Spectromètre infrarouge à transformée de FourierEn raison des caractéristiques du large spectre, le choix du matériau de la fenêtre infrarouge est relativement strict. Actuellement, l'optique fluorescente a plus d'une douzaine de différents matériaux de fenêtre infrarouge à choisir, chacun avec ses propres caractéristiques.Voici quelques facteurs à prendre en compte lors du choix du matériau de la Feuille de fenêtre qui convient aux besoins de votre application:La gamme spectrale à étudier, les propriétés chimiques de l'échantillon par rapport à la fenêtre, les propriétés physiques de la fenêtre,Et les coûts relatifs pour des besoins spécifiques.

Les facteurs qui influent sur le taux de transmission de l'énergie de la cellule de transmission (à l'exclusion de l'échantillon) sont:La plage de transmission de la vitre, l'épaisseur effective de la vitre, les pertes d'énergie dues à la réflexion de la surface de la vitre, ainsi que les pertes d'énergie lors de l'utilisation telles que les rayures et le brouillard, etc.La plage de transmission effective indiquée ci - dessous est déterminée lorsque le niveau de transmission d'une seule vitre chute à 50%. Dans le cas d'un même matériau, une mince feuille de fenêtre peut transmettre un nombre d'ondes inférieur. Lors de l'utilisation d'une feuille de fenêtre à indice de réfraction élevé, il y a une perte d'énergie importante due à la réflexion de la Feuille de fenêtre et de fortes ondes sinusoïdales, appelées franges d'interférence, apparaissent. Ces franges d'interférence sont causées par l'interférence mutuelle de la réflexion interne du matériau de la fenêtre parallèle de la cellule d'échantillons de transmission de lumière infrarouge. La force de la bande est déterminée par l'indice de réfraction du matériau, plus l'indice de réfraction est grand, plus la bande est forte. L'espace d'air entre les fenêtres à l'intérieur de la piscine détermine la fréquence des bandes, les petits espaces (par exemple, 0015 mm de distance optique de la piscine) créent des bandes de haute fréquence et les grands espaces (par exemple, 0,50 mm de distance optique de la piscine) créent des bandes de basse fréquence. Les franges d'interférence pour le calcul de la cellule de transmissionLe parcours optiqueTrès utile.

Un facteur important à prendre en compte lors du choix d'une feuille de fenêtre appropriée pour une application particulière est la chimie de l'échantillon et de la Feuille de fenêtre.Les échantillons qui réagissent avec les fenêtres à l'intérieur de la piscine peuvent éroder la surface intérieure. Les échantillons ou solvants courants qui sont relativement solubles dans l'eau et qui peuvent attaquer la surface de la Feuille de fenêtre sont généralement répertoriés dans la liste des propriétés. Les données de solubilité sont le nombre de grammes de ce matériau pouvant être dissous par 100 ml d'eau à température ambiante et à l'équilibre. En outre, la solubilité dans l'eau ne doit pas être confondue avec le degré d'absorption d'humidité du matériau de la vitre. Les matériaux hygroscopiques absorbent facilement l'humidité de l'atmosphère, provoquant le brouillard ou l'opacité des vitres.

Le matériau idéal pour le vitrage doit également être compatible avec les propriétés physiques de l'échantillon,La dureté par exemple.Pour les échantillons très durs, un matériau de feuille de fenêtre souple ne doit pas être utilisé. La plupart des méthodes de mesure de la dureté sont basées sur le fait de presser le matériau avec une tête de pression de forme définie et à une certaine pression. La forme de l'indenteur détermine la catégorie de la méthode, généralement divisée en Brinell, Vickers (Vickers), Knoop et d'autres méthodes d'essai de dureté. Les mesures de dureté varient en fonction de la pression appliquée, de la durée de la pression et de la vitesse de pressurisation et de libération. Cette variabilité dépend des caractéristiques du matériau en fluage, en écoulement à froid et en soulagement des contraintes par de minuscules fissures. Certains matériaux plus mous, tels que le bromure de potassium et le chlorure de sodium, peuvent être re - polis à la main après avoir été corrodés ou rayés. Et les matériaux très durs comme le silicium et le saphir, bien que résistants aux rayures, sont extrêmement difficiles à polir à la main.

Les piscines de transmission sont généralement divisées en deux types: piscines à distance optique fixe scellées, piscines amovibles.

Piscine scelléeAvec des fenêtres alignées avec précision, le trajet optique est fixe. Il se compose d'une fenêtre percée et d'une fenêtre non percée scellées ensemble. Les lames de fenêtre sont séparées entre elles par un joint métallique qui détermine la longueur du trajet optique. Les fenêtres sont parallèles et la longueur du trajet optique est fixe, de sorte qu'il peut être facilement calibré pour des mesures quantitatives et d'autres analyses spectrales précises. Les piscines scellées peuvent être utilisées pour des échantillons très volatils sans risque de fuite.

Piscine amovibleEst une alternative pratique et économique aux piscines scellées, capable de remplacer facilement les fenêtres dans les piscines. Ces piscines sont également constituées d'un volet de fenêtre percé, d'un volet de fenêtre non percé, d'un joint d'espacement (généralement en matériau Teflon) et d'un joint d'étanchéité. La valeur des piscines amovibles se reflète lorsqu'elles sont utilisées pour mesurer des échantillons épais ou difficiles à nettoyer, car elles peuvent être facilement démontées, nettoyées et remontées. Les piscines amovibles sont une très bonne option lorsque la longueur du trajet optique requis pour certaines applications est inconnue et nécessite des expériences pour la déterminer. La piscine amovible peut changer sa longueur de trajet optique en remplaçant les cales d'espacement.

