分析需要用到相应的仪器设备,下面将就几种光谱分析仪器进行介绍,主要包括紫外可见分光光度计、红外光谱仪、拉曼光谱仪和荧光光谱仪。
一、紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)是通过发射电磁波并测量样品反射、散射或透射光线的强度来获得样品的吸收谱的仪器。
这种仪器适用于吸收性变化比较明显的样品,如有机化合物、无机中间体和材料等。
紫外可见分光光度计主体部分由专门的光源系统、单色器、样品室、检测系统和计算机控制系统构成。
该仪器操作简便、分辨率高、速度快、灵敏度高且最小检测量低。
二、红外光谱仪红外光谱仪(Infrared Spectrometer)是一种检测物质的振动和旋转能级交互作用,从而确定样品分子结构和成分的仪器,适用于分析有机化合物、聚合物、大分子化合物、生物分子等。
这种仪器使用的光谱区域为4000-400cm^-1,所检测到的信号是样品分子的吸收能级信号。
红外光谱仪通常包括光源、样品室、单色仪和探测器。
其主要优点包括测试非破坏性、易于实施等特点。
三、拉曼光谱仪拉曼光谱仪(Raman Spectroscope)是一种通过测量样品散射的弱激发的光线来检测分子、化合物、晶体等物质结构信息的仪器。
在该仪器中,通过激发激光束与样品相互作用,使样品分子发生振动并产生散射光,在样品散射光束过程中捕获弱散射光,并通过光谱仪对弱散射光进行测量。
拉曼光谱仪适用于检测无色、无味、无毁坏性物质的结构,如高分子材料、生物大分子、有机/无机化合物等。
四、荧光光谱仪荧光光谱仪(Fluorescence Spectrometer)是一种通过制作激发光与样品相互作用导致样品吸收激发能而产生荧光的现象,然后进行检测的仪器。
测量样品在激发过程中释放出荧光,通过检测样品中的荧光信号来识别样品的不同成分和结构信息。
光谱检测技术分类
光谱检测技术分类
光谱检测技术是一种利用光学原理、仪器和设备来进行对物质进行检测和分析的技术。
按照光谱的相应技术原理和实现方式可以将其分类如下:
1. 原子光谱技术:主要是利用原子中某些元素原子中电子跃迁的原理,通过测量被样品吸收、散射或发射光谱,来检测样品中某些元素的存在和含量。
2. 分子光谱技术:主要是利用化学分子在光学激励下吸收和散射电磁辐射的原理,通过测量吸收、散射或发射的光谱,来检测样品中各种化学分子的存在和含量。
3. 荧光光谱技术:主要是利用物质在外加能量作用下激发至高能量的原子或分子,再被激发基态返回时放出相应激发能量的电磁波,通过测量物质在外界激发条件下放出的荧光光谱,来检测物质的量和质。
4. 红外光谱技术:主要是利用物质分子在光学激励下所表现出的振动、转动、伸缩等谱带,测量样品在红外光谱范围内吸收和散射的光,来检测样品成分的质和量。
5. 电子能谱技术:主要是利用物质中电子能级在外物能作用下的移位,通过测量物质在外加电场或电子束激励下所放出电子的能量和角度分布等信息,来检测样品中元素的分布和性质等。
6. 质谱技术:主要是利用物质分子离解产生的离子,通过质量分析来检测样品成分的质和量。
不同的光谱技术原理和实现方式各具特点,可以互相补充和协同,能够广泛应用于微量元素分析、药物分析、环境检测、材料成分分析等多个领域。
光谱分析仪器有哪些
光谱分析仪器有哪些光谱分析是一种基于物质与光之间的相互作用关系来研究物质性质的方法。
光谱分析仪器是用来测定、记录和分析物质吸收、发射或散射光的设备。
光谱分析仪器广泛应用于化学、生物、环境、材料等领域。
本文将介绍光谱分析仪器的主要类型和应用。
一、紫外-可见光谱仪紫外-可见光谱仪是一种测量物质对紫外光和可见光的吸收或发射的仪器。
它在紫外光(200-400 nm)和可见光(400-800 nm)范围内具有较高的灵敏度和精确度。
紫外-可见光谱仪主要由光源、样品室、棱镜或光栅、检测器等组成。
该仪器常用于药学、环境监测、食品安全等领域的质量控制和研究。
二、红外光谱仪红外光谱仪是用来测量物质对红外光的吸收或发射的仪器。
红外光谱(4000-400 cm^-1)区域包含了许多有关物质分子结构和化学键的信息。
红外光谱仪主要由光源、干涉仪、检测器等组成。
它广泛应用于有机化学、无机化学、材料科学等领域的结构分析和鉴定。
三、拉曼光谱仪拉曼光谱仪是一种用来测量物质散射的仪器。
