光谱校正原理

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实验室常用光谱仪及其它们各自的原理

实验室常用光谱仪及其它们各自的原理

实验室常用光谱仪及其它们各自的原理光谱仪,又称分光仪。

以光电倍增管等光探测器在不同波长位置,测量谱线强度的装置。

其构造由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。

以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。

分为单色仪和多色仪两种。

下面就介绍几种实验室常用的光谱仪的工作原理,它们分别是:荧光直读光谱仪、红外光谱仪、直读光谱仪、成像光谱仪。

荧光直读光谱仪的原理:当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为(10)-12-(10)-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态.这个过程称为发射过程.发射过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁.当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子.它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X 射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差.因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系.K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,ad4yjmk从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射.如果入射的X 射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα 射线,同样还可以产生Kβ射线,L系射线等.莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础.此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析.红外光谱仪的原理:红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。

分光光度计基线校正的原理和方法

分光光度计基线校正的原理和方法

【原创】关于分光光度计基线校正的原理和方法对于双光束 分光光度计 而言在使用前必须要做基线校正(也称为基线记忆),对于此项工作的原理和 操作方法许多使用者的认识不尽相同;为此谈谈我的认识。

(一)为何要做基线校正?众所周知、光度计的光学系统基本是由光源(氘灯、钨灯) 一单色器(光栅、狭缝) 一检测器(光敏二极管、光电倍增管)等三部分组成的。

在我们使用的波长区域中(一般紫外可见仪器均在190 nm 110Onm 范围里,)上述部件在不同的波长下的响应值(光源的发射强度、单色器的色散强度、检测器的放大倍数)均不相同;通俗地说、即使没有样品,仪器如果不做基线校正,那么在190nm 至110Onm 的范围中,吸光值或透过率不会是一条直线,这是 尽管上图反映的是单光束的能量图,但在基线未校正状态下,即使改用双光束测量方式来扫描一个样 品,其所得到的图谱或吸光值也是不可信的。

(二)被校正的基线种类和用途(1)系统基线:所谓系统基线就是仪器固有的波长范围的总基线;例如一台仪器出厂设计的波长全程范围是190nm 至110Onm ,那么它的系统基线就是这个范围。

一般来讲,作为分析人员对一台仪器做全程扫描测试是比45.000 -a.2ooeoo.oo种客观的物理现象,如下图;4C.00030.00020.00010.000190.00 细 DOO SOOOO较少见的;之所以要做系统基线的目的一般是将仪器的光学系统的响应值校正到基本一致;这就类似马拉松赛跑一样,只要大家在同一起跑处(注意:不是起跑线)比赛,前后差几米出发无所谓。

(2)用户基线:所谓用户基线就是分析者自己设定的测量波长区域的一段基线;由于这是分析所需要的区域,为了保证测试的准确性,故用户基线的校正是非常重要和必要的;这就类似百米赛跑一样,运动员要在同一个起跑线上比赛而不能抢跑,否则无法准确计算成绩。

(三)基线校正的方法(1)系统基线:系统基线的校正较为简单,一般情况下样品室内不放样品,仅做光学系统的校正;如果一定要使用全波段的测量那另当别论。

光栅光谱仪光谱响应误差校正

光栅光谱仪光谱响应误差校正
Fig. 1 Schematic illustration of the grating spectrometer 图 1 光栅光谱仪结构示意图
长的函数,因此功率相等、波长不同的光经光栅光
差为:
少,许多人不能完全正确使用光栅光谱仪,不能敏
20 世纪 80 年代末, 中国科学院物理研究所的王 量标准灯光谱来确定光谱仪系统的光谱特征函 彦云等人 [9] 对该问题进行了分析, 并提出通过测
Error correction of spectral response characteristic of grating spectrometer
( College of Opto-electric ,National University of Defense Technology ,Changsha 410073,China ) ∗Corresponding author, E-mail:gexin7651@ sina. com Abstract : Aiming at the big measuring error from grating spectrometer caused by the devices′ spectral characof key devices, such as grating, detector, mirror etc. , are studied and the algorithm of numerical extraction is brought forward to acquire the value of each point on the spectral curve. Finally, the theoretical model and the the grating spectrometer. The result of the experiment shows that the mean error of the numerical extraction alSHI Jian-hua ∗ , FU Si-hua, XIE Wen-ke

ICP工作原理

ICP工作原理

ICP的工作原理:感耦等离子体原子发射光谱分析是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上,并将等离子炬管置于该线圈中心,因而在炬管中产生高频电磁场,用微电火花引燃,使通入炬管中的氩气电离,产生电子和离子而导电,导电的气体受高频电磁场作用,形成与耦合线圈同心的涡流区,强大的电流产生的高热,从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体,由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用,使等离子体呈环状结构。

样品由载气(氩)带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。

根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析);根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。

