【正文】 (6) 熱檢測(cè)器 通過小黑體吸收輻射，并根據(jù)引起的熱效應(yīng)測(cè)量入射輻射的功率的檢測(cè)器 常見熱檢測(cè)器 （真空）熱電偶 （測(cè)）熱輻射計(jì) 熱（釋）電檢測(cè)器 主要用于紅外和拉曼光譜的檢測(cè)中 光譜分析儀器 五、檢測(cè)系統(tǒng) 信號(hào)處理器 讀出裝置 光譜分析儀器 六、信號(hào)處理與讀出系統(tǒng) 本 章 作 業(yè) P5960 — 1， 2, 3， 7， 10 。 特點(diǎn)： 靈敏度介于真空管和倍增管之間。 缺點(diǎn)： 熱發(fā)射強(qiáng)，因此暗電流大，需冷卻（ 30oC)。 優(yōu)點(diǎn)： 阻抗大，電流易放大；響應(yīng)快；靈敏度較高；應(yīng)用廣。 陰極表面可涂漬不同光敏物質(zhì)：高靈敏 (K,Cs,Sb其中二者 )、紅光敏 (Na/K/Cs/Sb, Ag/O/Cs)、紫外光敏、平坦響應(yīng) (Ga/As，響應(yīng)受波長(zhǎng)影響小 )。 缺 點(diǎn) ① 電阻小，電流不易放大；響應(yīng)較慢。試問 (1)欲將 ，所用狹縫寬度應(yīng)是多少？(2) ，前者是靈敏線，若用 ，所得靈敏度是否相同？為什么？ ? 原子發(fā)射發(fā)射光譜不需要單獨(dú)的試樣池 ? 試樣池材料必須能透過所研究的光譜范圍內(nèi)的光 常用樣品池材料及其應(yīng)用 材料 適用波長(zhǎng)范圍 石英 紫外光區(qū) 可見光區(qū) 3?m 玻璃 可見 紅外光區(qū)（ 3502022nm） 透明塑料 可見 紅外光區(qū)（ 3502022nm） 鹽窗（鹵化物如 NaCl,NaBr晶體） 紅外光區(qū) 光譜分析儀器 四、試樣引入系統(tǒng) 試樣引入方式 不同光譜法有不同的試樣引入方式 試樣容器 理想的檢測(cè)應(yīng)具備的條件 高靈敏度、高信噪比、響應(yīng)時(shí)間快、在所研究的波段范圍內(nèi)響應(yīng)穩(wěn)定，對(duì)光輻射強(qiáng)度產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度與光輻射強(qiáng)度成正比，空白信號(hào)為零 常用檢測(cè)器 （ 1）光子檢測(cè)器（光電檢測(cè)器） （ 2）熱檢測(cè)器 主要用于紫外、可見及近紅外輻射的檢測(cè)；即可以用于光學(xué)原子光譜、紫外 可見分子吸收光譜、分子熒光光譜等 主要用于紅外輻射的檢測(cè)；即主要用于紅外及拉曼光譜的檢測(cè) 光譜分析儀器 五、檢測(cè)系統(tǒng) 光子檢測(cè)器 光電轉(zhuǎn)換器是將光輻射轉(zhuǎn)化為可以測(cè)量的電信號(hào)的器件。 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 狹縫 （ 4）狹縫的選擇原則 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 狹縫 例： WDFY2原子吸收分光光度計(jì)的光學(xué)參數(shù)如下：倒線色散率： 20197。 ? 與發(fā)射光譜分析相比 ， 原子吸收光譜因譜線數(shù)少 ， 可采用較寬的 狹縫 。 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） （ 1）狹縫結(jié)構(gòu) （ 4）狹縫的選擇原則 ? 定性分析： 選擇較 窄 的狹縫寬度 ——提高分辨率 ， 減少其它譜線 的干擾 ， 提高選擇性； ? 定量分析： 選擇較 寬 的狹縫寬度 ——增加照亮狹縫的亮度 ， 提高 分析的靈敏度； ? 應(yīng)根據(jù)樣品性質(zhì)和分析要求確定狹縫寬度 。 光柵光譜特點(diǎn)： ① 當(dāng)入射光為復(fù)合光時(shí)， n=0的譜線即零級(jí)光譜是未經(jīng)色散的白光 ② 零級(jí)光譜有最大的光強(qiáng)， n越大，光強(qiáng)越弱； ③ 當(dāng) n、 ?