什么是近紅外光、在線(xiàn)近紅外水分儀原理是這樣的?
2022-11-22
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在空間中傳播的交變電磁場(chǎng),即電磁波。在真空中的傳播速度約為每秒30萬(wàn)公里。電磁波包含的范圍很廣,電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、x射線(xiàn)、射線(xiàn)、r射線(xiàn)都是電磁波。為了對(duì)各種電磁波有一個(gè)全面的了解,人們把這些電磁波按波長(zhǎng)或頻率、頻率、能量的順序排列就是電磁波譜。
近紅外光是介于可見(jiàn)光s和中紅外光(MIR)之間的電磁波,按ASTM定義是指波長(zhǎng)在780~2526nm范圍內(nèi)的電磁波,通常近紅外區(qū)域?yàn)榻t外短波(780~1100nm)和近紅外長(zhǎng)波)1100~2526nm近紅外區(qū)域是人們?cè)缙诎l(fā)現(xiàn)的非可見(jiàn)光區(qū)域。
在線(xiàn)近紅外水分儀是根據(jù)近紅外波長(zhǎng)被水分子吸收的原理,分析某一特定波長(zhǎng)的近紅外能量變化的儀器。
水分子不是靜止的。當(dāng)遇到特定的能量帶時(shí)會(huì)振動(dòng)。水分子中的兩個(gè)氫原子和氧原子的結(jié)合會(huì)拉伸或收縮,或者以其他形式扭曲。外來(lái)的能量引起這些振動(dòng),所需的能量波及整個(gè)電磁頻譜的特定波段。整個(gè)光譜的不同部位,有吸收波段強(qiáng)、弱的。在光譜的近紅外部分,這部分波段抗水分子,同時(shí)儀器在發(fā)射、過(guò)濾、接收這種能量方面更容易實(shí)現(xiàn)。使用可見(jiàn)近紅外光能量的特定波長(zhǎng),為被測(cè)產(chǎn)品中的水分提供適量的能量。一般用于測(cè)量水分的波長(zhǎng)保持在1~2.5微米的范圍內(nèi)。
特定波長(zhǎng)的能量被吸收多少取決于近紅外能量束遇到的水分子的數(shù)量和該特定波長(zhǎng)下的吸收強(qiáng)度。能量束遇到的水分子數(shù)與測(cè)量物質(zhì)中的水分量成正比。另外,因?yàn)樗钟?jì)是反射率的形式,所以測(cè)量的光束也會(huì)受到被測(cè)量物質(zhì)的反射和吸收特性的影響。