ICP的检出限:使用ICP-OES,大多数元素的检出限为0.00Xmg/L,校准曲线的线性范围达105~106,可进行多元素同时或顺序测定。

ICP的校正方法:有波长校正和分析校正:一、波长校正的目的是使波长与检测器象素之间完全吻合。

分两步进行:1、光谱仪校正——调整仪器的偏差2、漂移补偿——克服波长随时间而变化(1)光谱校正对仪器实际测到的波长与理论波长之间的差别进行校正。

应在每台仪器上单独测试一系列化学元素的波长,并将之储存为校正数据(一般储存在计算机中)。

通常存为下列一组数据:调试偏差;相关系数和修正系数。

光谱仪的校正要通过用户的指令来进行。

(2)漂移补偿这是为克服环境变化,如温度气压等,而引起的波长漂移,所采用的一种常规监视过程。

仪器在进样间歇期间,监测多条氩线波长,将实际值与理论值相比较,并对误差进行补偿。

当仪器第一次安装时、或软件重新安装后,需要进行波长校正。

当更换了多色器吹扫气体类型后,也必须进行波长校长。

吹扫气可为Ar或N2。

二、分析校正(建立标准曲线)的目的是建立光强读数与元素浓度之间的关系。

即对已知浓度的标样进行测试,建立起其响应值与浓度之间的关系曲线。

icp工作原理

icp工作原理

ICP的工作原理:感耦等离子体原子发射光谱分析是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上,并将等离子炬管置于该线圈中心,因而在炬管中产生高频电磁场,用微电火花引燃,使通入炬管中的氩气电离,产生电子和离子而导电,导电的气体受高频电磁场作用,形成与耦合线圈同心的涡流区,强大的电流产生的高热,从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体,由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用,使等离子体呈环状结构。

样品由载气(氩)带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。

根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析);根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。

ICP的检出限:使用ICP-OES,大多数元素的检出限为0.00Xmg/L,校准曲线的线性范围达10 5~106,可进行多元素同时或顺序测定。

ICP的校正方法:有波长校正和分析校正:一、波长校正的目的是使波长与检测器象素之间完全吻合。

分两步进行:1、光谱仪校正——调整仪器的偏差2、漂移补偿——克服波长随时间而变化(1)光谱校正对仪器实际测到的波长与理论波长之间的差别进行校正。

应在每台仪器上单独测试一系列化学元素的波长,并将之储存为校正数据(一般储存在计算机中)。

通常存为下列一组数据:调试偏差;相关系数和修正系数。

光谱仪的校正要通过用户的指令来进行。

(2)漂移补偿这是为克服环境变化,如温度气压等,而引起的波长漂移,所采用的一种常规监视过程。

仪器在进样间歇期间,监测多条氩线波长,将实际值与理论值相比较,并对误差进行补偿。

当仪器第一次安装时、或软件重新安装后,需要进行波长校正。

当更换了多色器吹扫气体类型后,也必须进行波长校长。

吹扫气可为Ar或N2。

二、分析校正(建立标准曲线)的目的是建立光强读数与元素浓度之间的关系。

即对已知浓度的标样进行测试,建立起其响应值与浓度之间的关系曲线。

光物理光谱学原理

光物理光谱学原理

450
500
550
600
650
700
750
Wavelength/nm
500 450 400
5
D0 F2
d ex=255nm
7
Relative Intensities/a.u.
350 300 250 200 150 100 50 0 550 600
5
c ex=258nm b ex=255nm aex=255nm e ex=255nm

发射光谱 (发光光谱) 发射:物质从激发态能级跃迁回基态能级的辐射过程。 固定激发光的波长(ex)和强度,不断改变发光的测定 波长(发射波长em)并记录相应光谱强度,所得到的发 光强度对发射波长的谱图称为发射光谱。 反映了某一固定激发波长下所测量的发光的波长分布。 发射光谱可以反映物质的本质特征,鉴别物质。 通常得到的是表观发射光谱(仪器光源能量分布、单色 器透射率和检测器灵敏度等随波长而改变所致,称为仪 器特性的波长因素)。需要对不同仪器特性的波长因素 加以校正,得到校正光谱(真实光谱)。 发射光谱给出物质的光辐射活性的决定特征,反映物质 发光性能的优劣;主要的发光物种和活性组分,反映能 量传递过程及其效率;物质的结构特征、表面特征等。
em = 613nm
A:hybrid 11
Relative intensities/a.u.
B:hybrid 21 C:hybrid12
D:hybrid Eu E:hybrid 13
3+
F:hybrid 31
0 320 340 360 380 400 420 440
wavelength/nm
几个参数的调节


图像处理之色彩转换(CCM)

图像处理之色彩转换(CCM)

图像处理之⾊彩转换(CCM)1 ⾊彩校正原理⼈眼对⾊彩的识别,是基于⼈眼对光谱存在三种不同的感应单元,不同的感应单元对不同波段的光有不同的响应曲线的原理,通过⼤脑的合成得到⾊彩的感知。

