仪器分析教程 教学课件 作者 陈集 朱鹏飞 主编 第3章 红外光谱法-仪分教程第3章红外－3.5.2光声光谱法简介.ppt

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1、3.5.2光声光谱法简介光声光谱(PAS，PhotoAcousticSpectroscopy)是一种新近发展起来的吸收光谱技术。3.5.2.1光声光谱的产生当待测样品分子吸收了光能而跃迁至某种激发态后。通常有三种途径释放出所吸收的能量而回到基态：①辐射跃迁；②非辐射跃迁，将吸收的光能转变为热能；③光化学反应。光声效应就是利用第②种途径，将光能转变成热能，再进一步将热信号转变为声信号的现象。通常是采用斩光器将入射光调制为光脉冲，照射光声池中的样品，激发分子在小于108s的时间内通过非辐射跃迁将所吸

2、收的光能转变为热能。在光声池中，热能被封闭的填充气体吸收，并转变成气体分子的动能，在封闭系统中产生声压波动并被声音检测器所检测，产生声音信号。该信号经声电转换，放大，并作为入射光波长的函数被记录下来，便得到了光声光谱。光声光谱与其他吸收光谱一样，具有特征的吸收峰，光声信号的能量与待测组分的浓度成正比。红外光声光谱能提供分子结构的丰富信号，但由于所得红外光信号极弱，影响了其应用。采用激光光源，结合傅里叶变换技术的FTIR—PAS(傅里叶变换红外光声光谱)，使光声光谱的应用变得更加重要和广泛。3.5.

3、2.2光声光谱的特点光声光谱的显著特点是灵敏度高，比普通分光光度法的灵敏度高2～3个数量级。光声光谱另一显著特点是声音检测器对被样品反射或散射的辐射无响应，故特别适宜于测定高散射性样品。例如，用一般分光光度法难以测定的含有蛋白质和各种胶体的生化试样，可以用光声光谱有效地分析。在光学上不透明的固体通常有明显的光声效应，因此，光声光谱几乎可以测定任何固体，包括高度不透明的固体。光声光谱为不透明的或高度散射的固体、液体试样提供了一种在紫外、可见和红外区获得光谱信息的简便重要的方法。3.5.2.3光声光谱

4、的应用1、光声光谱的应用很多，它可以对不透明固体、液体和气体进行定量分析，检出限低至ppb数量级；2、它被用于研究绝缘体、半导体、金属等固体物质或生物组织等半固态物质、以及粉末状或凝胶状无定形试样；3、对表面反射能力不强，高度不透明或高度散射的物质都能得到很清晰的光声光谱；4、用光声光谱法可以直接测定层析板上被分离出的各种组分，可以分析研究荧光、磷光和光敏物质的活化过程。5、用激光光声光谱对大气污染物进行遥感遥测，大部分污染物的检出限为109g，有的甚至低至1012g；6、用激光光声光谱能准确

5、测定血液成分、血管组织结构、人发中的黑色素等，能研究药物对皮肤的作用过程，诊断组织病变等。7、FTIR-PAS在生物医药领域的研究取得了许多成果，例如对动植物、血蛋白、细菌等各种机体组织中的药物的研究，对细胞活体研究、药物结构的研究等等。