拉曼光谱基于拉曼散射现象,通过测量物质散射光的频率偏移来获得物质分子的结构和振动信息。
拉曼光谱仪主要由激光器、样品室、光栅、检测器等组成。
它在化学、材料科学、生物医学等领域具有重要应用价值。
四、质谱仪质谱仪是一种用来测定物质分子质量和结构的仪器。
质谱仪基于物质分子的质荷比(m/z)来分析物质样品中的化合物组成。
质谱仪主要由离子源、质量分析器、检测器等组成。
它在有机化学、环境科学、药物研发等领域具有广泛应用。
五、核磁共振仪核磁共振(NMR)仪是一种用来研究物质中原子核自旋的仪器。
核磁共振仪通过在外加磁场和射频电磁场的作用下,测量样品中原子核的共振吸收信号以获得物质结构和性质信息。
核磁共振仪由磁体、探测器、射频系统等组成。
它在化学、生物医学、材料科学等领域发挥着重要作用。
综上所述,光谱分析仪器包括紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、质谱仪和核磁共振仪等。
紫外可见近红外光谱仪结构
紫外可见近红外光谱仪结构紫外可见近红外光谱仪(UV-Vis-NIR光谱仪)是一种广泛应用于光学分析领域的仪器,用于测量材料在紫外(UV)、可见(Vis)、近红外(NIR)区域的光谱特性。
下面是UV-Vis-NIR光谱仪的一般结构和组成部分:1.光源:光谱仪通常配备了一个光源,用于产生光束以照射样品。
光源一般采用氘灯或钨灯,来提供紫外和可见光谱范围的光线,同时一些仪器也配备了近红外光源。
2.光学系统:光谱仪的光学系统包括多个光学元件,如反射镜、光栅、滤光片等。
这些元件用于分散和选择不同波长的光,使其通过样品和到达检测器。
光栅是一种常见的光分散元件,用于将光按波长进行分光处理。
3.样品室:样品室是放置样品的装置,以接收光线进行测量。
样品室通常是一个透明的容器,内部装有样品架或样品池。
在紫外可见光谱仪中,样品室通常是光密封的,以防止外界光线的干扰。
4.检测器:用于测量样品室中经过的光线的强度的检测器位于样品室的另一侧。
常用的检测器包括光电二极管(Photodiode)和光电倍增管(Photomultiplier Tube),它们能够将光信号转化为电信号。
近红外光谱仪通常配备更敏感的探测器,如InGaAs探测器。
5.信号处理和数据分析部分:光谱仪配备了相应的电路和软件,用于信号放大、滤波、数据记录和分析。
它可以对接收到的光信号进行处理和展示,在计算机上生成光谱图像,并提供相关的分析结果。
这些部分组合在一起,构成了UV-Vis-NIR光谱仪的基本结构,它们协同工作,使光谱仪能够测量不同波长范围内的光谱特性,应用于物质分析、化学研究和材料科学等领域。
uv-vis-nir原理
UV-Vis-NIR(紫外-可见-近红外)光谱仪是一种用于测量物质吸收和反射光谱的仪器。
它基于物质对不同波长的光的吸收和反射特性,通过测量样品在紫外、可见和近红外光谱范围内的吸收和反射光强来分析样品的化学成分和结构。
UV-Vis-NIR光谱仪的工作原理基于比尔-朗伯定律,该定律描述了光通过物质时的吸收行为。
根据该定律,物质吸收的强度与物质的浓度成正比,与光程长度成正比,与物质的摩尔吸光系数成正比。
因此,通过测量样品吸收的光强,可以推断出样品中物质的浓度。
UV-Vis-NIR光谱仪通过将样品暴露在一束连续的光源下,然后测量样品吸收或反射的光强来工作。
光源通常是一束白光,它包含了紫外、可见和近红外光谱范围内的各种波长。
样品与光源相互作用后,光通过样品并进入光谱仪的检测器。
检测器测量样品吸收或反射的光强,并将其转换为电信号。
UV-Vis-NIR光谱仪通常使用光栅或干涉仪作为波长选择器。
光栅通过将光分散成不同波长的光束,然后选择特定波长的光束进入检测器。
干涉仪则通过干涉光束的方式选择特定波长的光束。
选择器将特定波长的光束传递给检测器,其他波长的光束被滤除。
最后,通过分析样品在不同波长下的吸收或反射光强,可以绘制出UV-Vis-NIR光谱图。
这些光谱图可以用于确定样品的化学成分、浓度、结构等信息。
光谱分析仪器有哪些
光谱分析仪器有哪些在科学研究、工业生产、环境监测等众多领域,光谱分析仪器都发挥着至关重要的作用。
它们能够帮助我们获取物质的成分、结构以及性质等关键信息。
那么,常见的光谱分析仪器都有哪些呢?首先要提到的是原子吸收光谱仪(AAS)。
