热电检测器 热电检测器使用具有特殊热电性质的绝缘体，
一般采用热电材料的单晶片，如硫酸三甘氨酸酯TGS (triglycine sulfate, (NH2CH2COOH)3·H2SO4。氘代或部分甘氨酸被丙氨酸代替)。 在电场中放一绝缘体会使绝缘体产生极化，极化度与介电常数成正 比。但移去电场，诱导的极化作用也随之消失。而热电材料即使移 去电场，其极化也并不立即消失，极化强度与温度有关。当辐射照 射时，温度会发生变化，从而影响晶体的电荷分布，这种变化可以 被检测。热电检测器通常作成三明治状。将热电材料晶体夹在两片 电极间，一个电极是红外透明的，容许辐射照射。辐射照射引起温 度变化，从而晶体电荷分布发生变化，通过外部连接的电路可以测 量。电流的大小与晶体的表面积、极化度随温度变化的速率成正比。 当热电材料的温度升至某一特定值时极化会消失，此温度称为居里 点。TGS的居里点为47 ℃。热电检测器的响应速率很快，可以跟踪 干涉仪随时间的变化，故多用于傅立叶变换红外光谱仪中。
三、联用技术
hyphenated technology
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一、仪器类型与结构
types and structure of instruments
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
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1. 内部结构
Nicolet公司的 AVATAR 360 FT-IR
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红外光谱仪的组成
红外光谱仪与紫外-可见分光光度计的组成基本相同，由光源、样 品室、单色器以及检测器等部分组成。两种仪器在各元件的具体材 料上有较大差别。色散型红外光谱仪的单色器一般在样品池之后。
光源 一般分光光度计中的氘灯、钨灯等光源能量较大，要观察分子
的振动能级跃迁，测定红外吸收光谱，需要能量较小的光源。黑体 辐射是最接近理想光源的连续辐射。满足此要求的红外光源是稳定 的固体在加热时产生的辐射，常见的有如下几种。
形式送往计算机进行Fourier变换的数学处理，最后将干涉图还原 成光谱图。
它与色散型红外光度计的主要区别在于干涉仪和电子计算机两 部分。
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右图为Fourier变换 红外光谱仪 工作原理示意图：
仪器中的Michelson 干涉仪的作用是将光源发出 的光分成两光束后，再以不 同的光程差重新组合，发生 干涉现象。当两束光的光程 差为/2的偶数倍时，则落在 检测器上的相干光相互叠加， 产生明线，其相干光强度有 极大值；相反，当两束光的 光程差为/2的奇数倍时，则
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2 . 吸收池 因玻璃、石英等材料不能透过红外光，红外吸收池要用 可透过红
外光的NaCl、KBr、CsI、KRS-5（TlI 58%，TlBr42%）等材料制成窗片。 用NaCl、KBr、CsI等材料制成的窗片需注意防潮。固体试样常与纯KBr 混匀压片，然后直接进行测定。 3 . 单色器
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光电导检测器 光电导检测器采用半导体材料薄膜，如Hg-
Cd-Te或PbS或InSb，将其置于非导电的玻璃表面密闭于真空舱内。 则吸收辐射后非导电性的价电子跃迁至高能量的导电带，从而降低 半导体的电阻，产生信号。Hg-Cd-Te缩写为MCT，该检测器用于中 红外区及远红外区，需冷至液氮温度(77K)以降低噪声。这种检测器 比热电检测器灵敏，在FT-IR及GC/FT-IR仪器中获得广泛应用。 此外，PbS检测器用于近红外区室温下的检测。
单色器由色散元件、准直镜和狭缝构成。 色散元件常用复制的闪耀光栅。由于闪耀光栅存在次级光谱的干 扰，因此，需要将光栅和用来分离次光谱的滤光器或前置棱镜结合起来使用。 4 . 检测器
常用的红外检测器有 高真空热电偶、热释电检测器和碲镉汞检测器。 5.记录系统
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2. 傅里叶变换红外光谱仪结构框图
碳化硅棒 尺寸为50x5mm,工作温度1300-1500K。与能斯特灯相反, 碳化硅棒具有正的电阻温度系数,电触点需水冷以防放电。其辐射 能量与能斯特灯接近,但在>2000cm-1区域能量输出远大于能斯特 灯。
白炽线圈 用镍铬丝螺旋线圈或铑线做成。工作温度约1100K。其辐 射能量略低于前两种，但寿命长。一般近红外区的光源用钨灯即 可，远红外区用水银放电灯作光源。
第七章
红外吸收光谱
分析法
一、仪器类型与结构
infrared absorption spec-
types and structure of instruments
troscopy，IR
二、制样方法
第三节 红外分光光度计
infrared absorption spectrometer
sampling methods
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红外光谱仪的组成
检测器 红外检测器有热检测器、热电检测器和光电导检测
器三种。前两种用于色散型仪器中，后两种在傅立叶变 换红外光谱仪中多见。 热检测器 热检测器依据的是辐射的热效应。辐射被一小
的黑体吸收后，黑体温度升高，测量升高的温度可检 测红外吸收。以热检测器检测红外辐射时，最主要的 是要防止周围环境的热噪声。一般使用斩光器使光源 辐射断续照射样品池。
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能斯特灯 能斯特灯的材料是稀土氧化物，作成圆筒状(20x2 mm)， 两端为铂引线。其工作温度为1200-2200K。此种光源具有很大的 电阻负温度系数，需要预先加热并设计电源电路能控制电流强度， 以免灯过热损坏。它的特点是发射强度高，使用寿命长，稳定性较好。
缺点是价格比硅碳棒贵，机械强度差，操作不如硅碳棒方便。干涉仪Fra bibliotek样品室
检测器
光源
计算机
显示器 绘图仪
干涉图 FTS
光谱图
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Fourier变换红外光谱仪（FTIR） Fourier变换 红外光谱仪 没有色散元件，主要由光源（硅碳棒、
高压汞灯）、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成。 核心部分为Michelson干涉仪，它将光源来的信号以干涉图的
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热检测器最常见的是热电偶。
将两片金属铋熔融到另一不同金属如锑的两端，就有了两个 连 接点。两接触点的电位随温度变化而变。检测端接点做成黑色置 于真空舱内，有一个窗口对红外光透明。参比端接点在同一舱内 并不受辐射照射，则两接点间产生温差。热电偶可检测10-6K的温 度变化。
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