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光聲光譜的工作原理和應(yīng)用范圍

更新時(shí)間:2022-07-19瀏覽:3757次
一、光聲光譜學(xué)概述
光聲光譜學(xué)是以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種新型光譜分析檢測(cè)技術(shù)。它是光譜技術(shù)與量熱技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的檢測(cè)物質(zhì)和研究物質(zhì)性能的新方法。
 
二、工作原理
用一束強(qiáng)度可調(diào)制的單色光照射到密封于光聲池中的樣品上,樣品吸收光能,并以釋放熱能的方式退激,釋放的熱能使樣品和周圍介質(zhì)按光的調(diào)制頻率產(chǎn)生周期性加熱,從而導(dǎo)致介質(zhì)產(chǎn)生周期性壓力波動(dòng)﹐這種壓力波動(dòng)可用靈敏的微音器或壓電陶瓷傳聲器檢測(cè),并通過放大得到光聲信號(hào),這就是光聲效應(yīng)。若入射單色光波長(zhǎng)可變﹐則可測(cè)到隨波長(zhǎng)而變的光聲信號(hào)圖譜,這就是光聲光譜。在氣體分析的應(yīng)用中,入射光為強(qiáng)度經(jīng)過調(diào)制的單色光,光強(qiáng)度調(diào)制可用切光器。光聲池是一封閉容器,內(nèi)放樣品和微音器。微音器應(yīng)該很靈敏,對(duì)于氣體樣品,適宜的微音器配以電子檢測(cè)系統(tǒng)可測(cè) 10 -6℃的溫升或 10 -9焦/(厘米3·秒)的熱量輸入,能達(dá)到很高的靈敏度。
 
三、應(yīng)用范圍
由于光聲光譜測(cè)量的是樣品吸收光能的大小,因而反射光﹑散射光等對(duì)測(cè)量干擾很小,故光聲光譜適用于測(cè)量高散射樣品﹑不透光樣品﹑吸收光強(qiáng)與入射光強(qiáng)比值很小的弱吸收樣品和低濃度樣品等,而且樣品無論是晶體﹑粉末﹑膠體等均可測(cè)量,這是普通光譜做不到的。光聲技術(shù)是無機(jī)和有機(jī)化合物﹑半導(dǎo)體﹑金屬﹑高分子材料等方面物理化學(xué)研究的有力手段,在物理﹑化學(xué)﹑生物學(xué)﹑醫(yī)學(xué)﹑地質(zhì)學(xué)方面得到廣泛應(yīng)用。
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