ໃກ້ກັບ infrared spectrometer

ຫຼັກ​ການ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ spectrometer ໃກ້​ອິນ​ຟາ​ເລດ​

spectrum ໃກ້ອິນຟຣາເຣດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນເມື່ອການສັ່ນສະເທືອນໂມເລກຸນປ່ຽນຈາກສະພາບພື້ນດິນໄປສູ່ລະດັບພະລັງງານທີ່ສູງເນື່ອງຈາກລັກສະນະທີ່ບໍ່ສະທ້ອນຂອງການສັ່ນສະເທືອນໂມເລກຸນ. ສິ່ງທີ່ຖືກບັນທຶກໄວ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າແລະການດູດຊຶມຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນສະເທືອນຂອງກຸ່ມທີ່ມີ hydrogen X-H (X = C, N, O). . ກຸ່ມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເຊັ່ນ: methyl, methylene, ແຫວນ benzene, ແລະອື່ນໆ) ຫຼືກຸ່ມດຽວກັນມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດໃນຄວາມຍາວຂອງການດູດຊຶມອິນຟາເລດທີ່ຢູ່ໃກ້ໆແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງເຄມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

Near-infrared spectroscopy ມີຂໍ້ມູນໂຄງສ້າງແລະອົງປະກອບທີ່ອຸດົມສົມບູນແລະເຫມາະສົມຫຼາຍສໍາລັບການວັດແທກອົງປະກອບແລະຄຸນສົມບັດຂອງສານອິນຊີ hydrocarbon. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນເຂດພື້ນທີ່ໃກ້ກັບອິນຟາເລດ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງການດູດຊຶມແມ່ນອ່ອນແອ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ, ແລະແຖບການດູດຊຶມແມ່ນກວ້າງແລະທັບຊ້ອນກັນຢ່າງຮຸນແຮງ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະເຮັດການວິເຄາະດ້ານປະລິມານໂດຍອີງໃສ່ວິທີການແບບດັ້ງເດີມຂອງການສ້າງເສັ້ນໂຄ້ງທີ່ເຮັດວຽກ. ການພັດທະນາຂອງເຄມີສາດໄດ້ວາງພື້ນຖານທາງຄະນິດສາດສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫານີ້. ມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນຫຼັກການວ່າຖ້າອົງປະກອບຂອງຕົວຢ່າງແມ່ນຄືກັນ, spectrum ຂອງມັນຈະຄືກັນ, ແລະໃນທາງກັບກັນ. ຖ້າພວກເຮົາສ້າງການຕອບຮັບລະຫວ່າງ spectrum ແລະພາລາມິເຕີທີ່ຈະວັດແທກ (ເອີ້ນວ່າແບບຈໍາລອງການວິເຄາະ), ແລ້ວຕາບໃດທີ່ spectrum ຂອງຕົວຢ່າງຖືກວັດແທກ, ຂໍ້ມູນພາລາມິເຕີທີ່ມີຄຸນນະພາບທີ່ຕ້ອງການສາມາດໄດ້ຮັບຢ່າງໄວວາໂດຍຜ່ານ spectrum ແລະ correspondence ຂ້າງເທິງ.

ວິທີການວັດແທກໃກ້ກັບ infrared spectroscopy

ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການວິເຄາະ spectrometry ການດູດຊຶມໂມເລກຸນແບບດັ້ງເດີມ, ການວັດແທກລະດັບການສົ່ງຕໍ່ຂອງຕົວຢ່າງການແກ້ໄຂໃນເທກໂນໂລຍີ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເລດແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີການວັດແທກຕົ້ນຕໍຂອງມັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປເພື່ອວັດແທກການສະທ້ອນການແຜ່ກະຈາຍໂດຍກົງຂອງຕົວຢ່າງແຂງ, ເຊັ່ນ: flakes, granules, powders, ແລະແມ້ກະທັ້ງຂອງແຫຼວ viscous ຫຼື paste ຕົວຢ່າງ. ໃນພາກສະຫນາມຂອງ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເຣດ, ວິທີການວັດແທກທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປປະກອບມີການສົ່ງ, ການສະທ້ອນການແຜ່ກະຈາຍ, ການແຜ່ກະຈາຍ, ແລະ transflectance.

