光聲光譜學(xué)

當(dāng)前位置：首頁(yè) >> 儀器儀表技術(shù)文章

光聲光譜學(xué)

光聲光譜學(xué)是以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種新型光譜分析檢測(cè)技術(shù)。用一束強(qiáng)度可調(diào)制的單色光照射到密封于光聲池中的樣品上，樣品吸收光能，并以釋放熱能的方式退激，釋放的熱能使樣品和周?chē)橘|(zhì)按光的調(diào)制頻率產(chǎn)生周期性加熱，從而導(dǎo)致介質(zhì)產(chǎn)生周期性壓力波動(dòng)，這種壓力波動(dòng)可用靈敏的微音器或壓電陶瓷傳聲器檢測(cè)，并通過(guò)放大得到光聲信號(hào)，這就是光聲效應(yīng)。若入射單色光波長(zhǎng)可變，則可測(cè)到隨波長(zhǎng)而變的光聲信號(hào)圖譜，這就是光聲光譜。若入射光是聚焦而成的細(xì)束光并按樣品的x-y軸掃描方式移動(dòng)，則能記錄到光聲信號(hào)隨樣品位置的變化，這就是光聲成像技術(shù)。

　　光聲光譜的設(shè)備及其原理如圖所示。入射光為強(qiáng)度經(jīng)過(guò)調(diào)制的單色光，光強(qiáng)度調(diào)制可用切光器。光聲池是一封閉容器，內(nèi)放樣品和傳聲器。圖中所示的是固體樣品，樣品周?chē)湟圆晃展廨椛涞臍怏w介質(zhì)，如空氣。若是液體或氣體樣品，則用樣品充滿(mǎn)光聲池。傳聲器應(yīng)很靈敏，對(duì)于氣體樣品，電容型駐極體傳聲器比較適宜，它配以電子檢測(cè)系統(tǒng)可測(cè)10-6℃的溫升或10-9焦/（厘米3.秒）的熱量輸入。對(duì)于液體和固體樣品，最好采用與樣品緊密接觸的壓電陶瓷檢測(cè)器。
 
　　由于光聲光譜測(cè)量的是樣品吸收光能的大小，因而反射光、散射光等對(duì)測(cè)量干擾很小，故光聲光譜適于測(cè)量高散射樣品、不透光樣品、吸收光強(qiáng)與入射光強(qiáng)比值很小的弱吸收樣品和低濃度樣品等，而且樣品無(wú)論是晶體、粉末、膠體等均可測(cè)量，這是普通光譜做不到的。光聲效應(yīng)與調(diào)制頻率有關(guān)，改變調(diào)制頻率可獲得樣品表面不同深度的信息，所以它是提供表面不同深度結(jié)構(gòu)信息的無(wú)損探測(cè)方法。
　　光聲光譜學(xué)是光譜技術(shù)與量熱技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的檢測(cè)物質(zhì)和研究物質(zhì)性能的新方法。光聲技術(shù)在不斷發(fā)展，已出現(xiàn)適用于氣體分析的二氧化碳激光光源紅外光聲光譜儀 ，適用于固體和液體分析的氙燈紫外-可見(jiàn)光聲光譜儀 ，以及傅里葉變換光聲光譜儀。光熱偏轉(zhuǎn)光譜法、光聲拉曼光譜法、光聲顯微鏡、激光熱透鏡法及熱波成像技術(shù)都在迅速發(fā)展。光聲光譜技術(shù)在物理、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)和材料科學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。
發(fā)布人：2010/5/12 10:08:001641 發(fā)布時(shí)間：2010/5/12 10:08:00 此新聞已被瀏覽:1641次