光譜亮度對(duì)中紅外光譜的重要性，應(yīng)將其與光學(xué)儀器聯(lián)系起來考慮。光譜亮度通常以W·sr-1·cm-2·nm-1為單位表示。另一方面，任何中紅外光譜儀的光學(xué)通量(或etendue，系統(tǒng)幾何和光學(xué)設(shè)計(jì)的函數(shù)，由入口瞳孔面積和準(zhǔn)直或聚焦光學(xué)形成的立體角定義)通常以sr·cm2為單位給出。光源和光譜系統(tǒng)的這些特性相乘的結(jié)果就是某個(gè)系統(tǒng)可以傳輸和利用的光譜測(cè)量的光譜功率。因此，用超亮超連續(xù)光譜激光發(fā)射器取代標(biāo)準(zhǔn)的熱發(fā)射器，仍然可以從本質(zhì)上改進(jìn)現(xiàn)有的中紅外光譜測(cè)量方法。例如，zui大相互作用長(zhǎng)度可以顯著延長(zhǎng)，從而降低檢測(cè)的限制。在光熱光譜學(xué)中，信號(hào)可以被顯著放大。圖3提供了一個(gè)定量可視化說明了在IR范圍內(nèi)工作 ...

光源與應(yīng)用中紅外光譜中使用的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射器(來自熱源和激光源)區(qū)分開來，是高光束質(zhì)量和空間穩(wěn)定性。因此，與例如QCL技術(shù)不同的是，在光纖中產(chǎn)生的中紅外超連續(xù)在光束輪廓、發(fā)散性(光束質(zhì)量對(duì)于QCL來說嚴(yán)重受限)和光束對(duì)稱性(無散光，這在QCL發(fā)射中很常見)方面具有優(yōu)越的特性。此外，超連續(xù)介質(zhì)源提供了固有的無模跳操作。束流質(zhì)量實(shí)際上反映了能量沿傳播方向空間分布演化的質(zhì)量。它不僅通過散度和模態(tài)面積直接影響激光光源的光譜亮度，而且還決定了聚焦性能。因此，這種發(fā)射特性消除了熱發(fā)射器固有的空間和光譜性能之間的權(quán)衡，并對(duì)遙感和隔離光譜應(yīng)用、化學(xué)成像和測(cè)繪以及微光譜學(xué)等特別感興趣。圖1商用中紅外zblan超連續(xù)光 ...

行介紹。對(duì)中紅外光譜非常感興趣的度量是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量時(shí)間尺度上的時(shí)間間隔上發(fā)射體誘導(dǎo)的光譜波動(dòng)。從這個(gè)角度來看，零吸光度線提供了一個(gè)洞察這一性質(zhì)。在相同的條件下，在光路和系統(tǒng)不發(fā)生變化的情況下，計(jì)算了兩個(gè)連續(xù)測(cè)量光譜的比爾吸光度。因此，它們可以用來評(píng)估不同發(fā)射器的噪聲，因?yàn)樗鼈冿@示出波數(shù)相關(guān)的不穩(wěn)定性。我們?cè)跊]有插入樣品的情況下進(jìn)行了這些測(cè)量。使用中性密度過濾器和不同孔徑尺寸，人為地將強(qiáng)度縮放到可比較的水平。因此，結(jié)果并不代表絕對(duì)信噪比的優(yōu)點(diǎn):例如，通過增加光譜測(cè)量的路徑長(zhǎng)度，熱源的信號(hào)可以被強(qiáng)烈或完全抑制，而超連續(xù)波仍然可以有效穿透。各種zui先jin的基于激光的中紅外光譜方法的光譜噪聲定量評(píng)估 ...

漫反射模式的紅外光譜(IRS)和拉曼光譜的分析方法有助于分析多種化合物，包括不同藥品中的原料藥，從其生產(chǎn)到zui終產(chǎn)品驗(yàn)證，以非侵入性和原位的方式進(jìn)行分析。近紅外光譜(NIRS)正在成為一種成熟的方法，用于開發(fā)藥物應(yīng)用中的無創(chuàng)方法，特別是在漫反射配置的粉末混合物和片劑中的原料藥。該方法便于以非破壞性方式檢查多個(gè)壓縮片劑。然而，近紅外光譜的缺點(diǎn)之一是它的低靈敏度，這是由于在電磁波譜的這一區(qū)域存在的泛音和組合帶的低吸收率;除此之外，信號(hào)是寬帶的，需要大量的化學(xué)計(jì)量分析來從光譜中提取相關(guān)信息。此外，近紅外儀器具有弱輻射源，即全qiu，這產(chǎn)生了更高的檢測(cè)限。盡管存在這些限制，近紅外光譜是過程分析技術(shù)( ...

。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學(xué)物質(zhì)的分析，以確定分析信息。但是，由于MIR中吸水性強(qiáng)，通常不能使用長(zhǎng)度超過10-20μm的比皿，較窄的比皿容易被真實(shí)樣品堵塞。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結(jié)合的方法克服了這一問題。然而，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴(yán)重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長(zhǎng)度的有效反射次數(shù)，從而在單模波導(dǎo)中沿波導(dǎo)表面實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的倏逝波，顯著提高了器件在給定長(zhǎng)度和樣品體積下的靈敏度。MIR倏逝場(chǎng)吸收光譜對(duì)大范圍的化合物具有高選擇性，并且比其他傳統(tǒng)技術(shù)需要更少的樣本量。目前的微加工技術(shù)使得光學(xué)芯片可以批量生產(chǎn)，因此成本低廉， ...

