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近紅外光用什麼儀器可以檢測

發布時間:2022-06-06 06:24:29

㈠ 怎麼檢測紅外線

用紅外焦平面陣列加上紅外鏡頭,比如現在比較常見的熱像儀。

㈡ 檢測紅外燈光線的儀器

1800年4月24日英國倫敦皇家學會(ROYAL SOCIETY)的威廉·赫歇爾發表太陽光在可見光譜的紅光之外還有一種不可見的延伸光譜,具有熱效應.他所使用的方法很簡單,用一支溫度計測量經過棱鏡分光後的各色光線溫度,由紫到紅,發現溫度逐漸增加,可是當溫度計放到紅光以外的部份,溫度仍持續上升,因而斷定有紅外線的存在.
你也可以這樣試

㈢ 有什麼方法可以檢測紅外線的存在

紅外檢測的基本方法分為兩大類型,即被動式和主動式。被動式的紅外檢測在設備的紅外檢測診斷技術中應用比較多;主動式的紅外檢測又可分為單面法和雙面法。
紅外檢測中對被測目標的加熱方式也分為穩態加熱和非穩態加熱。
紅外檢測儀器的安裝和運載方式有固定式、攜帶型、車載式和機載式(直升機裝載)等多種。
(1)被動式紅外檢測
所謂被動式系指進行紅外檢測時不對被測目標加熱,僅僅利用被測目標的溫度不同於周圍環境溫度的條件,在被測目標與環境的熱交換過程中進行紅外檢測的方式。被動式紅外檢測應用於運行中的設備、元器件和科學試驗中。由於它不需要附加熱源,在生產現場基本都採用這種方式。
(2)主動式紅外檢測
主動式紅外檢測是在進行紅外檢測之前對被測目標主動加熱,加熱源可來自被測目標的外部或在其內部,加熱的方式有穩態和非穩態兩種,紅外檢測根據不同情況可在加熱過程當中進行,也可在停止加熱有一定時間後進行。
1)單面法:對被測目標的加熱和紅外檢測在被測目標的同一側面進行。
2)雙面法:相對於上述的單面法而言,雙面法是把對被測目標的加熱和紅外檢測分別
在目標的正、反兩個側面進行。
(3)加熱方式
1)穩態加熱:將被測目標加熱到其內部溫度達到均勻穩定的狀態時,再把它置放於一個低於(或高於)該恆定溫度的環境中進行紅外檢測。
這種方式多用於材料的質量檢測,如被測物內部有裂紋、孔洞或脫粘等缺陷時,則被測物與環境的熱交換中熱流將受到缺陷的阻礙,其相應的外表面就會產生溫度的變化,與沒有缺陷的表面相比則會出現溫差。
2)非穩態加熱:對被測目標加熱,不需要使其內部溫度達到均勻穩定狀態,而在它的內部溫度尚不均勻、具有導熱的過程中即進行紅外檢測。
3)如將熱量均勻地注入被測目標,熱流進入內部的速度要由它的內部狀況決定,若內部有缺陷,則會成為阻檔熱流的熱阻,經一定時間會產生熱量堆積,在其相應的表面會產生熱的異常。缺陷造成的熱流變化取決於缺陷的位置、走向、幾何尺寸和材料的熱物理性能。

