AOTF紅外光譜檢測儀的研制.pdf

1、紅外光譜分析技術作為“綠色檢測技術”的代表，具有高效、快速、成本低、無損傷和綠色環(huán)保等優(yōu)點，廣泛應用于石油化工、農業(yè)、醫(yī)藥臨床和生化等領域?，F(xiàn)實生活中室內空氣的檢測、汽車尾氣的含量、煙道氣體排放等實際問題需要對氣體的成分和含量進行實時分析，本論文研究并設計了一臺新型紅外光譜檢測儀。該儀器以最新的聲光技術結晶——聲光可調諧濾光器AOTF(Acoustic-OpticTunableFilter)為色散元件，選用工作波長范圍2um-4um(5

2、000cm-1-2500cm-1)。AOTF紅外光譜檢測儀以它重量輕、無需機械運動部件、適合現(xiàn)場應用等優(yōu)點成為這一領域的佼佼者。 本文概述了AOTF的工作原理，對其性能指標進行了詳盡的理論分析以及實驗測試，獲得以下幾個較為重要的結論以指導實際的應用：1、入射角應盡量符合動量匹配原則以獲得最佳衍射效率；2、入射光的光束角必須小于AOTF的角孔徑要求；3、采用線偏振光入射將大大提高AOTF的衍射效率。在系統(tǒng)的光學結構設計中遵循以上幾

3、個原則，對發(fā)射系統(tǒng)、分光光路、接收系統(tǒng)的光學設計做了詳細的介紹。采用單光路雙探測器設計，大大減弱了光源波動、光路干擾的影響，對測量信號進行互相關檢測，提高了微弱信號檢測的信噪比。以標準樣品聚苯乙烯薄膜，對紅外光譜檢測系統(tǒng)進行波長校正，校正后波長的準確度達到±0.5cm-1，系統(tǒng)的穩(wěn)定性可達到0.8％。利用AOTF紅外光譜檢測儀分別對苯、異丙醇氣體進行光譜測試，掃得譜圖的吸收峰位置與傅立葉光譜儀的結果基本一致，分辨率水平還有待于進一步提高