和 d相同時(shí)，入射光 波長(zhǎng)不同，產(chǎn)生光譜位置不同。 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 常用單色元件 光柵的制作 光柵公式 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 常用單色元件 n? = d（ sin? ? sin?） 當(dāng)入射光與衍射光在法線同側(cè)時(shí)，取“ +”；反之，取“ ” P0（ 0級(jí) ） P1 P1 P2 P2 n 相對(duì)強(qiáng)度 光柵光譜 光柵公式（產(chǎn)生明條紋的條件） 光柵光譜級(jí)數(shù) ? d P0 P1 光柵 ? 入射角 光柵常數(shù) 入射光 衍射角 2 1 0 1 2 無(wú)分光能力 短波 長(zhǎng)波 光柵的分類 ——以光的衍射方式為標(biāo)準(zhǔn) ——得到的譜線最強(qiáng)的是沒有分光的零級(jí)譜線 （約占 80%） 透射光柵 反射光柵 不常用 凹面光柵 平面光柵 閃耀光柵 中階光柵 全息光柵 ——與透射光柵比，零級(jí)未色散 譜線不再是最強(qiáng)譜線，光柵 閃耀角?。ㄒ话銥?10o22’） ——刻槽密度小，刻痕深，閃耀角 （可達(dá) 63o26’）大于普遍閃耀光 柵，分辨率更高 (又稱 紅外光柵 ） ——激光刻紋光柵 在球面反射鏡上刻痕 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 常用單色元件 P0 n 相對(duì)強(qiáng)度 P?1 i d ? ? 光柵平面法線 ? ? ?和 ? 分別為光束相對(duì)于光柵平面的入射角和衍射角； ?和 ?分別為光束相對(duì)于光柵槽面的入射角和衍射角； i為光柵的閃耀角 當(dāng) ????時(shí)， ?? ?；即光譜最大值不再在零級(jí)光譜上 閃耀光柵（定向光柵）的基本原理 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 常用單色元件 i i i 入射光 若以垂直于光柵平面的光入射光柵，則 ? = i， 此時(shí)，在 ? = i 的方向有最大強(qiáng)度的衍射光，此時(shí)的衍射光波長(zhǎng)稱為 閃耀波長(zhǎng)（ ?b） 閃耀波長(zhǎng)的大小為： idn b s in2??光柵的閃耀角 i 越小，閃耀波長(zhǎng) ?b越短 閃耀光柵（定向光柵）的基本原理 光譜分析儀器 三、波長(zhǎng)選擇系統(tǒng)（單色器） —— 常用單色元件 )20(c o s odnFd nFFddddlD ?????? ?????角色散率 d?/d?： 線色散率 D（ dl/d?） : 可見 ， 色散率近似與衍射角無(wú)關(guān) ， 或者說 ， 在同一級(jí)光譜上 ， 各譜線是均勻排列的 ！ 可通過增加 F 值和減小 d 值來提高色散率 。 （ 3）光柵 通常的刻線數(shù)為 3002022刻槽 /mm。 長(zhǎng)波區(qū)密，短波區(qū)稀 ，因此不適合長(zhǎng)波（遠(yuǎn)紅外）和短波（遠(yuǎn)紫外）區(qū)的分光 ④ 棱鏡分辨率低，體積大 ③ 玻璃棱鏡不能用于紫外區(qū)；石英棱鏡不能用于紅外區(qū)；紅外區(qū)一般用鹵化物晶體制備） ① 對(duì)不同波長(zhǎng)的光分辨率不同，對(duì)短波的光的色散能力大于對(duì)長(zhǎng)波的光的色散 i ? ? 反射鏡 以特殊的工具 （ 如鉆石 ） ， 在硬質(zhì) 、 磨光的光學(xué)平面上刻出大量緊密而平行的刻槽 。 2. 對(duì)單色器的要求 一般而言：?jiǎn)紊庥行捲叫?，分析的靈敏度越高、選擇性越好、分析物濃度與光學(xué)