它主要用于定量分析样品中的金属元素。
其工作原理是基于气态的基态原子对特定波长的光具有吸收作用。
当光源发出的特征辐射通过样品蒸气时,被待测元素的基态原子所吸收,从而测量出吸光度,进而得出样品中该元素的含量。
这种仪器具有灵敏度高、选择性好、准确度高等优点,被广泛应用于地质、冶金、环保、食品等行业中金属元素的检测。
接下来是原子发射光谱仪(AES)。
它通过测量原子在受到激发后发射的特征光谱线的强度来确定物质的组成和含量。
原子发射光谱仪可以同时测定多种元素,分析速度快,适用于定性和定量分析。
在钢铁、有色金属、地质矿产等领域有着广泛的应用。
分子吸收光谱仪也是常见的一类。
比如紫外可见分光光度计(UVVis),它利用物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱来进行定性和定量分析。
这种仪器操作简便、价格相对较低,常用于化学、生物、医药等领域中对有机物和无机物的分析。
红外光谱仪(IR)也是分子吸收光谱仪的一种。
它通过测量物质对红外光的吸收情况来确定分子的结构和化学键信息。
红外光谱对于有机化合物的结构鉴定非常有用,可以区分不同的官能团和同分异构体。
在化学、材料科学、制药等领域有着重要的应用。
荧光光谱仪则是通过测量物质在受到激发后发射的荧光强度和波长来进行分析。
它具有很高的灵敏度,能够检测到极低浓度的物质。
在生物化学、环境监测、药物分析等领域发挥着重要作用。
拉曼光谱仪也是一种重要的光谱分析仪器。
它基于拉曼散射效应,测量散射光与入射光频率的差异来获取分子的振动和转动信息。
拉曼光谱可以提供关于分子结构、晶型、相变等方面的信息,在材料科学、化学、生物医学等领域有广泛应用。
除了上述几种常见的光谱分析仪器外,还有一些特殊用途的光谱仪。
光谱仪类型与应用
光谱仪类型与应用
光谱仪是一种用于测量光的波长分布的仪器。
根据原理和应用,光谱仪可以分为多种类型,常见的有以下几种:
1. 分光光度计:用于测量光的强度和波长,常用于化学分析、生物学和环境科学等领域。
2. 紫外可见光谱仪(UV-Vis光谱仪):用于测量紫外线和可
见光范围内的光谱,常用于材料科学、化学分析和生物学研究等领域。
3. 红外光谱仪(IR光谱仪):用于测量红外线范围内的光谱,常用于材料科学、化学分析和环境监测等领域。
4. 质谱仪:结合了质量分析与光谱分析的技术,用于测量物质的分子结构与组成,常用于有机化学、药学和环境科学等领域。
5. 核磁共振光谱仪(NMR光谱仪):用于测量物质中原子核
的共振频率,常用于化学、材料科学和生物医学等领域。
6. 近红外光谱仪(NIRS光谱仪):用于测量近红外光范围内
的光谱,常用于食品、农业和医学等领域。
不同类型的光谱仪具有不同的测量范围、分辨率和精度,适用于不同的应用领域。
光谱仪的广泛应用促进了科学研究、工业生产和环境监测等领域的发展。
光谱分析技术和相关仪器
光谱分析技术和相关仪器光谱分析技术是一种常见的分析化学方法,可用于分析和确定物质的化学成分和结构。
它是通过测量物质对不同波长的光的吸收、散射或发射来获取信息的。
光谱分析技术有很多种,包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、质谱等。
紫外可见吸收光谱(UV-Vis)是一种常见的光谱分析方法,通过测量物质在紫外和可见光波段的吸收特性来确定物质的浓度和化学结构。
它在分析有机化合物、无机离子和生物分子等方面广泛应用。
使用紫外可见光谱仪,光从光源通过样品后被检测器接收,根据吸收光的强度可以获得样品的吸光度。
红外光谱(IR)是一种通过测量物质对红外光的吸收来确定化学结构和功能的技术。
红外光谱常用于有机化学、聚合物材料和药物分析等领域。
红外光谱仪可以测量物质对不同波长的红外光的吸收强度,从而分析物质中存在的键和官能团。
拉曼光谱是通过测量物质对拉曼散射光谱的特性来获取信息的一种光谱分析技术。
拉曼光谱具有独特的分析优势,可以无需样品前处理,快速获取高分辨率数据。
拉曼光谱广泛应用于无机材料、生命科学和环境分析等领域,可以用于确定物质的结构和组成。
质谱是一种通过测量物质离子的质量和相对丰度来确定其组成和结构的分析技术。
质谱仪将样品分子离子化并加速,然后根据其运动轨迹的差异进行分离和检测。