⼀般来说,我们可以通俗的⽤ RGB三基⾊的概念来理解颜⾊的分解和合成。

理论上,如果⼈眼和 sensor 对光谱的⾊光的响应,在光谱上的体现如下的话,基本上对三⾊光的响应,相互之间不会发⽣影响,没有所谓的交叉效应。

理想R/G/B光谱响应如下:⽽实际⼈眼对R/G/B的光谱响应如下,RGB的响应并不是完全独⽴的。

某款相机的sensor光谱响应曲线如下:从上图可以看出,sensor的R/G/B响应曲线和⼈眼的R/G/B响应曲线是不⼀致的。

⽽且图像数据经过ISP的AWB处理之后肯定会存在⾊偏,因此需要RGB域进⾏⾊彩矩阵校正。

2 ⾊彩校正策略我们已看到 sensor 对光谱的响应,在 RGB各分量上与⼈眼对光谱的响应通常是有偏差的,当然就需要对其进⾏校正。

不光是在交叉效应上,同样对⾊彩各分量的响应强度也需要校正。

通常的做法是通过⼀个⾊彩校正矩阵对颜⾊进⾏⼀次校正。

校正矩阵如下:该⾊彩校正的运算通常由 ISP 完成,软件通过修改相关寄存器得到正确的校正结果。

另外随着⾊温的升⾼,要对⾊温进⾏较正,否则,物体在这样的光线条件下所表现出来的颜⾊就会偏离其正常的颜⾊,因此需要降低 sensor 对红⾊的增益,增加 sersor 对蓝光的增益。

因此,建议做CCM矩阵时选取不同的⾊温⽣成不同的CCM矩阵,然后根据实际⾊温值插值得到当前⾊温的CCM矩阵。

3 参考链接(1) /article/4180(2) /thread-1196-1-1.html(3) /s/blog_48fd99310102wtvt.html。

原子吸收光谱法的基本原理

原子吸收光谱法的基本原理

原子吸收光谱法的基本原理
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术,其基本原理是利用原子或分子在特定能级间的电子跃迁现象来进行分析。

该法通过测量样品溶液或气体对特定波长的光的吸收情况,从而确定样品中所含元素的种类和浓度。

原子吸收光谱法的基本步骤包括:
1. 光源选择和光束整形:选择恰当的光源,常用的有希望灯和氢/氘灯。

同时,需要通过光束整形系统将光束调节为单色、平行和集中的形式。

2. 样品制备:根据分析目的,在适当的条件下,将待测溶液或气体样品制备成符合测量要求的状态。

例如,对溶液样品进行稀释、过滤或加热等处理。

3. 选择合适的吸收线:根据待测元素的特性,选择合适的吸收波长。

一般情况下,选择元素的共振线可以提高分析的灵敏度和选择性。

4. 光路调节:通过调节光路,使得入射光能够通过样品,并与样品中的原子或分子发生相互作用。

5. 光强测量:使用光电二极管、光电倍增管或光谱仪等光学探测器,测量出透射光强或吸收光强。

6. 基准校正:将测量得到的光强数据与基准样品进行比较,进
行校正。

7. 数据分析:根据样品中吸收光强的变化情况,推导出样品中待测元素的浓度,常用的数据分析方法有比对法、标准曲线法和内标法等。

原子吸收光谱法广泛应用于环境、农业、化学、医药等领域。

其优点包括简单、灵敏且不受干扰,但也存在测量范围窄、矩阵效应和仪器复杂等缺点。

因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的分析方法和仪器。

光谱仪工作原理+图

光谱仪工作原理+图

海洋光纤光谱特有的信息1。

光谱仪的工作原理CCD探测器型的海洋光学光谱仪的工作原理如动画展示。

光通过光纤有效的耦合到光谱仪中,经球面镜将进入光谱仪中的发散光束会聚准直到衍射光栅上,衍射分光后又经第二面球面镜会聚聚焦,光谱像投射到线性CCD阵列上,数据信号经A/D转换传至计算机上。

光子撞击CCD像素上的光敏二极管后,这些反向偏置的二极管释放出与光通量成比例的电容器,当探测器积分时间结束,一系列开关关闭并传输电荷至移位寄存器中。

当传输完成,开关打开并且与二极管关联的电容器又重新充电开始一个新的积分周期。

同时,光能被累积,通过A/D 转换数据被读出移位寄存器。

数字化的数据最后显示在计算机上。

2.光学分辨率单色光源的光学分辨率以半高全宽值(FWHM)来表征,它依赖于光栅刻槽密度(mm—1)及光学入瞳直径(光纤或狭缝)。

海洋光纤光谱配置客户所要求的系统时,必须平衡两个重要的因素:1) 光栅刻槽密度增加,分辨率增大,但光谱范围及信号强度会减小.2) 狭缝宽度或光纤直径变窄,分辨率增大,但信号强度会减小。

