仪分红外
红外热像仪的组成
红外热像仪的组成
红外热像仪(IR)是一种重要的现代测控设备,它可以用于测量温度、热量分布和参数,为工业过程控制提供有力的手段和保障。
现代红外热像仪由四部分组成:红外成像元件、控制部件、显示器和热量检测器。
1.外成像元件
红外成像元件是红外热像仪最重要的组成部分,它可以从热散射物质获取红外辐射信号,并将其转换为电能,从而获得环境温度模式,它一般包括一个对应对应的热散射传感器、放大器和电路等部件。
2.制部件
控制部件是红外热像仪的关键部件,主要负责给红外成像元件供电控制信号,以及处理它们获取的热辐射信号,将它们格式化后输出,它们可以用嵌入式微处理器或者单片机来实现。
3.示器
显示器是红外热像仪的重要组成部分,它通过显示和表示被测物体的热量分布,以向工作人员提供重要的热量信息。
现在,大部分红外热像仪常用的显示装置是液晶显示器,它具有清晰的图像、清晰的分辨率和快速的刷新率。
4.量检测器
热量检测器是红外热像仪的重要组成部分,它可以用于测量热散射物的温度,而无需接触到热散射物。
它由热电偶传感器、温度表、热电晶体等多种元件组成,可以获取被测物体(如冷却系统、涡轮机
和热交换器等)的实时温度数据,以满足工业应用需求。
综上所述,红外热像仪是一种重要的现代测控设备,它的主要组成部分包括红外成像元件、控制部件、显示器和热量检测器。
它们各司其职,相互配合,让红外热像仪具有了测量热量的能力,为工业控制过程提供有力的保障。
红外分光光度计的原理是怎样的
红外分光光度计的原理是怎样的红外分光光度计作为一个重要的分析仪器,广泛应用于化学、生物、材料等领域中。
本文将介绍红外分光光度计的原理,包括什么是红外光谱,红外光谱的原理和红外分光光度计的组成及其原理。
什么是红外光谱我们知道,太阳光包含可见光、紫外线和红外线等成分。
可见光波长范围在400~700 nm之间,紫外线波长范围在10~400 nm之间,而红外波长范围为700 nm到1 mm之间。
红外光谱是指样品对红外辐射的吸收谱线或透射谱线,它是研究分子结构和分子内部振动的有力工具。
不同种类的化学键,不同结构的分子会吸收不同波长的红外辐射,由此可推断出分子的结构和化学性质等。
红外光谱的原理红外光谱的原理就是样品分子在接受一定波长的红外辐射后,发生分子振动能级的变化,使其吸收并散射部分波长,而其他波长的辐射则通过样品。
振动能级的变化可以分为两种类型:拉伸振动和弯曲振动。
拉伸振动指的是结构中的化学键的拉伸振动,因为化学键弹性势能的存在,化学键在分子内部可作质点振动,从而发出特征波长的红外辐射。
弯曲振动指的是分子中原子的相对位移,如氢键、范德华力等。
红外分光光度计的组成及其原理红外分光光度计由四部分组成:光源、样品室、光谱仪和检测器。
•光源:通常使用的是能够发出连续的红外辐射的灯泡或热电偶等。
光源会将辐射线发射到样品室中,样品会吸收部分波长的红外辐射,即发生吸收峰。
•样品室:样品室分为固体样品、气态样品和液态样品等。
样品室中有一个光学窗口,用来透射红外辐射。
样品室可以控制样品的温度和湿度等环境因素,以确保实验的可靠性。
•光谱仪:光谱仪主要由分光器和光栅两部分组成。
分光器起到进口红外光的作用,光栅用来进行分光分析,将红外辐射按不同波长进行分离。
•检测器:检测器用来检测分光出来的不同波长的红外辐射能量强度,转化为电信号进行放大和处理,形成红外光谱图。
红外分光光度计的原理就是通过上述组成部分对样品进行红外辐射的照射与吸收,分析样品中的化学键所发出的特征红外信号,得出样品的红外光谱图,从而推断出分子的结构和性质等信息。
红外分光测油仪原理
红外分光测油仪原理
1 红外分光测油仪原理
红外分光测油仪是一种便携式仪表,用于测量石油和石油产品中
的组分。
这种仪器采用红外光谱分析技术,用于测量石油和其它饱和
油脂中的组分,包括烷烃(芳烃)和芳香烃(烯烃)。
这种仪器可以
快速检测出油样中某一特定组份的比例,可用于油品的品质分析。
红外分光测油仪主要由检测系统和控制系统两部分组成。
其中检
测系统由接收装置和光谱分析仪两部分组成,接收装置用于接收外部
红外光,光谱分析仪用于将接收的红外光进行分析,测量油样中的组
分比例。
控制系统由空调控制器、变频器、仪表显示器等组成,用于
调节检测系统的参数,并将测量结果显示在仪表显示器上。
红外分光测油仪的含油量测量原理是通过红外光谱来测量石油和
烷烃的比例,反映油样中的不同组份的比例关系。
红外光谱是指物质
的红外光被转换成一系列按波长从低到高从左到右约束扫描图,石油
和烷烃在红外范围内有着不同的反射特性,他们在不同波长范围内反
射出的光强度也不同。
红外分光仪通过分析这些反射光强度来测量石
油样品中各组分的比例,从而获得所需的检测结果。
综上所述,红外分光测油仪采用红外光谱分析技术,在空调控制
器和变频器的配合下,应用物体红外反射特性,进行油样的品质分析,为石油产品的制造和应用提供快捷的检测数据。
[说明]红外线测距仪测量原理
[说明]红外线测距仪测量原理红外线测距仪测量原理测距仪是一种航迹推算仪器,用于测量目标距离,进行航迹推算。
测距仪的形式很多,通常是一个长形圆筒,由物镜、目镜、测距转钮组成,用来测定目标距离。
测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的,用于距离测量的仪器。
红外测距仪的分类有激光红外,红外和超声波三种,目前测距仪主要是指的激光红外测距仪,红外测距仪和超声波测距仪由于测量距离有限,测量精度很低目前已经被淘汰。
激光红外测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
激光红外测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
