tix傅里叶红外光谱仪估算土壤有机碳可见光到近红外(VIS-NIR)和中红外(MIR)光谱等光谱技术被认为是确定土壤有机碳(SOC)的实验室方法的有效替代方案。需要进行研究以探索VIS-NIR和MIR吸光度的融合对于改善SOC预测的潜力,因为每个单独的光谱范围可能不包含足够的信息来产生合理的估计精度。在这里,我们研究了两种在输入数据中不同的数据融合策略,包括全光谱吸光度的直接串联和通过最优波段组合(OBC)算法串联所选预测因子。土壤有机碳(SOC)是一个关键的土壤质量指标,因为它直接或间接地影响土壤的物理,化学,生物状态和整体肥力。维持和改善SOC对于支持植物生长和作物产量至关重要。此外,SO ...
拉曼模”。近红外光谱当然是在E/M光谱的近红外区域进行的光谱分析。与光谱的其他区域相比,近红外有几个优点。首先,近红外区域的固态激光源表现理想,特别是通常表现出“时空”相干性,这些源可以“大量生产”。其次,由于近红外表征的势能区能量低于被研究材料的典型键能和电离能,近红外不会在大多数类型的材料中光化学地驱动化学成键。此外,需要注意的是,二氧化硅光纤在近红外光谱中具有最佳的“传输”,而二色滤波器、激光器和探测器在近红外光谱区域都是现成的。最后需要了解的是,非弹性散射,即拉曼散射是一种非常弱的效应。拉曼效应的光学发射“截面”很小。然而使用光学工程方法可以有效地处理小的截面。许多光学系统会有微量的光 ...
)。此外,近红外光谱区域的激光激发已被证明能最大限度地减少CARS中非共振背景的产生,与可见光激发相比,提供了减少的光损伤,也为非线性显微镜提供了良好的穿透组织的能力。最后,由于CARS或SRS显微镜中的光激发路径通常具有相对较低的透射率(从激光输出到样品通常观察到10%-20%),因此需要瓦级平均功率。许多研究小组发表的论文报道了使用50 - 200fs脉冲宽度而不是2 - 6ps脉冲。虽然CRS过程可能由飞秒脉冲激发,但这是以降低信号水平、限制可调谐性、损失光谱选择性和增加CARS中的非共振背景为代价的。这主要有两个原因。首先,典型的拉曼光谱特征宽度约为15 cm−1。在800nm附近,这 ...
物种在病毒的红外光谱中都有独特的共振峰模式。每一种化学物质,即每一种分子,都有独特的原子和原子间键的排列方式。这些键的振动能态对应于红外光的光子能量。因此,每个分子种类在其红外光谱中都有独特的共振峰模式。这就是为什么红外吸收,通常以傅里叶变换红外的形式,是化学和生物化学研究实验室中最常用的分析工具之一。但是红外光仅限于与亚分子键相对应的较大振动能量。为了探测晶体声子模式或检测与这些材料结构性质变化相关的一些其他构象变化,所需的频率扩展到太赫兹范围,这是更难以产生和检测的,需要特殊的样品制备,并遭受差的信噪比。一种曾经被称为拉曼光谱的技术提供了一种获取相同数据的替代途径,避免了大部分这些限制。当 ...
经常会用到。红外光谱波长区域的使用范围更广,例如采用反射光学系统的温度测量设备,就包含一个成像装置、波长在3~5μm和8~14μm的夜视设备、半导体锗和硅 的折射透镜、消色镜头和变焦镜头等。在红外光谱范围内,会经常用到如棱镜、窗口材料和器皿等光学元件,而选择合适的材料时要考虑到适 用的波长限制、可操作性和稳定性。卤化物单晶体从紫外到红外区域是透光的。氟化镁和氟化钙相对稳定, 其透光区域波长达到12μm。氯化钠、溴化钾和碘化铯三种材料的透光区域波长分别达到20μm、30μm和 70μm,但由于这些材料容易分解,因此需要谨慎使用。此外,氯化钠和溴化钾容易潮解和分解。因此,对于光学元件而言,制作的材 ...