如何估算光学分辨率(nm,FWHM)2。

1。

确定光栅光谱范围,找到光栅的光谱范围通过:选择光栅:“S”光学平台;选择光栅:“HR"光学平台;选择光栅:“NIR”光学平台。

(有想详细了解的,烦请光纤专家予以解释)2。

2. 光栅光谱范围除以探测器像元数,结果为Dispersion。

Dispersion (nm/pixel)= 光谱范围/像元数探测器像元素见图23.像素分辨率下表列出了不同狭缝(或光纤直径)尺寸下的像素分辨率.尽管狭缝入射宽度不同,但高度一致(1000um)。

有想深入了解的版友直接向专家提问。

4.计算光学分辨率(nm)Dispersion (Step 2) x Pixel Resolution (Step 3)举例:确定光学分辨率,光谱仪型号:USB4000,光栅型号:#3,狭缝宽度:10um 650nm(#3光栅光谱范围)/3648(USB4000探测器像元数)X5。

原子吸收光谱仪背景校正方式及性能比较

原子吸收光谱仪背景校正方式及性能比较

原子吸收光谱仪背景校正方式及性能比较青岛食品李国栋近年来, 国内原子吸收光谱分析技术发展很快, 已成为各个领域检验工作的重要手段。

如何使用好原子吸收光谱仪器, 使其在检测工作中发挥更大的效能, 这是从事原子吸收光谱分析的广大分析工作者努力探求的目标。

在原子吸收使用过程中, 背景校正技术的应用对分析准确度的提高起着很重要的作用。

背景吸收干扰是原子化过程中,因样品基体物质产生的分子吸收和光散射而产生的。

背景吸收干扰一般采用扣背景的方式加以校正。

目前购买的商品原子吸收光谱仪具有不同方式的扣背景性能,采用最多的是氘灯校正、塞曼效应和自吸收校正三种。

不同扣背景方式的工作原理和适用范围区别较大。

原子吸收光谱法中扣除背景方法通常有三大类:连续光源校正背景,塞曼效应校正背景,空心阴极灯自吸效应校正背景。

(1)连续光源校正背景。

当待测元素波长在紫外波段(180-400nm),采用氘灯或氘空心阴极灯。

波长在可见光及近红外波段时采用钨或碘钨灯,是现代AAS仪器应用较广泛的一种校正背景方法,最常见的是氘灯连续光源背景校正。

其原理是用待测元素空心阴极灯的辐射作样品光束,测量总的吸收信号,用连续光光源的辐射作参比光束并视为纯背景吸收,光辐射交替通过原子化器,两次所测吸收值相减因而使背景得到校正,这种方法有时产生背景校正不足或过度。

两种光源光强度要匹配,光斑要重合一致,但近年使用氘空心阴极灯可以克服这类不足之处。

(2)塞曼Zeeman效应校正背景是利用光源在磁场作用下产生谱线分裂的现象校正背景。

这种背景校正可有多种方法:可将磁场施加于空心阴极灯,可将磁场施加于原子化器,可利用横向效应,也可利用其纵向效应,可用恒定磁场,也可用交变磁场,交变磁场可分固定磁场和可变磁场强度。