测距仪有测量距离和测量精度,同时又是电子设备,所以品牌的选择非常重要,国际知名品牌的测距仪,在性能上会远优于杂牌的激光红外测距仪。
一(测距仪分类测距仪从测距基本原理,可以分为以下三类:1. 激光测距仪激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪,激光测距仪又可以分类为手持式激光测距仪(测量距离0-300米),望远镜激光测距仪(测量距离500-20000米)。
目前市面上主流的都是激光测距仪,手持式激光测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世,右图就是一款主流的手持式激光测距仪。
望远镜激光测距仪,为远距离激光测距仪,目前在户外使用相当广泛,望远镜激光测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。
四个品牌在产品上各有特点,2013年,美国激光技术杂志公布的数据,2013年全球单品销售冠军是图雅得SP1500,这款测距仪测量精准,反应速度快捷。
2. 超声波测距仪超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。
超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。
红外线分析仪的作用与应用
红外线分析仪的作用与应用什么是红外线分析仪红外线分析仪(Infrared Spectrometer)也称为红外线光谱仪,是一种利用物质分子在特定波长的红外光的区域内吸收或发生散射、反射而得到样品的光谱特征的仪器设备。
其原理是将白炽灯等光源发出的光通过一个分光装置将光分为多种波长的光,然后照射到测试物质表面与其相互作用,最后记录下被测试物质所吸收、散射或反射的光谱信息。
红外线分析仪的作用红外线分析仪适用于各种物质的物理、化学性质分析,广泛用于工业、农业、医学、环保及科研等领域。
具有如下几个特点:1. 高灵敏度红外线分析仪可对物质的分子构成进行详细分析,其灵敏度高,可检测到样品中微量成分的存在。
2. 快速分析与其他传统的分析方法相比,红外线分析仪具有方法简单、快速分析、精度高等优点,可以有效提高工序中的分析效率。
3. 可靠性强红外线分析仪可以通过对样品分子的振动吸收谱进行分析,可以对样品的物理、化学等性质进行准确的分析。
通过对样品的特殊光谱分析,可以在无需破坏样品的情况下,对样品的特定分子成分进行分析,也可以详细鉴别材料的成分、内部结构以及化学状态等。
红外线分析仪的应用红外线分析仪在各个领域中都有广泛的应用,以下是几个常见的应用:1. 化学行业在化学制造行业中,红外线分析仪可以快速分析化学物品的结构和性质,同时可以检测有毒或有害化学物质,以确保产品的质量和安全性。
2. 医学领域在医学领域中,红外线分析仪可以用于检测生物分子,例如蛋白质、DNA或RNA等。
此外,它也可以用来确定药物中的活性成分和化合物配方,从而确定药品质量。
3. 石油行业在石油行业中,红外线分析仪可以用来检测石油中的化学组分,例如,红外线分析仪可以用来检测石油中的硫化氢、二氧化碳、氨气等。
4. 食品分析在食品行业中,红外线分析仪可以用来检测食品中的成分和营养素,例如,化学成分、脂肪含量、果糖含量、蛋白质含量、氨基酸含量等。
5. 环境领域在环境领域中,红外线分析仪可以用来检测大气中的气态物质,例如,S02、NOx等;也可以用于测定各种环境污染物,如甲醛、苯、酚等。
傅里叶红外光谱仪的分光原理
傅里叶红外光谱仪的分光原理傅里叶红外光谱仪是一种广泛用于化学、物理和生物领域的重要光谱分析仪器。
它通过分析样品在外加红外光作用下吸收、反射或散射的光波特性,从而得到有关样品分子结构和成分信息的结果。
傅里叶红外光谱仪的分光原理是其中关键的部分。
1. 红外光波段介绍红外光是电磁波谱中波长范围为0.78-1000微米(μm)的区间,其频率范围是3x10^11 Hz至4x10^14 Hz。
红外光谱法是基于与样品分子内部振动、转动和形变相关联的特定波长的吸收谱,而这些谱线通常在红外光区域中。
红外光波段被分为三部分:近红外(0.78–2.5 μm),中红外(2.5–25 μm)和远红外(25–1000 μm)。
近红外光主要涵盖了化学键振动和反乌龙烯基团的振动。
中红外光包括了主要的化学键振动,如羧基和酰基的伸缩振动、酰胺I与II基的振动、苯环的振动等。
远红外光中,主要包括氢键振动、蛋白亚基振动、网络振动、水分子的振动等。
2. 傅里叶变换红外光谱仪的基本结构傅里叶变换红外光谱仪的基本结构如下图所示。
它主要包括三个部分:光源、分光装置和检测器。
光源产生的红外辐射通过样品,然后进入分光装置。
分光装置将红外光谱分为不同波段并将其输送到检测器。
检测器将接收到的辐射转换为电信号,并经过数学处理后输出光谱曲线。
3. 傅里叶变换的原理傅里叶变换在信号处理和光谱学中扮演着重要的角色。
它的基本原理是将一段时间函数分解成不同频率的正弦和余弦函数之和。
在实际的光谱分析中,傅里叶变换主要用于将时间域的光谱数据转换为频率域的光谱数据。
在傅里叶红外光谱仪中,样品被照射红外辐射后,样品分子中振动、旋转、变形所产生的各种频率的振动光谱信号通过检测器转化为电信号。
傅里叶变换会将这些信号分解成不同频率的信号。
这些信号经过计算分析后,就可以得出物质的光谱特征。
在傅里叶变换红外光谱仪中,分光装置的主要任务是将红外辐射分离成不同波段的光谱,并将其转换为电信号。
仪器分析红外分光光度法
红外分光光度法的优势与局限性
优势
红外光谱具有高灵敏度、高分辨率和 无损检测等优点,能够提供丰富的化 学结构信息,有助于快速准确地鉴定 和鉴别物质。
