【讨论】光声光谱仪器有谁知道是怎么样的原理以及实际应用

没玩这款表，非常想见到其实际应用。

借助网络我了解一些，看看能不能对楼主有所帮助。



中文名称：光声光谱



英文名称：photoacoustic spectroscopy

定义：入射光经音频速率斩光器调制后照射在密闭样品池中的物体上，引起密闭池中气体压力的波动而产生声波，利用灵敏的微音器探测这种声波信号与入射光波长关系的技术。



光声光谱概念（photoacousticspectroscopy,PAS)



　　一种基于光声效应发展起来的光谱技术。可用于测定传统光谱法难以测定的光散射强或不透明的样品，如凝胶，溶胶，粉末，生物试样等，目前广泛应用于物理，化学，生物医学和环境保护等领域。



光声效应



　　放在密闭容器里的试样，当用经过斩波器调制的强度以一定频率周期变化的光照射时，容器内能产生同与斩波器频率的声波。这一现象称为光声效应。



光声光谱



当物质吸收光收到激发后，返回初始态可通过辐射跃迁或无辐射跃迁。前一过程产生荧光或磷光，后一过程则产生热。因为吸收光强呈周期性变化，容器内压力涨落也呈周期性。当试样是气体或液体时，其本身就是压力介质。由于调制光的频率一般位于声频范围内，所以这种压力涨落就成为声波，从而能被声敏元件所感知。声敏元件所感知的声波信号经同步放大得到的电信号为光信号。若将光声信号作为入射光频率的函数记录下来，就可获得光声光谱图。

光声光谱检测基本原理



用一束强度可调制的单色光照射到密封于光声池中的样品上，样品吸收光能，并以释放热能的方式退激，释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热,从而导致介质产生周期性压力波动,这种压力波动可用灵敏的微音器或压电陶瓷传声器检测，并通过放大得到光声信号，这就是光声效应。若入射单色光波长可变，则可测到随波长而变的光声信号图谱，这就是光声光谱。若入射光是聚焦而成的细束光并按样品的x-y轴扫描方式移动,则能记录到光声信号随样品位置的变化，这就是光声成像技术。

仪器



光声光谱的设备及其原理如图所示。入射光为强度经过调制的单色光，光强度调制可用切光器。光声池是一封闭容器，内放样品和传声器。图中所示的是固体样品，样品周围充以不吸收光辐射的气体介质，如空气。若是液体或气体样品，则用样品充满光声池。传声器应很灵敏，对于气体样品，电容型驻极体传声器比较适宜，它配以电子检测系统可测10-6℃的温升或10-9焦/（厘米3·秒）的热量输入。对于液体和固体样品，最好采用与样品紧密接触的压电陶瓷检测器。 【注】因无法显示小标字，上文中“10-6℃”表示10的负6次方度；“10-9焦”表示10的负9次方焦尔；“厘米3”表示立方厘米。

光声腔



　　光声腔是光声光谱检测仪器中最为核心的部分。它是一个装有传声器、放置被测样品的密闭腔体。其实质就是



　　“光-热-声”的转换器。



　　设计光声器一般要求：



　　1，良好的声屏蔽，没有外界噪音的干扰。



　　2，尽量避免激光与池壁或者传感器的直接作用，以减少噪音。



　　3，尽可能增强样本的辐射光强，或池内的声音共振，提高信噪比。

光声光谱应用



由于光声光谱测量的是样品吸收光能的大小，因而反射光、散射光等对测量干扰很小，故光声光谱适于测量高散射样品、不透光样品、吸收光强与入射光强比值很小的弱吸收样品和低浓度样品等，而且样品无论是晶体、粉末、胶体等均可测量，这是普通光谱做不到的。光声效应与调制频率有关，改变调制频率可获得样品表面不同深度的信息，所以它是提供表面不同深度结构信息的无损探测方法。



光声光谱学是光谱技术与量热技术结合的产物，是20世纪70年代初发展起来的检测物质和研究物质性能的新方法。光声技术在不断发展，已出现适用于气体分析的二氧化碳激光光源红外光声光谱仪，适用于固体和液体分析的氙灯紫外-可见光声光谱仪 ，以及傅里叶变换光声光谱仪。光热偏转光谱法、光声拉曼光谱法、光声显微镜、激光热透镜法及热波成像技术都在迅速发展。光声光谱技术在物理、化学、生物学、医学、地质学、材料科学、智能电网中变压器在线监测等方面得到广泛应用。







国内外研究现状



1880年A.G.贝尔发现固体的光声效应，1881年他又和J.廷德尔和W.K.伦琴相继发现气体和液体的光声效应。他们将气体密封于池子里，用阳光间断照射池中样品，通过接到池上的一个听筒听到了某种声响。



　　20世纪60年代以后,由于微信号检测技术的发展,高灵敏微音器和压电陶瓷传声器的出现，强光源（激光器、氙灯等）的问世，光声效应及其应用的研究又重新活跃起来。对大量固体和半导体的光声研究发现，光声光谱是一种很有前途的新技术。



　　光声技术在不断发展，二氧化碳激光光源红外光声光谱仪适用于气体分析;氙灯紫外-可见光声光谱仪适用于固体和液体的分析；傅里叶变换光声光谱仪能对样品提供丰富的结构信息。光热偏转光谱法、光声喇曼光谱法、光声显微镜、激光热透镜法及热波成像技术都在迅速发展。

感谢版主的解答

我感觉很奇怪？您为什么就此展开你的产品介绍呢？让人感觉您是光声的“”权威“，下面的问题不就好解决了吗？

权威一说，不敢当，只是比其他人都接触多，如果我一个人在这大肆宣扬，岂不是在唱独角戏嘛，希望更多人了解最新的技术吧。

想让人感兴趣，是要讲究方式方法的，看来您带徒经验需要加强！