请问有关直读光电光谱仪的工作原理,谢谢!
理化化学分析中直读光谱仪的工作原理?
谁有光谱仪详细工作原理图,先谢谢了
【求助】直读光谱的工作原理
一、红外光谱仪的种类 红外光谱仪的种类有: ①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量。 ②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的,其核心部分是一台双光束干涉仪。 当仪器中的动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后,就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点: ①多通道测量,使信噪比提高。 ②光通量高,提高了仪器的灵敏度。 ③波数值的精确度可达0.01厘米-1。 ④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。 ⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,可以实现远红外光谱的测定。 近红外光谱仪种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。 从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的近红外光谱,也有的适用于测定长波段的近红外光谱。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。红外光谱仪的原理在下面分别加以叙述。 二、滤光片型近红外光谱仪器: 滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。 仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。 该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。 该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。 三、色散型近红外光谱仪器: 色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。 该类型仪器的优点:是使用扫描型近红外光谱仪可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型近红外光谱仪还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。 该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。 四、傅里叶变换型近红外光谱仪器: 傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。 在傅里叶变换近红外光谱仪器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。 ⑴ 传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。 ⑵改进的干涉仪:干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。 五、传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。 三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力
我使用的是美国贝尔德公司的DV6光电直读光谱仪,我想请问谁有它的详细使用手册(最好内含工作原理)
光谱仪工作原理光谱分析方法作为一种重要的分析手段,在科研、生产、质控等方面都发挥着极大的作用。无论是穿透吸收光谱,还是荧光光谱,拉曼光谱,获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围(UV-IR),高光谱分辨率(0.001nm),自动波长扫描,完整电脑控制功能,极易和其它周边设备配合为高性能自动测试系统,使用电脑自动扫描多光栅光谱仪已成为光谱研究的首选。在光谱学应用中,获得单波长辐射是不可缺少的手段。除了用单色光源(如光谱灯、激光器、发光二极管)、颜色玻璃和干涉滤光片外,大都使用扫描选择波长的单色仪。尤其是当前更多地应用扫描光栅单色仪,在连续的宽波长范围(白光)选出窄光谱(单色或单波长)辐射。 当一束复合光线进入光谱仪的入射狭缝,首先由光学准直镜准直成平行光,再通过衍射光栅色散为分开的波长(颜色)。利用不同波长离开光栅的角度不同,由聚焦反射镜再成像于出射狭缝。通过电脑控制可精确地改变出射波长。光栅基础 光栅作为重要的分光器件,他的选择与性能直接影响整个系统性能。为更好协助用户选择,在此做一简要介绍。 