188bet博金宝官方网站Agilent 101：光谱概论
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“光谱法”一词是在1666年首次创造的，当时艾萨克·牛顿爵士（Isaac Newton）爵士通过棱镜表现出白光的散布。同时代人以为他们在看鬼魂，称自己为“幽灵观察家”。 拉丁语中的“幽灵”是频谱，而希腊语中的“守望者”是scopos，因此是“光谱”一词。 光谱学基本上是光与各种材料的相互作用的测量。通过分析样品吸收或发射的光量，我们可以确定其制成的光以及其中有多少。 我们倾向于将光线视为可见的，但远不止于此。电磁辐射的光谱范围从长波长无线电波到微波和红外光，再到可见光（电磁光谱的一小部分），再到紫外线，再到更高的能量X射线，X光，伽马射线和宇宙射线。
Agilent光谱仪器使用的光区域主要来自红外线到紫外188bet博金宝官方网站线。 基本上，当光击中样品时，可能会发生两件事。我们要么具有吸收，要么有发射。为了吸收，样品吸收了一些从光中吸收的能量，这就是当您的太阳镜阻止阳光下的紫外线射线时发生的事情。 当我们用光线击中样品并发出不同波长的光时，就会发出发射。这解释了诸如荧光，发光和磷光等现象。发射是当您穿白色衬衫时会在含化学亮丽剂的洗涤剂上洗涤时发生的情况。它吸收环境光，并散发出淡淡的蓝色色调，使其看起来更干净。洗涤剂制造商的聪明主意。 光对样品的影响取决于光的波长，光的强度以及对样品分子或原子的作用。 在这里，以非常简单的形式是光谱仪的示意图。首先，我们有一个光源。其次，我们有某种设备可以为该灯选择特定的波长。它可以是单色器，多重镜，干涉仪，甚至像过滤器一样简单的东西。第三，我们有一种将样品展示给光谱仪的方法。
我们将光引导到样品上。我们知道该光的强度和波长。然后，我们使用某种探测器来测量另一侧出现的东西。我们将看到的是一个频谱。当我们在光谱上移动并改变波长时，我们看到该光的吸光度或强度发生了变化。 基于这些基本原理，我们作为科学家和工程师提供了一系列不同的光谱技术。 原子光谱学第一个是原子吸收光谱。AA最初是由CSIRO（英联邦科学和工业研究组织）和澳大利亚的Techtron作为一种分析技术引起的。Techtron被Varian收购，而Varian又被Agilent收购。188bet博金宝官方网站这就是我们公司的墨尔本部分从1960年代初开始的。 原子吸收是基于以下事实：蒸气状态中的原子会吸收某些频率作为该特定原子的独特特征。 我们从一个空心阴极灯开始，该灯基本上是带有金属阴极的玻璃灯。我们有效地加热它，并发出一定波长的线。这些波长是阴极材料的特征。例如，如果是铜，它将以铜的许多不同波长发射线。 然后，我们将样品采用，通常是在液体溶液中，然后将其固定。我们将其吸收成几千度的火焰，这使样品雾化。现在，我们有了气体原子，可以通过光谱仪的光路。如果这些原子是铜，它们将吸收这些波长线。 当我们抽出样品时，我们会看到强度降低，因为原子吸收了光。我们可以将强度降低与浓度联系起来。这就是我们衡量样本中的内容的方式。
原子吸收是一种非常健壮的技术。它在采矿和矿产工业中使用了很多。如果您想知道元素的浓度 - 例如，它可能是铜，锌或钙 - 那么原子吸收是做到这一点的好方法。 另一种分析技术是电感耦合等离子体光学发射光谱法。ICP-OE通常使用氩血浆来激发溶液中的原子。同样，我们采用一个以液体形式的样本，并将其固定。我们将其吸收并将其喷入等离子体，大约是原子吸收中使用的火焰温度的两倍。
在这种情况下，我们正在谈论发射，而不是吸收。样品进入血浆，非常热。它吸收了能量并发出光。 同样，根据样品的性质，我们可以预测其将发出的波长。我们可以设置多重晶状体来寻找这些波长，并测量我们要寻找的材料的数量。我们可以将波长的强度与样品中的浓度联系起来。 ICP比AA的优点是，我们可以测量更多的元素，并且可以一次测量所有元素。原子吸收是一种顺序技术。我们必须通过更改灯来测量一个元素。使用ICP，只要我们在多色仪和检测器中具有波长范围，我们就可以一次测量整个物质。 分子光谱法现在，让我们从元素或原子技术（AA和ICP）转移到所谓的分子技术中。 UV-VIS光谱法覆盖光谱的紫外线可见范围。通过在仪器中添加另一个光栅和另一个检测器，我们可以将波长范围扩展到近红外UV-VIS-NIR光谱。188bet博金宝官方网站Agilent的UV-VIS-NIR光谱仪的Cary系列可以追溯到霍华德·卡里（Howard Cary），霍华德·卡里（Howard Cary）是1948年第一个商业记录UV-VIS分光光度计的创建者。
另一种技术是荧光光谱。一些分子可以采用高能紫外线，吸收它，然后以低能量，更长的波长发射回去。这是我们在水母中看到的发光。我们还可以在人们在夜总会或露营时使用的黑暗棒子中看到它。
最后，有拉曼光谱法。这是红外光谱法的补充技术。两种技术都检查了分子水平的振动和旋转的变化。但是，尽管红外线测量了吸收的红外光的量，但拉曼却测量了散射的光量。这两种技术是互补的，因为它们可以告诉您有关分子的不同内容。
光谱应用光谱产品在哪里使用？主要市场包括工业，化学，石化，环境，食品和农业，金属和采矿。 以采矿公司为例。他们想知道自己的矿石中有多少黄金。他们希望这是主要成分。但是他们也可能正在寻找影响其精炼过程的其他矿物质成分，从而使其效率降低。 食品和饮料客户正在寻找其产品中的重要元素，例如食品中的钙，镁和有毒的重金属，或贝类中的镉和汞。 美国空军和其他运营大型机械机器的客户使用我们的仪器来看油中的金属。这有助于他们确定何时需要更换发动机中的油。 在材料方面，三星等公司将我们的设备用于扁平板显示器的生产。几年前，中国的美泰（Mattel）遇到了恐慌，涉及他们在玩具上使用的油漆的铅量。结果，我们将许多ICP卖给了美泰的供应链。 在生物医学和制药市场中，目前对疾病，病原体鉴定和生物学筛查的兴趣很大，例如鉴定癌细胞。全世界都有很大的推动力使用红外线来做到这一点。 未来该何去何从？我们到处走，我们听说较小的情况更好。我们的客户希望将分析仪带入样本。他们想要快速答案，不想设置实验室。这很昂贵，需要空间，他们必须维护它。这是我们最近收购A2 Technologies资产的主要因素之一，Agilent获得了专利技术和便携式FT-IR解决方案。188bet博金宝官方网站将来，我们的客户将需要分布式结果的分布式检测器网络。 展望未来，墨尔本组织与化学分析和生命科学小组之间有很多协同作用。安捷伦的中央研究实验室具有巨大的价值。188bet博金宝官方网站我们还与电子测量组合作，如高精度光学制造和微波光谱的多样化区域。随着前瓦里安（Varian）和A2团队了解敏捷组织，我们越来越兴奋地为未来的光谱创新可能性感到兴奋。188bet博金宝官方网站
2011年4月 |