局限性
对于一些低浓度的物质,可能需要较 高的检测限;另外,对于一些复杂的 样品或未知物,解析红外光谱可能会 比较困难,需要结合其他分析方法进 行综合判断。
01
采用棱镜作为分束器,能够提供高分辨率和高精度的光谱数据,
但体积较大。
傅里叶变换型红外分光光度计
02
采用干涉仪作为分束器,能够快速扫描并获得连续光谱数据,
具有高灵敏度和高分辨率,体积较小。
光栅型红外分光光度计
03
采用光栅作为分束器,能够提供高精度的光谱数据,但扫描速
度较慢。
04
实验操作流程与注意事项
红外分光光度法的应用领域
有机化合物分析
生物样品分析
红外光谱能够提供有机化合物的官能 团、化学键和分子结构等信息,广泛 应用于有机化合物的定性和定量分析。
在生物领域,红外光谱可以用于研究 生物大分子的结构和功能,如蛋白质、 核酸等。
无机物分析
对于一些无机物,如矿物、金属氧化 物等,红外光谱也可以提供有关其结 构和组成的信息。
数据处理与分析
05 对记录的数据进行处理和分析
,计算样品的浓度、含量等参 数。
结果报告
06 整理实验数据,撰写实验报告
,将结果报告给相关人员。
实验注意事项
样品纯度
仪器保养
操作规范
确保待测样品的纯度, 以减小误差。
定期对仪器进行保养和 维护,确保其正常运转。
严格遵守操作规程,避 免因操作不当导致实验
仪器分析红外分光光度法
• 红外分光光度法简介 • 仪器分析在红外分光光度法中的作用 • 红外分光光度计的组成与工作原理 • 实验操作流程与注意事项 • 案例分析
红外分析仪
红外分析仪红外分析仪是一种广泛应用于科研、工业、医疗等领域的分析仪器。
它可以通过测量物质在红外光线作用下的吸收谱,获取物质的结构信息和成分组成,为研究和分析提供了有力的工具。
本文将从红外分析仪的原理、应用领域和发展前景等方面进行探讨。
红外分析仪的原理基于物质在红外光线作用下吸收特定波长的现象。
红外光谱是指电磁波长在770纳米到1毫米之间的范围,可进一步细分为近红外光谱、中红外光谱和远红外光谱。
红外光谱中的吸收峰对应着物质分子中振动和转动的特定模式,不同的化学键和官能团会表现出不同的吸收特征,因此可以通过红外光谱来判断物质的成分和结构。
红外分析仪的基本组成包括光源、样品室、光栅、探测器和数据处理系统等。
光源产生红外光束,经过样品室中的样品后,被光栅分散成不同波长的光,并由探测器进行接收和测量。
测量得到的光谱数据可以通过数据处理系统进行分析和解读,从而获取样品的信息。
红外分析仪在各个领域都有广泛的应用。
在化学领域,红外光谱可以用于表征和鉴定化合物,例如通过红外光谱可以判断有机物中的官能团、官能团的位置和键的类型等。
在材料科学中,红外分析仪可以用于研究材料的结构和性质,例如通过红外光谱可以判断材料的晶体结构和表面性质等。
在生物医学领域,红外分析仪可以用于诊断和治疗疾病,例如通过红外光谱可以检测人体内的代谢产物和生物标志物,从而辅助医疗诊断。
此外,红外分析仪还可以应用于食品安全、环境监测、能源材料等领域。
随着科学技术的不断发展,红外分析仪也在不断创新和完善。
目前,一些新型红外分析仪已经具备了更高的分辨率、更快的测量速度和更低的检测限等性能。
此外,一些红外分析仪还结合了无损检测和成像技术,可以实现对大范围样品的快速扫描和分析。
这些技术的进一步发展将进一步提高红外分析仪的应用效能。
红外分析仪的发展前景十分广阔。
随着科学研究和工业生产的不断进步,对于物质结构和成分的研究需求将越来越大,红外分析仪作为一种快速、准确、非破坏性的分析工具将得到更广泛的应用。
红外光谱仪-仪器百科
简介电磁光谱的红外部分根据其同可见光谱的关系,可分为近红外光、中红外光和远红外光。
远红外光(大约400-10cm-1)同微波毗邻,能量低,可以用于旋转光谱学。
中红外光(大约4000-400cm-1)可以用来研究基础震动和相关的旋转-震动结构。
更高能量的近红外光(14000-4000cm-1)可以激发泛音和谐波震动。
红外光谱法的工作原理是由于震动能级不同,化学键具有不同的频率。
共振频率或者振动频率取决于分子等势面的形状、原子质量、和最终的相关振动耦合。
为使分子的振动模式在红外活跃,必须存在永久双极子的改变。
具体的,在波恩-奥本海默和谐振子近似中,例如,当对应于电子基态的分子哈密顿量能被分子几何结构的平衡态附近的谐振子近似时,分子电子能量基态的势面决定的固有振荡模,决定了共振频率。
然而,共振频率经过一次近似后同键的强度和键两头的原子质量联系起来。
这样,振动频率可以和特定的键型联系起来。
简单的双原子分子只有一种键,那就是伸缩。
更复杂的分子可能会有许多键,并且振动可能会共轭出现,导致某种特征频率的红外吸收可以和化学组联系起来。
常在有机化合物中发现的CH2组,可以以“对称和非对称伸缩”、“剪刀式摆动”、“左右摇摆”、“上下摇摆”和“扭摆”六种方式振动。
原理傅立叶变换红外光谱仪被称为第三代红外光谱仪,利用麦克尔逊干涉仪将两束光程差按一定速度变化的复色红外光相互干涉,形成干涉光,再与样品作用。
探测器将得到的干涉信号送入红外光谱仪原理图到计算机进行傅立叶变化的数学处理,把干涉图还原成光谱图。
分类一般分为两类,一种是光栅扫描的,很少使用;另一种是迈克尔逊干涉仪扫描的,称为傅立叶变换红外光谱,这是最广泛使用的。
光栅扫描的是利用分光镜将检测光(红外光)分成两束,一束作为参考光,一束作为探测光照射样品,再利用光栅和单色仪将红外光的波长分开,扫描并检测逐个波长的强度,最后整合成一张谱图。
傅立叶变换红外光谱是利用迈克尔逊干涉仪将检测光(红外光)分成两束,在动镜和定镜上反射回分束器上,这两束光是宽带的相干光,会发生干涉。
红外线分析仪工作原理
红外线分析仪工作原理
