Методы измерения коэффициентов пропускания и поглощения

Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2010 в 18:48, реферат

Описание работы

Коэффициент пропускания — отношение потока излучения, пропущенного данным телом (средой), к потоку излучения, упавшему на тело. Коэффициент пропускания учитывает не только излучение, проходящее через тело (среду) без изменения направления распространения, но также и проходящее через тело излучение, рассеянное им.
Коэффициент поглощения — доля поглощения объектом, взаимодействующего с ним другого объекта. Взаимодействующим объектом может быть электромагнитное излучение определённой частоты, энергия звуковых волн, ионизирующее или проникающее излучение, какое-либо вещество.

Содержание

Введение 3
1. Методы измерения коэффициентов пропускания и поглощения 4
2. Измерение прибором ИК спектрометра Фурье преобразования VERTEX-70 4
3. Измерение прибором спектрофотометр СФ —46 9
4. Измерение спектрофотометром ЮНИКО-2804 13

Работа содержит 1 файл

коэффициент пропускания.doc

— 949.50 Кб (Скачать)

      Предел  допускаемого значения абсолютной погрешности  спектрофотометра при измерении  спектральных коэффициентов направленного пропускания, %: 1

      Предел  допускаемого значения среднего квадратического  отклонения случайной составляющей погрешности спектрофотометра при  измерении спектральных коэффициентов направленного пропускания, %: 0,2

      Рекомендуемые значения времени накопления сигнала (экспозиции), с: от 0,002 до 2,0

      Число элементов приемника: 3600

      Размер одного элемента приемника, мкм: 8х200

      Погрешность установки длин волн, нм:

      -в  диапазоне от 190 до 390 нм: +0,4

      -в  диапазоне от 390 до 1100 нм: +0,8

      Относительное отверстие: 1:6

      Наименьшая спектральной ширина щели, нм: 1,0

      Скорость  сканирования, нм/мин: прибл. 9000

      Коррекция базовой линии: автоматическая корректировка базовой линии

      Кюветное  отделение:

      -число  образцов: 10

      -смена  образцов: автоматическая

      Габаритные  размеры, мм: не более-450х320х180

      Масса, кг: не более 10

      Потребляемая мощность, В•А: не более 100

      Питание: 220 В, 50 Гц  

      3 Измерение коэффициентов  спектрофотометром  ЮНИКО

      3.1 Конструктивные элементы спектрофотометра ЮНИКО-2804.

Спектрофотометр ЮНИКО-2804 имеет 2 независимых детектора для одновременного измерения пробы и холостого раствора. Оснащен встроенным мощным процессором, позволяющим проводить все аналитические измерения без подключения к персональному компьютеру. Режимы измерений, градуировки и полученные спектры хранятся в энергонезависимой памяти.  
Конструкция спектрофотометров ЮНИКО серии 2804 основана на оригинальных оптических элементах с защитным покрытием, смонтированных на мощной плите. Источниками излучения служат дейтериевая и галогеновая лампы, доступные для самостоятельной смены и юстировки. Программный счетчик времени работы ламп позволяет планировать своевременное обслуживание и замену. Вместительное отделение для проб позволяет размещать кюветы длиной до 100 мм. Предлагается широкий ряд держателей проб, кювет и дополнительных принадлежностей.  
Для вывода информации предусмотрены порты для подключения принтера и внешнего ПК. Для удобства хранения и обработки данных на персональном компьютере разработано дополнительное программное обеспечение UNICO-PC Win, обеспечивающее перенос данных, составление отчетов, представление результатов измерений. Прибор отличается высокой точностью определения процента пропускания, оптической плотности, установки длины волны, разрешением 0,1 нм и прекрасной временной стабильностью.

3.2 Принцип работы  спектрофотометра ЮНИКО 2804

Принцип работы основан на том, что образец  обладает свойством по-разному пропускать или отражать падающий на него свет в разных точках спектра. Прибор может работать в различных диапазонах длин волн - от ультрафиолетового до инфракрасного.

С помощью  источника света, встроенного в  прибор, образец освещается; свет, отраженный от образца либо пропущенный через него анализируется таким образом, что определяется отношение отраженного от образца или пропущенного через образец светового потока к падающему потоку во многих точках спектра. Кроме спектральной кривой, любой спектрофотометр может представить измеренные данные в колориметрических координатах цвета.

