Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.2: Інфрачервоні джерела та перетворювачі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    26958

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Прилади для ІЧ-спектроскопії вимагають джерела інфрачервоного випромінювання і перетворювача для виявлення випромінювання після його проходження через зразок.

    Інфрачервоні джерела

    Більшість ІЧ-джерел складаються з твердого матеріалу, який випромінює випромінювання при нагріванні шляхом пропускання струму через пристрій. Інтенсивність випромінюваного світла зазвичай найбільша при 5900—5000 см —1, а потім стабільно зменшується до 500 см —1. Поширеними прикладами джерел ІК є квітка Нернста (керамічний стрижень, нагрітий до 1200-2200 К), глобар (стрижень з карбіду кремнію, нагрітий до 1300-1500 К), дріт розжарювання (ніхромовий дріт, нагрітий приблизно до 1100 К).

    Інфрачервоні перетворювачі

    Оскільки ІЧ-випромінювання має набагато нижчу енергію, ніж видиме та ультрафіолетове світло, типи детекторів, що використовуються в спектроскопії UV/Vis, не підходять для запису ІЧ-спектрів. Більшість ІЧ-детекторів вимірюють тепло або безпосередньо, або за допомогою температурно-залежної зміни однієї з його властивостей.

    Коли два різних металу, М 1 і М 2, з'єднані між собою в замкнутому контурі, утворюючи два переходи М 1 -М 2, між двома переходами існує різниця потенціалів. Величина цієї різниці потенціалів залежить від різниці температур двох переходів. Якщо температура одного переходу тримається постійною або, якщо випромінювання джерела подрібнене - див. Розділ 9.2 для обговорення подрібнення - тоді можна виміряти зміну температури іншого переходу. Активний спай зазвичай покритий темним матеріалом для посилення поглинання теплової енергії і має невеликі розміри. Високоякісна термопара чутлива до перепадів температур лише 10 —6 К.

    Болометр виготовляється з матеріалів, для яких опір залежить від температури. Як і для термопари, активна частина детектора покрита темним матеріалом і тримає невеликі розміри.

    Тригліцерин сульфат, (NH 2 CH 2 COOH) 3 • H 2 SO 4, TGS, є кристалічним піроелектричним матеріалом. Зазвичай він частково дейтрований (ДТГС) і, можливо, легований L-аланіном (DLATGS). Піроелектричний матеріал розміщений між двома електродами, один з яких оптично прозорий для інфрачервоного випромінювання. Поглинання інфрачервоного випромінювання призводить до зміни температури і, як наслідок, зміни ємності детектора і, отже, струму, який протікає.