质谱广泛应用于有机化学、生物分析和环境监测等领域,可以提供高分辨率和高灵敏度的分析结果。
在光谱分析中,仪器的选择和性能是至关重要的。
常见的光谱仪器包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、质谱仪等。
这些仪器通常由光源、光学系统、样品室和检测器等组成。
光源是提供光线的部件,常用的光源包括氘灯、氙灯和钨灯等。
不同的光源适用于不同的光谱分析方法。
光学系统包括准直器、光栅和光学器件等,用于准直、分光和调整光路。
准直器负责将光束变为平行光线,光栅则用于将光束分散为不同波长的光。
样品室是载有样品的部分,它通常是一个透明的室,用于放置待测样品。
样品室需要能提供稳定的环境温度和压力,以保证测试结果的准确性。
分析化学中几种常用的分析仪器
分析化学中几种常用的分析仪器分析化学是一门研究物质组成和性质的科学,它主要依赖于一系列仪器和设备来进行样品的分析和检测。
下面将介绍几种在分析化学中常用的仪器及其原理和应用。
1. 紫外-可见光谱仪(UV-Vis Spectrophotometer)紫外-可见光谱仪是用于测量物质在紫外和可见光波段的吸收和反射特性的仪器。
它基于光的吸收原理,通过测量样品对不同波长的光的吸收程度,可以得到样品的吸收光谱图。
紫外-可见光谱仪广泛应用于定性和定量分析、溶液浓度测定、酸碱度测定等领域。
2. 原子吸收光谱仪(Atomic Absorption Spectrophotometer)原子吸收光谱仪是用于测量物质中金属元素含量的仪器。
它利用原子吸收物质的特性,通过样品中其中一种金属元素的吸收特性来确定其含量。
原子吸收光谱仪广泛应用于环境监测、土壤分析、食品安全等领域。
3. 气相色谱仪(Gas Chromatograph,GC)气相色谱仪是用于分离和定性分析复杂混合物的仪器。
它基于样品中不同组分在移动相(气体)和静止相(固体或液体)之间的分配系数不同,通过分离目标化合物并通过检测器进行检测和定性分析。
气相色谱仪广泛应用于石油化工、食品添加剂、药物分析、环境污染等领域。
4. 液相色谱仪(Liquid Chromatograph,LC)液相色谱仪是用于分离和纯化化合物的仪器。
它利用不同化合物在移动相(液体)和静止相(固体或液体)之间相互作用力的差异,通过分离目标化合物并进行定性和定量分析。
液相色谱仪广泛应用于制药、食品、环境保护、农业等领域。
5. 质谱仪(Mass Spectrometer,MS)质谱仪是一种用于确定化合物分子结构、分子量和化学组分的仪器。
它通过将化合物中的分子转化为离子,并根据离子在电场和磁场中的运动轨迹进行分析和定性或定量测定。
质谱仪广泛应用于有机化学、药物研发、环境科学、天体物理等领域。
这些仪器主要用于样品的分离、纯化、定性和定量分析,并在化学分析、生物分析、环境分析等领域发挥了重要作用。
光谱检测项目
光谱检测项目
光谱分析仪能检测看到肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、X
射线等;通过光谱仪测知物品中含有何种元素;光谱仪可对物质的结构和成分进行定量分析和处理;可通过光探测器的不同波长的位置,来测量谱线的强度。
光谱仪是将成分复杂的光,分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成。
利用光谱仪可测量物体表面反射的光线,通过光谱仪将物体的反射光分解,光谱分析仪能清楚的检测出物质中所含的元素,在工业生产中有很大的作用。
光谱分析仪介绍光谱分析仪的分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,由发射光谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量。
把试样在能量的作用下蒸发、原子化,并使气态原子的外层电子激发至高能态。
当从较高的能级跃迁到较低的能级时,原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。
这一过程称为蒸发、原子化和激发,需借助于激发光源来实现。
把原子所产生的辐射进行色散分光,按波长顺序记录在感光板上,就可呈现出有规则的光谱线条,即光谱图。