光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂有金属的表面上机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。光栅方程 反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽,一系列平行刻槽的间隔与波长相当,光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长,在大多数方向消失,只在一定的有限方向出现,这些方向确定了衍射级次。如图1所示,光栅刻槽垂直辐射入射平面,辐射与光栅法线入射角为α,衍射角为β,衍射级次为m,d为刻槽间距,在下述条件下得到干涉的极大值:mλ=d(sinα+sinβ) 定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半,即φ=(α-β)/2;θ为相对与零级光谱位置的光栅角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程: mλ=2dcosφsinθ 从该光栅方程可看出: 对一给定方向β,可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角。 衍射级次m可正可负。 对相同级次的多波长在不同的β分布开。 含多波长的辐射方向固定,旋转光栅,改变α,则在α+β不变的方向得到不同的波长。如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素:刻槽密度G=1/d,d是刻槽间隔,单位为mm。闪耀波长 闪耀波长为光栅最大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实际需要波长附近。如实际应用在可见光范围,可选择闪耀波长为500nm。光栅刻线 光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择。光栅效率 光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。光栅光谱仪重要参数:分辨率(resolution) 光栅光谱仪的分辨率R是分开两条临近谱线能力的度量,根据瑞利判据为: R==λ/Δλ 光栅光谱仪有实际意义的定义是测量单个谱线的半高宽(FWHM)。实际上,分辨率依赖于光栅的分辨本领、系统的有效焦长、设定的狭缝宽度、系统的光学像差以及其它参数等。 R∝M.F/WM--光栅线数 F--谱仪焦距 W--狭缝宽度色散 光栅光谱仪的色散决定其分开波长的能力。光谱仪的倒线色散可计算得到:沿单色仪的焦平面改变距离χ引起波长λ的变化,即:Δλ/Δχ=dcosβ/nF 这里d、β、F分别是光栅刻槽的间距、衍射角和系统的有效焦距,n为衍射级次。由方程可见,倒线色散不是常数,它随波长变化。在所用波长范围内,改变化可能超过2倍。根据国家标准,在本样本中,用1200l/mm光栅色散的中间值(典型的为435.8nm)时的倒线色散。带宽 带宽是忽略光学像差、衍射、扫描方法、探测器像素宽度、狭缝高度和照明均匀性等,在给定波长,从光谱仪输出的波长宽度。它是倒线色散和狭缝宽度的乘积。例如,单色仪狭缝为0.2mm,光栅倒线色散为2.7nm/mm,则带宽为2.7*0.2=0.54nm。波长精度、重复性和准确度 波长精度是光谱仪确定波长的刻度等级,单位为nm。通常,波长精度随波长变化,本样本中为最坏的情况。 波长重复性是光谱仪设定一个波长后,改变设定,再返回原波长的能力。这体现了波长驱动机械和整个仪器的稳定性。卓立汉光的光谱仪的波长驱动和机械稳定性极佳,其重复性超过了波长精度。 波长准确度是光谱仪设定波长与实际波长的差别。每台单色仪都要在很多波长检查波长准确度。F/# F/#定义为光谱仪的直径与焦距的比值。这是对光谱仪接收角的度量,这是调整单色仪与光源及探测器耦合的重要参数。当F/#匹配时,可用上光谱仪的全部孔径。但是大多数单色仪应用长方形光学部件。这里F/#定义为光谱仪的等效直径与焦距的比值,长方形光学件的等效直径是具有相同面积的园的直径
最近了解了一下光谱仪,最普遍的都是采用光电倍增管做检测器,还有用CCD做检测器的,谁知道CCD光谱仪的详细工作原理。
1983年斯派克公司向市场推出了第一台直读光谱仪。凭借其先进的多光学系统设计,高可靠性以及公认的性能价格比,SPECTROLAB直读光谱仪迅速得到了全世界用户的普遍认可。二十多年来,斯派克公司已向全世界用户提供和安装了6000多台SPECTROLAB光谱仪。同时也证明了SPECTROLAB光谱仪是这一领域最成功的产品。斯派克公司推出的新型SPECTROLAB直读光谱仪采用最新开发的部件,经过精确装配和调校,确保在金属制造、铸造、金属加工与回收等行业持续保持市场领先地位。 每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量,通过内部预先存储的校正曲线可测定其含量,并直接以百分比浓度显示出来。斯派克公司的固定式金属分析仪是采用了原子发射光谱学的分析原理。火花台上的样品通过电弧或火花放电激发生成原子蒸气,该蒸气中的原子与离子被激发后产生发射光谱。发射光谱通过光导纤维进入到光谱仪的分光室中,色散成各光谱波段。根据每个元素发射的波长范围,通过光电倍增管可以测量出每个元素的最佳谱线。
