光谱分析仪器光源详解：分类、要求及应用领域
我们将根据光谱分析仪器的组成部分来对其进行讲解。今天我们就来讲解一下光源~光谱分析仪器：
用于研究吸收、发射或荧光电磁辐射的强度和波长之间关系的仪器称为光谱仪或分光光度计。
基本单元（5个单元）：光源、单色仪、样品容器、检测器和读出装置。
(a) 发射光谱仪 (b) 吸收光谱仪 (c) 荧光和散射光谱仪
光源
在光谱分析中，光源要求：必须有足够的输出功率和稳定性。
由于光源辐射功率的波动与电源功率的变化呈指数关系，因此往往需要使用稳压电源来保证稳定性，或者采用参考光束的方法来减少光源波动的影响测量输出。
光源分类：连续光源、线性光源等。
连续光源：主要用于分子吸收光谱；
线光源：用于荧光、原子吸收和拉曼光谱。
光谱分析常用光源（不同光谱区域使用的光源）
1.连续光源
连续光源是指具有连续光谱的光源，主要在较宽的波长范围内发出稳定的强度。
(1)紫外光源 紫外连续光源主要采用氢灯或氘灯。它们处于低压（约1.3×103Pa）
电激发产生的连续光谱范围为160~375nm。氘灯产生的光谱强度比氢灯大，其寿命也比氢灯长。
(2)可见光源 可见光区最常用的光源是钨丝灯。
在大多数仪器中，钨丝的工作温度约为2870K，光谱波长范围为320~。氙灯也可用作可见光源。当电流通过氙气时，可以产生强烈的辐射。它发出的连续光谱分布在250到700nm之间。
(3)红外光源常用的红外光源是一种惰性固体，通过电加热到1500～2000K之间的温度。光照强度最大的区域为6000~-1。长波侧667cm-1和短波侧-1的强度已降至峰值的1%左右。
常用：（能斯特）灯和硅碳棒。前者发光强度高，但寿命比硅碳棒短。
2.线光源
(1) 金属蒸气灯在透明外壳中含有低压气体元件。常见的是水银灯和钢蒸气灯。
原理：当对固定在封壳上的一对电极施加电压时，就会激发元件的特征线谱。汞灯产生的线谱的波长范围为254~734nm，钠灯主要是589.0nm和589.6nm处的一对谱线。
(2)空心阴极灯主要应用于原子吸收光谱，可以提供多种元素的线光谱。
(3) 激光
激光具有很高的强度、良好的方向性和单色性。作为一种新型光源，它在拉曼光谱、荧光光谱、发射光谱、变换红外光谱、光声光谱等领域引起了极大的关注。
原理：在一种称为激光器的装置中，它利用光在激发介质中的感应发射，以一定的方式继续并放大光。激光器使用的介质称为激光介质，可以是气体、液体或固体。
要在介质中实现光的诱导发射，高能态的原子或分子的数量必须大于低能态的原子或分子的数量，即必须实现反转分布。在正常的热平衡条件下，这种倒置的分布是完全不可能实现的。
因此，必须采用一些手段对介质进行强激发：气态介质一般采用放电激发；固体和液体介质常常被光激发；和半导体介质被电流激发。常用的激光器有主波长为693.4nm的红宝石（A12O3掺杂约0.05%Cr2O3）激光器、主波长为632.8nm的掺钕钇铝石榴石激光器、主波长为632.8nm的氦氖激光器等。 632.8nm。 514.5nm、488.0nm 氩离子激光器。此外，染料激光器和半导体激光器也是重要的光源，它们都具有波长可调谐的特点。
原子发射光谱的电弧、火花、等离子光源和原子吸收光谱的空心阴极灯将在后面详细说明。
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