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光譜儀的分類有哪些？
來源： 閱讀：2744 發(fā)布時間：2023-03-23 11:45:26
光譜儀的分類有哪些？
光譜儀器是各個行業(yè)的實驗室常用的儀器，因此作為化工人士了解它們簡單的知識是必需的，今天總結了13種光譜儀，從它們的原理結構圖、組成、用途這幾個方面來介紹 

1.可見分光光度計、紫外分光度計（UV）

原理結構圖：
即利用不同物質在吸收紫外光能量的情況不同，從而可根據吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測定該物質的含量此外，朗伯-比耳定律(Lambert－Beer)是光吸收的基本定律。
組成：輻射源（光源）、色散系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、吸收池、數據處理機、自動記錄器及顯示器等部件。
用途：主要用于研究物質的成分、結構和物質間相互作用，在食品和環(huán)境以及醫(yī)藥等行業(yè)廣泛用于定性定量檢測。

2.熒光分光光度計

原理結構圖：
由高壓汞燈或氙燈發(fā)出的紫外光和藍紫光經濾光片照射到樣品池中，激發(fā)樣品中的熒光物質發(fā)出熒光，熒光經過濾過和反射后，被光電倍增管所接受，然后以圖或數字的形式顯示出來。
組成：光源、激發(fā)單色器：發(fā)射單色器、 樣品室、 檢測器
用途：對經光源激發(fā)后產生熒光的物質或經化學處理后產生熒光的物質成份分析，可應用于生物化學、生物醫(yī)學、環(huán)境化工等部門。

3.原子吸收光譜儀

原理結構圖：
儀器從光源輻射出具有待測元素特征譜線的光，通過試樣蒸氣時被蒸氣中待測元素基態(tài)原子所吸收，由輻射特征譜線光被減弱的程度來測定試樣中待測元素的含量。
組成：光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)
用途：因原子吸收光譜儀的靈敏、準確、簡便等特點，現已廣泛用于冶金、地質、采礦、石油、輕工、農業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品及環(huán)境監(jiān)測等方面的常量及微痕量元素分析。

4.原子熒光光譜儀

原理結構圖：
原子熒光光譜法（AFS）是介于原子發(fā)射光譜（AES）和原子吸收光譜（AAS）之間的光譜分析技術。它的基本原理是基態(tài)原子（一般蒸汽狀態(tài)）吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后激發(fā)過程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長的熒光。
組成：蒸氣發(fā)生系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)
用途：原子熒光光譜法( AFS) 因化學蒸氣分離、非色散光學系統(tǒng)等特性，是測定微量砷、銻、鉍、汞、硒、碲、鍺等元素成功的分析方法之一；原子熒光光譜分析法具有很高的靈敏度，校正曲線的線性范圍寬，能進行多元素同時測定。這些優(yōu)點使得它在冶金、地質、石油、農業(yè)、生物醫(yī)學、地球化學、材料科學、環(huán)境科學等各個領域內獲得了相當廣泛的應用。

5.紅外光譜儀

原理結構圖：
利用物質對不同長的紅外輻射的吸收特性，進行分子結構和化學組成分析。
組成：光源，單色器，探測器和計算機處理信息系統(tǒng)
用途：通過紅外光譜測定，人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機官能團，這為最終確定未知物的化學結構奠定了基礎。應用于染織工業(yè)、環(huán)境科學、生物學、材料科學、高分子化學、催化、煤結構研究、石油工業(yè)、生物醫(yī)學、生物化學、藥學、無機和配位化學基礎研究、半導體材料、日用化工等研究領域。

6.近紅外光譜儀

原理結構圖：
近紅外光(Near Infrared，NIR)是介于可見光(VIS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波， ASTM 定義的近紅外光譜區(qū)的波長范圍為 780~2526nm (12820~3959cm1)，習慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波(780~1100nm)和近紅外長波(1100~2526nm)兩個區(qū)域。近紅外光譜分析是以物料的近紅外吸收光譜為根基的主要用于定量分析技術，該技術在使用中一般不進行樣品的預處理，也不采用加內標的方法。其工作原理是，如果樣品的組成相同，則其光譜也相同，反之亦然。如果我們建立了光譜與待測參數之間的對應關系（稱為分析模型），那么，只要測得樣品的光譜，通過光譜和上述對應關系，就能很快得到所需要的質量參數數據。
組成：近紅外光譜儀器，化學計量學軟件和各種校正模型等組成
用途：根據測量對象可以選擇多種測量方式如透射、漫反射等，已在 30 余家煉廠、科研單位和高校得到成功應用。如：葡萄酒乙醇，含糖量，有機酸，含氮值，pH 值等；石油煉制 原油密度，實沸點蒸餾，濁點，油氣比；油砂中瀝青含量；制藥 原料 原料藥的主要活性成分，結晶狀態(tài)、粒徑、旋光性和密度，鑒別中藥材的真?zhèn)?、產地和品質分級

