紅外光譜分析, 德國DIAS紅外陣列探測器應(yīng)用

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紅外光譜分析, 德國DIAS紅外陣列探測器應(yīng)用, 采用德國DIAS紅外陣列探測器PYROSENS的美國Angstrom及德國HighFinesse激光光譜儀 , 采用PYROSENS紅外陣列的美國Wilks第二代ATR光譜儀

產(chǎn)品詳細(xì)描述

 Infrared spectroscopy紅外光譜分析儀

 大多數(shù)氣體、液體、粉末和固體都可以在中波紅外范圍內(nèi)進(jìn)行非常精確的分析，由于分子振動(dòng)的特性，這些物體在這些中波波長上，都表現(xiàn)出典型的吸收行為。紅外輻射的能量激發(fā)分子鍵與物質(zhì)形成典型的振動(dòng)模式，形成獨(dú)特的“指紋”。使用紅外傳感器，光譜技術(shù)可以從相應(yīng)的測量樣品中提供很多信息。因此，可以測定和檢測各種成分的成分、雜質(zhì)和濃度。

很多物理原理都可以用于檢測中波的紅外輻射。德國DIAS紅外公司基于鉭酸鋰的熱釋電探測器PYROSENS,以其信噪比功能，位于制冷型碲鎘汞(MCT)探測器及不靈敏、低速度的熱電堆探測器和測輻射熱計(jì)之間。相比帶陶瓷薄膜( 比如壓電陶瓷P Z T ) 的熱釋電探測器來說， 其比探測率更非常之高。

此外，PYROSENS系列紅外陣列探測器具有128、256或510個(gè)像素。這使得它們與色散光學(xué)組件和/或線性漸變?yōu)V光片(LVF)一起適用于更寬波長范圍內(nèi)的高分辨率檢測。線性漸變?yōu)V光片目前可以適用于超過11μm，對(duì)紅外光譜儀來說，可以分成范圍1.3~2.6μm及5.5~11μm。

使用了我們線性陣列探測器的光譜儀主要基于三種操作原理。

NDIR transmission spectrometer NDIR透射光譜儀

線性陣列紅外探測的NDIR透射儀的設(shè)置，和氣體分析的單元紅外探測器的設(shè)置類似。但由于使用了線性漸變?yōu)V光片，所以不僅可以分析單種物質(zhì)，而且可以分析混合性物質(zhì)(基本原理參見圖1)。

圖2顯示的為這類透射儀的簡單演示儀，非常高效、緊湊，可廣泛應(yīng)用。其核心組件為我們的評(píng)估包，可用于DIAS的所有PYROSENS紅外陣列。 

ATR spectrometer  ATR光譜儀 衰減全反射光譜儀

衰減全發(fā)射(ATR)光譜分析采用帶線性漸變?yōu)V光片LVF的紅外陣列探測器、ATR晶體(波導(dǎo))及紅外輻射源。

紅外輻射以全反射方式進(jìn)入波導(dǎo)管，因此因此在波導(dǎo)管表面測量的液體或固體樣品在光譜上影響其反射行為。這種測量方法易于實(shí)現(xiàn)緊湊、精密、快速和通用的系統(tǒng)，也可以用于便攜式或移動(dòng)式產(chǎn)品。圖3顯示了使用帶線性漸變?yōu)V波器LVF的紅外線性傳感器的ATR光譜儀的工作原理。

 Grating spectrometer光柵光譜儀

光柵光譜儀(原理參見圖4)中，紅外輻射進(jìn)入一個(gè)狹縫或纖維，然后打在一個(gè)球面鏡上。這平行于輻射，然后在光柵上衍射和反射，這導(dǎo)致不同的波長指向不同的方向。第二個(gè)反射鏡現(xiàn)在將輻射聚焦到紅外陣列探測器上，其像素現(xiàn)在檢測不同波長的輻射�？稍谡麄�(gè)紅外陣列探測器的長度上測量該波長范圍，這由特定的光學(xué)布置來確定。

德國DIAS紅外公司的PYROSENS紅外陣列探測器具有128、256或510個(gè)像素，目前常用于相對(duì)比較小、移動(dòng)式或價(jià)格低的ATR光譜儀或光柵光譜儀中。最早使用PYROSENS紅外陣列探測器的ATR光譜儀為美國Wilks Enterprise公司的第二代ATR光譜儀，參見圖5。

最新的設(shè)備開發(fā)多使用德國DIAS紅外公司改進(jìn)的PYROSENS紅外探測器，其熱像素分立更優(yōu)化、其吸收特性改進(jìn)更顯著。

典型應(yīng)用有:

• 食品安全及質(zhì)量：主要集中檢測微量化學(xué)元素及不可接受的添加劑，例如乳制品行業(yè)、食用油、酒類、飲料等行業(yè)的食品控制。
• 監(jiān)測石油及潤滑油的質(zhì)量：從燃油樣品生產(chǎn)和分析過程中的表征到發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測。
• 爆炸性檢測安全技術(shù)：液體或粉末炸藥的微量分析
• 環(huán)境分析技術(shù)：空氣質(zhì)量監(jiān)控及水質(zhì)分析

在激光特性的光柵光譜儀中使用紅外陣列探測器的先驅(qū)為美國Angstrom及德國Highfinesse公司，其便攜式中波紅外激光光譜儀及波長計(jì)中，采用了PYROSENS的510像素的紅外陣列探測器，波長2-11μm (圖6)。

更多信息，請參見：

• 數(shù)據(jù)頁： 采用線性陣列探測器的紅外光譜儀
• 紅外陣列探測器信息參見： 紅外線性陣列探測器PYROSENS Array 

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