红外线分析仪是通过测量和分析物体或样品在红外辐射区域的吸收、透射和反射来获取相关信息的仪器。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 红外辐射源:红外线分析仪通常会使用一个红外辐射源,如红外灯或红外激光器,产生特定波长范围内的红外辐射。
2. 光学路径:红外线辐射通过光学系统引导到样品或物体表面。
光学系统通常由反射镜、透镜、光栅等光学元件组成,用于收集、聚焦和分散红外辐射。
3. 样品测量:红外辐射与样品相互作用后发生各种过程,如吸收、透射和反射。
样品的化学组成和结构特征会导致其对不同波长的红外辐射表现出不同的吸收特性。
红外线分析仪会测量样品在不同波长的红外辐射下的吸收强度。
4. 探测器与信号转换:红外线分析仪使用特定的探测器来测量样品吸收的红外辐射,并将其转化为电信号。
常用的探测器有热电偶、半导体探测器和光电倍增管。
5. 信号处理与数据分析:红外线分析仪会将探测器接收到的电信号进行放大、滤波和数字化处理,然后通过数据分析算法对吸收光谱进行解析,提取出样品的信息,如化学组成、分子结构等。
通过上述工作原理,红外线分析仪可以实现对样品或物体的非
破坏性分析,广泛应用于化学、材料、环境、食品、药物等领域,用于质量控制、化学成分分析、物质鉴定等方面。
红外分光光度计安全操作及保养规程
红外分光光度计安全操作及保养规程红外分光光度计是一种常用的分析仪器,固体、液体、气体等样品都可用此仪器进行检测。
为了保证设备的正常工作,减少故障和事故,本文将详细介绍红外分光光度计的安全操作规程和保养规程。
安全操作规程1. 电源接地红外分光光度计应采用三线电源,保证仪器电源接地良好,避免电击事故的发生。
同时,运行过程中应严禁任何铁工具、金属带、水管等接触电器轻体,以免电流通过这些载体造成触电风险。
2. 拉弧仪器在使用前一定要检查拉弧是否正常,避免拉弧不畅,因此说引起异常情况和影响检测精度。
当前看到拉弧温度达到高温状态时,一定要遵守相应规定,在合理方位拉弧,并及时检查以确保拉弧正常。
3. 清洁样品室清洁样品室的操作应该十分注意,打开样品胶盖操作时严禁用毛刷之类的工具,也严禁用手指揉搓或者直接触摸样品。
并且,清洁样品胶盖、样品舱和样品室、棱镜的时候,不要使用锐利的工具,应该采用纯棉布擦拭。
4. 防止样品渗漏在使用检测时,样品的装载操作也需要十分注意,避免样品毛坯的渗漏。
一旦发现样品的渗漏,应及时更换样品并重新准备实验。
5. 正确操作红外分光光度计设备操作人员需要了解红外光谱分析的理论知识和红外分光光度计的仪器使用说明书,按照操作顺序和方法进行,不得随意瞎弄设备。
保养规程1. 保持设备干燥红外分光光度计是灵敏的光学仪器,长期潮湿环境会对装置中的透镜、钠灯等零部件造成损伤,所以在存储时,应该将仪器放置在干燥通风的地方,充分避免因潮湿而产生的氧化腐蚀。
2. 掌握样品容器的清洁方法在使用过程中,样品容器是不可避免会被污染,这个时候就需要对样品容器进行清洁。
在清洗的过程中,采用清晰、温和的洗涤剂并用足够的水冲洗干净后,放置到室温下晾干,确保洗净干燥后才能够继续使用。
因为靠近红外区的样品要求特别高,因此放置清洁和干燥状态是经常需要的。
3. 定期做好检修和维护工作虽然在日常使用过程中,红外分光光度计出现问题的概率不高,但是定期做好检修和维护工作可以更好的保护设备,在使用寿命上也能够增加设备的寿命。
红外分光测油仪的使用原理
红外分光测油仪的使用原理1. 红外分光测油仪的定义红外分光测油仪是一种专门用于测量液体中油含量的分析仪器,采用红外分光光度法进行测量,具有快速、准确、自动化程度高等特点,广泛应用于石油、化工、轮机、食品和医药等行业。
2. 红外分光测油仪的原理2.1 红外分光光度法红外光谱分析是利用材料分子吸收、透射或反射红外光发生的变化来研究材料分子结构、组成等的一种非破坏性分析方法,具有灵敏度高、无需前处理等特点。
而红外分光光度法则是在红外光谱分析的基础上发展而来,是利用样品在特定红外波段内的吸收特性测定样品中某一组分的含量。
2.2 红外分光测油仪的工作原理红外分光测油仪是将红外光线通过样品,测定其在特定波段内的吸收值,再将吸收值转换为油含量,从而实现对液体中油含量的测量。
具体步骤为:1.液样处理:将待测液样加到样品池中,调整至透射率合适的状态,排除气泡和颗粒等。
2.光源和红外过滤器:仪器首先会发出一束波长特定的红外光,然后通过一个特定的红外过滤器,选择合适波长的光通过样品。
3.透射样品:光线透射后通过样品,样品中的油分子会吸收其中特定波长的光线,剩余的光线将被探测器探测。
4.接收样品:光线穿过样品后,被探测器接收,记录吸收光强,并进一步计算油含量。
3. 红外分光测油仪的特点1.测量范围广:可以应用于各种液体的油含量测量,如燃料油、润滑油、变压器油等。
2.测量速度快:仪器采用自动化的操作方式,一次测量只需要几秒钟,测量精度高。
3.操作简便:仪器直观易操作,无需复杂操作。
4.无需前处理:仪器测量不需要对样品做任何前处理,减少了操作流程和测量时间。
4. 结论红外分光测油仪是一种先进的油含量分析仪器,采用红外分光光度法进行测量,具有快速、准确、自动化程度高等特点。
适用于各种液体的油含量测量,如燃料油、润滑油、变压器油等。
其操作简便、无需前处理等优点,大大提高了高效、自动化的油含量分析的可行性,因此其应用前景广阔。
红外光谱仪的工作原理
红外光谱仪的工作原理
红外光谱仪是一种用于分析物质的仪器,其工作原理基于红外光与物质相互作用的特性。
红外光谱仪通过测量样品吸收红外光的能量来确定样品的组成和结构。
红外光谱仪使用一个称为干涉仪的装置将红外光分为不同的频率组成波,然后测量样品对每个频率的吸收情况。
干涉仪由一个光源产生连续的宽频谱光,这些光通过一个光栅或干涉片进行分光,产生很窄的频率范围。