[size=32px][b][b][font=微软雅黑][size=16.5pt]直读光谱仪的工作原理和使用范围[/size][/font][/b][/b][/size][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666] 直读光谱仪采用的是原子发射光谱学的分析原理,样品经过电火花的高温放电将固体激发成原子蒸汽,之后蒸汽中的原子或者离子被激发后产生发射光谱,之后光谱经光导纤维进入分光室色散成各光谱波段,根据每种元素发射出的光谱谱线强度对比样品中该元素的含量,以其百分比浓度显示。[/color][/size][/font][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666] 炉中取的样品只要打磨掉表面氧化皮,固体样品即可放在样品台上激发,免去了化学分析钻取试样的麻烦。对于铝及铜、锌等有色金属样品而言,可用小车床车去表面氧化皮即可。[/color][/size][/font][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666] 从样品激发到计算机报出元素分析含量只需20-30秒钟,速度非常快,有利于缩短冶炼时间,降低成本。特别是对那些容易烧损的元素,更便于控制其后的成份。[/color][/size][/font][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666] 样品中所有要分析的元素(几个甚至十几个)可以一次同时分析出来,对于牌号复杂的产品,要求分析元素愈多愈合算,经济效益好。[/color][/size][/font][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666] 分析精度非常高,可以有效控制产品的化学成份,保证它能符合国家标准的规格,甚至可将合金成份控制到规格的中下限,以节省中间合金或铁合金的消耗。[/color][/size][/font][font=宋体][size=10.5pt][color=#666666]分析数据可以从计算机打印出来或存入软盘中,作为永久性记录。总之,从技术角度来看光电光谱分析,可以说至今还没有比它能更有效的用于炉前快速分析的仪器,具备了那么多的特点而能取代它。所以世界上冶炼、铸造以及其他金属加工企业均竞相采用这类仪器成为一种常规分析手段,从保证产品质量,从经济效益等方面,它是十分有利的分析工具。 [/color][/size][/font][align=center][img=,690,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002101932034899_878_4096379_3.png!w690x350.jpg[/img][/align]
请问旋光仪的工作原理?
最近参加了理化培训,理化分力学性能,化学分析和金相。化学分析中材料化学分析实验是手工操作的,比如是使用滴定管进行分析。培训结束后要求写小结,内容为自己公司材料分析主要测定哪些元素?试验是手工操作还是用直读光谱仪?以测定锰为例,直读光谱仪测定锰的原理是什么?分别用手工试验和光谱仪测定的数据若结果不同,原因是什么?等等。我公司是压力容器制造单位,主要原材料为Q345R。公司没有任何设备或仪器,都是外包的,所以对小结无从下手。
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=65041]CCD的工作原理及其光谱特性[/url]
最近参加了理化培训,理化分力学性能,化学分析和金相。化学分析中材料化学分析实验是手工操作的,比如是使用滴定管进行分析。培训结束后要求写小结,内容为自己公司材料分析主要测定哪些元素?试验是手工操作还是用直读光谱仪?以测定锰为例,直读光谱仪测定锰的原理是什么?分别用手工试验和光谱仪测定的数据若结果不同,原因是什么?等等。我公司是压力容器制造单位,主要原材料为Q345R。公司没有任何设备或仪器,都是外包的,所以对小结无从下手。跪求同行专业高手指教!万分感谢!
前面我们说过EDXRF的--x射线管的工作原理,这里写写XRF仪器的工作原理: X光管发射的X射线,经过滤光片后,X射线的背景射线被滤光片吸收而减弱,然后经准直器变成平行光束,照射在样品上.样品受到激发,随即产生含有被测元素的特征X射线荧光的复合光束.再经过准直器的准直进入半导体探测器,探测器本身具有能量分辨能力,可以甄别样品所有发射的不同能量特征的X射线荧光,探测器输出的信号经放大器的放大后入运算装置,由于探测器输出的信号与入射的X射线荧光的能力成正比,因此可以得到定时、定量分析的能量谱图。 工作原理图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503201412_539002_1617349_3.png 其它更多知识汇总请见--- 【原创】能量色散X荧光光谱仪-知识汇总内容
