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仪器维修维护丨红外光源寿命的判断

更新时间:2025-04-03      点击次数:153

【导读】

    实验室分析人员在刚接触傅里叶变换红外光谱仪器时,常常会有一个疑问:红外光源有没有使用寿命?应该多久换一个?今天就让我们来一起学习一下吧!

 

常用的红外光源

    现在市面上的傅里叶变换红外光谱仪中长波范围通常采用陶瓷光源,这是一种利用陶瓷材料制造的红外辐射源。陶瓷红外光源的特点包括宽光谱、高辐射效率、良好的热稳定性、长寿命和耐腐蚀性。

    陶瓷光源一般由碳化硅(SiC)制成,可以在空气或惰性气体中加热至高温,发射连续的红外光谱,一般适用于宽波段的红外分析,工作温度1300-1500K,仪器通电后会比较快地进入稳定状态。目前也有厂家逐步采用氮化硅(SiN)材料,其使用寿命更长。

    下图是典型的陶瓷光源:

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 陶瓷红外光源的寿命

刚刚提到,陶瓷光源虽然是一个耗材,但它是一种长寿命光源,还是很耐用的。随着光源长期使用后,SiC材料逐步氧化,内阻逐步增加,光源的光输出功率水平降低。一般情况下,各个厂家都有一些应对策略,例如光源控制伺服系统将增加电压输出,使光源的能量输出水平恢复到正常的水平。当电源控制系统达到最大输出电压之后,光源继续老化,能量不断衰减。

​当然,普通实验人员一般情况下很少有机会打开仪器外壳直接观察光源。下面展示了新旧陶瓷光源的区别可供学习参考。新光源发光均匀,亮度高,发光强度大。随着光源老化,有些灯丝会逐步变暗或者出现发光不均匀,发光强度减弱等现象。

 

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 新光源(上)& 旧光源(下)

 


    考虑到实验人员无法使用肉眼直接观察光源,大部分厂家软件会从多方面给出光源使用提示,比如光源电压值,电流值、温度等参数。当这些参数偏离预设值,就会建议客户更换光源了。其中最典型的表观现象就是仪器干涉能量的幅值有变小的趋势,波动也会变大(当然前提是仪器其他光学系统处在最佳状态)。这时会影响仪器重复性、定量精度等实验效果,具体参数还请参考各家厂商给出的建议。

     等红外光源完全“寿终正寝”时再更换的想法不太可取哦!



 

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