样品通过一个样品室,在这个室内,红外光通过样品,一部分被吸收,一部分被透射。
然后,透射光通过一个检测器,检测到透过样品的红外光,并将其转换成电信号。
红外光在样品中被吸收的情况取决于样品的化学组成和结构。
不同的化学键和官能团对红外光有特定的吸收特性,产生独特的红外吸收谱图。
与已知物质的红外光吸收谱进行比较,可以确定未知样品的化学组成和结构。
这通过与已知物质的红外光谱数据库进行比对来完成,以识别样品中特定官能团或化学键的存在。
红外光谱仪广泛应用于化学、生物、药物、环境等领域,用于分析和鉴定物质的各种特性。
其工作原理基于红外光与物质之间的相互作用,通过测量样品对红外光的吸收情况,实现对样品化学组成和结构的分析。
红外光谱仪测量光谱范围
红外光谱仪测量光谱范围
红外光谱仪是一种常用的光谱分析仪器,它主要用于对物质的分子结构和化学键进行分析和鉴定。
在使用红外光谱仪进行测量时,需要确定光谱范围,以保证测量结果的准确性和可靠性。
红外光谱仪的测量范围通常分为近红外、中红外和远红外三个区域。
其中,近红外区域的波长范围为750-2500nm,中红外区域的波长范围为2.5-25μm,远红外区域的波长范围为25-300μm。
确定红外光谱仪的测量范围需要考虑样品的特性和光谱仪的性能。
不同的样品有不同的吸收特性,需要选择不同的光谱范围进行测量。
而光谱仪的性能也会影响到测量范围的选择,一般来说,性能较好的光谱仪能够覆盖更宽的光谱范围。
在实际测量中,需要根据实验需求和样品特性选择合适的光谱范围,并且在测量过程中要注意光谱范围的稳定性和准确性,以获得可靠的测量结果。
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红外光谱分析仪使用方法说明书
红外光谱分析仪使用方法说明书一、引言红外光谱分析仪作为一种重要的实验仪器,广泛应用于化学、生物、材料科学等领域。
本使用方法说明书旨在详细介绍红外光谱分析仪的使用方法,帮助操作人员顺利使用仪器并正确获取分析结果。
二、仪器概述1. 仪器基本组成红外光谱分析仪主要由光源、样品室、分光装置、探测器、数据处理模块等组成。
光源产生红外光,样品室用于放置待测样品,分光装置将红外光分解为不同波长,探测器将光信号转化为电信号并通过数据处理模块进行处理。
2. 仪器特点(这里可以逐项介绍仪器的特点,如快速分析、高分辨率、灵敏度高等)三、使用方法1. 准备工作(对仪器使用前的准备工作进行详细描述,如接通电源、检查仪器运行状态、准备样品等操作)2. 仪器操作(对仪器的基本操作流程进行详细描述,建议按照以下四个步骤展开描述)2.1 打开仪器电源并预热:按下电源开关,等待仪器预热完成,通常需要几分钟时间。
2.2 调整仪器参数:根据样品的特性和分析要求,设定合适的参数,如波长范围、分辨率等。
2.3 放置样品并对齐:将待测样品放入样品室,确保其与仪器光线对齐,校正位置以保证测量精确度。
2.4 开始测量:点击开始测量按钮,仪器开始工作,实时显示红外光谱曲线并记录数据。
3. 数据分析(介绍红外光谱分析仪获取的数据如何进行处理和解读,可以包括以下内容)3.1 数据处理软件:使用仪器附带的数据处理软件进行光谱数据的处理和分析。
3.2 结果解读:根据目的进行光谱峰值的分析和解读,得出样品的结构和成分信息。
四、注意事项(列举一些使用仪器时需要注意的事项,如避免样品污染、正确保存仪器等)五、故障排除(对于一些常见的故障和解决方法进行说明,帮助用户在使用中遇到问题时能够及时解决)六、总结红外光谱分析仪作为一种重要的实验仪器,具有广泛的应用前景。
只有了解并正确掌握仪器的使用方法,才能够充分发挥其优势,为科学研究和实验提供可靠的支持。
希望本使用方法说明书能够帮助操作人员顺利使用红外光谱分析仪,获取准确的分析结果。
仪器分析-红外吸收光谱法
第6章红外吸收光谱法6.1 内容提要6。
1.1 基本概念红外吸收光谱——当用红外光照射物质时,物质分子的偶极矩发生变化而吸收红外光光能,有振动能级基态跃迁到激发态(同时伴随着转动能级跃迁),产生的透射率随着波长而变化的曲线。
红外吸收光谱法——利用红外分光光度计测量物质对红外光的吸收及所产生的红外光谱对物质的组成和结构进行分析测定的方法,称为红外吸收光谱法.振动跃迁-—分子中原子的位置发生相对运动的现象叫做分子振动。
不对称分子振动会引起分子偶极矩的变化,形成量子化的振动能级。
分子吸收红外光从振动能级基态到激发态的变化叫做振动跃迁。
转动跃迁——不对称的极性分子围绕其质量中心转动时,引起周期性的偶极矩变化,形成量子化的转动能级.分子吸收辐射能(远红外光)从转动能级基态到激发态的变化叫做转动跃迁.伸缩振动—-原子沿化学键的轴线方向的伸展和收缩的振动。
弯曲振动——原子沿化学键轴线的垂直方向的振动,又称变形振动,这是键长不变,键角发生变化的振动。
红外活性振动—-凡能产生红外吸收的振动,称为红外活性振动,不能产生红外吸收的振动则称为红外非活性振动。
诱导效应——当基团旁边连有电负性不同的原子或基团时,通过静电诱导作用会引起分子中电子云密度变化,从而引起键的力常熟的变化,使基团频率产生位移的现象。
共轭效应——分子中形成大 键使共轭体系中的电子云密度平均化,双键力常数减小,使基团的吸收频率向低波数方向移动的现象。
氢键效应—-氢键使参与形成氢键的原化学键力常数降低,吸收频率将向低波数方向移动的现象。
溶剂效应—-由于溶剂(极性)影响,使得吸收频率产生位移现象.基团频率——通常将基团由振动基态跃迁到第一振动激发态所产生的红外吸收频率称为基团频率,光谱上出现的相应的吸收峰称为基频吸收峰,简称基频峰。
振动偶合——两个相邻基团的振动之间的相互作用称为振动偶合。