以上内容参考:百
度百科——光谱分析仪。
仪器分析作业:荧光、紫外、红外
傅立叶变换红外光谱仪曹文芳 1014061420一、仪器结构傅立叶变换红外光谱仪的工作原理图固定平面镜、分光器和可调凹面镜组成傅立叶变换红外光谱仪的核心部件-迈克尔干涉仪。
由光源发出的红外光经过固定平面镜反射镜后,由分光器分为两束:50%的光透射到可调凹面镜,另外50%的光反射到固定平面镜。
可调凹面镜移动至两束光光程差为半波长的偶数倍时,这两束光发生相长干涉,干涉图由红外检测器获得,经过计算机傅立叶变换处理后得到红外光谱图。
IRPresting-21型傅立叶变换红外光谱仪具300入射迈克尔逊密闭型干涉仪,单光束光学系统,空冷陶瓷光源,镀锗KBr基片分束器,温度可调的DLATGS 检测器,波数范围7,800~350cm-1,S/N大于40,000∶1(4 cm-1,1分钟,2,100 cm-1附近,P—P),具有自诊断功能和状态监控器。
可收集中红外、近红外、远红外范围光谱。
二、实验原理原理概述:红外吸收光谱分析方法主要是依据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息进行测定。
一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。
所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到红外光谱图。
红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。
三、操作步骤1 、开机前准备开机前检查实验室电源、温度和湿度等环境条件,当电压稳定,室温为21±5℃左右,湿度≤65%时才能开机。
2、开机始终保持红外光谱仪右下侧黄色灯亮(除湿器指示灯);开机时,首先打开右下侧仪器电源开关,此时绿灯亮,稳定半小时,使得仪器能量达到最佳状态。
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
1.光源:通常使用红外灯泡或者拉曼散射器作为光源,可以产生红外
光线。
2.干涉仪:光线从光源射到干涉仪中,经过分光镜和半反射镜的作用,将光线分成参考光和样品光。
干涉仪的作用是将两个光程的光线进行干涉,以测量吸收光谱。
3.样品池:样品池是一个容纳样品的小室,用于容纳样品并将其暴露
于光束中。
样品池通常由透明的材料制成,如氯化钠或氯化钾。
4.探测器:红外吸收光谱仪通常使用光电二极管(PbSe或InSb)或
半导体探测器作为探测器。
当样品吸收红外光时,光电二极管会转换成电
信号,通过放大和处理电信号可以得到样品的吸收光谱。
1.定性分析:根据不同化学键和分子结构吸收红外光的特性,可以通
过红外光谱分析确定样品中的化学键和功能性基团,从而确定样品的成分
和结构。
2.定量分析:通过测量红外吸收带的吸光度,可以根据兰伯特-比尔
定律得到吸光度与样品浓度之间的关系,从而进行定量的分析。
3.动力学研究:通过红外吸收光谱仪,可以研究化学反应、催化作用、聚合反应等过程中物质的变化,探究反应机理和反应动力学。
4.结构分析:通过红外光谱可以研究样品中的分子结构,如键长、键角、立体构型等。
结合其他分析方法,可以确定样品的三维结构。
总之,红外吸收光谱仪是一种非常重要的分析工具,它在化学、生物、材料科学等领域的研究中发挥着重要作用。
吸收光谱仪的基本构造
吸收光谱仪的基本构造吸收光谱仪(Absorption Spectrophotometer)是一种用于分析、检测和测量样品中物质吸收光谱的仪器。
它的基本构造如下:1. 光源系统吸收光谱仪的光源系统通常使用氙灯或钨丝灯,产生可见光、紫外光或近红外光等不同波长的光线。
灯的亮度可以通过光强调节器(调节灯丝电流)进行控制,以使光线的强度达到最佳状态,并可以进行波长扫描,以实现对复杂样品的分析。
2. 光学系统吸收光谱仪的光学系统包括凹面反射镜、入射狭缝、光栅、出射狭缝、检测器等组件。
其中,凹面反射镜用于把来自光源的光线聚焦在入射狭缝上,光栅用于将光分散成不同波长的光线,出射狭缝则用于选择特定波长的光线通过,进入检测器进行检测和测量。
3. 检测系统吸收光谱仪的检测系统通常使用光电二极管(Photodiode)或光电倍增管(Photomultiplier Tube)等检测器来测量样品中吸收的光谱。
