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海洋光學(xué)紫外高靈敏度響應(yīng)光譜儀應(yīng)用案例 光譜儀技術(shù)指標(biāo)

時間:2020-07-30    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
海洋光學(xué)推出的紫外高靈敏度響應(yīng)光譜儀MAYA2000 Pro(175-1100nm),采用濱松背照式面陣CCD探測器,極大地增強了紫外-可見光譜譜段的光譜響應(yīng),信噪比得到極大提高,適合于低檢測限及高動態(tài)范圍的弱光測量應(yīng)用,紫外最遠(yuǎn)波長檢測限可達(dá)155nm.

特點:

1. 背照式2048像元面陣CCD,量子效率可達(dá)80%
2. 紫外高靈敏度響應(yīng),無需紫外增強鍍膜
3. 低噪聲、高信噪比、高動態(tài)范圍
4. 積分時間最短6ms
5. USB2.0及RS232接口通信


Fig1.Maya2000 Pro


Fig2. 探測器光譜響應(yīng)

應(yīng)用案例:工業(yè)用乙醇勾兌在線監(jiān)測可行性分析

采用MAYA2000PRO測量酒精及其勾兌水溶液,測量發(fā)現(xiàn)乙醇在紫外217nm左右出現(xiàn)吸收峰,與乙醇濃度成比例,而水在970nm處出現(xiàn)吸收峰,與水濃度成比例,如圖3所示;采用海洋光學(xué)近紅外光譜儀NIRQuest所測的近紅外吸收圖譜如圖4所示。


Fig3. 乙醇、純水及其水溶液光譜吸收圖譜(紫外可見)


Fig4. 乙醇、純水及其水溶液光譜吸收圖譜(近紅外)

通過實驗簡單配比及數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn),在兩波長處217nm及970nm乙醇吸光度與其濃度均呈現(xiàn)出良好的線性相關(guān)性,R Square線性可達(dá)0.987,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.04(含實驗配比偏差),結(jié)果如圖5所示:


Fig5. 217nm及970nm數(shù)據(jù)回歸擬合



    光譜儀是一種常用的光學(xué)儀器,被廣泛的應(yīng)用于多個行業(yè)當(dāng)中。光譜儀器的定性分析是指由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同,在光源的作用下都可以產(chǎn)生自己特征的光譜。如果一個樣品經(jīng)過激發(fā)攝譜在感光板上有幾種元素的光譜出現(xiàn),就證明這個樣品有幾種元素。這就是所謂的光譜定性分析方法,下面小編就來具體介紹一下光譜儀的定性分析方法吧。
    1.比較光譜分析法:這種方法應(yīng)用比較廣泛,它包括標(biāo)準(zhǔn)試樣比較法和鐵譜比較法。標(biāo)準(zhǔn)樣品比較法一般適用于單項定性分析及有限分析。鐵譜比較法它不但可以做單項測定還便于做全分析。
    2.譜線波長測量法:光譜分析儀器利用譜線波長測量法進(jìn)行定性分析是先測出某一譜線的波長,再查表確定存在的元素,這種方法在日常分析中很少使用,一般只是在編制譜圖或者做仲裁分析時才用。
    一般來講光譜分析儀器定性分析可以分析元素周期表上的70幾個元素,但由于受到儀器和光源條件的限制有些元素如非金屬及鹵族元素等則需要在特殊的條件下才能測定。
    光譜儀器定性分析的樣品可以是多種多樣的,所以光譜定性采用的方法各不相同,對于易導(dǎo)電的金屬試樣可以將試樣本身作為電極直接用直流電孤或交流電孤光源分析。有時為了不損壞試樣也可以采用火花和激光顯微光源分析。對于有機物一般先進(jìn)行化學(xué)處理,使之轉(zhuǎn)化成溶液用溶液殘渣法測定,也可以灼燒、灰化將試樣處理成均勻的粉末裝在碳電極孔中用直流電孤或交流電孤光源分析測定。
    光譜儀器定性分析的特點是方法簡單、速度快、需要樣品量少并且任何形式的樣品都可以分析。對于大部份元素都有比較高的靈敏度。光譜定性分析可以分析試樣中一個或幾個指定元素,也可以全分析試樣中所有可能存在的元素。根據(jù)靈敏線的強弱來判斷它們在試樣中的大致含量。光譜定性分析只能給出試樣中存在元素、的粗略含量范圍,如大量、少量,還是微量。要想得到元素的正確含量就必須做光譜定量分析。





   拉曼光譜儀是一種散射光譜,反映了被激發(fā)分子的振動、轉(zhuǎn)動等方面信息,是一種快速、簡單、可重復(fù)、無損傷的定性定量分析技術(shù)。拉曼光譜分析技術(shù)具有可適應(yīng)各種試樣形態(tài)、試樣準(zhǔn)備簡便、可定位分析、可定量或半定量測定等優(yōu)點,在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、前沿生命科學(xué)、材料科學(xué)、刑偵、法庭科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

  拉曼光譜儀工作原理
  當(dāng)一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后,分子可以使入射光發(fā)生散射。大部分光只是改變方向發(fā)生散射,而光的頻率仍與激發(fā)光的頻率相同,這種散射稱為瑞利散射;約占總散射光強度的 10-6~10-10的散射,不僅改變了光的傳播方向,而且散射光的頻率也改變了,不同于激發(fā)光的頻率,稱為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的稱為斯托克斯散射,頻率增加的散射稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射,也統(tǒng)稱為拉曼散射。
 
  散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關(guān),它只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產(chǎn)生的。拉曼位移取決于分子振動能及的變化,不同化學(xué)鍵或基團(tuán)有特征的分子振動,ΔE反映了指定能級的變化,因此與之對應(yīng)的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結(jié)構(gòu)定性分析的依據(jù)。
  拉曼光譜儀適合科學(xué)研究、實驗室和現(xiàn)場作業(yè)。顯著的可靠性使檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。優(yōu)良的低雜散光條件使光譜儀具有廣泛的應(yīng)用,特別是在生化分析儀、食品安全、制藥工程等。該多功能軟件促進(jìn)了應(yīng)用中的光譜分析過程。通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的遠(yuǎn)程實驗,使測試項目更容易。



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