光纤光谱仪原理分类
发射光谱:
原理:当物质受到热、电、光、磁等外界激发时,其内部原子或分子将跃迁到高能级,随后再回到低能级,并释放出光子形成光谱。
特点:发射光谱通常以线状光谱的形式呈现,因为物质只会发射某些特定波长的光。常见的例子是氢原子发射光谱,它展示了氢原子在不同能级之间跃迁时产生的特定波长光。典型应用的是荧光光谱仪。
典型发射光谱应用场景:
元素分析:
原理:基于原子或分子在激发后回到基态时发射特定波长的光,用于确定样品中的元素种类和含量。
应用场景:环境监测、食品安全检测、药品质量控制等。
特点:原子发射光谱法(AES)是一种常用的分析技术,能提供高灵敏度和准确度的分析结果。
化学反应研究:
原理:通过监测光谱随时间的演变,获得关于反应速率、活化能等信息。
应用场景:理解和优化化学反应机理。
优势
高效、抗干扰性强、自动化程度高、操作简便、稳定可靠。分析速度快、检出限低、测试范围广。
吸收光谱:
原理:当光通过物质时,物质会吸收与其特征谱线波长相同的光,导致光强度减弱,形成光谱。
特点:吸收光谱通常以连续光谱的形式呈现,因为物质对不同波长的光的吸收程度不同。通过分析物质对不同波长光的吸收情况,可以了解物质的组成和结构。应用典型的是紫外-可见-近红外光谱仪。
典型吸收光谱应用场景:
燃烧诊断:
原理:利用激光吸收光谱技术测量燃烧产物的浓度和温度分布。
应用场景:评估燃烧效率和污染物排放情况。
工业过程控制:
原理:实时监测工业过程中的气体成分和浓度。
应用场景:石油化工、钢铁冶炼、电力生产等行业的气体分析。
医疗诊断:
原理:检测人体血液中的特定成分。
应用场景:糖尿病、贫血等疾病的诊断和治疗。
例子:紫外-可见光谱仪(UV-Vis)用于血液分析。
环境监测:
原理:实时监测大气中的污染物浓度。
应用场景:空气质量监测、温室气体浓度监测等。
优势
能够对物质的吸收特性进行高精度测量,适用于各种复杂的样品分析。广泛应用于环境监测、食品安全、药品质量控制等领域。
散射光谱:
原理:当光照射到物质时,会发生非弹性散射,散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分外,还有比激发光波长长的和短的成分,形成光谱。
特点:散射光谱的特点是入射光波的波长并不发生变化,但散射后的光波强度和方向发生了改变。常见的例子是空气中的瑞利散射,太阳光穿过大气层时会发生散射,使得天空呈现蓝色。典型应用的是拉曼光谱仪。
典型散射光谱应用场景:
化学和物理研究:
拉曼光谱仪提供物质的结构信息,特别适用于催化剂结构研究、高分子材料结构分析等。
生物医学成像:
通过测量组织中光的散射,拉曼光谱仪可以用于疾病的早期诊断和治疗,如光学相干断层扫描(OCT)和双光子显微镜中。
环境科学:
拉曼光谱仪可以测量大气中微粒的散射光,从而了解其浓度、粒径分布和化学成分,对于空气质量监测和气候变化研究具有重要意义。
优势:
拉曼光谱仪无需样品制备,能够直接对固体、液体、气体进行测量。适用于各种复杂的样品,包括生物组织、矿物、半导体等。可以提供丰富的物质结构信息,是化学、物理、生物等领域的重要分析工具。
关于我们
北京鉴知技术有限公司(江苏鉴知技术有限公司)目前已有近红外光谱仪、微型光纤光谱仪、透射光谱仪、高灵敏度光纤光谱仪、OCT光谱仪等成熟产品。
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