当光线穿过样品时,吸收部分光谱的能量,检测器可以测量被吸收光线的能量,然后转换为电信号,通过放大电路和转换电路,最终输出为一个光谱图。
4. 电子控制系统吸收光谱仪的电子控制系统主要控制光源和检测器的工作状态,以及波长扫描、零校准、样品测量等操作。
通常使用微处理器或计算机控制仪器的自动化操作,提高操作效率和精度。
5. 样品室吸收光谱仪的样品室通常采用双光束设计,即样品和基准溶液(或空气)分别通过两条光路测量,在波长扫描时, 通过自动转盘更换不同离子的样品溶液、标准溶液和空白溶液, 每个波长都记录吸光度,以绘制出整个波长范围的吸收光谱曲线。
6. 数据处理系统吸收光谱仪的数据处理系统通常使用计算机进行数据的处理和分析,可以进行光谱图像的数字化和储存、峰识别和积分、定量分析等操作。
同时, 可以应用多种化学分析技术, 如光度法、比色法、荧光法、色谱法、电化学法等, 从而实现更加精确的定量及定性分析。
吸收光谱仪在物质分析领域有着广泛的应用,如医学、农业、生物、环境等领域,可以对不同类型的物质进行快速、准确的检测和测量,对于研究物质的性质和结构、探究物质的变化过程和反应机理等方面都有着重要的作用。
拉曼光谱仪种类
拉曼光谱仪种类
拉曼光谱仪的种类主要包括以下几种:
1. 传统拉曼光谱仪:传统拉曼光谱仪使用单色光激发样品,并通过单个探测器收集来自样品的散射光。
传统拉曼光谱仪适用于常规的拉曼光谱测量。
2. 可见光拉曼光谱仪:可见光拉曼光谱仪使用可见光激发样品,并收集来自样品的拉曼散射光。
相比于传统拉曼光谱仪,可见光拉曼光谱仪能够提供更高的信噪比和更低的背景噪音。
3. 近红外拉曼光谱仪:近红外拉曼光谱仪使用近红外光激发样品,可以检测到较长的拉曼位移。
近红外拉曼光谱仪对于有机物、生物体和药物等样品的分析非常有用。
4. 显微拉曼光谱仪:显微拉曼光谱仪结合了光学显微镜和拉曼光谱仪的功能,可以在微小的区域内进行拉曼光谱测量。
显微拉曼光谱仪广泛应用于材料科学、生物科学和纳米技术等领域。
5. 激光共聚焦拉曼光谱仪:激光共聚焦拉曼光谱仪结合了激光共聚焦显微镜和拉曼光谱仪的功能,可以实现高分辨率的三维映射和拉曼光谱测量。
激光共聚焦拉曼光谱仪在生物医学领域和纳米材料研究中具有广泛应用。
光谱测试系统(透射、反射、吸收、荧光、PL、拉曼、紫外可见红外)
□光谱范围:250-1700nm(Up to 2.2um 可选) □系统空间分辨率:约 10um(1um 可选) □适合晶圆尺寸:2 英寸,4 英寸 □工作距离:30.5mm(Z 轴可调) □XY 电动样品台,最大速率:30mm/sec □激光波长可选范围:266-1064nm □各种 ND 滤光片实现激光能量可调范围:2%-99% □含激光线窄带滤光片和截止滤光片
1um@442nm(TEM00 Mode,100X 物镜)
光
□PL& Raman 扫描成像可选,可实现 1um 步距的分辨
学
平
□光谱范围:300-500nm(标配);400-700nm(可选)
台
主要规格
□激光器:30mW@325nm,110mW@442nm,TEM00 模
□分别针对于 325nm 和 442nm 的高性能激光线截止滤光片
光
了关键数据反馈。除了 LED,PL 谱成像仪还适用于多种光电子材料(如高密度 DVD 和蓝光光碟用 UV 激光二极管)的制备过程。
源
PL 谱扫描成像仪通过集成的反射光谱仪,我们可以同时测得薄膜厚度图像,因此仅仅一个工具就提供了复杂的材料特性分析。
和 激
光
器
Maple 系列 PL 谱扫描成像仪 Micro/Macro PL Mapping System
785nm 等
□薄膜厚度测量,厚度范围:10nm-50um,1nm 分辨率
光
□采用氘灯溴钨灯复合光源
学
□自动装载、卸载、定位,每 25 片一包
平
台
光 学 元 件
六、LE-SP-SR 光电探测器光谱响应度测量系统 Spectral Response Measurement System
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元 件
□ 宽光谱范围全自动光谱扫描
□ 系统由激发光源部分、样品室部分、分光部分、探测部分、信号采集处理部分、软件部分组成
