光聲光譜的工作原理和應用范圍

光聲光譜學(xué)是以光聲效應為基礎的一種新型光譜分析檢測技術(shù)。它是光譜技術(shù)與量熱技術(shù)結合的產(chǎn)物，是20世紀70年代初發(fā)展起來(lái)的檢測物質(zhì)和研究物質(zhì)性能的新方法。

 

二、工作原理

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，樣品吸收光能，并以釋放熱能的方式退激，釋放的熱能使樣品和周?chē)橘|(zhì)按光的調制頻率產(chǎn)生周期性加熱，從而導致介質(zhì)產(chǎn)生周期性壓力波動(dòng)﹐這種壓力波動(dòng)可用靈敏的微音器或壓電陶瓷傳聲器檢測，并通過(guò)放大得到光聲信號，這就是光聲效應。若入射單色光波長(cháng)可變﹐則可測到隨波長(cháng)而變的光聲信號圖譜，這就是光聲光譜。在氣體分析的應用中，入射光為強度經(jīng)過(guò)調制的單色光，光強度調制可用切光器。光聲池是一封閉容器，內放樣品和微音器。微音器應該很靈敏，對于氣體樣品，適宜的微音器配以電子檢測系統可測 10 -6℃的溫升或 10 -9焦／（厘米3·秒）的熱量輸入，能達到很高的靈敏度。

 

三、應用范圍

由于光聲光譜測量的是樣品吸收光能的大小，因而反射光﹑散射光等對測量干擾很小，故光聲光譜適用于測量高散射樣品﹑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(wú)論是晶體﹑粉末﹑膠體等均可測量，這是普通光譜做不到的。光聲技術(shù)是無(wú)機和有機化合物﹑半導體﹑金屬﹑高分子材料等方面物理化學(xué)研究的有力手段，在物理﹑化學(xué)﹑生物學(xué)﹑醫學(xué)﹑地質(zhì)學(xué)方面得到廣泛應用。