島津紅外光譜儀的基本構(gòu)成和創(chuàng)新點 光譜儀工作原理

第第頁島津紅外光譜儀的基本構(gòu)成和創(chuàng)新點光譜儀工作原理島津紅外光譜儀屬于分析儀器、光譜分析儀器，用于物質(zhì)成分的定量和定性分析。它能廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、海關(guān)、國防、科研院所等領(lǐng)域。

島津紅外光譜儀的基本構(gòu)成：

1.光源

光源能發(fā)射出穩(wěn)定、高強度、連續(xù)波長的紅外光，通常使用能斯特（Nernst）燈、碳化硅或涂有稀土化合物的鎳鉻旋狀燈絲。

2.干涉儀

干涉儀的作用是將復(fù)色光變?yōu)楦缮婀狻Ｖ屑t外干涉儀中的分束器緊要是由溴化鉀材料制成的；近紅外分束器一般以石英和CaF2為材料；遠(yuǎn)紅外分束器一般由Mylar膜和網(wǎng)格固體材料制成。

3.檢測器

檢測器一般分為熱檢測器和光檢測器兩大類。熱檢測器是把某些熱電材料的晶體放在兩塊金屬板中，當(dāng)光照射到晶體上時，晶體表面電荷分布變化，由此可以測量紅外輻射的功率。熱檢測器有氘代硫酸三甘肽,鉭酸鋰等類型。光檢測器是利用材料受光照射后，由于導(dǎo)電性能的變化而產(chǎn)生信號，常用的光檢測器有銻化銦、汞鎘碲等類型。