□ 采用了高通光效率、低杂散光水平的单色仪和优化的光路
光
□ 采用锁相放大器进行信号的处理,大大的提高了系统的信噪比
电
□ 系统经过多年技术积累和客户的成功使用经验,具有很高的可靠性
探
785nm 等
□薄膜厚度测量,厚度范围:10nm-50um,1nm 分辨率
光
□采用氘灯溴钨灯复合光源
学
□自动装载、卸载、定位,每 25 片一包
平
台
光 学 元 件
六、LE-SP-SR 光电探测器光谱响应度测量系统 Spectral Response Measurement System
光
应用范围
电
□本系统专门用于测试光电探测器及各种光电转换材料和器件的光谱响应曲线。针对太阳能电池领域,可以测试太阳能电池的
器
□宽光谱范围,覆盖了紫外可见和红外
□结构设计紧凑,高分辨率
主要规格
光
□光谱范围:200-1100nm(Up to 2200nm 可选)
机
□采用低噪声线阵 CCD,2048 象素
产 品
□适合晶圆尺寸:2 英寸、4 英寸、6 英寸、8 英寸
□多种激光波长可选:266nm、325nm、375nm、405nm、532nm、658nm、
测
□ 采用模块化设计,使用灵活,便于功能扩展和升级
弱
&
□ 可实现样品原位测量
信
□ 可升级做显微的 PL 光谱测试
号
处
□ 可升级做 EL 电致发光测量
理
□ 可升级做电场调制光谱
□ 可升级做透射、反射光谱测试
太 阳
五、PL 谱扫描成像仪 PL Mapping System
能
电 池
PL 谱扫描成像仪 PL Mapping System
1um@442nm(TEM00 Mode,100X 物镜)
光
□PL& Raman 扫描成像可选,可实现 1um 步距的分辨
学
平
□光谱范围:300-500nm(标配);400-700nm(可选)
台
主要规格
□激光器:30mW@325nm,110mW@442nm,TEM00 模
□分别针对于 325nm 和 442nm 的高性能激光线截止滤光片
测 试
PL 光谱是被大家所接受的一种非接触、非破坏性的材料特性分析手段,并广泛地用于半导体的开发和工序控制。通过晶圆的室
仪
温 PL 谱可以给出合金成分均匀性、材料品质以及在基底、磊晶层、器件结构中的缺陷等重要信息。PL 谱扫描仪广泛用于科研、R&D、
器
生产和质量控制领域。
空间分辨的 PL 光谱也是太阳能电池领域的重要分析工具,特别是开发和生产基于合金的薄膜太阳能电池(如 ClGs or CdTe)
: 光谱仪器 光谱测试系统 Spectral Measurement Systems
光
光谱测试系统 Spectral Measurement System
谱 仪
器
Total Solution 我们致力于为您提供完备的光谱测量解决方案
一、LE-SP-ES 发射光谱/光源测量系统 Emission Spectra and Light Source Measurement System
减少了杂散光的影响
□ 选用高灵敏度探测器光电倍增管和 TE 致冷型铟镓砷探测器
□ 可配合锁相放大器和光学斩波器,极大提高了系统的信噪比
光
机
□ 激发源:氙灯 (另外有氘灯、汞灯、激光器、X 射线等光源可选)
产 品
□ 可同时做激发谱及发射谱,对于未知材料提供了更有效的分析
□ 模块化设计,结构灵活,方便升级
光
七、 LE-SP-Raman 拉曼光谱测量系统 Raman Measurement System
谱 仪
Ramboss 显微拉曼和 PL 谱扫描成像测试系统
器
应用范围
Micro Raman&PL Mapping System
□材料科学、半导体材料等
光
□纳米技术
源
□化学、医药、生物医学
和 激
□碳工业,如碳纳米管的表征和类金刚石薄膜的品质控制
□BX41 显微镜体
光
□显微物镜:40X 紫外物镜;10X 和 100X 可见光近红外物镜; 500mm、750mm 高分辨率的光谱仪可选)
器
理数据,而 PL 谱扫描成像仪可满足客户的这些需要。它通过对激光激发情况的高级控制使 PL 数据与电致发光(EL)测试信息精确
匹配,提升了批次外延层生长的回馈速度,从而可对 LED(尤其是绿光 InGaN LED)的量产进行精确预测。传统绿光 LED 波光的测
