電磁輻射基礎(chǔ)ppt課件(2)(參考版)
2025-05-07 07:04本頁(yè)面
【正文】 4. 檢測(cè)器 （ 1） 光檢測(cè)器 主要有以下幾種： 硒光電池 、 光電二極管 、 光電倍增管 、 硅二極管陣列檢測(cè)器 、 半導(dǎo)體檢測(cè)器； （ 2） 熱檢測(cè)器 主要有： 真空熱電偶檢測(cè)器：紅外光譜儀中常用的一種； 熱釋電檢測(cè)器： 5. 信號(hào)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 現(xiàn)代分析儀器多配有計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)采集 、 信號(hào)處理 、數(shù)據(jù)分析 、 結(jié)果打印 ， 工作站軟件系統(tǒng)； 。 等強(qiáng)度的兩條譜線 （ I， II） 中 ， 一條 （ II） 的衍射最大強(qiáng)度落在另一條的第一最小強(qiáng)度上時(shí) ， 兩衍射圖樣中間的光強(qiáng)約為中央最大的 80%， 在這種情況下 ， 兩譜線中央最大距離即是光學(xué)儀器能分辨的最小距離 （ 可分離的最小波長(zhǎng)間隔 ） ； 光柵的 分辨率 R 光柵的分辨率 R 等于光譜級(jí)次 （ n） 與光柵刻痕條數(shù) （ N）的乘積： 光柵越寬 、 單位刻痕數(shù)越多 、 R 越大 。 光柵的 線色散率 f 為會(huì)聚透鏡的焦距 。 當(dāng) θ很小 ， 且變化不大時(shí) ， cosθ ≈1， 光柵的角色散率決定于光柵常數(shù) d 和光譜級(jí)數(shù) n ， 常數(shù) ， 不隨波長(zhǎng)改變 ， 均排光譜 （ 優(yōu)于棱鏡之處 ） 。 選擇適宜的閃耀角 ， 可以使 90%的有效能量集中在單獨(dú)一級(jí)的衍射上 。 光柵的特性： 將反射光柵的線槽加工成適當(dāng)形狀能使有效強(qiáng)度集中在特定的衍射角上 。 當(dāng)光線 M M M3到達(dá)焦點(diǎn)時(shí) ， 如果他們沿平面波陣面 AKI同相位 ， 他們就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)明亮的光源相 ， 只有 JCK是光線波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)才能滿足條件 。 光柵 透射光柵 ， 反射光柵； 光柵光譜的產(chǎn)生是多狹縫干涉與單狹縫衍射共同作用的結(jié)果 ， 前者決定光譜出現(xiàn)的位置 ， 后者決定譜線強(qiáng)度分布； 光柵的特性 ABCDE表示平面光柵的一段； 光線 L在 AJF處同相 ， 到達(dá) AKI平面 ， 光線 L2M2要比光線 L1M1多通過(guò) JCK這段距離 。 平行光經(jīng)過(guò)棱鏡后按波長(zhǎng)順序排列成為單色光；經(jīng)聚焦后在焦面上的不同位置上成像 ， 獲得按波長(zhǎng)展開(kāi)的光譜； 棱鏡的分辨能力取決于棱鏡的幾何尺寸和材料； 棱鏡的光學(xué)特性可用色散率和分辨率來(lái)表征； 棱鏡的特性與參數(shù) （ 1） 色散率 角色散率：用 dθ/dλ表示 ， 偏向角 θ對(duì)波長(zhǎng)的變化率； ?????dd2s in12s in2dd22nn??? 棱鏡的頂角越大或折射率越大 ， 角色散率越大 ， 分開(kāi) 兩條 相鄰 譜線的能力越強(qiáng) ， 但 頂角越大 ， 反射損失也增大 ， 通常為 60度角； 線色散率：用 dl /dλ表示 ， 兩條 相鄰 譜線在焦面上被分開(kāi)的距離對(duì)波長(zhǎng)的變化率； 倒線色散率：用 dλ/dl 表示， （ 2）分辨率 相鄰兩條譜線分開(kāi)程度的度量： ： 兩條相鄰譜線的平均波長(zhǎng)；△ λ： 兩條譜線的波長(zhǎng)差； b： 棱鏡的底邊長(zhǎng)度； n： 棱鏡介質(zhì)材料的折射率。 三、光分析方法的進(jìn)展 1. 采用新光源，提高靈敏度 級(jí)聯(lián)光源：電感耦合等離子體 輝光放電；激光蒸發(fā) 微波等離子體 2. 聯(lián)用技術(shù) 電感耦合高頻等離子體（ ICP） — 質(zhì)譜 激光質(zhì)譜：靈敏度達(dá) 1020 g 3. 新材料 光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)，損耗少；抗干擾能力強(qiáng)； 4. 交叉 電致發(fā)光分析；光導(dǎo)纖維電化學(xué)傳感器 5. 檢測(cè)器的發(fā)展 電荷耦合陣列檢測(cè)器光譜范圍寬、量子效率高、線性范圍寬、多道同時(shí)數(shù)據(jù)采集、三維譜圖，將取代光電倍增管； 光二極激光器代替空心陰極燈，使原子吸收可進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定； 三種光分析法測(cè)量過(guò)程示意圖 四、光分析法儀器的基本流程 光譜儀器通常包括五個(gè)基本單元： 光源；單色器；樣品；檢測(cè)器；顯示與數(shù)據(jù)處理； 五、光分析法儀器的基本單元 1. 光源 依據(jù)方法不同 ， 采用不同的光源：火焰 、 燈 、 激光 、 電火花 、 電弧等；依據(jù)光源性質(zhì)不同 ， 分為： 連續(xù)光源 ：在較大范圍提供連續(xù)波長(zhǎng)的光源 ，氫燈 、 氘燈 、 鎢絲燈等； 線光源 ：提供特定波長(zhǎng)的光源 ， 金屬蒸氣燈 (汞燈 、 鈉蒸氣燈 )、 空心陰極燈 、 激光等； 單色器 ：獲得高光譜純度輻射束的裝置 ， 而輻射束的波長(zhǎng)可在很寬范圍內(nèi)任意
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