㈣ 現代近紅外光譜分析技術的近紅外光譜儀器發展概況

現代近紅外光譜儀器 從分光系統可分為固定波長濾光片、 光柵色散、 快速傅立葉變換和聲光可調濾光器(AOTF)四種類型。 光柵色散型儀器根據使用檢測器的差異又分為掃描式和固定光路兩種。
在各種類型儀器中, 濾光片型主要作專用分析儀器,為提高測定結果的准確性, 現在的濾光片型儀器往往裝有多個濾光片供用戶選擇。
光柵掃描式是最常用的儀器類型, 採用全息光柵分光、 PbS 或其他光敏元件作檢測器,具有較高的信噪比。 由於儀器中的可動部件 (如光柵軸)在連續高強度的運行中可能存在磨損問題, 從而影響光譜採集的可靠性, 不太適合於在線分析 。
傅立葉變換近紅外光譜儀是目前近紅外光譜儀器的主導產品, 具有較高的解析度和掃描速度, 這類儀器的弱點同樣是干涉儀中存在移動性部件,且需要較嚴格的工作環境。
AOTF 是 90 年代初出現的一類新型分光器件, 採用雙折射晶體, 通過改變射頻頻率來調節掃描的波長, 整個儀器系統無移動部件, 掃描速度快, 具有較好的儀器穩定性 , 特別適合用於在線分析[ 6 ~ 8] 。 但目前這類儀器的解析度相對較低,AOTF 的價格也較高。
隨著多通道檢測器件生產技術的日趨成熟, 採用固定光路、 光柵分光、 多通道檢測器構成的 NIR儀器, 以其性能穩定、 掃描速度快、 解析度高、 性能價格比 好等特點正越來越引起人們的重視 。 在與固定光路相匹配的多通道檢測器中, 常用的有二極體陣列 (Photodio de-array簡稱 PDA)和電荷耦合器件 (Charg e Coupled Devices 簡稱CCD)兩種類型。
圖 2 為近紅外光譜儀結構示意圖。
在研製新型近紅外光譜儀器, 提高儀器性能 的同時, 為適合各類樣品的分析, 近紅外光譜測樣器件的研製也越來越引起人們的重視。 在各類測樣器件中, 最引人注目的是各種光纖測樣器件的開發。 通過光纖測樣器件, 一方面可以方便測樣過程, 另一方面可以利用光纖的遠距離傳輸特性, 將近紅外光譜技術用於在線分析。

㈤ 近紅外光譜儀器

轉載:《分析測試網路網》關於近紅外光譜儀器的主要性能指標

一、波長范圍:

儀器的波長范圍是指近紅外光譜儀所能記錄的光譜范圍。對任何一台特定的近紅外光譜儀器,都會有其特定的光譜范圍,光譜范圍主要取決於儀器的光路設計、分光種類、檢測器的類型以及光源。通用型近紅外光譜儀器往往覆蓋了整個近紅外的光譜范圍12000-4000cm-1(800-2500nm)。

二、解析度(Resolution):

近紅外光譜儀的解析度是指儀器對於緊密相鄰的峰可以分辨的最小波長間隔,表示儀器實際分開相鄰峰的能力,即ν/△ν或(λ/△λ),ν為兩峰中任一峰的波數,△ν為兩峰波數之差。它是最主要的儀器指標之一,也是儀器質量的綜合反映。

儀器的解析度主要取決於儀器分光系統的性能。對於色散型儀器而言,其解析度取決於分光後狹縫截取的波段精度,狹縫越小截取的波段越窄,解析度越高。但隨之而來的是能量急劇下降,靈敏度不斷降低,為了兼顧檢出靈敏度,就不能讓狹縫無限制地縮小來提高解析度,因此,要想讓色散型的儀器解析度達到0.1cm- 1,又能得到一張質量良好的譜圖是很困難的事。而對於傅里葉型的近紅外光譜儀,由於有多路通過的特點,無狹縫的限制,因此儀器的解析度僅取決於干涉采樣數據點的多少,即取決於動鏡移動的距離,由於動鏡的移動由激光控制,因此可以很輕松地得到一張高質量、高解析度的譜圖。

三、准確性(Accuracy):

近紅外光譜儀的准確性包括波長准確性和光度准確性兩部分。

波長准確度指測定時儀器顯示的波長值和分光系統實際輸出的單色光的波長值之間的符合程度。波長准確度一般用波長誤差,即上述兩值之差來表示。由於近紅外分析是用已知樣品所建立的模型來分析未知樣品的,如果儀器的波長准確度不能保證,則不同測定光譜就會因儀器波長的移動(即X軸發生了平移),而使整組光譜數據產生偏移,進而造成分析結果的誤差。因此保證波長准確度不僅是近紅外光譜儀能夠准確測試樣品的前提,也是保證分析結果准確的前提,更是保證模型能夠准確傳遞的前提。儀器的波長准確度主要取決於其光學系統的結構,此外還會受到環境溫度的影響。濾光片型近紅外光譜儀和色散型近紅外光譜儀受其關心光學系統結構的限制,其波長准確度較低,使用中需要經常用已知波長且性質穩定的標准物質對儀器進行校正。相比之下,傅里葉近紅外光譜儀的光學系統結構簡單,干涉儀單色性能極好的氦-氖干涉系統作為采樣標尺,且內部一般還裝有波長校準系統,因此儀器的波長准確度一般都非常高。