开关电源X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectrom-----XPS)在外表剖析范畴中是一种簇新的方式。尽管用X射线照耀固体资料并测量由此引起的电子动能的散布早在本世纪初就有报道,但事先可到达的分说率还缺乏以观测到光电子能谱上的实践光峰。直到1958年,以Siegbahn为首的一个瑞典钻研小组初次观测到光峰景象,并发明此方式能够用来钻研元素的品种及其化学状况,故而取名“化学剖析光电子能谱(Eletron Spectroscopy for Chemical Analysis-ESCA)。目前XPS和ESCA已公以为是同义词而不再加以差别。XPS的重要特征是它能在不太高的真空度下进行外表剖析钻研,这是其它方式都做不到的。当用电子束激起时,如用AES法,必需运用超高真空,以避免样品上造成碳的沉积物而掩饰被测外表。X射线对比柔和的特征使咱们有能够在中等真空水平下对外表视察若干小时而不会影响测试后果。此外,化学位移效应也是XPS法不同于其它方式的另一特征,即采取直观的化学熟悉即可说明XPS中的化学位移,相比之下,在AES中说明起来就艰难的多。1 基础原理用X射线照耀固体时,因为光电效应,原子的某一能级的电子被击出物体之外,此电子称为光电子。假如X射线光子的能量为hν,电子在该能级上的联合能为Eb,射出固体后的动能为Ec,则它们之间的关系为: hν=Eb+Ec+Ws 式中Ws为功函数,它示意固体中的约束电子除战胜各别原子核查它的吸引外,还必需战胜全部晶体对它的吸引能力逸出样品外表,即电子逸出外表所做的功。上式可另示意为: Eb=hν-Ec-Ws 可见,当入射X射线能量肯定后,若测出功函数和电子的动能,即可求出电子的联合能。因为只要外表处的光电子能力从固体中逸出,因此测得的电子联合能必定反映了外表化学成份的状况。这正是光电子能谱仪的基础测试原理。
光谱检测仪,也叫贵金属检测仪操作规程一、光谱仪描述,光谱仪是按照现代化的工艺和技术,设计和制造的真空火花发射光谱仪。这种光谱仪用于金属样品中化学元素及其化合物含量的定量分析和验证鉴定。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411261036_524652_2956884_3.jpg工厂对仪器设计为的电源节能方式:激发过程:最大:要用慢熔型保险丝。氩气供应要求只有纯氩气(含及更高纯度的氩气可用。样品的准备样品激发之前必须将其磨光。砂纸一定不要被高合金含量的样品污染(例如:应该先用于低合金样品,再用于高合金样品)。样品必须在清洁的、规范的砂纸上磨(没有先前激发处理留下的激发的痕迹)。样品表面不能被抛光(适时更新用过的砂纸)。必须确保样品在磨的过程中没有过热(样品应该与砂纸只有短暂的接触)。如果需要,样品应该用水冷却,再干燥,再尽可能短的时间干磨。磨好的表面一定不要玷污例如用手触摸仪器的开机与关机用主开关开机与关机。一旦光谱仪的开关置于“OFF,仪器的所有组件都与电源断开。在预先知道要停电的情况下,一定要关机。仪器程序一定要在关机之前退出,以保证所有的硬盘操作全部完成,否则可能造成数据丢失。关机前注意:注意:一定不要在通常正在操作状态下将光谱仪关闭。注意:在仪器重启动之后,到再得到操作所需状态,需要一段时间,其时间长短取决于光谱仪未被开启的时间的长短,在几秒到几小时之间。分析仪状态检测操作者必须保证光谱分析仪的周围环境,要有稳定的和可以接受的操作环境。特别是:氩气的质量和压强达到标志牌的标准光谱分析仪系统参数系统参数也是反映光谱分析仪状态的一个重要指标。这些参数由仪器记录下来。注意:温度、真空和描述系统参数在每次标准化报告中出现。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411261037_524653_2956884_3.jpg以上系统参数对反映光谱分析仪的功能状况非常重要:温度显示:加热后的光谱分析仪的当前温度,用表示。注意:设备启动到光学系统的温度达到稳定,需要几个小时!平衡时, 显示的温度取决于设置的温度, 温差不会超过温度点的设置是通过软件调整,在安装过程中根据仪器所处的环境将其设置下来。一般为32真空显示两个值:1. 光学系统中的真空值。2. 抽气机处于工作状态的时间。反映光学系统中真空质量的值称为真空值,在专门区域显示。真空质量越高,压强就越低,真空值越高。注意:在操作状态下,真空值必须大于0.8。真空泵处于开的时间应保持在5%以下。高压显示:供给光电倍增管的负高压值,用“V来表示。高达950V,包括并不重要的±5V的固定偏差入射狭缝的当前位置设置。
我刚刚接触仪器分析,是个新手。接手的是OBLF的QSG-750直读光谱仪。想知道是如何绘制工作曲线的。还有它的分析原理等等,还请各位不吝赐教!