一般用2磁场Zeeman背景校正,近年也有3磁场Zeeman背景校正。

Zee-man校正背景在GFAAS用得比较多,FAAS用得比较少。

塞曼效应扣背景适合全波段的元素分析,操作简单且扣背景能力强,测定结果稳定可靠。

如何进行高精度光电测量与校正

如何进行高精度光电测量与校正

如何进行高精度光电测量与校正高精度光电测量与校正是一项重要的技术,在各个领域都有广泛的应用。

它能够帮助科研人员和工程师们测量和校正光电器件的性能,确保其输出结果的准确性和稳定性。

本文将介绍如何进行高精度光电测量与校正。

一、光电测量的基本原理与技术1. 光电传感器的工作原理光电传感器是一种将光信号转换为电信号的器件。

它的工作原理基于光电效应,当光照射到光电传感器的光敏元件上时,光能被转换成电荷或电流。

通过测量光电传感器输出的电信号,我们可以得到所测量光信号的相关参数。

2. 光电测量的常见参数在光电测量中,常见的参数包括光强、光功率、光谱分布、光强分布等。

测量这些参数需要使用不同的测量设备和技术。

例如,可用光功率计测量光功率,使用光谱仪测量光谱分布。

3. 光电测量误差的来源与影响因素在进行光电测量时,误差是不可避免的。

测量误差的来源主要包括设备本身的误差、环境因素的干扰以及用户操作不当等。

影响测量准确性的因素有很多,如气压、温度、湿度、光源的稳定性等。

为了获得高精度的测量结果,需要对这些误差进行校正。

二、高精度光电测量的方法与技巧1. 选择适当的测量设备与工具要进行高精度的光电测量,首先需要选择适当的测量设备与工具。

这些设备和工具必须具备高精度、高灵敏度以及稳定性。

例如,选择精度较高的光功率计、光谱仪和光源等设备,能够提高测量的准确性和可重复性。

2. 控制环境因素影响环境因素对光电测量的准确性有很大影响,特别是温度、湿度和气压等因素。

为了减小环境因素对测量结果的影响,需要在测量前进行环境条件的控制和校正。

例如,使用温湿度控制设备来控制环境温湿度的稳定,使用气压表对环境气压进行测量和校正。

3. 校准光电传感器光电传感器的校准是进行高精度光电测量的重要步骤。

通过与已知准确度的标准器件进行比较,可以确定光电传感器的测量误差,并对其进行校正。

校准通常包括灵敏度校准和非线性误差校正。

灵敏度校准是通过比较传感器的输出与已知光强度的标准器件的输出来确定传感器的灵敏度。

便携式X射线荧光光谱法的基体效应校正及应用

便携式X射线荧光光谱法的基体效应校正及应用

05
应用案例二:土壤中重金 属元素分析
实验样品与设备
要点一
实验样品
采集了不同地点的10个土壤样本,将其混合均匀作为 实验样品。
要点二
实验设备
便携式X射线荧光光谱仪(型号:PANalytical Axios) ,电热板,研磨设备,电子天平。
分析结果及讨论
前处理
将土壤样品进行研磨和干燥处理,以便进行后续的X射线 荧光光谱分析。
便携式X射线荧光光谱法的 基体效应校正及应用
2023-11-08
contents
目录
• 引言 • 便携式X射线荧光光谱法基本原理 • 基体效应校正方法 • 应用案例一:矿石样品分析 • 应用案例二:土壤中重金属元素分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
便携式X射线荧光光谱法(PXRF)是一种快速、非破坏性的分析方法,广泛应用于地质、环 境、材料等领域。然而,基体效应(matrix effect)是影响PXRF准确测定的主要因素之一 。
理论模型法
根据物理和化学原理建立理论模型,通过模型预测基体效应并对其进行校正。
04
应用案例一:矿石样品分 析
实验样品与设备
实验样品
来自不同矿区的矿石样品,经过破碎、 研磨和筛选,以获得具有代表性的样品 颗粒。
VS
实验设备
便携式X射线荧光光谱仪(包括X射线激 发源、电离室、测量系统和电池供电装置 等),标准样品,天平,筛子,研钵等。
X射线荧光光谱法具有非破坏性、多元素同时分析等优点,广 泛应用于材料成分分析、环境监测、地质调查等领域。
X射线荧光光谱法的工作原理
当X射线照射样品时,内层电子受到激发跃迁到高能级, 并释放出具有特定波长的X射线荧光。

ICP工作原理

ICP工作原理

ICP的工作原理:感耦等离子体原子发射光谱分析是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上,并将等离子炬管置于该线圈中心,因而在炬管中产生高频电磁场,用微电火花引燃,使通入炬管中的氩气电离,产生电子和离子而导电,导电的气体受高频电磁场作用,形成与耦合线圈同心的涡流区,强大的电流产生的高热,从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体,由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用,使等离子体呈环状结构。

样品由载气(氩)带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。

根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析);根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。

ICP的检出限:使用ICP-OES,大多数元素的检出限为0.00Xmg/L,校准曲线的线性范围达10 5~106,可进行多元素同时或顺序测定。

ICP的校正方法:有波长校正和分析校正:一、波长校正的目的是使波长与检测器象素之间完全吻合。

分两步进行:1、光谱仪校正——调整仪器的偏差2、漂移补偿——克服波长随时间而变化(1)光谱校正对仪器实际测到的波长与理论波长之间的差别进行校正。

应在每台仪器上单独测试一系列化学元素的波长,并将之储存为校正数据(一般储存在计算机中)。

通常存为下列一组数据:调试偏差;相关系数和修正系数。

光谱仪的校正要通过用户的指令来进行。

(2)漂移补偿这是为克服环境变化,如温度气压等,而引起的波长漂移,所采用的一种常规监视过程。

仪器在进样间歇期间,监测多条氩线波长,将实际值与理论值相比较,并对误差进行补偿。

当仪器第一次安装时、或软件重新安装后,需要进行波长校正。

当更换了多色器吹扫气体类型后,也必须进行波长校长。

吹扫气可为Ar或N2。

二、分析校正(建立标准曲线)的目的是建立光强读数与元素浓度之间的关系。

即对已知浓度的标样进行测试,建立起其响应值与浓度之间的关系曲线。

元素分析漂移校正的原理

元素分析漂移校正的原理

元素分析漂移校正的原理元素分析漂移校正是指在元素分析过程中,通过一系列校正方法和技术,对于仪器所产生的漂移现象进行纠正,提高分析结果的准确性和可靠性。

漂移校正的目的是消除分析中的仪器偏差和误差,使测量结果更加精确和可信。

下面将从仪器技术、校正方法和应用实例三个方面详细介绍元素分析漂移校正的原理。

首先,元素分析仪器的技术进步成为漂移校正的基础。

常见的元素分析仪器有光谱仪、质谱仪和原子吸收光谱仪等。

这些仪器通过各自的原理和技术,可以对待测样品中的元素进行定性和定量分析。

其中,光谱仪的主要原理是基于元素的原子光谱吸收、发射或荧光现象;质谱仪则是利用待测物质的质谱特征对元素进行鉴定和分析;原子吸收光谱仪则是利用原子的吸收特性进行元素定量分析。