基团频率区—-红外吸收光谱中能反映和表征官能团(基团)存在的区域.指纹区——红外吸收光谱中能反映和表征化合物精细结构的区域。
红外线夜视仪的分类及功能
红外线夜视仪的分类及功能夜视仪一般分为红外夜视仪和数码夜视仪,红外夜视仪就是采用传统的增像管夜视仪;而数码夜视仪就是不采用传统夜视仪的增像管,而是采用数码相机的CCD成像,观测时看到的目标是成像在内置液晶屏上面,图像的区域是方形的,今天先不谈数码夜视仪,主要来说一说增像管红外夜视仪,红外夜视仪分为1代、1代+、2代、2代+、3代等等,而这其中几代也就代表了产品用的几代增像管,增像管对于夜视仪来说是一个很重要的参数。
最差的就是1代增像管夜视仪,清晰度很差,如果是全黑的情况下几乎看不见东西且观看范围很小,相对来说2代、2代+是目前市面上的主流产品。
效果上比1代夜视仪要好,在价格上更是比3代夜视仪要更具性价比,无论是价格还是性能都是大众目前选择最多的一种。
1、1代夜视仪1代夜视仪是夜视仪最早的产品,基本上是需要借助红外辅助光源才能看到。
观看距离非常有限且清晰度较差,比较模糊,当然价格也是很低的。
随着时代的进步,科技的发展,越来越多的人追求高性能的产品,1代夜视仪显然在性能上已经满足不了大众的需求了,所以很多人认为1代夜视仪,特别是单筒1代夜视仪,其实就是一个玩具,根本无法使用。
2、2代夜视仪2代夜视仪在性能上相对一代夜视仪,有着质一般的飞跃,可以这样说,只有2代、2代+夜视仪才是真正的夜视仪,才符合当前的社会和夜视仪市场。
2代、2 代+夜视仪主要用于执法机构或者专业的应用,1代和2代的主要区别是增加了微通道板,通常称为MCP的。
该MCP的工程作为一个电子放大器,并直接放在背后的光阴。
当电子通过这些短管,数以千计的电子被释放。
这额外的进程使2代、2代+夜视仪放大光有了更多的亮度,比1代所观察到的图像会更加清晰和明亮。
3、3代以上的夜视仪3代夜视仪是最新的夜视技术。
通过增加一个敏感化学品,使图像更清晰,但是在价格上一般人承受不了,大大的超过了1代和2代夜视仪几倍的价格。
因为在价格上和性能上被更多消费者所支持和认可,所以目前市面上的夜视仪80%被2代或者2代+所占据。
近红外光谱仪的常见分类方法和类型
近红外光谱仪的常见分类方法和类型
近红外光谱仪是一种广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域的分析仪器,根据其工作原理、构成和应用范围的不同,可以进行如下分类:
1. 根据工作原理:
近红外光谱仪可以根据其工作原理分为反射式、透射式和光纤式近红外光谱仪。
反射式光谱仪主要用于固体样品的分析,透射式光谱仪主要用于液体样品的分析,而光纤式光谱仪则可以用于在线监测和非接触式测量。
2. 根据构成和特点:
近红外光谱仪可以分为台式、便携式和在线式光谱仪。
台式光谱仪通常具有更高的分辨率和灵敏度,适用于实验室中的科研和分析工作;便携式光谱仪体积小、便于携带,适用于野外或现场快速检测;在线式光谱仪则可以实现连续监测和自动化控制。
3. 根据应用范围:
近红外光谱仪可以根据其应用领域分为食品安全检测、药品质量控制、化学品分析、生物医药等专用光谱仪。
不同的应用领域对光谱仪的性能要求和样品处理方法有所不同,因此针对不同的应用领域有专门定制的近红外光谱仪。
总的来说,近红外光谱仪的分类主要是根据其工作原理、构成和应用范围的不同进行的。
不同类型的近红外光谱仪在不同的领域和场景中发挥着重要作用,为化学分析和质量控制提供了有力的技术支持。
红外线热成像仪和原理
红外线热成像仪和原理红外线热成像仪(Infrared Thermal Imaging)是一种利用目标物体发射的红外辐射来获取物体温度分布图像的仪器。
它可以将红外辐射转换为可见图像,实现无接触、非破坏、全天候、全方位的测温。
红外线热成像仪的工作原理基于热辐射定律,即物体的温度越高,发射的红外辐射也就越强。
红外线热成像仪通过红外探测器感受目标物体发出的红外辐射,并将信号转换成电信号进行处理,最后形成热像。
红外探测器是红外线热成像仪的核心部件,主要由感光元件、信号传导电路和图像处理电路组成。
红外探测器根据工作原理的不同,一般分为热电偶、金属氧化物半导体(Microbolometer)和量子阱(quantum well)等几种类型。
热电偶依靠温度变化引起的电动势,产生微弱电流,经过放大和转换,最终形成图像。
金属氧化物半导体通过红外光线的吸收造成材料温度升高,进而改变电阻值,用电阻变化来测量红外辐射。
量子阱探测器则是利用量子态能带的限制和光子吸收的特点来实现红外感受。
红外线热成像仪通过数组型红外探测器对感兴趣的目标进行扫描,同时计算其每个像素的温度数值,再以不同的颜色来显示,形成红外热图像。
红外热图像中,不同颜色的区域代表了不同温度的目标,可以直观地看到目标物体的温度分布情况。
红外热图像可以在夜间、恶劣天气条件下或者较远处远距离观测目标,具有广泛的应用前景。
红外线热成像仪应用于很多领域,如军事、建筑、安防、医疗、消防、工业、环境监测等。
在军事方面,红外热成像仪可以用于搜索目标、辅助打击和侦查敌人。
在建筑领域,可以检查建筑物的热效益,确保能源使用效率和安全。
在医疗领域,红外热成像仪可用于体温检测、乳腺癌筛查等,具有无创、方便、快速的优点。
总之,红外线热成像仪利用物体发出的红外辐射,将其转换为可见的热图像,展示出目标物体的温度分布情况。
其工作原理是基于红外辐射和热辐射定律。
红外线热成像仪在许多领域拥有广泛的应用,提供了无接触、非破坏、全天候、全方位的测温技术。
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院系化学与环境工程学院班级11应化2学号11331222姓名李阳指导老师刘玉海不同粒度纳米氧化镁的制备及其红外吸收特性摘要:以不同粒度的纳米氧化镁为研究对象,通过XRD, IR 等测试手段对样品进行表征,针对纳米氧化镁的红外吸波性能进行研究红外光谱分析结果表明:在400~ 600 cm- 1的范围内吸收峰宽化,红外吸收能力显著增强;纳米氧化镁红外吸收域红移、蓝移共存,随着粒径的减小IR光谱先发生蓝移,当粒径在50 nm 附近时出现拐点发生红移晶体场效应往往导致吸收峰的宽化,这是由于纳米微晶的表面原子效应纳米粒子粒径的减小会导致原来常规块体材料的谱带精细结构消失, 从而形成宽而平的吸收带。
关键词:氧化镁; 纳米颗粒粒度; 红外光谱; 吸收性能; 吸波材料纳米氧化镁是一种新型高功能精细无机材料, 主要类型有纳米粉末、纳米薄膜、纳米丝和纳米固体由于其结构的特殊性, 决定了它具有不同于本体的电学、磁学、热学及光学性能, 从而开辟了一系列新的应用领域纳米氧化镁等金属氧化物由于质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点, 而成为吸波材料研究的热点之一[ 1- 6]。
红外吸波材料是指对红外光区某一频段或几个频段具有较强吸收能力的特殊功能材料,它可以是单一的粉体、薄膜,也可以是两种或者两种以上的材料复合而成在红外隐身技术中,红外吸波材料主要用于吸收目标的红外辐射,并在制作军用战服时,被用做填料填入到服装纤维中,用于对人体红外辐射的吸收, 以达到隐身效果[ 7- 10]。
本实验采用不同的原料组成,用液相沉淀-热分解法制备粉末状纳米氧化镁,使用X 射线,IR 等手段对所制备的样品进行表征,根据表征结果进一步分析纳米氧化镁的红外吸波行为的机理。
1 实验1.1纳米氧化镁的制备方法采用液相沉淀-热分解法制备纳米氧化镁首先采用液相沉淀反应制备出纳米氧化镁的前驱物,前驱物以沉淀的形式存在; 然后前驱物进行热分解,从而得到纳米氧化镁产品在这个过程中,通过调节有机试剂种类、用量、反应物配比、反应时间、热分解温度、热分解时间来控制晶粒形状和粒度 验中用到的仪器有: 北京市光明医疗仪器厂的电热恒温水浴锅,常州澳华仪器有限公司的JJ- 1 大功率电动搅拌器,马弗炉,微波炉,循环水式抽滤机实验中所用试剂有镁原料( 氯化镁、硝酸镁、硫酸镁) , 沉淀剂( 氢氧化钠) ,有机添加剂( 乙二醇、N, N- 二甲基乙酰胺、聚氧乙烯仲辛酚醚- 10( OP10) ) 实验试剂均为分析纯。
1.2纳米颗粒粒度计算方法采用X 射线衍射法( XRD) 计算纳米氧化镁颗粒粒径实验所得样品采用荷兰帕纳科公司的X Pert Pro 型X 射线衍射仪检测, XRD 可以提供纳米材料晶粒尺寸的数据晶粒大小可采用Scherrer 公式( 式1) 进行计算D = Kλ / B1/ 2cosA ( 1)式中: D 为沿晶面垂直方向的厚度, 也可以认为是晶粒的尺寸; K 为衍射峰形的Scherrer 常数,一般取089; λ为射线的波长; B1/ 2为衍射峰的半高宽; A为布拉格衍射角。
2 实验结果与讨论2.1纳米氧化镁的粒度与晶格常数制备出不同粒度的纳米氧化镁样品从实验所得样品中,选择12 个粒度分布在30~ 100 nm的纳米氧化镁样品进行XRD 衍射, 样品标号为# 1~ # 12, 每个样品( 111) , ( 200) , ( 220) , ( 311) ,( 222) 面的晶格常数均列于表1 中,并利用Scherrer 公式计算得到样品的平均粒度。
根据表1 中的数据, 可得到粒径与晶格常数之间的关系, 如图1 所示可见, 粒径减小, 晶格常数变大。
2. 2不同粒度纳米氧化镁的IR测试结果图2 为微米级粒度的氧化镁粉体( # 0 样品)和不同粒径纳米级氧化镁粉体( # 1, # 2, # 4,# 6, # 7, # 9, # 12 样品)的红外光谱测试结果为了更直观地了解吸收峰位置,列出表2和粒度与MgO键振动波数的关系曲线图( 图3)以微米级氧化镁粉体的标准IR谱图作为常规MgO的标准谱图,将测试得到的纳米MgO 的IR 谱图与之进行对比分析从图2可以看到,在MgO标准IR 谱图中,MgO 键的特征吸收峰出现500cm-1处从测试得到的各样品的红外谱图可以看出,在400~650cm-1的范围内出现一个吸收台,而非单一的吸收峰,这说明此时样品的红外吸收能力显著增强由样品# 2 的IR 谱图可以看到, 在400~582 cm- 1的范围内仍然存在许多精细结构, 但是对比样品# 1 的IR 谱图,可以看到吸收峰向高波数方向移动了, 原来微米粒度的MgO 500 cm- 1左右的吸收峰变为吸收域为400~ 582 cm- 1的平台,最大蓝移量为82 cm- 1而当粒径减小至50 nm 左右时, 在400~ 630 cm- 1的范围内出现了吸收台,在展示的样品中,吸收区域达最宽,这说明此时样品的红外吸收能力显著增强由样品# 10的IR谱图可以看出, 随着粒径的进一步减小至40 nm 左右时,吸收区域缩小至400~ 603cm- 1, 相对样品# 9 的IR 谱图,吸收区域缩小近27 cm- 1, 发生了明显的红移, 吸收能力减弱当粒径继续减小, 样品# 11 的IR 谱图以及样品# 12的IR 谱图的吸收区域分别为400~ 594 cm- 1和400~ 575 cm- 1, 吸收区域随着粒径减小而逐步缩小,也就是说吸收域的最大波数发生了红移, 吸收带锐化单从MgO 键的吸收峰位来看,吸收域随着粒径的减小先发生蓝移,然后发生红移。
图2 微米级氧化镁粉体( # 0) 和不同粒径纳米级氧化镁粉体的IR 谱图3 粒度与MgO键振动波数的关系2.3 纳米氧化镁粉体红外吸收机理分析红外光谱吸收过程本质是分子振动体系对入射红外光的共振吸收能级的跃迁过程红外光谱吸收峰的移动实质上是分子振动频率变化的结果, 而分子振动频率(% ) 如式( 2) :12 ck ( 2)式中: c 为光速; k 为化学键力常数;为折合相对原子质量由式( 2) 可知, 影响分子振动频率的直接因素是化学键力常数k 和折合相对原子质量, 对于同一种物质, 红外光谱峰位变化与化学键力常数k 的变化相关由于影响化学键力常数的因素很多, 因此导致纳米材料红外光谱变化因素很多; 当导致红移的因素占主导地位时, 相应材料的红外光谱发生红移; 当导致蓝移的因素占主导地位时, 相应材料的红外光谱就发生蓝移引起蓝移的因素, 一是晶格收缩, 即晶格常数变小, 该晶格畸变会使Mg O 键的平均键长减小, 化学键力常数变大, 键的振动频率上升, 红外吸收峰蓝移; 二是量子尺寸效应, 当晶粒减小到某一值时,会使纳米MgO 费米能级附近的能级间隙变宽,从而引起吸收峰蓝移引起红移的主要因素是表面效应, 随着粒径的减小, 表面原子所占的比例增大, 与体相原子比较, 表面原子之间的距离较大,相应表面原子的力常数就比较小, 使表面声子频率降低, 导致红外光谱红移随着纳米粒子粒径的减小, 吸收峰发生宽化以及强吸收现象, 这是由于随着粒径减小, 表面原子数目增多, 从而垂直表面悬键的伸缩振动变得十分活跃, 因此导致相应的吸收峰得到增强; 纳米微晶的表面原子效应往往导致吸收峰的宽化另外纳米粒子粒径的减小会导致原来常规块体材料的谱带精细结构消失, 从而形成宽而平的吸收带。
3 结论1) 在400~ 650 cm- 1的范围内出现吸收峰的宽化以及红外吸收能力显著增强现象。
2) 纳米MgO 红外吸收域红移、蓝移共存, 随着粒径的减小先发生蓝移,当粒径在50 nm 附近时出现拐点, 发生红移。
3) 随着纳米粒子粒径的减小, 吸收峰发生宽化以及强吸收现象, 这是由纳米微晶的表面原子效应所致; 另外纳米粒子粒径的减小会导致原来常规块体材料的谱带精细结构消失, 从而形成宽而平的吸收带参考文献:[ 1 ] Watari T, Nakayoshi K. Preparat ion of submicronmagnesium oxide pow ders by vapor-phase reaction of magnesium and oxygen[ J] . Journal of the Chemical Soci ety of Japan , 1984, 32( 6) : 1075- 1076.[ 2 ] Suzuki M, Kagaw a M, Syonoetal Y. Synthesis of ult rafine single-component oxide part icles by th e spray- ICP technique [ J] . Mat erial S cience , 1992, 27( 3) : 679- 684. [ 3 ] Koper O B, Lagadic I, Volodin A, et al . Alkaline-earth oxide nanopart icles obt ained by aerogel methods [ J ] .Chemi cal Material s, 1997, 42( 11) : 2468- 2480.[ 4 ] J eevanandam P, Klabunde K J. A study on adsorpt ion of surf act ant molecules on magnesium oxide nano-crystals prepared by an aerogel route[ J] . L a ngmui r , 2002, 18( 13) :5309- 5313.[ 5 ] St oimenov P K, Klinger R L, Marchin G L, et al . Metal oxide nanopart icles as bact ericidal agents [ J ] . L angmui r ,2002, 18( 17) : 6679- 6686.[ 6 ] Fu W. T he th eory of inf rared stealth an d applicat iont echnology[ J ] . I nf rared and L aser E ngineering , 2002, 136( 1) : 88- 93.[ 7 ] Xie G H. T he st atus and prospect of in frared st ealth materials[ J] . Technol ogy of Aerospace Mater ials , 2001, 370( 4) : 5-9.[ 8 ] Qian H X, Xiong W H. The progress of research on nanocomposite st ealthy mat erial [ J ] . T echnology of AerospaceMat erial s, 2002, 371( 2) : 8- 10.[ 9 ] Su J W. Research on the physical condition of thermal inf rared st ealth[ J] . St eal th Technology , 1995, 68( 1) : 16 -18.[ 10] Qin R, Chen L. The progress of research on n ew t ypest ealthy mat erial abroad [ J ] . Technol ogy of AerospaceMat erial s, 1997, 366( 4) : 18- 23.。