大家谁知道直读光谱仪器的工作原理是什么啊。?
液位传感器已经在我们日常生活中应用的非常广泛了,我们身边的很多设备内部结构都会设有传感器,例如熨斗、饮水机、咖啡机、抽湿器、热水器,电蒸锅、医疗设备或工业设备等一切需要液位控制的设备。那么它的原理是如何实现的呢?光电式液位传感器工作原理:在我们产品的内部结构里有一个近红外发光二极管和一个光敏接收器。内部的发光二极管所发出来的光被导入传感器顶部的透镜。当液体浸没液位传感器的透镜时,光就会折射到液体中,这样就会导致接收器收不到或只接收接收到少量光线。水位传感器受到感应后可以驱动内部的电气开关,从而启动外部报警或控制电路。如果没有液体,则发光二极管发出的光直接从透镜反射回接收器。光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理,是一种新型接触式点液位测控装置。光电式的具有可靠性高、寿命长的特点。[img=液位传感器行业设备,690,182]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910301043526678_4824_4008598_3.jpg!w690x182.jpg[/img]光电式液位传感器的功能是检测传感器所在位置的液位变化从而实现对设备的缺水保护功能,如果缺水就会断电,则需要将传感器安装在容器的底部位置,就会检测最低的液位变化,当容器内的液体没有时,传感器会给出信号向设备实施断电停止工作防止设备烧干受到损害。下面动图运用到的是分离式的液位传感器,可以看到在设备的内部安装的是一个蓝色的传感器在水箱内壁有一个光锥,当水箱里的光锥检测到水箱处于无水状态时便会停止工作会自动进入加水的状态,当它水加到一定位置时光电液位传感器也会发出信号,从而设备停止加水工作,防止水满溢出。[img=液位传感器,659,479]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910301043110745_9330_4008598_3.jpg!w659x479.jpg[/img]
1 CCD的基本工作原理CCD(Charged Coupled Device,电荷耦合器件)是由一系列排得很紧密的MOS电容器组成。它的突出特点是以电荷作为信号,实现电荷的存储和电荷的转移。因此,CCD工作过程的主要问题是信号电荷的产生、存储、传输和检测。以下将分别从这几个方面讨论CCD器件的基本工作原理。1.1 MOS电容器CCD是一种固态检测器,由多个光敏像元组成,其中每一个光敏像元就是一个MOS(金属—氧化物—半导体)电容器。但工作原理与MOS晶体管不同。CCD中的MOS电容器的形成方法是这样的:在P型或N型单晶硅的衬底上用氧化的办法生成一层厚度约为100~150nm的SiO2绝缘层,再在SiO2表面按一定层次蒸镀一金属电极或多晶硅电 极,在衬底和电极间加上一个偏置电压(栅极电压),即形成了一个MOS电容器。CCD一般是以P型硅为衬底,在这种P型硅衬底中,多数载流子是空穴,少数载流子是电子。在电极施加栅极电压VG之前,空穴的分布是均匀的,当电极相对于衬底施加正栅压VG时,在电极下的空穴被排斥,产生耗尽层,当栅压继续增加,耗尽层将进一步向半导体内延伸,这一耗尽层对于带负电荷的电子而言是一个势能特别低的区域,因此也叫做“势阱”。在耗尽状态时,耗尽区电子和空穴浓度与受主浓度相比是可以忽略不计的,但如正栅压VG进一步增加,界面上的电子浓度将随着表面势成指数地增长,而表面势又是随耗尽层宽度成平方率增加的。这样随着表面电势的进一步增加,在界面上的电子层形成反型层。而一旦出现反型层,MOS就认为处于反型状态。显然,反型层中电子的增加和因栅压的增加的正电荷相平衡,因此耗尽层的宽度几乎不变。反型层的电子来自耗尽层的电子—空穴对的热产生过程。对于经过很好处理的半导体材料,这种产生过程是非常缓慢的。因此在加有直流电压的金属板上叠加小的交流信号时,反型层中电子数目不会因叠有交流信号而变化。1.2 电荷存储当一束光投射到MOS电容器上时,光子透过金属电极和氧化层,进入Si衬底,衬底每吸收一个光子,就会产生一个电子—空穴对,其中的电子被吸引到电荷反型区存储。从而表明了CCD存储电荷的功能。一个CCD检测像元的电荷存储容量决定于反型区的大小,而反型区的大小又取决于电极的大小、栅极电压、绝缘层的材料和厚度、半导体材料的导电性和厚度等一些因素。Si-SiO2的表面电势VS与存储电荷QS的关系。曲线的直线性好,说明两者之间有良好的反比例线性关系,这种线性关系很容易用半导体物理中“势阱”的概念来描述。