В спектрофотометре ЮНИКО 2804 свет от лампы фокусируется на входной щели монохроматора, где зеркало направляет пучок света на решетку. Решетка с помощью коллиматора создает в плоскости выходной щели монохроматора изображение входной щели, растянутое в спектр.

Выходная  щель из спектра выделяет монохроматический  пучок света, который через один из фильтров, устраняющих рассеянный свет после дифракционной решетки, направляется в отделение для проб. На выходе из отделения для проб пучок попадает на кремневый фотодиод и преобразуется в электрический сигнал. Принцип действия фотометра Юнико основан на сравнении светового потока Ф0), прошедшего через кювету с растворителем или «холостую пробу», и светового потока Ф, прошедшего через кювету с исследуемой средой.

 
3.3 Основные технические характеристики:

Спектральный  диапазон длин волн 190-1100 нм
Фотометрический диапазон: 
- коэффициент пропускания (Т) 
- оптическая плотность (А)
 
От 0 до 200% 
От -0.3 до 3.0
Скорость  сканирования до 1000 нм/мин)
Разрешение 0,1 нм
Погрешность определения коэффициента пропускания, не более 1.0%Т
Погрешность установки длины волны , не более 0,3 нм
Повторяемость установки длины волны 0.2 нм
Дрейф нулевой линии <0,002 А/час при  500 нм
Спектральная  ширина щели 1,8 нм
Рассеянный  свет (помехи лучистой энергии) <0.10%Т при 220нм и 340 нм
Оптическая  схема двухлучевая; 1200 штр/мм
Источник  излучения дейтериевая и галогенная лампы
Держатель кювет два сменных: 3-х  позиционный для кювет стандарта  КФК размером 5-,- 100*24 мм; 4-х позиционный  для кювет 10*10 мм
Рабочая длина кювет 5-10-20-30-40-50-100 мм
Цифровой  выход RS-232
Потребляемая  мощность прибора , ВА не более 200 Вт
Требования  к электроснабжению 220 В ± 10 %, 50 Гц
Габариты (длина*ширина*высота*масса) 620*400*280 (мм) ; 24 кг

Вывод: Измерение коэффициентов пропускания и поглощения прибором ИК спектрометра Фурье преобразования VERTEX 70 наиболее эффективно.

      С помощью Фурье - спектрометров можно регистрировать одновременно весь спектр. Благодаря тому, что в интерферометре допустимо входное отверстие больших размеров, чем щель спектральных приборов с диспергирующим элементом такого же разрешения, Фурье-спектрометры по сравнению с ними имеют выигрыш в светосиле, что позволяет:

  • уменьшить время регистрации спектров;
  • увеличить отношение сигнал — шум;
  • повысить разрешение;
  • уменьшить габариты прибора.

      В дифракционных приборах длину волны  можно определить только косвенно, а в фурье-спектрометрах она определяется непосредственно.

      Наибольшее  часто Фурье-спектрометры применяются  в тех исследованиях, где другие методы малоэффективны или вовсе  неприменимы, например, в инфракрасной области спектра.

      - Фурье-спектрометры значительно выигрывают в фотометрической точности у дифракционных приборов. В дифракционных приборах на приемник попадает свет только в узком спектральном интервале, который попадает на выходную щель монохроматора. В фурье-спектрометрах на фотоприемник всегда поступает весь свет источника и все спектральные линии регистрируются одновременно. Следовательно, возрастает соотношение сигнал/шум.

      -Прибор  управляется специальной программой  работающей в среде Windows-ХР, что  обеспечивает легкость управления  и дает возможность быстро освоить работу с прибором даже неподготовленному персоналу. Программа автоматизирует процесс измерения и обработки спектра, позволяет оператору в удобной форме получать информацию об образце и имеет развитую систему просмотра и обработки полученных данных.

 

       Библиографический список
 
      
  1. Накамото  К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991. – 197 с.
  2. Смит А.Л. - Прикладная ИК-спектроскопия. Основы, техника, аналитическое применение. М., 1982. – 367 с.
  3. Пентин, Ю.А. Основы молекулярной спектроскопии: учеб./Ю.А.Пентин, Г.М. Курамшина .; М.: Знание. 2008 г. 176 -182 с

Информация о работе Методы измерения коэффициентов пропускания и поглощения