光谱亮度对中红外光谱的重要性,应将其与光学仪器联系起来考虑。光谱亮度通常以W·sr-1·cm-2·nm-1为单位表示。另一方面,任何中红外光谱仪的光学通量(或etendue,系统几何和光学设计的函数,由入口瞳孔面积和准直或聚焦光学形成的立体角定义)通常以sr·cm2为单位给出。光源和光谱系统的这些特性相乘的结果就是某个系统可以传输和利用的光谱测量的光谱功率。因此,用超亮超连续光谱激光发射器取代标准的热发射器,仍然可以从本质上改进现有的中红外光谱测量方法。例如,zui大相互作用长度可以显著延长,从而降低检测的限制。在光热光谱学中,信号可以被显著放大。图3提供了一个定量可视化说明了在IR范围内工作 ...
光源与应用中红外光谱中使用的标准发射器(来自热源和激光源)区分开来,是高光束质量和空间稳定性。因此,与例如QCL技术不同的是,在光纤中产生的中红外超连续在光束轮廓、发散性(光束质量对于QCL来说严重受限)和光束对称性(无散光,这在QCL发射中很常见)方面具有优越的特性。此外,超连续介质源提供了固有的无模跳操作。束流质量实际上反映了能量沿传播方向空间分布演化的质量。它不仅通过散度和模态面积直接影响激光光源的光谱亮度,而且还决定了聚焦性能。因此,这种发射特性消除了热发射器固有的空间和光谱性能之间的权衡,并对遥感和隔离光谱应用、化学成像和测绘以及微光谱学等特别感兴趣。图1商用中红外zblan超连续光 ...
漫反射模式的红外光谱(IRS)和拉曼光谱的分析方法有助于分析多种化合物,包括不同药品中的原料药,从其生产到zui终产品验证,以非侵入性和原位的方式进行分析。近红外光谱(NIRS)正在成为一种成熟的方法,用于开发药物应用中的无创方法,特别是在漫反射配置的粉末混合物和片剂中的原料药。该方法便于以非破坏性方式检查多个压缩片剂。然而,近红外光谱的缺点之一是它的低灵敏度,这是由于在电磁波谱的这一区域存在的泛音和组合带的低吸收率;除此之外,信号是宽带的,需要大量的化学计量分析来从光谱中提取相关信息。此外,近红外仪器具有弱辐射源,即全qiu,这产生了更高的检测限。尽管存在这些限制,近红外光谱是过程分析技术( ...
易实现使用中红外光谱。光谱的中红外部分大致跨度为≈2.5 ~ 14mm,并且中红外光谱直接探测分子的旋转和振动模式。吸收光谱丰富,吸收谱线强,具有高特异性和高灵敏度,图1绘制了化学试剂VX和HD(硫芥)以及炸药TNT(三硝基甲苯)的中红外光谱。这表明,化学物质的中红外光谱具有丰富的吸收谱线,可以进行高度特异性的化学鉴定。还要注意,吸收线可能非常强。例如,VX和TNT都有吸收线,其吸收深度(强度以1/e的倍数下降)只有~3um。强吸收线使检测灵敏度高。图1中红外的两个主要大气传输窗口称为中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)。这些如图2a所示,大致分别在≈3 –5um和≈8 –14um之间扩 ...
子特征的光热红外光谱。当被吸附的炸药分子被红外光共振激发时,这些器件对非辐射衰变过程产生的热量作出响应。监测微体温计信号随照射红外波长的变化,对应于被吸附分子的常规红外吸收光谱。此外,通过测量用于定量分析的装置的共振频移来确定吸附分子的质量。此外,微差热分析可用于区分受热分子的放热或吸热反应,用相同的装置进行,为痕量爆炸物检测和传感器表面再生提供额外的正交信号。近年来,为了克服表面吸附炸药混合物的化学选择性问题,纳米机械红外光谱技术得到了广泛的发展和应用。在该技术中,首先允许目标炸药分子吸附在双材料微悬臂表面上。在红外光对目标炸药分子的共振激发过程中,双材料微悬臂梁发生了热机械偏转,悬臂梁的偏 ...
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