島津紅外光譜儀創(chuàng)新點：

1.接受新型定鏡調(diào)整機構(gòu)的角鏡型干涉儀，實現(xiàn)了干涉度的長期穩(wěn)定。

2.具有工作和通訊狀態(tài)自診斷功能，提高儀器智能化水平。

3.接受網(wǎng)口通訊技術(shù)，提升儀器的性、牢靠性和網(wǎng)絡(luò)化管理。

4、接受溫度穩(wěn)定型探測器技術(shù)，提升儀器的信噪比及光譜穩(wěn)定性。列舉紅外光譜儀的兩種應(yīng)用

紅外光譜儀用紅外光譜法進(jìn)行藥物分析時具有多樣性，可依據(jù)被測物質(zhì)的性質(zhì)快捷應(yīng)用，而且無論是固態(tài)、液態(tài)或是氣體，紅外光譜法都可利用自身的技術(shù)進(jìn)行分析，因此拓寬了紅外光譜儀的定量分析。同時，紅外光譜法不需要對樣品進(jìn)行繁瑣的前處理過程，對樣品可達(dá)到無損傷、非破壞，也大大的突出了它較其他定量方法的優(yōu)越性。另外，紅外光譜中的特征光譜較多，可供選擇的吸取峰多，所以能便利對單一組分或是混合物進(jìn)行分析。目前，隨著紅外自身技術(shù)和化學(xué)計量的進(jìn)展，紅外的定量分析方法越來越多，包括峰高法、峰面積法、譜帶比值法、內(nèi)標(biāo)法、因子分析法、漫反射光譜法、導(dǎo)數(shù)光譜法、最小二乘法、偏最小二乘法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等?；谶@些優(yōu)點，紅外光譜法在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，該文緊要概述了近幾年來紅外光譜法氣體、共聚物中定量分析的應(yīng)用進(jìn)展。1、紅外光譜法在氣體定量分析中的應(yīng)用由于氣體在中紅外波段（4000～400cm—1）內(nèi)有明顯的吸取，且分析手段不需要采樣、分別，因此中紅外光譜法[1]對檢測氣體，尤其是多組分混合氣體來說是一種簡便、易行的測量方法。如周澤義[2]，郭世菊等[3]接受紅外光譜技術(shù)確定了苯系物（包括甲苯、二甲苯、苯乙烯、硝基苯）中各組分的特征紅外波長，接受美國熱電子OMNICQuantPad分析軟件建立了低濃度（0～0.5×10—6）苯系物的定量分析方法和校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)庫。通過粒子群優(yōu)化技術(shù)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，建立三種烴烷（甲烷、乙烷、丙烷）混合氣體的紅外光譜定量分析模型。該法比單純接受BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遍歷優(yōu)化建模所用時間降低5倍以上，模型推想精度水平相當(dāng)。朱軍等[5]通過紅外光譜儀測量CO和CO2的紅外透過率光譜，接受非線性最小二乘擬合算法對測量光譜進(jìn)行擬合，得出待測氣體的濃度。結(jié)果表明CO測量的相對誤差小于5%，CO2的測量分析相對誤差小于1%。針對5種（甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷）主次吸取峰嚴(yán)重交疊的紅外混合氣體定量分析問題，提出一種基于高階累積量的特征提取方法，該方法將重疊的吸取譜線映射到彼此相互分開的四階累積量譜空間，利用提取的特征向量，提出一種基于正則化統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的支持向量機的多維數(shù)據(jù)建模，在小樣本下有效地提高了模型的精度和迭代的收斂速度，該法使系統(tǒng)的引用誤差小于4%。運用近紅外光譜技術(shù)對多成分揮發(fā)性進(jìn)行連續(xù)的在線檢測，分析了三種揮發(fā)性有機物—丙烷、丙烯和甲苯的近紅外光譜特征和丙烯濃度與吸光度的線性關(guān)系，接受線性回歸建模方法—偏最小二乘法進(jìn)行建模分析，推想驗證集樣品中三種氣體的含量，并對模型進(jìn)行評價。2、紅外光譜法在共聚物定量分析中的應(yīng)用共聚物由于不溶于水，定量分析方法特別有限，紅外光譜分析可以用溴化鉀壓片制樣，故不受此限制。如邵瓊芳等[8]用紅外內(nèi)標(biāo)法測定了甲基含氫硅油—丙交酯交聯(lián)共聚物中兩組份的含量。隋麗麗等[9]接受紅外光譜法對聚丙烯/丙烯腈接枝共聚物中丙烯腈進(jìn)行定量分析，選擇硫氰酸鉀為內(nèi)標(biāo)物，以朗伯—比爾定律為理論依據(jù)測定高聚物中丙烯腈含量，相對標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.53%，回收率為96.13%～101.96%。建立紅外光譜法快速測定乙丙共聚物中乙烯含量的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，測定樣品的最大相對誤差為2.82%，重復(fù)測定同一樣片的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.48%，方法的精準(zhǔn)性和和精密度良好。以烷基酚聚氧乙烯醚（OP—10）和含氫硅油為原材料，辛酸亞錫為催化劑，甲苯為溶劑，接受溶液聚合的方法合成了一種新型聚醚硅油。并用紅外光譜法對合成樣品中殘留的含氫硅油進(jìn)行定量分析，得到內(nèi)標(biāo)工作曲線為Y=2.072X+0.2963，相關(guān)系數(shù)為0.9989、建立密封池紅外光譜法測定聚氨酯預(yù)聚體中基含量的方法，考察了溶劑和靜止時間的影響。并繪制了以MDI、TDI和IPDI作標(biāo)準(zhǔn)物和分析純甲苯作溶劑時的標(biāo)準(zhǔn)曲線。線性范圍依次分別為0～11mg/ml、0～7mg/ml和0～12mg/ml，相關(guān)系數(shù)分別為0.9991、0.9996、0.9997、以苯丙氨酸和乳酸為原材料經(jīng)合成、聚合得到了PMd均聚物、丙交酯均聚物及聚（乳酸—苯丙氨酸）共聚物，并建立了利用紅外光譜法測定聚乳酸—苯丙氨酸）共聚物含量的方法，標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.5567x+0.1091，r=0.9993、相對誤差在2%以內(nèi)。以檸檬酸、乙酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚和二乙醇胺為原材料，得到一種新型添加劑檸檬酸壬基酚聚氧乙烯醚單酯二乙醇酰胺，并接受紅外光譜法對合成樣品中酰胺進(jìn)行定量分析，以硫氰酸鉀為內(nèi)標(biāo)物，得內(nèi)標(biāo)工作曲線為A=0.0076m+0.3256，相關(guān)系數(shù)為0.9997，并得到較為充分的方法重現(xiàn)性和回收率。通過傅克?；磻?yīng)得到乙?；郾揭蚁┬洼d體，接受紅外光譜對反應(yīng)前后物質(zhì)進(jìn)行表征，由產(chǎn)物特征峰吸光值換算對聚苯乙烯微球取代度進(jìn)行定量，與傳統(tǒng)增重率得出結(jié)論誤差最小為0.12%