激光分析仪技术原理ppt课件
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激光分析仪技术原理激光器是激光分析仪最重要的组成部分之一、它可以产生具有高相干性和单色性的激光束。
常见的激光器包括气体激光器、半导体激光器、固体激光器等。
激光器的发射波长、功率、光束质量等参数对激光分析仪的性能有着重要的影响。
样品是激光束与之相互作用的对象。
样品可以是气体、液体或固体等多种形式的物质。
当激光束与样品相互作用时,会发生一系列的光学和物理过程,如吸收、散射、荧光等。
这些过程中样品会吸收一部分激光能量,并发射出特定的光信号。
探测器是接收并测量样品发射的光信号的装置。
它可以是光电二极管、光电倍增管、光谱仪等。
探测器的选择要根据样品发射的光信号的特点来决定。
探测器接收到样品发射的光信号后,会转换成电信号,并经过电子学处理,得到与被测量相关的信息。
吸收光谱法是利用被测样品对激光光束的吸收特性来进行分析。
当激光光束通过被测样品时,样品会吸收特定波长的光,这部分吸收光的强度与样品中目标组分的浓度有关。
通过测量吸收光的强度变化,可以得到被测样品中目标组分的浓度信息。
荧光光谱法是通过测量被测样品在受激光束的作用下发射出的荧光光谱来进行分析。
当激光光束照射到被测样品上时,样品中的一些分子或原子可能会吸收光束的能量,并发射出特定的荧光光。
这些荧光光的波长和强度可以提供关于被测样品的信息。
拉曼光谱法是通过测量样品受激光束作用后发射的拉曼散射光谱来进行分析。
当激光光束入射到样品上时,样品中的分子或原子会发生振动、转动等运动,这些运动会导致光的频率发生变化,出现了拉曼散射光。
通过测量拉曼散射光的波长和强度变化,可以获得被测样品的结构和组分信息。
综上所述,激光分析仪的工作原理主要涉及激光器、样品和探测器三个主要部分。
通过选择合适的技术和分析方法,可以获取被测样品的相关信息,实现对样品的分析和检测。
•激光基本原理•激光器类型及技术•激光束特性及控制技术目录•激光与物质相互作用•激光测量与检测技术•激光通信与信息处理技术•激光安全与防护技术光的自发辐射与受激辐射自发辐射原子或分子在没有外界作用下,由于自身能级的不稳定性而自发地从高能级向低能级跃迁,同时发射出一个光子的过程。
受激辐射原子或分子在外界光子的作用下,从高能级向低能级跃迁,同时发射出一个与入射光子完全相同的光子的过程。
区别与联系自发辐射是随机的,而受激辐射是确定的;自发辐射产生的光是非相干的,而受激辐射产生的光是相干的。
光放大当外来光信号通过激光工作物质时,受激辐射产生的光子与入射光子具有相同的频率、相位、传播方向和偏振状态,从而实现光信号的放大。
粒子数反转在激光工作物质中,高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数,形成粒子数反转分布。
实现方法通过泵浦源提供能量,使激光工作物质中的粒子被激发到高能级,形成粒子数反转分布。
粒子数反转与光放大产生条件特性应用领域030201激光的产生与特性晶体激光器玻璃激光器光纤激光器He-Ne 激光器CO2激光器以氦气和氖气作为工作气体,产生红色可见光激光,常用于精密测量和准直。
Ar+激光器染料激光器液体激光核聚变半导体激光器边发射半导体激光器面发射半导体激光器采用垂直腔面发射结构,具有低阈值电流、圆形光束和易于集成等特点,适用于光通信和光互连等领域。
激光束的传输与聚焦激光束的传输特性01激光束的聚焦原理02激光束的聚焦技术03介绍评价激光束质量的常用参数,如光束直径、发散角、光强分布等。
激光束质量评价参数阐述实验测量和数值模拟等方法在激光束质量评价中的应用。
激光束质量评价方法分析激光束质量对激光加工、光通信、激光雷达等应用的影响。
激光束质量对应用的影响激光束的质量评价激光束的控制与整形激光束控制技术激光束整形技术激光束控制与整形的应用激光与物质相互作用的基本过程激光束在物质中的传播激光与物质相互作用的机理激光与物质相互作用的特点1 2 3激光加工的基本原理激光加工的应用领域激光加工的优势激光加工原理及应用利用激光的高能量密度和生物效应,对生物组织进行照射,以达到治疗疾病的目的。
激光氧分析仪激光分析仪设备工艺原理仪器原理激光氧分析仪是一种基于激光吸收光谱原理的仪器。
它主要采用激光器发射特定波长的激光束,照射到待检测的气体中,在激光的作用下,气体分子或原子会吸收或发射某些特定波长的光,这种吸收和发射的特定光谱成为气体的光谱指纹特征。
基于这种特征,激光氧分析仪可定量检测氧气的分子或原子的浓度。
通过测量光束经过气体样品后的强光和弱光之间的差异,还可以测量氧气的密度和温度。
设备构成激光氧分析仪主要由以下部件组成:激光器激光器是激光氧分析仪中最重要的部件之一。
它主要产生能量密度高、波长单色性好、光束稳定、方向性好的激光束。
激光器的波长必须与气体分子或原子的特定吸收频率匹配,以便实现准确测量。
充气与净化系统充气与净化系统主要负责提供待检测气体和清洁的气氛环境。
在充气阶段,它将样品气体输送到激光氧分析仪的激光腔中。
在净化阶段,它将气体中的水分、氧气和杂质去除,以确保分析的准确性。
光学系统光学系统主要由透镜、反射镜、光传感器等组件构成,主要用于对激光束进行聚焦和分离。
透镜和反射镜可调整激光束的射出角度和聚焦深度,光传感器则用于检测光强度。
电子控制器电子控制器是激光氧分析仪的核心控制部件,主要用于控制激光器、光学系统和光传感器等部件的工作。
控制器还可接收传感器传回的数据,并进行数据处理和存储。
工艺原理激光氧分析仪主要用于工业生产中的氧气检测。
其工艺原理基于激光吸收光谱原理,可通过以下步骤实现:1.开启激光器,发射激光束。
2.待检测气体进入气体腔室,与激光束相互作用产生光谱。
3.光学系统将光强度信号转换为电信号,并将其发送给电子控制器。
4.电子控制器对信号进行处理和分析,计算气体浓度值并输出相应数据。
经测量发现,激光氧分析仪的检测精度高、测量速度快、安装方便,因此在工业领域得到了广泛的应用。
总结激光氧分析仪是一种基于激光吸收光谱原理的气体分析仪器。
其工作原理基于气体分子或原子对激光束的特定光谱吸收和发射现象。