红外分析仪的原理•电子能级跃迁吸收光谱位于紫外和可见光波段，（200-780）nm.1-20eV•分子内原子间的震动能级发生跃迁时吸收光谱位于近红外和中红外波段（780nm-25um）。0.05-1eV.红外吸收光谱也称为分子震动光谱。•整个分子转动能级发生跃迁时，吸收光谱位于远红外和微波波段（25-10000）um。0.001-0.05eV第1页/共83页电磁波频谱光谱区域波数(cm-1)电子激发电子跃迁分子跃迁分子转动106105103102104107101X-射线紫外线红外线微波14,2854,000400100近红外中红外远红外Absorbance弱强第2页/共83页红外分析仪的原理•分子不同能级间的跃迁，产生不同的分子吸收或发射光谱。震动能级跃迁所产生的电磁波谱处于中红外光谱区。•当特定的波长的红外光与分子相遇时，如果光与分子不发生相互作用，则光随即通过该物质，不产生吸收光谱：N2SymmetricalHomonuclearMolecule:dm/dx=0NoIRAbsorptionTransparentl=2-25µm第3页/共83页红外分析仪的原理•如果光与分子以特定的方式发生相互作用，则物质吸收该波长的光。产生吸收光谱。这时我们称之为红外活性。HCll=3.4µm第4页/共83页红外分析仪的原理l=4.7µmCO第5页/共83页红外分析仪的原理将双原子红外活性分子看作是震动偶极子当光子与样品中的分子相互作用时，会产生两种结果。1，光子的震动频率与分子的震动频率不匹配，此时分子就不吸收光子的能量，使偶极子的振幅和频率不变。2，光子的震动频率与分子的震动频率相互匹配，此时分子就吸收光子的能量，使偶极子的振幅增大频率不变。第6页/共83页分子震动•分子是由原子组成的氢和氧原子水分子第7页/共83页分子震动:伸缩振动和弯曲振动对称振动H-O-H不对称H-O-H弯曲振动H-O-H第8页/共83页分子振动•在通常情况下，分子大多处于基态震动，分子吸收红外光从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收谱带称为基频吸收带。•由基态到第二，第三，第四…..激发态的跃迁所产生的吸收谱带称为第一，第二，第三……泛频吸收带。•如果从基态同时跃迁到多个第一激发态，所产生的吸收带称为组频吸收带。第9页/共83页几种气体分子的特征吸收波长•分子式吸收峰波长UM•CO2.374.65•CO22.74.2614.5•CH43.37.65•C2H43.455.3710.5•NH310.4•NO5.2•SO27.3•H2O2.02.8第10页/共83页红外分析仪的原理•非分光技术•其测量是基于在2.5－8UM中红外光谱区域特殊气体的不同原子的分子健间的谐振吸收。•被测量的各种气体依靠特定的吸收健来区分。每一气体有自己的吸收光谱。即（指纹）。•以下气体无自己的吸收光谱：单原子分子，如惰性气体。对称气体，如H2,O2,N2。这些气体无法用红外分析仪测量。•郎伯比尔定律：第11页/共83页红外分析仪的原理•A吸收的光能。•I0进入测量池的光能。•I1离开测量池的光能。•ε(λ)样品组分的消光系数。•Ρ样品组分的浓度。•L样品池的长度。第12页/共83页红外分析仪的分类•按红外光谱的特性分类：•1，分光型红外分析仪（色散型）。优点：选择性好，灵敏度较高。缺点：分光后，光束能量小（limas11,multiwave)。•2，非分光型红外分析仪（非色散型）。灵敏度更高，信/噪比高，稳定性好。缺点：吸收峰有重叠。(Uras14,Uras26).•按检测器分类：•1，薄膜电容检测器。•2，微流量检测器。•3，半导体检测器。第13页/共83页红外分析仪的分类•按光学系统分：•单光路：Multiwave,Limas11.•双光路：Uras14.Uras26第14页/共83页红外分析仪的组成•调制单元。•光源。•切光片。•切光马达。•气室。•标定池。•检测器。•加热器。•压力传感器。•电源模块•SSI电路板.•AMC电路板.第15页/共83页URAS26分析模块第16页/共83页模块部件-调节器第17页/共83页调制单元•位置：附于主架上。•结构：1接受盘，2一个或两个光源，3切光片，4切光片和切光马达的连接，5电路板（光源电源接头，同步马达接头，光栅。），6用以密封光源和调制单元的O型圈）。•功能：计算机控制同步马达驱动切光片，切光片交替的覆盖测量和参比气室。光线在每一周内交替的通过测量和参比气室各两次。通过把光调制，使测量信号更加稳定。第18页/共83页模块部件-马达第19页/共83页Uras26:oldmotor<->newmoto...
