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儀器維修維護(hù)丨紅外光源壽命的判斷
【導(dǎo)讀】
實驗室分析人員在剛接觸傅里葉變換紅外光譜儀器時，常常會有一個疑問：紅外光源有沒有使用壽命？應(yīng)該多久換一個？今天就讓我們來一起學(xué)習(xí)一下吧！
常用的紅外光源
現(xiàn)在市面上的傅里葉變換紅外光譜儀中長波范圍通常采用陶瓷光源，這是一種利用陶瓷材料制造的紅外輻射源。陶瓷紅外光源的特點包括寬光譜、高輻射效率、良好的熱穩(wěn)定性、長壽命和耐腐蝕性。
陶瓷光源一般由碳化硅（SiC）制成，可以在空氣或惰性氣體中加熱至高溫，發(fā)射連續(xù)的紅外光譜，一般適用于寬波段的紅外分析，工作溫度1300-1500K，儀器通電后會比較快地進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。目前也有廠家逐步采用氮化硅（SiN）材料，其使用壽命更長。
下圖是典型的陶瓷光源：
剛剛提到，陶瓷光源雖然是一個耗材，但它是一種長壽命光源，還是很耐用的。隨著光源長期使用后，SiC材料逐步氧化，內(nèi)阻逐步增加，光源的光輸出功率水平降低。一般情況下，各個廠家都有一些應(yīng)對策略，例如光源控制伺服系統(tǒng)將增加電壓輸出，使光源的能量輸出水平恢復(fù)到正常的水平。當(dāng)電源控制系統(tǒng)達(dá)到最大輸出電壓之后，光源繼續(xù)老化，能量不斷衰減。
?當(dāng)然，普通實驗人員一般情況下很少有機(jī)會打開儀器外殼直接觀察光源。下面展示了新舊陶瓷光源的區(qū)別可供學(xué)習(xí)參考。新光源發(fā)光均勻，亮度高，發(fā)光強(qiáng)度大。隨著光源老化，有些燈絲會逐步變暗或者出現(xiàn)發(fā)光不均勻，發(fā)光強(qiáng)度減弱等現(xiàn)象。
【 新光源（上）& 舊光源（下）】
考慮到實驗人員無法使用肉眼直接觀察光源，大部分廠家軟件會從多方面給出光源使用提示，比如光源電壓值，電流值、溫度等參數(shù)。當(dāng)這些參數(shù)偏離預(yù)設(shè)值，就會建議客戶更換光源了。其中最典型的表觀現(xiàn)象就是儀器干涉能量的幅值有變小的趨勢，波動也會變大（當(dāng)然前提是儀器其他光學(xué)系統(tǒng)處在最佳狀態(tài)）。這時會影響儀器重復(fù)性、定量精度等實驗效果，具體參數(shù)還請參考各家廠商給出的建議。