中紅外分光片的工作原理基于光學薄膜干涉效應和材料的光學特性。通過在基底(如硒化鋅、硫化鋅、氟化鈣等)表面鍍制特定功能的薄膜層,實現對入射中紅外光的按比例分光(反射與透射)。具體表現為:
分光功能:將一束入射光分為兩束,一束直接反射(參考光),另一束透射后照射樣品(樣品光)。通過比較兩束光的強度,可計算樣品對中紅外光的吸收特性。
波長選擇性:結合帶通濾波片,可實現特定波段(如3.3μm CO?吸收峰)的分光檢測。
能量分配:例如,將高功率中紅外激光(如2μm光纖激光器)分為兩束,一束用于加工(透射光),另一束用于監控(反射光),實現閉環控制。
中紅外分光片在多個領域發揮關鍵作用:
環境監測:分析飛灰、大氣、沉積物及生物樣品中的二噁英(PCDD/Fs)、多氯聯苯(PCBs)等持久性有機污染物。
食品安全檢測:檢測食品中的農藥殘留(如有機磷)、獸藥殘留(如磺胺類)及添加劑(如防腐劑)。
藥物分析:分離藥物代謝產物、手性藥物異構體,以及藥物中的雜質(如基因毒性雜質)。
法醫毒物學:鑒定血液、尿液中的毒物(如農藥中毒樣本)。
激光加工與監控:在高功率激光加工中,分光片將激光分為加工光和監控光,確保加工精度和安全性。
光路折疊與簡化:通過反射光路,減少設備體積,提升系統集成度。