近红外全波段分光光度计的工作原理是通过光源发出特定波长范围的光,经过单色器选择特定波长的光束,然后将其分为样品光束和参考光束,分别穿过样品和参考物,最后由探测器测量两束光的强度比,从而得到样品在特定波长下的吸光度或透射率。
为了全面解析近红外全波段分光光度计的工作原理,可以从几个关键部分进行分析:
1.光源
作用:光源的作用是提供足够强度和稳定性的光辐射,覆盖近红外波段。通常使用卤钨灯作为光源,因其在可见光到近红外波段范围内有良好的发射效率。
原理:当电流通过卤钨灯丝时,灯丝发热并发光,产生宽波段的光辐射。
2.单色器
作用:单色器的作用是从光源发出的宽带宽光谱中分离出特定波长的光。通常使用光栅作为色散元件。
原理:光栅依据衍射原理,不同波长的光以不同角度衍射,通过旋转光栅,可以选择特定波长的光束通过狭缝进入样品室。这样,只有特定波长的光被选出,其他波长的光被阻挡。
3.样品室
作用:样品室用于放置样品和参考物。样品光束通过样品,参考光束通过参考物(通常为空气或已知性质的标准物质)。
原理:样品光束与样品相互作用,一部分光被吸收,其余部分透过样品;参考光束不受影响,作为测量的基准。
4.探测器
作用:探测器用于检测经过样品和参考物后的光束强度。
原理:探测器将接收到的光信号转换为电信号,经过放大和A/D转换后,由计算机处理得到光谱图。现代分光光度计多采用光电二极管作为探测器,因其响应快、灵敏度高。
5.近红外全波段分光光度计数据处理系统
作用:数据处理系统包括软件和计算机,用于控制仪器操作,采集、存储、处理和显示数据。
原理:软件控制单色器光栅的旋转,实现波长的扫描,同时记录探测器的响应,最终生成吸光度或透射率与波长的关系曲线。