实验室分析仪器--红外光谱仪的基本部件之光源
光源是红外光谱仪的关键部件之一,红外辐射能量的高低直接影响检测的灵敏度。理想的红外光源应能够测试整个红外波段,但目前要测试整个红外波段至少需要更换三种光源,即中红外、远红外和近红外光源,其中用得最多的是中红外光源。每种光源只能覆盖一定的波段,故红外的全波段测量常需几种光源,常用的光源如表1所示。
表1 红外光谱仪常用光源
光源 | 使用波数范围σ/cm-1 | 主要性能 |
钨灯 卤钨灯 Nernst棒 硅碳棒 金属丝光源 金属陶瓷棒 EVER-GLO光源 大功率水冷硅碳棒 金属陶瓷棒(Ceramc) EVER-GLO光源 高压汞弧灯 | 15000~4000(近红外) 15000~4000(近红外) 4000~400(中红外) 4000~400(中红外) 4000~400(中红外) 4000~400(中红外) 4000~400(中红外) 400~50(远红外) 400~50(远红外) 400~50(远红外) 100~10(远红外) | 能量高、寿命长、稳定性好 同钨灯 以氧化锆为主体,加有15%钇和针等稀土金属氧化物的棒状体,工作温度1400~2000K,辐射强度集中在短波长处,在5000~ 1666cm-1处发射系数为0.8~0.9,具有较长的寿命(约2000h) 能量高,功率大,工作温度1300~1500K,热辐射强,使用寿命很长,需通冷却水冷却 小功率,风冷却 大功率,1550K,120mW,风冷却,寿命长 大功率,低热辐射,1525K,150mW,风冷却 大功率,水冷却 大功率,水冷却 大功率,风冷却 高功率,5000K,水冷却 |
目前,低档中红外光谱仪光学台中只安装一个光源,即中红外光源;高档傅里叶变换红外光谱仪光学台中通常都安装两个光源,其中一个是中红外光源,另一个是远红外光源或近红外光源。在双光源系统中,两个光源之间的切换由计算机控制。