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近紅外光譜儀器由哪些構(gòu)成?

發(fā)布時(shí)間:2023-10-07
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近紅外 (NIR) 光譜儀器與紫外-可見光和中紅外范圍的儀器類似。有一個(gè)光源、一個(gè)探測(cè)器和一個(gè)色散元件(例如棱鏡,或更常見的是衍射光柵),以允許記錄不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度。

近紅外 (NIR) 光譜儀器與紫外-可見光和中紅外范圍的儀器類似。有一個(gè)光源、一個(gè)探測(cè)器和一個(gè)色散元件(例如棱鏡,或更常見的是衍射光柵),以允許記錄不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度。使用干涉儀的傅立葉變換近紅外儀器也很常見,特別是對(duì)于高于 ~1000 nm 的波長(zhǎng)。根據(jù)樣品的不同,可以通過(guò)反射或透射來(lái)測(cè)量光譜。


常見的白熾燈或石英鹵素?zé)襞葑畛S米鞣治鰬?yīng)用的寬帶近紅外輻射源。也可以使用發(fā)光二極管(LED)。對(duì)于高精度光譜,波長(zhǎng)掃描激光器和頻率梳最近已成為強(qiáng)大的光源,盡管有時(shí)采集時(shí)間尺度較長(zhǎng)。當(dāng)使用激光器時(shí),沒(méi)有任何色散元件的單個(gè)探測(cè)器可能就足夠了。


所使用的檢測(cè)器類型主要取決于要測(cè)量的波長(zhǎng)范圍。硅基CCD適用于 NIR 范圍的較短端,但在大部分范圍(超過(guò) 1000 nm)內(nèi)靈敏度不夠。InGaAs 和PbS器件比 CCD 更合適,但靈敏度較低??梢詫⒐杌綔y(cè)器和 InGaAs 探測(cè)器結(jié)合在同一臺(tái)儀器中。此類儀器可以“同時(shí)”記錄紫外可見光譜和近紅外光譜。


用于近紅外化學(xué)成像的儀器可以使用帶有聲光可調(diào)諧濾波器的二維陣列檢測(cè)器。可以在不同的窄波段連續(xù)記錄多個(gè)圖像。


許多用于紫外/可見光譜的商用儀器能夠記錄 NIR 范圍內(nèi)的光譜(大約 900 nm)。同樣,一些中紅外儀器的范圍可能會(huì)延伸到近紅外。在這些儀器中,用于 NIR 波長(zhǎng)的檢測(cè)器通常與用于儀器“主要”感興趣范圍的檢測(cè)器相同。

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