1. ໂຫມດລະບົບສາຍສົ່ງ

ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ spectra ການດູດຊຶມໂມເລກຸນອື່ນໆ, ການວັດແທກການສົ່ງສັນຍານໃກ້ອິນຟາເລດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຕົວຢ່າງຂອງແຫຼວທີ່ຊັດເຈນ, ໂປ່ງໃສແລະເປັນເອກະພາບ. ອຸປະກອນເສີມການວັດແທກທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນ cuvette quartz, ແລະດັດຊະນີການວັດແທກແມ່ນການດູດຊຶມ. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງການດູດຊຶມ spectral, ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຕົວຢ່າງແມ່ນສອດຄ່ອງກັບກົດຫມາຍຂອງ Lambert-Beer, ນັ້ນແມ່ນ, ການດູດຊຶມແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຕົວຢ່າງ. ນີ້ແມ່ນພື້ນຖານສໍາລັບການວິເຄາະປະລິມານຂອງ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເລດ.

ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເຣດແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ສະນັ້ນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເຈືອຈາງຕົວຢ່າງໃນລະຫວ່າງການວິເຄາະ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສານລະລາຍ, ລວມທັງນ້ໍາ, ມີການດູດຊຶມຂອງແສງໃກ້ກັບອິນຟາເລດ. ເມື່ອເສັ້ນທາງ optical ຂອງ cuvette ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ການດູດຊຶມຈະສູງຫຼາຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະອີ່ມຕົວ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດໃນການວິເຄາະ, ການດູດຊຶມຂອງ spectrum ທີ່ຖືກວັດແທກຖືກຄວບຄຸມທີ່ດີທີ່ສຸດລະຫວ່າງ 0.1-1, ແລະ cuvettes ຂອງ 1-10 ມມແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປ. ບາງຄັ້ງເພື່ອຄວາມສະດວກ, ການວັດແທກ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເຣດທີ່ມີການດູດຊຶມຕໍ່າສຸດ 0.01, ຫຼືສູງເຖິງ 1.5, ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 2 ມັກຈະເຫັນ.

2. ຮູບແບບການສະທ້ອນກະຈາຍ

ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງເທກໂນໂລຍີ spectroscopy ໃກ້ອິນຟາເຣດ, ເຊັ່ນ: ການວັດແທກທີ່ບໍ່ທໍາລາຍ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການກະກຽມຕົວຢ່າງ, ຄວາມງ່າຍດາຍແລະຄວາມໄວ, ແລະອື່ນໆ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກຮູບແບບການລວບລວມການສະທ້ອນແສງກະຈາຍຂອງມັນ. ຮູບແບບການສະທ້ອນການແຜ່ກະຈາຍສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວັດແທກຕົວຢ່າງແຂງເຊັ່ນ: ຝຸ່ນ, ຕັນ, ແຜ່ນ, ແລະຜ້າໄຫມ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຕົວຢ່າງເຄິ່ງແຂງເຊັ່ນ: pastes ແລະ pastes. ຕົວຢ່າງສາມາດຢູ່ໃນຮູບຮ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຊັ່ນ: ຫມາກ, ເມັດ, ຫານປະເພດເມັດ, ເຈ້ຍ, ນົມ, ຊີ້ນ, ແລະອື່ນໆ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການກະກຽມຕົວຢ່າງພິເສດແລະສາມາດວັດແທກໄດ້ໂດຍກົງ.

Near-infrared diffuse spectrum ບໍ່ປະຕິບັດຕາມກົດຫມາຍຂອງ Lambert-Beer, ແຕ່ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ພົບເຫັນວ່າການດູດຊຶມຂອງການສະທ້ອນການແຜ່ກະຈາຍ (ຕົວຈິງແລ້ວ logarithm ລົບຂອງອັດຕາສ່ວນຂອງການສະທ້ອນຕົວຢ່າງກັບການສະທ້ອນອ້າງອີງ) ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນມີຄວາມສໍາພັນທີ່ແນ່ນອນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂບາງຢ່າງ. . ສໍາລັບຄວາມສໍາພັນເສັ້ນ, ເງື່ອນໄຂທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການບັນລຸໄດ້ປະກອບມີຄວາມຫນາຂອງຕົວຢ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍ, ລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງແຄບ, ສະພາບທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງຕົວຢ່າງແລະເງື່ອນໄຂການວັດແທກ spectral ແມ່ນສອດຄ່ອງ, ແລະອື່ນໆ, ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ diffuse reflectance spectroscopy ຍັງສາມາດ. ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວິເຄາະປະລິມານໂດຍໃຊ້ການແກ້ໄຂຫຼາຍຕົວແປເຊັ່ນ: transmission spectroscopy.