量是在加工完晶圆后对其进行电气测量,但 PL 谱扫描成像仪却可在晶圆加工前预言 LED 的性能,为外延片生产工艺优化控制提供
四、LE-SP-PL PL 光致发光测试系统(常温和低温)Photoluminescence Measurement System
光
应用范围
学
□ 测试半导体材料或其它发光特性材料在激光激发下产生的荧光光谱。常见系统采用紫外或近紫外激光激发半导体材料(III-V
平
台
族如 GaN 等,II-VI 族如 ZnO、CdTe 等)产生荧光,或用可见和红外激光器激发稀土掺杂的玻璃或晶体材料产生荧光,通过
2
: 光谱仪器 光谱测试系统 Spectral Measurement Systems
的领域,PL 谱扫描成像仪的应用非常广泛。PL 光谱提供了能带结构和半导体的合金成份的详细信息,通过这些信息,我们可以高精
光 谱
度地分析出缺陷的密度和能级。
仪
随着外延材料产量增加、限度变窄,客户们对测量工具的要求不仅是提供精确的测量,还包括缩短达成良品率所用时间必需的处
光
□宝石、地质和矿物鉴别分析
器
□司法刑侦科学
□艺术品和古董油漆和颜料的分析和修复
□食品科学和食品安全
光
主要特色
机
□325nm UV 激发 PL Mapping
产 品
□442nm 激发显微 Raman 光谱
□两个 CCD 相机用于 1600X 和 10000X 样品监测
□光斑分辨率:1um@325nm(TEM00 Mode,40X UV 物镜)
仪
器
应用范围
□通用的 PL 光谱分析,III-V 族等半导体材料的 PL 光谱分析,荧光光谱测试;
□针对 LD 激光二极管、LED 发光二极管、Epi-Wafer 外延片、太阳能电池等的扫描光谱成像检测;
光
□另外还可以测试薄膜厚度(可选功能);
源
主要特色
和 激
□高性能,高性价比
光
□高速自动系统(特别适合大规模生产使用)
光 机 产 品
光 学 平 台
光 学 元 件
光 电 探 测 弱 信 号 处 理
太 阳 能 电 池 测 试 仪 器
3
&
: 光谱仪器 光谱测试系统 Spectral Measurement Systems
光 谱
Maple-X 系列 高速 PL 谱扫描成像仪 High Speed PL Mapping System
光
了关键数据反馈。除了 LED,PL 谱成像仪还适用于多种光电子材料(如高密度 DVD 和蓝光光碟用 UV 激光二极管)的制备过程。
源
PL 谱扫描成像仪通过集成的反射光谱仪,我们可以同时测得薄膜厚度图像,因此仅仅一个工具就提供了复杂的材料特性分析。
和 激
光
器
Maple 系列 PL 谱扫描成像仪 Micro/Macro PL Mapping System
球面光学元件光谱分析
太
□ 校正线性度:99.8%
平面光学元件光谱分析仪
阳 能
电
池
测
试
仪
器
&
1
: 光谱仪器 光谱测试系统 Spectral Measurement Systems
光
谱 仪
三 、LE-SP-FL 荧光光谱测量系统 Fluorescence Photometer
器
应用范围
□ 测试材料的荧光发射谱和激发谱。荧光检测技术广泛用于材料科学领域(各种发光材料、荧光粉、半导体材料、稀土材料、
分光辐射度计 Spectroradiometer
光 机
产
品 应用范围
□ LED、灯、光纤输出等辐射源和呈色特性量测;
主要规格及特色
□ 波长准确度:±0.5nm;
光
□ 特色:追溯 NIST 标准,符合各式光源量测应用;
学
平
□ 检测内容:光通量、色度、CIE 色度坐标;
台
□ 光谱范围:380-780nm;
主要规格
□光谱范围:250-1700nm(Up to 2.2um 可选) □系统空间分辨率:约 10um(1um 可选) □适合晶圆尺寸:2 英寸,4 英寸 □工作距离:30.5mm(Z 轴可调) □XY 电动样品台,最大速率:30mm/sec □激光波长可选范围:266-1064nm □各种 ND 滤光片实现激光能量可调范围:2%-99% □含激光线窄带滤光片和截止滤光片
对其荧光光谱的测量,分析该材料的能带结构等特征。
主要规格及特色
□ 测试光谱范围:200—5000nm(可根据要求选择)
光
□ 激光器波长:224nm、248nm、266nm、325nm/442nm、488/514nm、532nm、946nm、1064nm 等可选