电子所以被加有栅极电压VG的MOS结构吸引到Si-SiO2的交接面处,是因为那里的势能最低。在没有反型层电荷时,势阱的“深度”与电极电压的关系恰如表面势VS与电荷QS的线性关系。反型层电荷填充势阱时,表面势收缩。当反型层电荷足够多,使势阱被填满时,此时表面势下降到不再束缚多余的电子,电子将产生“溢出”现象。1.3 电荷转移为了便于理解在CCD中势阱电荷如何从一个位置移到另一个位置,取CCD中四个彼此靠得很近的电极来观察。假定开始时有一些电荷存储在偏压为10V的第二个电极下面的深势阱里,其他电极上均加有大于域值电压的较低电压(例如2V)。为零时刻(初始时刻),过t1时刻后,各电极上的电压变,第二个电极仍保持为10V,第三个电极上的电压由2V变到10V,因这两个电极靠得很紧(间隔只有几微米),他们各自的对应势阱将合并在一起。原来在第二个电极 下的电荷变为这两个电极下的势阱所共有。若此后电极上的电压变为,第二个电极电压由10V变为2V,第三个电极电压仍为10V,则共有的电荷转移到第三个电极下面的势阱中。由此可见,深势阱及电荷包向右移动了一个位置。通过将一定规则变化的电压加到CCD各电极上,电极下的电荷包就能沿半导体表面按一定方向移动。通常把CCD电极分为几组,每一组称为一相,并施加同样的时钟脉冲。CCD的内部结构决定了使其正常工作所需的相数。这样的CCD称为三相CCD。三相CCD的电荷耦合(传输)方式必须在三相交迭脉冲的作用下才能以一定的方向,逐个单元的转移。另外必须强调指出的是,CCD电极间隙必须很小,电荷才能不受阻碍地自一个电极下转移到相邻电极下。这对于图3—4所示的电极结构是一个关键问题。如果电极间隙比较大,两相邻电极间的势阱将被势垒隔开,不能合并,电荷也不能从一个电极向另一个电极转移。CCD便不能在外部时钟脉冲的作用下正常工作。1.4 电荷的注入和检测CCD中的信号电荷可以通过光注入和电注入两种方式得到。光注入就是当光照射CCD硅片时,在栅极附近的半导体体内产生电子—空穴对,其多数载流子被栅极电压排开,少数载流子则被收集在势阱中形成信号电荷。而所谓电注入,就是CCD通过输入结构对信号电压或电流进行采样,将信号电压或电流转换为信号电荷。在此仅讨论与本课题有关的光注入法。CCD利用光电转换功能将投射到CCD上面的光学图像转换为电信号“图像”,即电荷量与当地照度大致成正比的大小不等的电荷包空间分布,然后利用移位寄存功能将这些电荷包“自扫描”到同一个输出端,形成幅度不等的实时脉冲序列。其中光电转换功能的物理基础是半导体的光吸收。当电磁辐射投射到半导体上面时,电磁辐射一部分被反射,另一部分透射,其余部分被半导体吸收。所谓半导体光吸收,就是电子吸收光子并从一个能态跃迁到另一个较高能级的过程。我们这里将要涉及到的是价带电子越过禁带到导带的跃迁,和局域杂质或缺陷周围的束缚电子(或空穴)到导带(获价带)的跃迁。他们分别称为本征吸收和非本征吸收。CCD利用处于表面深耗尽状态的一系列MOS电容器(称为感光单元或光敏单元)收集光产生的少数载流子。这些收集势阱是相互隔离的。由此可见,光转换成电的过程实际上还包括对空间连续的光强分布进行空间上分离的采样过程。另外,衬底每吸收一个光子,反型区中就多一个电子,这种光子数目与存储电荷的定量关系正是CCD检测器用于对光信号作定量分析的依据。转移到CCD输出端的信号电荷在输出电路上实现电荷/电压(电流)的线性变换,称之为电荷检测。从应用角度对电荷检测提出的要求是检测的线性、检测的增益和检测引起的噪声。针对不同的使用要求,有几种常用的检测电路,如栅电容电荷积分器、差动电路积分器以及带浮置栅和分布浮置栅放大器的输出电路。这里就不一一叙述了。
求教:滤光片的工作原理?
光谱仪器的原理及操作见附件![img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=16179]光谱仪器的原理及操作[/url]
哪位大神知道Nicolet IS5 红外光谱仪的光路原理,可以帮忙讲解一下,拜托拜托,谢谢啦!
火花直读光谱仪的原理以及如何区分打出来的斑的好坏啊