Verre à soufreEst le meilleur matériau pour la fabrication de fibres infrarouges moyennes. Cette fibre à chaîne de soufre est composée de verre assete et est chimiquement inerte et transmissible dans l'infrarouge moyen. Son pH applicable varie de 1 à 9.

Amtir (amorphous material Transmitting Infrared Radiation amorphe) Verre geasseInsoluble dans l'eau, il a une forte résistance à la corrosion dans les solutions acides. En cas d'exposition prolongée (une semaine), il se dissout dans une solution alcaline. Le matériau peut être utilisé à des températures allant jusqu'à 300 ° c. est une bonne réflexion totale atténuée (ATR), matériaux.

Fluorure de baryum (baf₂)La gamme de transmission est plus large que celle du fluorure de calcium (caf₂). Comme le fluorure de baryum est sujet à la dissociation par choc thermique ou mécanique, il faut être prudent lors de son utilisation. Le fluorure de baryum est utilisé dans une plage de température étroite par rapport au fluorure de calcium et réagit avec l'air à 500 ° C jusqu'à 800 ° C (dans l'air sec). En outre, le fluorure de baryum ne doit pas être utilisé avec des solutions de sels d'ammonium. Le fluorure de baryum est souvent utilisé pour les fenêtres de cellule de transmission infrarouge.

Fluorure de calcium (caf₂)Est l'un des Matériaux cristallins les plus durs connus, particulièrement adapté aux piscines haute pression. Il résiste à la corrosion de la plupart des acides et des alcalis. À température ambiante, le fluorure de calcium n'absorbe pas l'humidité, mais réagit avec l'air à des températures élevées. Ce cristal peut être utilisé à une température élevée de 900°c s'il est maintenu à l'état sec. Il est important de noter que le fluorure de calcium ne doit pas être utilisé avec des solutions de sels d'ammonium. Le fluorure de calcium est souvent utilisé dans les fenêtres de cellule de transmission infrarouge.

Tellurure de cadmiumFacilement attaqué par les oxydants et légèrement soluble dans les acides. Le Tellurure de cadmium est moins dur que le sulfure de zinc (ZnS) et le séléniure de zinc (ZnSe). Le Tellurure de cadmium convient aux fenêtres de transmission infrarouge et aux éléments à réflexion totale atténuée (ATR).

Diamant de croissance CVD de type optiqueDe 4000 à 400 cm^-1La bande infrarouge a une bonne transmission de la lumière, son spectre est clair de 2600 à 1600 cm^-1Les pics caractéristiques de Vibration moléculaire intrinsèque et les zones d'empreintes digitales. Ce diamant est particulièrement adapté aux environnements de travail à haute pression et très corrosifs.

Le GermaniumEst une substance dure et cassante. Sa transmission lumineuse est faible en raison des pertes de réflexion élevées. Le germanium est soluble dans l'acide sulfurique chaud et l'eau royale, mais insoluble dans l'eau et est un bon matériau à réflexion totale atténuée (ATR).

le KRS-5Il est souvent utilisé dans les cristaux à réflexion totale atténuée (ATR), car il a une large gamme spectrale, un indice de réfraction élevé et n'est pas sujet à la rupture. Il est légèrement soluble dans l'eau, soluble dans les bases et insoluble dans les acides. Ce matériau ne doit pas être utilisé avec des solutions de sels d'ammonium. Le Krs - 5 est toxique, mais ne peut être nocif que si la poussière est inhalée ou si la plaie entre en contact avec la poussière. Matériau de fenêtre Krs - 5 et matériau ATR.

Bromure de potassiumEst un matériau très utile car il couvre une gamme spectrale plus large que le chlorure de sodium (NaCl). Le bromure de potassium a une bonne résistance aux chocs thermiques et mécaniques. Bien queKBrLes feuilles de fenêtre sont faciles à polir, mais plus sensibles à l'humidité que le NaCl. Le bromure de potassium est couramment utilisé dans la fabrication de fenêtres de cellules à transmission infrarouge.

QuartzIl est principalement utilisé dans les régions spectrales UV - visible (UV - vis) et proche infrarouge (NIR). Le quartz de qualité infrarouge a une grande pureté et une très faible teneur en groupes hydroxyles (OH). Le quartz est insoluble dans l'eau.

Le saphir, l'alumine monocristalline, est un matériau très dur, chimiquement stable, avec des propriétés biréfringentes. Le saphir sera attaqué par des acides concentrés et des bases concentrées.

Silicium de qualité optique (si)Très similaire au germanium (Ge), il offre une meilleure résistance aux chocs mécaniques et thermiques. Le silicium est soluble dans une solution mixte d'acide fluorhydrique et d'acide nitrique. Le silicium est utilisé comme matériau de réflexion totale atténuée (ATR) ainsi que comme matériau de fenêtre de cellule de transmission infrarouge.

Sulfure de zincIl existe principalement deux types de matériaux. Le premier est le sulfure de zinc (CVD ZnS) préparé par la méthode de dépôt chimique en phase vapeur, il est à 1640 cm^-1Il y a une bande d'absorption d'eau à l'endroit, ce qui perturbe le test de réflexion totale atténuée (ATR). Le second est dédié à l'atténuation des cristaux à réflexion totale (ATR) et diffuse, car il n'a pas de bande d'absorption d'eau. Le sulfure de zinc est insoluble dans l'eau, mais vulnérable à l'attaque par de puissants oxydants. Le sulfure de zinc a une bonne résistance aux chocs thermiques et mécaniques.