这些仪器在分析过程中会受到多种因素的影响,例如温度、湿度、压力、仪器老化等,导致仪器的漂移现象。

其次,漂移校正可通过仪器技术进行。

一种常用的漂移校正方法是零点漂移校正。

这种校正方法是通过将仪器无元素或低元素浓度样品置于仪器中进行测量,然后根据测量结果对仪器进行修正。

另一种方法是使用内标法,即添加内标元素到样品中,通过内标元素和待测元素之间的比对,对仪器进行校准和调整。

此外,还有漂移监控法,通过周期性测量漂移样品,观察仪器漂移现象,并将漂移值作为补偿因子对结果进行校正。

再次,漂移校正的应用实例举不胜举。

例如,在环境监测中,常常需要对空气、水和土壤样品中的元素进行分析。

漂移校正可以帮助准确测量有害元素的浓度,以评估环境污染程度。

在食品安全领域,元素分析也被广泛应用,用于检测食品中的有害元素如铅、汞和镉等。

漂移校正可以提高分析结果的准确性,确保食品符合安全标准。

在工业领域,元素分析漂移校正可用于控制生产过程中的元素含量,确保产品质量的稳定性和一致性。

漂移校正还在许多科学研究和医学诊断中发挥着重要作用,为科学家和医生提供准确可靠的分析结果和诊断依据。

总之,元素分析漂移校正的原理主要包括仪器技术的提升,漂移校正方法的应用和实践经验的积累。

ICP工作原理

ICP工作原理

ICP的工作原理:感耦等离子体原子发射光谱分析就是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上,并将等离子炬管置于该线圈中心,因而在炬管中产生高频电磁场,用微电火花引燃,使通入炬管中的氩气电离,产生电子与离子而导电,导电的气体受高频电磁场作用,形成与耦合线圈同心的涡流区,强大的电流产生的高热,从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体,由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用,使等离子体呈环状结构。

样品由载气(氩)带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温与惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离与激发,发射出所含元素的特征谱线。

根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中就是否含有某种元素(定性分析);根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。