7.X射線熒光光譜儀

原理結構圖：
X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發(fā)被測樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。
組成：X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構成。
用途：具有重現性好，測量速度快，靈敏度高的特點。能分析F(9)～U(92)之間所有元素。樣品可以是固體、粉末、熔融片，液體等，分析對象適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業(yè)樣品。

8.光電直讀光譜儀 

原理結構圖：
光電直讀光譜儀又被稱為火花源原子發(fā)射光譜儀，所采用的原理是用火花的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接氣化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，照射在對應的光電倍增管光陰極上，光信號變成電信號，經儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進行模/數轉換，然后由計算機處理，計算出各元素的百分含量。
組成：其核心部件主要包括光源、分光系統(tǒng)、檢測器等。
用途：光電直讀光譜分析已成為一項成熟的分析技術，具有樣品處理簡單、分析速度快、分析精度高、多元素同時分析等特點，幾乎所有的鋼鐵企業(yè)、有色金屬企業(yè)、鑄造及機械加工企業(yè)，以及其他采用金屬及其合金進行加工利用的行業(yè)都采用光電直讀光譜儀進行生產過程及產品質量控制。

9.激光拉曼光譜儀

原理結構圖：
用可見激光（也有用紫外激光或近紅外激光進行檢測）來檢測處于紅外區(qū)的分子的振動和轉動能量，它是 一種間接的檢測方法：把紅外區(qū)的信息變到可見光區(qū)，并通過差頻（即拉曼位移）的方法來檢測
組成：激光光源：He-Ne激光器，波長632.8nm；Ar激光器，波長514.5 nm，488.0nm；散射強度∝1/λ；單色器：光柵，多單色器；檢測器：  光電倍增管，  光子計數器。
用途：該儀器可對固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的有機或無機樣品進行非破壞性分析，如用于巖石礦物組成、礦物固液氣相包裹體、寶玉石、高聚物、無機非金屬材料等的鑒定。

10.等離子體發(fā)射光譜儀

原理結構圖：
利用等離子體激發(fā)光源（ICP）使試樣蒸發(fā)汽化，離解或分解為原子狀態(tài)，原子可進一步電離成離子狀態(tài)，原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。利用分光系統(tǒng)將光源發(fā)射的光分解為按波長排列的光譜，之后利用光電器件檢測光譜，根據測定得到的光譜波長對試樣進行定性分析，按發(fā)射光強度進行定量分析。
組成：ICP-AES由高頻發(fā)生器、蠕動泵進樣系統(tǒng)、光源、分光系統(tǒng)、檢測器（CID）、冷卻系統(tǒng)、數據處理等組成。
用途：測試原油中的30多種元素，主要有Fe、Na、Mg、Ni、V、Ca、Pb、Mo、Mn、Cr、Co、Ba、As等。測定汽油中的鐵、錳、鉛、硅等；潤滑油中添加劑、磨損元素的測定；甲醇中鈉元素的測定；

11.火焰光度計

原理結構圖：
把待測液用霧化器使之變成溶膠導入火焰中，待測元素因熱離解生成 基態(tài)原子，在火焰中被激發(fā)而產生光譜，經 單色器分解成 單色光后通過光電系統(tǒng)測量，由于火焰的濕度比較低，因此只能激發(fā)少數的元素，而且所得的光譜比較簡單，干擾較小
組成：氣體和火焰燃燒部分、光學部分、光電轉換器及檢測記錄部分
用途：特別適用于較易激發(fā)的 堿金屬及 堿土金屬的測定

12.光柵光譜儀

原理結構圖：
光柵光譜儀，是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。
組成：入射狹縫、 準直元件: 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?、色散元? 通常采用光柵、聚焦元件: 聚焦色散后的光束探測器陣列
用途：光柵光譜儀被廣泛應用于顏色測量、化學成份的濃度測量或輻射度學分析、膜厚測量、氣體成分分析等領域中。

13.光纖光譜儀

原理結構圖：
采用光纖作為信號耦合器件，將被測光耦合到光譜儀中進行光譜分析。由于光纖的方便性，用戶可以非常靈活的搭建光譜采集系統(tǒng)
組成：一個光柵，一個狹縫，和一個探測器
用途：顏色測量、化學成份的濃度測量或輻射度學分析、膜厚測量、氣體成分分析等領域
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