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傅里葉紅外光譜儀的校準與波數(shù)準確度控制

更新時間:2025-01-11      點擊次數(shù):196
   傅里葉紅外光譜儀(FTIR)是一種廣泛應用于化學分析、材料科學、制藥、環(huán)境監(jiān)測等領域的精密儀器。為了確保測量結果的準確性和重復性,定期對紅外光譜儀進行校準是不可少的。
  一、傅里葉紅外光譜儀的校準過程
  1、光譜范圍校準
  光譜范圍校準確保光譜儀能夠正確覆蓋預期的波數(shù)范圍。通常使用已知光譜特性的標準樣品,如KBr、NaCl或SiO2等,來檢查儀器的光譜覆蓋范圍是否準確。如果發(fā)現(xiàn)光譜范圍偏離,可能需要調(diào)整光譜儀的硬件設置或軟件配置。
  2、波數(shù)精度校準
  波數(shù)精度校準是通過測量已知波數(shù)的參考物質(zhì)(如水的吸收峰位置)來驗證光譜儀的波數(shù)標度是否準確。如果發(fā)現(xiàn)波數(shù)標度有偏差,可以通過軟件調(diào)整或硬件微調(diào)來校正。例如,利用水和二氧化碳的吸收峰進行校準是一種較為簡單的方法。
  3、光譜分辨率校準
  光譜分辨率是指光譜儀區(qū)分相鄰吸收峰的能力。使用具有緊密相鄰吸收峰的標準樣品,如聚苯乙烯薄膜,可以檢查儀器的分辨率。如果分辨率不符合要求,可能需要調(diào)整光譜儀的分辨率設置或更換光學元件。
  4、光譜背景校準
  光譜背景校準是消除環(huán)境因素(如水蒸氣、二氧化碳等)對測量結果影響的過程。在每次測量樣品之前,應先測量空氣背景或使用干燥的氮氣流來凈化測量室,以確保背景信號的干凈。
  5、光學組件校準
  傅里葉紅外光譜儀的光學組件,包括分束器、反射鏡、檢測器等,可能隨時間而老化或污染,影響測量結果。定期檢查這些組件的狀態(tài),必要時進行清潔或更換,是保持儀器性能的重要步驟。
  6、軟件校準
  除了硬件校準,軟件校準也非常重要。這包括檢查和校正軟件中的光譜處理算法、數(shù)據(jù)采集參數(shù)等,以確保數(shù)據(jù)處理的準確性。
 

傅里葉紅外光譜儀

 

  二、波數(shù)準確度控制方法
  1、使用標準物質(zhì)進行標定
  采用經(jīng)過標定的聚苯乙烯薄膜或低壓氣體(如CO、NO等)的紅外吸收峰進行波數(shù)標定,可以有效提高波數(shù)準確度。對于精度要求較高的科研級光譜儀,推薦使用氣體吸收峰進行全譜段的校準。
  2、優(yōu)化儀器設置
  合理設置儀器的分辨率、掃描速度、累加次數(shù)等參數(shù),可以在一定程度上提高波數(shù)準確度。例如,提高分辨率可以更精確地測量吸收峰的位置,但同時會增加掃描時間和數(shù)據(jù)量,需根據(jù)實際需求進行權衡。
  3、環(huán)境控制
  保持實驗室環(huán)境的穩(wěn)定,避免溫度、濕度、振動等因素對儀器性能的影響。例如,實驗室溫度應保持在18-28度,濕度在60%以下,遠離電磁干擾和振動源。
  4、定期維護與校準
  定期對傅里葉紅外光譜儀進行全面維護和校準,可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題,保持儀器的長期穩(wěn)定性和波數(shù)準確度。一般來說,新安裝的儀器或長時間未使用的儀器在初次使用前應進行全面校準,日常使用的儀器建議每3-6個月進行一次全面校準,而光譜背景校準則應在每次使用前進行。
  5、校準頻率與記錄
  傅里葉紅外光譜儀的校準頻率取決于儀器的使用頻率、環(huán)境條件和制造商的建議。每次校準過程和結果都應詳細記錄,包括校準日期、使用的標準樣品、校準前后的數(shù)據(jù)對比、采取的校正措施等,以便于跟蹤儀器的性能變化和維護歷史。
  通過定期和正確的校準,傅里葉紅外光譜儀能夠保持最佳的測量性能,確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,為科學研究和工業(yè)應用提供有力支持。波數(shù)準確度的控制是保證光譜分析結果可靠性的關鍵,通過使用標準物質(zhì)標定、優(yōu)化儀器設置、環(huán)境控制以及定期維護與校準等方法,可以有效提高傅里葉紅外光譜儀的波數(shù)準確度。
 

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