3. ໂຫມດການແຜ່ກະຈາຍ

ຮູບ​ແບບ​ການ​ສົ່ງ​ອອກ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ແມ່ນ​ການ​ວັດ​ແທກ spectrum ການ​ສົ່ງ​ຂອງ​ຕົວ​ຢ່າງ​ແຂງ​. ເມື່ອແສງຕົກຄ້າງ irradiates ຕົວຢ່າງແຂງທີ່ບໍ່ຫນາເກີນໄປ, ແສງສະຫວ່າງໄດ້ຖືກສົ່ງແລະກະຈາຍສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນພາຍໃນຕົວຢ່າງ, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ຜ່ານຕົວຢ່າງແລະບັນທຶກ spectrum ໃນ spectrometer ໄດ້. ນີ້​ແມ່ນ​ສະ​ເປກ​ຂອງ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​. ຮູບແບບການແຜ່ກະຈາຍມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວັດແທກ spectroscopy ໃກ້ກັບອິນຟາເລດຂອງເມັດ, ຕົວຢ່າງເຈ້ຍການກັ່ນຕອງ, ແລະຕົວຢ່າງຊັ້ນບາງໆ. ການດູດຊຶມ spectral ຂອງມັນມີຄວາມສຳພັນແບບເສັ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອົງປະກອບ.

4. ຮູບແບບການສະທ້ອນ

ການວັດແທກ spectrum ສາຍສົ່ງຂອງຕົວຢ່າງການແກ້ໄຂແມ່ນການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດຂື້ນຜ່ານຕົວຢ່າງແລະວັດແທກ spectrum ສາຍສົ່ງໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ. ແຕກຕ່າງຈາກນີ້, ໃນໂຫມດ transflective, ກະຈົກສະທ້ອນແສງຖືກວາງໄວ້ທາງຫລັງຂອງການແກ້ໄຂຕົວຢ່າງ. ແສງສະຫວ່າງຂອງເຫດການຈະຜ່ານຕົວຢ່າງແລະຖືກສະທ້ອນໂດຍກະຈົກກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນການແກ້ໄຂຕົວຢ່າງອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. spectrum transflective ແມ່ນວັດແທກຢູ່ດ້ານດຽວກັນຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດເຫດ. ແສງສະຫວ່າງຜ່ານຕົວຢ່າງສອງຄັ້ງ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ແມ່ນສອງເທົ່າຂອງ spectrum ສາຍສົ່ງປົກກະຕິ. ໂຫມດ transflective ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການວັດແທກ spectra. ເນື່ອງຈາກວ່າແສງສະຫວ່າງຂອງເຫດການແລະແສງສະທ້ອນແມ່ນຢູ່ຂ້າງດຽວກັນ, ທ່ານສາມາດຕິດຕັ້ງທັງເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດຂື້ນແລະເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງທີ່ສະທ້ອນຢູ່ໃນຫນຶ່ງ probe, ແລະຕິດຕັ້ງຊ່ອງຢູ່ດ້ານຫນ້າຂອງ probe. ດ້ານເທິງແມ່ນເຄື່ອງສະທ້ອນແສງ. ເມື່ອໃຊ້, ໂປບໄດ້ຖືກໃສ່ເຂົ້າໄປໃນການແກ້ໄຂ, ການແກ້ໄຂເຂົ້າໄປໃນຮູ, ແສງສະຫວ່າງຈະສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນການແກ້ໄຂຈາກເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດຂື້ນ, ຖືກສະທ້ອນກັບຄືນໄປຫາການແກ້ໄຂເທິງເຄື່ອງສະທ້ອນແສງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງທີ່ສະທ້ອນອອກມາແລະເຂົ້າສູ່. spectrometer ເພື່ອວັດແທກ spectrum ໄດ້. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວ, spectrum ການສົ່ງຕໍ່ແລະການສະທ້ອນແມ່ນຍັງເປັນ spectrum ການສົ່ງຕໍ່, ດັ່ງນັ້ນການດູດຊຶມຂອງມັນມີຄວາມສໍາພັນທາງເສັ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ.