日韩欧美国产极速不卡一区,国产手机视频在线观看尤物,国产亚洲欧美日韩蜜芽一区,亚洲精品国产免费,亚洲二区三区无码中文,A大片亚洲AV无码一区二区三区,日韩国语国产无码123

您好,歡迎來到維庫電子市場網 登錄 | 免費注冊

光聲光譜
閱讀�5636時間�2018-06-23 10:21:12

光聲光譜技術是一種研究物質吸收光譜的新技術,已經成為分子光譜學的一個重要分�。作為現代生物醫(yī)學領域研究的一種有力的分析工具,光聲光譜技術克服了組織散射特性對測量結果的影�,為生物組織樣品的研究提供了一種靈敏度�、樣品可不經預處理的無損有效檢測方法�

背景及概�

  光聲光譜技術(PAS)是基于光聲(PA)效應的一種光譜技�。早�1880�,Bell就通過通訊實驗�(fā)現了光聲效應并做了報道,但因理論與技術的限制此后半個多世紀光聲效應的應用未能得到發(fā)�,直到激光的問世光聲效應的應用才得以迅速發(fā)�。光聲光譜技術作為光譜學的一個重要分�,與傳統(tǒng)光譜學不同的是該技術探測的不是光與組織相互作用后的光信號而是聲信�,從而克服了傳統(tǒng)光譜法在樣品分析中存在的諸多困難�
  傳統(tǒng)的光譜法�,光散射、反射是的干�,因為樣品吸收光能量的大小是通過測量透射光的強度并從入射光強度中減去透射光強度所得的差額來確定的,而光與組織相互作用過程必然伴隨著一定的反射、散射和其他的光損失,這將導致入射光強度的降低。此�,傳�(tǒng)光譜法探測的是光與組織相互作用后的透射光信�,因此樣品就必須具有一定的透光�。與之相比,光聲光譜技術所檢測的是因組織吸收光能而產生的超聲信號,這種超聲信號的強弱直接反映了物質吸收光能量的大小。從而避免了因樣品中光的反射、散射等引起的信號干�;同�,還可針對弱吸收樣品適當增大入射光的輻照功率來提高信噪比。因�,它被廣泛應用于各種試樣檢測,如透明的或不透明的固體、液�、氣�、粉�、膠�、晶體或非晶體等,從本質上解決了傳統(tǒng)光譜法對弱吸�、強散射、不透明等樣品檢測的難題�

原理

  光聲效應
  放在密閉容器里的試樣,當用經過斬波器調制的強度以一定頻率周期變化的光照射時,容器內能產生同與斬波器頻率的聲�。這一現象稱為光聲效應�
  光聲效應描述的是光與物質之間的相互作�,即當一束調制或脈沖激光照射到組織樣品上時�
  位于組織體內的吸收體在吸收光能后出現局部熱膨脹,從而產生超聲波將光能轉換成聲能,形成外傳超聲波,這種超聲波容易被置于組織體周圍的超聲探測器所接收。在入射激光波長不斷改變的過程�,探測器所接收到的光聲信號的強弱也將會隨著吸收體的吸收譜發(fā)生對應的改變,從而獲得相應的光聲信號�,原理如�1所�。這種光能轉換成聲能的能力,不僅取決于光子特�,而且也體現了被測物質的熱學性質(導熱性、熱擴散�、比熱等)及光譜學性質,因�,能夠通過對光轉換成聲的能力大小的探測來確定物質的熱學性質和光譜學性質�
  光聲光譜
  當物質吸收光受到激�(fā)�,返回初始態(tài)可通過輻射躍遷或無輻射躍遷。前一過程產生熒光或磷�,后一過程則產生熱。因為吸收光強呈周期性變�,容器內壓力漲落也呈周期性。當試樣是氣體或液體�,其本身就是壓力介質。由于調制光的頻率一般位于聲頻范圍內,所以這種壓力漲落就成為聲�,從而能被聲敏元件所感知。聲敏元件所感知的聲波信號經同步放大得到的電信號為光信號。若將光聲信號作為入射光頻率的函數記錄下�,就可獲得光聲光譜圖�

光聲光譜檢測

  用一束強度可調制的單色光照射到密封于光聲池中的樣品上,樣品吸收光�,并以釋放熱能的方式退激,釋放的熱能使樣品和周圍介質按光的調制頻率產生周期性加�,從而導致介質產生周期性壓力波�,這種壓力波動可用靈敏的微音器或壓電陶瓷傳聲器檢測,并通過放大得到光聲信號,這就是光聲效�。若入射單色光波長可�,則可測到隨波長而變的光聲信號圖�,這就是光聲光�。若入射光是聚焦而成的細束光并按樣品的x-y軸掃描方式移�,則能記錄到光聲信號隨樣品位置的變�,這就是光聲成像技��

儀�

  光聲光譜的設備及其原理如�2所�。入射光為強度經過調制的單色�,光強度調制可用切光�。光聲池是一封閉容器,內放樣品和傳聲�。圖中所示的是固體樣品,樣品周圍充以不吸收光輻射的氣體介�,如空氣。若是液體或氣體樣品,則用樣品充滿光聲池。傳聲器應很靈敏,對于氣體樣�,電容型駐極體傳聲器比較適宜,它配以電子檢測系統(tǒng)可測10-6℃的溫升�10-9�/(厘�3·秒)的熱量輸�。對于液體和固體樣品,采用與樣品緊密接觸的壓電陶瓷檢測器?! 咀ⅰ恳驘o法顯示小標字,上文中�10-6℃”表�10的負6次方�;�10-9焦”表�10的負9次方焦爾;“厘�3”表示立方厘��
  光聲光譜檢測的實驗裝置主要由四部分組成:激�(fā)光源、調制技�、光聲池和聲信號檢測��
  激�(fā)光源
  根據光源的種類一般可分為普通光源和激光光源兩類�
  常用的普通光源有:鎢絲燈、碳弧燈、高壓氙�、鹵素燈和能斯特燈等,這一類光源的特點是波長可變范圍寬、價格較便宜,但缺點是分辨率較低�
  常用激光光源包括:Ar離子激光器、He-Ne激光器、CO2激光器、半導體激光器和可調特染料激光器�,以及目前新�(fā)展的一種量子多級激光器,無論是哪種激光器它們都具備共同的優(yōu)點:單色性好、脈沖峰值功率大、波譜范圍寬�。在光聲譜的實驗中,無論普通光源還是激光光源作為激�(fā)光源,都必須滿足實驗對它們的共同要求:輻射光的脈沖頻率一定要在聲頻(50~1200Hz)范圍以��
  調制技�
  一般情況下脈沖光源不需要特別調制即可直接使�,但在使用連續(xù)譜光源時,則需要對光束進行調制。光調制技術包括振幅調制和頻率調制(或波長調制),其中振幅調制較為常用,其調制方法有機械斬波器、聲-光調制和電-光調制。雖然振幅調制較為常用,但與之相比頻率調制(或波長調制)能夠消除由波長引起的如窗材料吸收等帶來的背景干擾從而提高探測靈敏度,但該調制模式僅適用于窄線寬的吸收體�
  光聲�
  光聲池是光聲光譜實驗的核心部分,它的設計是否合理直接影響到探測信號的靈敏度大�。為了提高探測信號的靈敏度,光聲池在設計上必須滿足以下要求:
  光聲池內聲信號不受外界信號的干擾�
  限度地降低光聲池內激光束與池�、窗口及聲信號探測器相互作用產生的干擾信號;
  探測器類型和靈敏度的選擇要合��
  化光聲池內來自樣品的聲信��
  按照待測樣品的種類和實驗的類型設置光聲池�
  聲信號檢測器
  光聲信號的準確檢測是光聲光譜實驗的重要環(huán)節(jié)。用于樣品聲信號檢測的儀器有很多�,如微音�、壓電傳感器、折射率傳感器和溫度傳感器等,其中較為常用的是微音器和壓電傳感器。每種類型的信號檢測器都有它的優(yōu)缺點,例如:微音器雖然探測靈敏度較高但帶寬有�,所以在光聲譜實驗中要根據具體樣品的類型和所用激�(fā)光源的情況來選擇較為合適的聲信號檢測器�

光聲光譜應用

  由于光聲光譜測量的是樣品吸收光能的大�,因而反射光、散射光等對測量干擾很小,故光聲光譜適于測量高散射樣品、不透光樣品、吸收光強與入射光強比值很小的弱吸收樣品和低濃度樣品等,而且樣品無論是晶�、粉末、膠體等均可測量,這是普通光譜做不到�。光聲效應與調制頻率有關,改變調制頻率可獲得樣品表面不同深度的信�,所以它是提供表面不同深度結構信息的無損探測方法�
  光聲光譜學是光譜技術與量熱技術結合的產物,是20世紀70年代初發(fā)展起來的檢測物質和研究物質性能的新方法。光聲技術在不斷�(fā)�,已出現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-可見光聲光譜儀,以及傅里葉變換光聲光譜儀。光熱偏轉光譜法、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都在迅速發(fā)�。光聲光譜技術在物理、化�、生物學、醫(yī)�、地質學、材料科學、智能電網中變壓器在線監(jiān)測等方面得到廣泛應用�

國內外研究現狀

  1880年A.G.貝爾�(fā)現固體的光聲效應�1881年他又和J.廷德爾和W.K.倫琴相繼�(fā)現氣體和液體的光聲效�。他們將氣體密封于池子里,用陽光間斷照射池中樣品,通過接到池上的一個聽筒聽到了某種聲響�
  20世紀60年代以后,由于微信號檢測技術的�(fā)�,高靈敏微音器和壓電陶瓷傳聲器的出�,強光源(激光器、氙燈等)的問世,光聲效應及其應用的研究又重新活躍起�。對大量固體和半導體的光聲研究發(fā)�,光聲光譜是一種很有前途的新技��
  光聲技術在不斷�(fā)�,二氧化碳激光光源紅外光聲光譜儀適用于氣體分�;氙燈紫外-可見光聲光譜儀適用于固體和液體的分析;傅里葉變換光聲光譜儀能對樣品提供豐富的結構信�。光熱偏轉光譜法、光聲喇曼光譜法、光聲顯微鏡、激光熱透鏡法及熱波成像技術都在迅速發(fā)��

維庫電子�,電子知�,一查百通!

已收錄詞�153979

上杭�| 丰城�| 南部�| 綦江�| 丽江�| 宿迁�| 乐安�| 石门�| 微山�| 夏邑�| 邮箱| 天镇�| 安新�| 凤阳�| 福鼎�| 万荣�| 邻水| 巴楚�| 安平�| 古浪�| 黄陵�| 梅州�| 镇宁| 准格尔旗| 深水埗区| 甘孜| 咸宁�| 屏东�| 济宁�| 弋阳�| 留坝�| 宝清�| 宁陵�| 府谷�| 古田�| 关岭| 绿春�| 杨浦�| 镇远�| 东安�| 元朗�|