[color=#00008B]首先感谢“佳人有约”提供那么齐全、详细的资料和我们一起分享,也感谢其对光谱采购交流版面的支持。我对其资料进行了整理,希望大家一起讨论,发表自己看法![/color]1.【分享】直读光谱仪的原理---------------------[color=#DC143C]原理部分[/color]http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250145/2.【分享】如何选择直读光谱仪-------------------[color=#DC143C]选购部分[/color]http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250098/3.【分享】光谱仪安装前的准备工作---------------[color=#DC143C]安装准备[/color]http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250129/4.【分享】光谱仪地线的意义和重要性-------------[color=#DC143C]地线应用[/color]http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250106/5.【分享】光谱仪对铜生产企业的意义-------------[color=#DC143C]铜方面应用[/color] http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250136/6.【分享】光谱仪对不锈钢生产企业的意义---------[color=#DC143C]不锈钢应用[/color] http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20091205/2250140/再次感谢“佳人有约”的共享,欢迎大家的讨论![em09505][em09505]
各位大侠: 1、 谁能给我讲讲光谱仪的光源到底是起什么作用? 2、 直读发射光谱的基本原理是什么? 3、 直读光谱中的光强是代表什么意思?与实际分析中有什么关联?高或低 有影响吗? 4、 光谱仪器分析软件菜单中有关暗电流的测试是指什么意思?什么是负高 压呢? 5、 光谱分析中的电弧和电火花是指什么意思?........... 诸如此类问题太多了。。。谁能给些详细的解说?不胜感激!附:我使用的是spectro Maxx 光谱仪。 另外,软件帮助中有一份英文的说明书,谁能给翻译一下啊?[~140488~]
火花直读光谱仪的原理以及如何区分打出来的斑的好坏啊
我现在从事X-射线光谱仪原理。。。的销售有朋友给偶讲讲 具体的原理吗》》或有什么详细资料给偶吗?、谢谢
[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],也有的适用于测定长波段的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。下面分别加以叙述。[color=#dc143c][b]一、滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]最早的设计形式。仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。[color=#dc143c][b]二、色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。该类型仪器的优点:是使用扫描型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。[color=#dc143c][b]三、傅里叶变换型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。在傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。[b]⑴传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:[/b]传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。[b]⑵改进的干涉仪:[/b]干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力和重复性。(参考资料:胡昌勤/冯艳春*著《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法快速分析药品》化学工业出版社)表*色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]与傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的比较[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001031425_193807_1611002_3.jpg[/img]