ICP的检出限:使用ICP-OES,大多数元素的检出限为0、00Xmg/L,校准曲线的线性范围达105~106,可进行多元素同时或顺序测定。

ICP的校正方法:有波长校正与分析校正:一、波长校正的目的就是使波长与检测器象素之间完全吻合。

分两步进行:1、光谱仪校正——调整仪器的偏差2、漂移补偿——克服波长随时间而变化(1)光谱校正对仪器实际测到的波长与理论波长之间的差别进行校正。

应在每台仪器上单独测试一系列化学元素的波长,并将之储存为校正数据(一般储存在计算机中)。

通常存为下列一组数据:调试偏差;相关系数与修正系数。

光谱仪的校正要通过用户的指令来进行。

(2)漂移补偿这就是为克服环境变化,如温度气压等,而引起的波长漂移,所采用的一种常规监视过程。

仪器在进样间歇期间,监测多条氩线波长,将实际值与理论值相比较,并对误差进行补偿。

当仪器第一次安装时、或软件重新安装后,需要进行波长校正。

当更换了多色器吹扫气体类型后,也必须进行波长校长。

吹扫气可为Ar或N2。

二、分析校正(建立标准曲线)的目的就是建立光强读数与元素浓度之间的关系。

即对已知浓度的标样进行测试,建立起其响应值与浓度之间的关系曲线。

光谱白版校正原理

光谱白版校正原理

光谱白版校正原理
光谱白版校正是一种常用的光谱仪器校准方法,用于消除由于光源、光路、检测器等因素引入的误差,提高仪器的测量精度和稳定性。

光谱仪器在进行测量时,会受到多种因素的影响,如光源的强度分布、光路的透过率、检测器的响应等。

这些因素会导致测量结果的偏差,因此需要进行校准以消除这些误差。

光谱白版校正的原理是利用白色反射板的特性进行校准。

白色反射板具有较高的反射率,并且在可见光和近红外光谱范围内反射率相对稳定。

因此,将白色反射板作为标准样品,通过测量其反射光谱,可以得到光源、光路和检测器的综合响应。

在进行光谱白版校正时,首先需要将白色反射板放置在仪器的样品位置,并进行扫描测量。

在测量过程中,仪器会记录下反射率、背景和暗信号等数据。

然后,将这些数据与样品扫描时的数据进行对比和修正。

修正的过程通常包括以下几个步骤:
扣除背景信号:从测量数据中扣除背景信号,以消除环境光和仪器本身对测量结果的影响。

归一化处理:将测量数据归一化到相同的尺度上,以便进行比较和修正。

线性化校正:根据白色反射板的反射率数据,对仪器的
响应进行线性化校正,以消除非线性误差。

稳定性校正:根据多次测量的结果,对仪器的稳定性进行校正,以提高测量的重复性。

通过光谱白版校正,可以有效地消除由于光源、光路、检测器等因素引入的误差,提高仪器的测量精度和稳定性。

同时,白版校正还可以用于监测仪器的性能变化,及时发现并解决问题,确保测量结果的准确性和可靠性。

下行光传感器(dls)矫正光谱实现原理

下行光传感器(dls)矫正光谱实现原理

下行光传感器(DLS)是一种用于测量光谱的传感器,它主要用于纠正光谱以实现更准确的光谱测量。

下面将详细介绍下行光传感器矫正光谱实现原理。

一、下行光传感器的工作原理1. 光谱测量下行光传感器是通过测量物体表面反射光的光谱来实现对物体光谱的测量。

它通常包括一个光谱仪和一个光纤传感器,光谱仪用于分析光的波长和强度,光纤传感器用于捕捉物体表面发出的光。

2. 光谱矫正在进行光谱测量时,由于环境光、材料表面的反射等因素的影响,可能导致测量的光谱不准确。

而下行光传感器通过对环境光、材料表面的反射光等进行测量和分析,可以对测量的光谱进行矫正,使其更准确。

二、下行光传感器矫正光谱的实现原理1. 环境光校正下行光传感器可以通过测量环境中的光强度和光谱来对测量的光谱进行矫正。

在进行光谱测量前,先对环境中的光进行校正,排除环境光的干扰。

2. 反射光校正下行光传感器可以通过测量物体表面的反射光谱,对测量的光谱进行矫正。

通过对物体表面的反射光进行分析,可以排除材料表面反射光的影响,进而得到准确的光谱信息。

3. 实时校正下行光传感器可以通过实时监测和分析光谱,对测量的光谱进行实时校正。

在光谱测量过程中,不断对反射光和环境光进行监测和分析,及时进行光谱校正,确保测量结果的准确性。

三、结论通过上述对下行光传感器矫正光谱实现原理的介绍,我们可以得知,下行光传感器通过对环境光和材料表面反射光的测量和分析,可以实现对光谱的准确测量和矫正。

这使得下行光传感器在光谱测量领域具有重要的应用价值,并在工业生产、科学研究等领域发挥着重要作用。

希望通过不断的研究和创新,能够进一步提高下行光传感器的精度和稳定性,推动光谱测量技术的发展和应用。

一、下行光传感器的应用领域下行光传感器在工业生产、科学研究等领域具有广泛的应用价值,其主要应用包括但不限于以下几个方面:1. 农业领域在农业生产中,下行光传感器可以用于测量作物叶片的光合作用,通过对叶片反射光的光谱测量,可以实现对植物生长状况、养分吸收情况等的监测和分析。

bh校正原理

bh校正原理

bh校正原理
【实用版】
目录
1.引言
2.bh 校正原理的定义和背景
3.bh 校正原理的原理和方法
4.bh 校正原理的应用领域
5.结论
正文
【引言】
在科学技术飞速发展的今天,各种测量和检测技术也在不断地更新和改进。

其中,bh 校正原理作为一种重要的校正方法,在多个领域都有着广泛的应用。

本文将对 bh 校正原理进行详细的介绍,包括其定义、原理、方法和应用领域等。

【bh 校正原理的定义和背景】
bh 校正原理,全称为“Beers-Heinemann 校正原理”,是一种用于光谱测量中的校正方法。

它是由美国光谱学家 Beers 和 Heinemann 在 20 世纪 50 年代提出的,主要用于解决光谱测量中的波长漂移问题。

【bh 校正原理的原理和方法】
bh 校正原理的原理是通过测量一系列已知波长的光源,得到一个校正曲线,然后将待测光源的波长通过该曲线进行校正,从而得到准确的波长值。