易實(shí)現(xiàn)使用中紅外光譜。光譜的中紅外部分大致跨度為≈2.5 ~ 14mm，并且中紅外光譜直接探測(cè)分子的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)模式。吸收光譜豐富，吸收譜線強(qiáng)，具有高特異性和高靈敏度，圖1繪制了化學(xué)試劑VX和HD(硫芥)以及炸藥TNT(三硝基甲苯)的中紅外光譜。這表明，化學(xué)物質(zhì)的中紅外光譜具有豐富的吸收譜線，可以進(jìn)行高度特異性的化學(xué)鑒定。還要注意，吸收線可能非常強(qiáng)。例如，VX和TNT都有吸收線，其吸收深度(強(qiáng)度以1/e的倍數(shù)下降)只有~3um。強(qiáng)吸收線使檢測(cè)靈敏度高。圖1中紅外的兩個(gè)主要大氣傳輸窗口稱為中波紅外(MWIR)和長(zhǎng)波紅外(LWIR)。這些如圖2a所示，大致分別在≈3 –5um和≈8 –14um之間擴(kuò) ...

子特征的光熱紅外光譜。當(dāng)被吸附的炸藥分子被紅外光共振激發(fā)時(shí)，這些器件對(duì)非輻射衰變過程產(chǎn)生的熱量作出響應(yīng)。監(jiān)測(cè)微體溫計(jì)信號(hào)隨照射紅外波長(zhǎng)的變化，對(duì)應(yīng)于被吸附分子的常規(guī)紅外吸收光譜。此外，通過測(cè)量用于定量分析的裝置的共振頻移來確定吸附分子的質(zhì)量。此外，微差熱分析可用于區(qū)分受熱分子的放熱或吸熱反應(yīng)，用相同的裝置進(jìn)行，為痕量爆炸物檢測(cè)和傳感器表面再生提供額外的正交信號(hào)。近年來，為了克服表面吸附炸藥混合物的化學(xué)選擇性問題，納米機(jī)械紅外光譜技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。在該技術(shù)中，首先允許目標(biāo)炸藥分子吸附在雙材料微懸臂表面上。在紅外光對(duì)目標(biāo)炸藥分子的共振激發(fā)過程中，雙材料微懸臂梁發(fā)生了熱機(jī)械偏轉(zhuǎn)，懸臂梁的偏 ...

表面痕量化學(xué)物質(zhì)的中紅外反射特征檢測(cè)方法包含主動(dòng)MIR高光譜成像(HSI)，包括使用波長(zhǎng)可調(diào)激光器與高速相機(jī)相結(jié)合，以捕獲目標(biāo)表面反射光譜的高光譜圖像(即超立方體)。分析這些超立方體的光譜特征，以表明感興趣的化學(xué)物質(zhì)的存在。該技術(shù)的一個(gè)非常重要的應(yīng)用是痕量爆炸物的探測(cè)。圖1MIR HSI方法涉及使用外腔量子級(jí)聯(lián)(ec - qcl)進(jìn)行激光照明。圖1顯示了測(cè)量裝置的照片，其中樣品在近距離(8厘米的距離)測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)70 um的高空間分辨率。使用兩個(gè)Block的Mini-QCLTM ec - qcl在波長(zhǎng)范圍為7.7 - 11.8 um的范圍內(nèi)捕獲了一個(gè)256波長(zhǎng)的復(fù)合超立方體。激光束在目標(biāo)上進(jìn)行 ...

量為了在中遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)域達(dá)到所需的反射率，靜止和移動(dòng)的鏡子都需要涂上大量的金屬，特別是金(Au)。過去，在氫氟酸(HF)中釋放之前和之后，確定了典型晶圓級(jí)鏡面金屬化的兩個(gè)主要技術(shù)挑戰(zhàn):(1)由于與必要的粘附促進(jìn)劑相關(guān)的額外殘余應(yīng)力，鏡面曲率大幅增加;(2)電子電偶腐蝕，在HF水中，金和多晶硅之間的電極電位差導(dǎo)致多晶硅鏡面優(yōu)先腐蝕，從而產(chǎn)生顯著的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定和晶粒結(jié)構(gòu)擴(kuò)大。圖1為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，ChemPen?開發(fā)了一種可替代的釋放后金屬化技術(shù)，該技術(shù)消除了高壓粘附層的使用，進(jìn)一步為電子電偶腐蝕提供了基本解決方案。使用定制的陰影掩模組件實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)的批量金屬化，該組件允許通過運(yùn)動(dòng)耦合在頂部陰影掩模 ...

。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學(xué)物質(zhì)的分析，以確定分析信息。但是，由于MIR中吸水性強(qiáng)，通常不能使用長(zhǎng)度超過10-20μm的比皿，較窄的比皿容易被真實(shí)樣品堵塞。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結(jié)合的方法克服了這一問題。然而，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴(yán)重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長(zhǎng)度的有效反射次數(shù)，從而在單模波導(dǎo)中沿波導(dǎo)表面實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的倏逝波，顯著提高了器件在給定長(zhǎng)度和樣品體積下的靈敏度。MIR倏逝場(chǎng)吸收光譜對(duì)大范圍的化合物具有高選擇性，并且比其他傳統(tǒng)技術(shù)需要更少的樣本量。目前的微加工技術(shù)使得光學(xué)芯片可以批量生產(chǎn)，因此成本低廉， ...