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红外测油仪光源的选择

文章出处:admin 人气:发表时间:2021-03-02 15:08:00

红外测油仪光源的选择?


红外测油仪的光源需要满足以下四点:

1、在仪器工作波段范围内能够提供连续辐射,即光源可以放射连续光谱,以便记录一个完全的吸收光谱。

2、选用的光源在工作波段内有足够的光能量,其能量随波长变化尽可能小。

3、具有良好的稳定性;

4、有较长的使用寿命。

下表中列出了紫外-可见-红外分光光度计中常用的光源。氢灯是最早的紫外分光光度计的光源,目前已被氚灯所取代,氚灯发射185nm~400nm的连续光谱,器发射强度和使用寿命比氢灯大3-5倍,且氢灯在300nm以上能量已经很低,而氚灯则可使用到350nm。当用石英作灯壳材料时,氚灯可透过200nm以上的光,而用熔融二氧化硅作灯壳材料则可通过185nm以上的光。卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体(通常是碘或溴),器工作原理为:当灯丝发热时,钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动,当接近玻璃管壁时,钨蒸气被冷却大约800℃并和卤素原子结合在一起,形成卤化钨(碘化钨或溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央继续移动,又重新回到被氧化的灯丝上,由于卤化钨是一种很不稳定的化合物,其预热后又会重新分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来。弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程,灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长(几乎是白炽灯的4倍),同事由于灯丝可以工作在更高温度下,从而得到了更高的亮度,更高的色温和更高的发光效率。

卤素灯具有体积小、发光效率高(达17-33im/W)、色温稳定(可选取2500K-3500K)、光衰小(5%以下)、寿命长(可达3000小时至5000小时)等特点。钨灯是可见和近红外光谱区的理想光源,适用的波长范围是320nm~2000nm。在一般分光仪器中,灯丝的温度约为2800K,此时发射的能量大部分在近红外区,当温度升高到4000K时,灯的寿命显著减少。为克服这一缺点,,人民研究出卤钨灯,在2500℃~6500℃温度区间,溴与蒸发到灯壁上的钨反应,生成气态溴钨化合物,使灯壁包吃透明,同事生成的溴钨化合物又向灯泡中心扩散,在灯丝附近的高温区分解成溴和物,抑制了钨的蒸发,游离的溴重新扩散到灯壁,再与蒸发的钨化合,实现溴钨循环。这种溴钨灯具有更大的发光强度和更长的使用寿命,用于近红外光谱区光源,由于溴钨循环需要较高的温度,因而灯壳一般采用石英玻璃或耐高温玻璃制成。溴钨灯采用溴化氢工艺,比碘钨灯光效高、寿命长、光色更好、点燃后没有碘钨灯那种紫红蒸汽,使用和维护均和碘钨灯一样简单。

本文选自《检测水质中污染油的红外测油仪的研究》


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