具体操作方法如下:
1.准备一系列已知波长的光源,并进行光谱测量,得到一系列测量值。

2.用测量值和已知波长计算出校正曲线。

3.将待测光源的波长值代入校正曲线,得到校正后的波长值。

【bh 校正原理的应用领域】
bh 校正原理在光谱测量领域有着广泛的应用,尤其在原子光谱、分子光谱和红外光谱等测量中,都有着重要的作用。

此外,bh 校正原理还被广泛应用于环境监测、生物医学、化学分析等多个领域。

【结论】
总的来说,bh 校正原理是一种重要的光谱测量校正方法,它不仅可以解决波长漂移问题,还可以提高光谱测量的准确度。

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荧光和荧光物质
什么是荧光?
•某些物质吸收特定波长的光能量,使分子从基态(S0)转化 成激发态(S1) 。
•被激发的分子通过内部转化过程失去能量,重新回到具有 最低能量的基态。
•分子回到基态的同时,发射出更高波长的光——荧光。
(a)
S’1
energy
hex
So
S1
hem
(b)
Excitation
Emission
• 5×20 • 横向:20个Bin • 纵向:5 dye
DyeSet/FilterSet
• DyeSet
• FilterSet
– Virtual Filter 决定CCD上的哪部分区域被激活,相应部分的
可见光被收集
评价Matrix的参数
•Q值:
•Pull-up峰和Pull-down峰
• Q值表示得到的matrix与理论值间一致性 的参数。Q值为1.0表示实际matrix与理论 值完全相符,无任何pull-down或pull- up峰。
FAM HEX TMR ROX
100 80 60
40
20
0 520 540 560
580 600 620 640
WAVELENGTH (nm)
Laser excitation
(488nm)
310 Filter Set A with color contributions
Figure 13.4, J.M. Butler (2005) Forensic DNA Typing, 2nd Edition © 2005 Elsevier Academic Press
raw data... 没有检测到足够数量的信号峰。
确保每个峰的峰高大于750RFU。
打开Protocol Manager,找到matrix校正的protocol,点击 Edit,在打开的对话框中,点击下方的Edit Parameter;在打开 的对话框中,将locate start point:After scan后的数改为引物 峰后目的峰前的scan number。
6-carboxy-4´,5´-dichloro-2´,7´dimethoxy-fluorescein
VIC
538
554
TAMRA(T MR)
559
578 carboxy-tetramethylrhodamine
NED
553
574
ROX (CXR)
580
605 6 - Carboxy - X - rhodamine
FAM
(blue)
HEX
(green)
TAMRA
(yellow)
ROX
(red)
Figure 13.3, J.M. Butler (2005) Forensic DNA Typing, 2nd Edition © 2005 Elsevier Academic Press
Normalized Fluorescent Intensity
(488 nm)
Fluorescence
ABI Prism spectrograph
Color Separation
Sample Injection
Mixture of dye-labeled PCR products from multiplex PCR reaction
Capillary
CCD Panel (with virtual filters) Sample Detection
3100校正图
377/310校正- GoldenEye16A Matrix Standard
最小设定范 围为200
filter Set
染料
若红色染料引起黄色pull-up峰 ,应如何修改?
若红色染料引起黄色pull-up峰 ,应如何修改?
Matrix校正3100常见问题及解决方案
一、Insufficient number of dye spectra detected! Check
染料
6-FAM HEX JOE
激发波长 发射波长 Excitation Emission max.(nm) max.(nm)
化学名称Βιβλιοθήκη 4955356-carboxy-fluorescein
529
560
4,7,2’,4’,5’,7’-hexachloro-6carboxyfluorescein
526
548
重叠程度增加,C值相应增大。 – ConditionBounds是由两个作为范围的上下限的C值
组成,形式如[4,7]。由于仪器间存在轻微差异,需要 定义ConditionBounds的范围。 – 不同的染料组合,其ConditionBounds范围不同。 AB3100 DyeSet D [4,8.5]不一定适用于16A。
光谱校正原理
研发部 宋欣欣
DNA提取 PCR扩增 电泳检测 数据分析
电泳检测
光谱校正
样品检测
光谱校正原理
• 荧光和荧光物质 • 何为Matrix? • DyeSet/FilterSet • 评价Matrix的参数
Size Separation
Sample Separation
Argon ion LASER
Stokes shift
Fluorescence
ex max em max
Wavelength (nm)
Figure 13.1, J.M. Butler (2005) Forensic DNA Typing, 2nd Edition © 2005 Elsevier Academic Press
常用荧光物质
Processing with GeneScan/Genotyper software
Sample Interpretation
Figure 13.8, J.M. Butler (2005) Forensic DNA Typing, 2nd Edition © 2005 Elsevier Academic Press
• Saturated data detected. Calibration failed. 检测数据饱和,校正失败
最大值不能超过6000RFU
• Bad dye order detected. 检测到的染料顺序错误。
• Failed quality check: q=0.93807 is less than minQ threshold (0.95000)
minQ表示对pull-up或pull-down峰的容忍度。默 认值为0.95。进行光谱校正后,软件会自动 计算得到每根毛细管的Q值,Q值小于minQ (0.95)时,校正失败。
评价Matrix的参数
• C值
– 表示染料组合中各染料发射光谱的重叠程度。 – 若染料峰间无重叠,则C值为1.0,为最低可能值。随
GoldenEye Matrix Standard
• 16A/16C:四个带有不同荧光标记的片段组成: 100bp(red)、130bp(yellow)、180bp (green)、200bp(blue)
• 20A:五个,最小片段为Orange
• 峰高范围 – 不能低于750RFU – 1000-4000之间最为适宜
filter Set
染料
何为Matrix?
-修正不同染料发射光谱之间叠加的一个数学矩阵
Figure 13.6, J.M. Butler (2005) Forensic DNA Typing, 2nd Edition © 2005 Elsevier Academic Press
3100的Matrix
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