光度准確性指儀器對某物質進行測量時,測得的光度值與該物質真實值之差。儀器ideas光度准確性主要由檢測器、放大器、信號處理電路的非線性引起,在光譜圖中表現為Y軸的誤差,通常直接影響近紅外定量分析結果的准確性。

四、精密度(Precision):

精密度反映不同次實驗的重現程度,但不一定是正確值。近紅外光譜儀的波長精密性是體現儀器穩定性的最重要指標。波長精密度又被稱為波長重復性,是表徵對同一樣品進行多次掃描測定時,樣品光譜峰位置的差異或重復性。通常用規定的測試條件下,對某一樣品多次測量所得到的譜峰波長的標准差來表示。波長精密度主要取決於儀器光學系統的可動部件越少,儀器的波長精密度越高。

五、信噪比(Signal to noise ratio):

信噪比是指樣品吸光度與儀器吸光度雜訊的比值。儀器吸光度雜訊可通過在一定的測試條件下,在確定的波長范圍內對空白相應變化的分析獲得,用其最大雜訊峰值或該波長范圍內所有雜訊峰值的均方根值(RMS)表徵,通常採用峰值表徵更為直觀。當在確定的波長范圍內對同一樣品進行多次測量時,儀器吸光度雜訊表現為測得的樣品吸光度的標准差。儀器的雜訊主要取決於儀器光源的穩定性、電子系統的雜訊、檢測器產生的雜訊以及環境影響所產生的雜訊,如電子系統設計不良、儀器接地不良、外界電磁干擾等因素都會使儀器的雜訊增大。近紅外光譜分析是一門弱信號分析技術,即從一個很強的背景信號中提取出相對較弱的有用信息,得到分析結果,因此信噪比是近紅外光譜儀器非常重要的指標之一,直接影響分析結果的准確度和精確度。

六、雜散光(Stray radiation)

雜散光是指達到檢測器的除去所需波長的分析光以外的其他波長的光。通常以沒有吸收樣品時達到檢測器的總能量或總功率的百分率來表示。雜散光主要是由於光學器件表面的缺陷、光學系統設計不良以及機械零件表面處理不佳等因素引起,尤其在色散型近紅外光譜儀器的設計中,對雜散光的控制非常關鍵,其往往是導致儀器測量出現非線性的主要原因。雜散光的存在,使測出的吸光值比真實值低。在強吸收譜帶處,雜散光造成的影響是嚴重的,甚至導致錯誤的結論,但其對高透過率的弱譜帶的影響較小。由於光源長波部分的輻射能量小,因而光源輻射能量大的短波部分的散射光會在長波區造成較大的影響。抗雜散光能力越強,儀器的靈敏度越高。傅里葉型近紅外光譜檢測器上檢測到的信號,不是光的實際信號,而是按照f=2vν(其中f—調制頻率;v—動鏡移動速度;ν—波數)調制的聲頻信號,故外界的高雜散光不會干擾檢測,可當作直流分量處理。一般情況下,傅里葉型儀器的雜散光信號可以忽略不計,只有在考察光柵型儀器時才需要考慮這個指標。

七、軟體功能以及數據處理能力:

軟體是現代近紅外光譜儀器的重要組成部分,軟體一般由光譜採集軟體和化學計量學處理軟體兩部分組成。光譜採集軟體通常由儀器的設計所決定,而化學計量學軟體和使用者的日常工作關系密切。光譜化學計量學軟體一般由譜圖的預處理、建立定性或定量校正模型和未知樣品的預測三大部分組成。不同公司 的儀器裝載的化學計量學軟體差異較大。有些軟體的智能化程度較高,可以推薦最佳主成分維數等指標,適合初學者和從事科研的科學工作者使用;有些軟體的智能化程度則差些,僅僅適合經驗豐富的使用者。

在近紅外光譜儀的使用過程中,如何對其各項性能進行客觀的評價是分析工作者要考慮的問題,在對一台近紅外光譜儀進行客觀評價時,要注意下列的性能指標。

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㈥ 什麼工具可以檢測出紅外線

所有相機包括行車記錄儀,只要把濾光片拿掉,只要光圈夠大就是通光量大些,都可以看到和拍攝紅外線影像!用攝像頭上的LED紅外線發光二極體用電烙鐵烙下來,一個或並聯幾個,用普通1.5伏電池就可以做個紅外線發射器!

㈦ 紅外光譜的儀器

紅外光譜分析是利用紅外光譜對材料分子進行的分析和鑒定方法。檢測時會將一束不同波長的紅外射線照射到材料上,波長的紅外光被吸收,形成這紅外光譜。


紅外光譜分析具有以下特點:1.除單原子分子及單核分子外,幾乎所有有機物均有紅外吸收。2.特徵性強,可使用定性分析,對紅外光譜的波數位置、波峰數目及強度確定分子結構,4.定量分析固、液、氣態樣均可,用量少,不破壞樣品。電火花直讀光譜儀也是同樣利用光譜檢測的質檢設備。
並且紅外光譜儀根據檢測方式可以分為兩種,一種是採用棱鏡和光柵的光譜儀,屬於色散型檢測,它的單色器為棱鏡或光柵,屬單通道測量。其次是傅里葉變換紅外光譜儀,它屬於非色散型檢測。二者可用於研究分子的結構和化學鍵,也可以作為表徵和鑒別化學物種的方法。因此這類光譜分析儀價格也會有所不同。企業可進一步咨詢光譜儀價格的其他相關問題,工程師將會結合20年實戰經驗,以及相關材料檢測專業知識,為您在線解答。

㈧ 物體發出紅外線 如何檢測

可以用紅外測溫儀或者紅外熱像儀檢測。
南京盛億科技專業生產紅外測溫儀、熱像儀

㈨ 紅外光譜適用於什麼樣品的檢測

紅外分近,中,遠三種。根據應用范圍看,近紅外是測試氣體樣品的,中紅外是測試有機化合物的,遠紅外是測試無機物類的。紅外光譜可以測試各種狀態的樣品,氣體,液體及固體都可以,配上不同的測試方法還可以不用損壞樣品進行測試的。
供參考。

㈩ 近紅外光譜分析儀的組成

近紅外光譜儀器從分光系統可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調濾光器和陣列檢測五種類型。
濾光片型主要作專用分析儀器,如糧食水分測定儀。由於濾光片數量有限,很難分析復雜體系的樣品。光柵掃描式具有較高的信噪比和解析度。由於儀器中的可動部件(如光柵軸)在連續高強度的運行中可能存在磨損問題,從而影響光譜採集的可靠性,不太適合於在線分析。傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的解析度和掃描速度,這類儀器的弱點同樣是干涉儀中存在移動性部件,且需要較嚴格的工作環境。聲光可調濾光器是採用雙折射晶體,通過改變射頻頻率來調節掃描的波長,整個儀器系統無移動部件,掃描速度快。但目前這類儀器的解析度相對較低,價格也較高。
隨著陣列檢測器件生產技術的日趨成熟,採用固定光路、光柵分光、陣列檢測器構成的NIR儀器,以其性能穩定、掃描速度快、解析度高、信噪比高以及性能價格比好等特點正越來越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測器中,常用的有電荷耦合器件(CCD)和二極體陣列(PDA)兩種類型,其中Si基CCD多用於近紅外短波區域的光譜儀,InGaAs基PDA檢測器則用於長波近紅外區域。
近紅外光譜儀器的主要性能指標

在近紅外光譜儀器的選型或使用過程中,考慮儀器的哪些指標來滿足分析的使用要求,這是分析工作者需要考慮的問題。對一台近紅外光譜儀器進行評價時,必須要了解儀器的主要性能指標,下面就簡單做一下介紹。

1、儀器的波長范圍
對任何一台特定的近紅外光譜儀器,都有其有效的光譜范圍,光譜范圍主要取決於儀器的光路設計、檢測器的類型以及光源。近紅外光譜儀器的波長范圍通常分兩段,700~1100nm的短波近紅外光譜區域和1100~2500nm的長波近紅外光譜區域。

2、光譜的解析度
光譜的解析度主要取決於光譜儀器的分光系統,對用多通道檢測器的儀器,還與儀器的像素有關。分光系統的光譜帶寬越窄,其解析度越高,對光柵分光儀器而言,解析度的大小還與狹縫的設計有關。儀器的解析度能否滿足要求,要看儀器的分析對象,即解析度的大小能否滿足樣品信息的提取要求。有些化合物的結構特徵比較接近,要得到准確的分析結果,就要對儀器的解析度提出較高的要求,例如二甲苯異構體的分析,一般要求儀器的解析度好於1nm。[1]
3、波長准確性
光譜儀器波長准確性是指儀器測定標准物質某一譜峰的波長與該譜峰的標定波長之差。波長的准確性對保證近紅外光譜儀器間的模型傳遞非常重要。為了保證儀器間校正模型的有效傳遞,波長的准確性在短波近紅外范圍要求好於0.5nm,長波近紅外范圍好於1.5nm。
4、波長重現性
波長的重現性指對樣品進行多次掃描,譜峰位置間的差異,通常用多次測量某一譜峰位置所得波長或波數的標准偏差表示(傅立葉變換的近紅外光譜儀器習慣用波數cm-1表示)。波長重現性是體現儀器穩定性的一個重要指標,對校正模型的建立和模型的傳遞均有較大的影響,同樣也會影響最終分析結果的准確性。一般儀器波長的重現性應好於0.1nm。
5、吸光度准確性
吸光度准確性是指儀器對某標准物質進行透射或漫反射測量,測量的吸光度值與該物質標定值之差。對那些直接用吸光度值進行定量的近紅外方法,吸光度的准確性直接影響測定結果的准確性。
6、吸光度重現性
吸光度重現性指在同一背景下對同一樣品進行多次掃描,各掃描點下不同次測量吸光度之間的差異。通常用多次測量某一譜峰位置所得吸光度的標准偏差表示。吸光度重現性對近紅外檢測來說是一個很重要的指標,它直接影響模型建立的效果和測量的准確性。一般吸光度重現性應在0.001~0.0004A之間。
7、吸光度噪音
吸光度噪音也稱光譜的穩定性,是指在確定的波長范圍內對樣品進行多次掃描,得到光譜的均方差。吸光度噪音是體現儀器穩定性的重要指標。將樣品信號強度與吸光度噪音相比可計算出信噪比。
8、吸光度范圍
吸光度范圍也稱光譜儀的動態范圍,是指儀器測定可用的最高吸光度與最低能檢測到的吸光度之比。吸光度范圍越大,可用於檢測樣品的線性范圍也越大。
9、基線穩定性
基線穩定性是指儀器相對於參比掃描所得基線的平整性,平整性可用基線漂移的大小來衡量。基線的穩定性對我們獲得穩定的光譜有直接的影響。
10、雜散光
雜散光定義為除要求的分析光外其它到達樣品和檢測器的光量總和,是導致儀器測量出現非線性的主要原因,特別對光柵型儀器的設計,雜散光的控制非常重要。雜散光對儀器的噪音、基線及光譜的穩定性均有影響。一般要求雜散光小於透過率的0.1%。
11、掃描速度

掃描速度是指在一定的波長范圍內完成1次掃描所需要的時間。不同設計方式的儀器完成1次掃描所需的時間有很大的差別。例如,電荷耦合器件多通道近紅外光譜儀器完成1次掃描只需20ms,速度很快;一般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右;傳統的光柵掃描型儀器的掃描速度相對較慢,目前較快的掃描速度也不過2次/s左右。

12、數據采樣間隔
采樣間隔是指連續記錄的兩個光譜信號間的波長差。很顯然,間隔越小,樣品信息越豐富,但光譜存儲空間也越大;間隔過大則可能丟失樣品信息,比較合適的數據采樣間隔設計應當小於儀器的解析度。
13、測樣方式
測樣方式在此指儀器可提供的樣品光譜採集形式。有些儀器能提供透射、漫反射、光纖測量等多種光譜採集形式。
14、軟體功能
軟體是現代近紅外光譜儀器的重要組成部分。軟體一般由光譜採集軟體和光譜化學計量學處理軟體兩部分構成。前者不同廠家的儀器沒有很大的區別,而後者在軟體功能設計和內容上則差別很大。光譜化學計量學處理軟體一般由譜圖的預處理、定性或定量校正模型的建立和未知樣品的預測三大部分組成,軟體功能的評價要看軟體的內容能否滿足實際工作的需要。

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