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1、红外光谱仪的结构及特点红外光谱仪的结构及特点本讲稿第一页，共十三页图图6 67：色散型红外分光光度计工作原理：色散型红外分光光度计工作原理本讲稿第二页，共十三页(2)仪器的主要部件仪器的主要部件a.光源光源:常用的光源是能斯特灯和硅炭棒。常用的光源是能斯特灯和硅炭棒。b吸收池吸收池c单色器单色器d检测器检测器（a）真空热电偶：是目前红外分光光度）真空热电偶：是目前红外分光光度 计中最常用的一种检测器计中最常用的一种检测器（b）高莱池：高莱池是一种灵敏度较高）高莱池：高莱池是一种灵敏度较高 的气胀式红外检测器。的气胀式红外检测器。本讲稿第三页，共十三页图图图图6 6 6 688：高莱池检测器示意
2、图：高莱池检测器示意图：高莱池检测器示意图：高莱池检测器示意图本讲稿第四页，共十三页（c）电阻测辐射热计：将很薄的黑化金属）电阻测辐射热计：将很薄的黑化金属片（热敏元件）作受光面，装在惠斯登电片（热敏元件）作受光面，装在惠斯登电桥的一个臂上，当光照射到受光面上时，桥的一个臂上，当光照射到受光面上时，它吸收红外辐射温度升高，其电阻值发生它吸收红外辐射温度升高，其电阻值发生改变，使电桥失去平衡，便有信号输出。改变，使电桥失去平衡，便有信号输出。根据电阻变化的测量即是对红外辐射强度根据电阻变化的测量即是对红外辐射强度的测量。的测量。图图图图6 6 6 699：测热辐射计：测热辐射计：测热辐射计：测热
3、辐射计本讲稿第五页，共十三页 图图图图6 6 6 61010：真空热电偶真空热电偶真空热电偶真空热电偶本讲稿第六页，共十三页2.傅立叶变换红外分光光度计傅立叶变换红外分光光度计 傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法，傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法，傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法，傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法，并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。傅立叶变换红外光谱的特点傅立叶变换红外光谱的特点傅立叶变换红外光谱的特点傅立叶变换红外光谱的特点 a.
4、a.扫描速度极快扫描速度极快扫描速度极快扫描速度极快 b.b.具有很高的分辨率具有很高的分辨率具有很高的分辨率具有很高的分辨率 c.c.灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度高 d.d.其他优点：如光谱范围宽；测定精度高，其他优点：如光谱范围宽；测定精度高，其他优点：如光谱范围宽；测定精度高，其他优点：如光谱范围宽；测定精度高，重复性可达重复性可达重复性可达重复性可达0.10.1；杂散光干扰小；杂散光干扰小；杂散光干扰小；杂散光干扰小本讲稿第七页，共十三页工作原理工作原理工作原理工作原理图图图图6 6 6 611 11 傅立叶变换红外分光光度计构成示意图傅立叶变换红外分光光度计构成示意图傅立叶变换红外
5、分光光度计构成示意图傅立叶变换红外分光光度计构成示意图本讲稿第八页，共十三页图图图图6 6 6 612 12 用迈克尔干涉仪获得的多色光干涉图用迈克尔干涉仪获得的多色光干涉图用迈克尔干涉仪获得的多色光干涉图用迈克尔干涉仪获得的多色光干涉图本讲稿第九页，共十三页二二.仪器的主要部件仪器的主要部件1.光源光源a.能斯特灯：是由氧化锆，氧化钇和氧化能斯特灯：是由氧化锆，氧化钇和氧化钍等稀土元素氧化物和混合物加压烧结钍等稀土元素氧化物和混合物加压烧结而成而成.工作温度工作温度 1750oC，使用波数范围为，使用波数范围为4005000cm-1 优点：优点：(1)发光强度大发光强度大 (2)稳定性较好稳
6、定性较好 (3)使用寿命使用寿命612个月，寿命短。个月，寿命短。缺点：机械强度较差，价格昂贵，使用缺点：机械强度较差，价格昂贵，使用 时要预热。时要预热。本讲稿第十页，共十三页b.硅碳棒：由炭化硅烧结而成，为一实心硅碳棒：由炭化硅烧结而成，为一实心棒。中间为发光部分，工作范围棒。中间为发光部分，工作范围12001400oC 波段范围波段范围4005000cm-1，机械强度好，机械强度好，坚固，寿命长，发光面积大。工作前不坚固，寿命长，发光面积大。工作前不需要预热。需要预热。图图图图6 6 6 61313本讲稿第十一页，共十三页2.吸收池，石英，玻璃对红外光都有吸收。吸收池，石英，玻璃对红外光
7、都有吸收。所以吸收池窗口用一些盐类的单晶制作。所以吸收池窗口用一些盐类的单晶制作。如如NaCl，KBr和和TlBr-TlI。要求在特定的。要求在特定的恒湿环境下工作，注意防止和减少吸收恒湿环境下工作，注意防止和减少吸收池窗口侵蚀。被测试样力求干燥。池窗口侵蚀。被测试样力求干燥。3.单色器单色器4.检测器：真空热电偶。检测器：真空热电偶。抽真空作用：提高分析灵敏度，减少热抽真空作用：提高分析灵敏度，减少热传导。传导。本讲稿第十二页，共十三页特点：特点：a).具有高度特征性。具有高度特征性。b).应用范围广，可分析有机化合物，应用范围广，可分析有机化合物，无机化合物及高聚物。无机化合物及高聚物。c).操作简便，分析速度快，不破坏样品。操作简便，分析速度快，不破坏样品。不受样品状态影响。不受样品状态影响。d).灵敏度低，只能用于分析单一的纯灵敏度低，只能用于分析单一的纯 物质。物质。本讲稿第十三页，共十三页