现代测试技术

现代分析测试技术主讲：何品刚现代分析测试技术第一章现代分析测试技术概述

现代分析测试技术概述分析测试技术----获取物质的组成、含量、结构、形态、形貌以及变化过程的技术和方法。分析测试技术和分析化学密不可分，随第一台天平仪器的问世，测试技术经过几百年的发展，目前已成为各行各业必不可少的技术。现代分析测试技术的发展极大地促进现代科学的发展。例如，可以说没有现代分析测试技术也没有今日的生命科学和纳米科学的蓬勃发展。同时，现代科学技术的发展也极大地推动了现代分析测试技术的发展。最典型的是电子学、计算机以及激光等科学技术的突飞猛进，带来了分析测试技术的变革。现代分析测试技术的发展水平是国家科技水平和综合国力的重要标志之一。科学研究离不开现代分析测试技术的发展，同样，科学仪器的发展体现国家科技水平和综合国力。分析测试技术与现代科学的关系现代分析测试技术概述现代分析测试技术概述２００２年诺贝尔化学奖表彰一是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”，二是库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。分析测试技术的发展经历了三个发展阶段。阶段一：分析化学学科的建立；主要以化学分析为主的阶段。

16世纪，天平的出现。分析测试技术－分析化学具有了科学的内涵。20世纪初，溶液中四大化学反应平衡理论，为分析测试技术－分析化学奠定了的理论基础，并由一门操作技术变成一门科学。这时的分析化学主要以化学分析为主。现代分析测试技术概述分析测试技术的发展史阶段二：分析仪器开始快速发展的阶段。20世纪40年代后，分析仪器使分析速度加快，促进化学工业发展；但仪器分析自动化程度低，化学分析与仪器分析并重。在这个时期，一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。（1）BlochF和PurcellEM；建立了核磁共振测定方法；诺贝尔化学奖1952年；（2）MartinAJP和SyngeRLM；建立了气相色谱分析法；诺贝尔化学奖1952年；（3）HeyrovskyJ，建立极谱分析法，诺贝尔化学奖1959年。现代分析测试技术概述

阶段三：分析测试技术在快速、高灵敏、实时、连续、智能、信息化等方面迅速发展的阶段

八十年代初，以计算机技术的应用使分析仪器的发展发生了飞跃。（1）计算机控制的分析数据采集与处理：实现了分析过程的连续、快速、实时、智能。（2）化学计量学和化学信息学：实现了自动选择最佳分析条件，化学信息处理、查询、专家系统等。（3）以计算机为基础的许多新仪器的出现：例如傅里叶变换红外、核磁等。

现代分析测试技术概述现代分析测试技术概述物质的含量测定:常量、微量、超痕量、单细胞、单分子分析。物质的形态、结构进行分析：分子结构、晶体结构和价态的分析。复杂体系的分离、选择性识别或选择性测定。获得物质的时空信息、生物活性物质的分析。在线“online”分析和实时控制分析。宏观、微区、薄层以及纳米层级的结构、形态、型貌观察。非破坏性检测和遥测检测现代分析测试技术解决的问题社会涛：体育效（兴纺奋剂罢）、篮生活互产品欢质量孟（鱼果新鲜甩度、糕食品民添加准剂、众农药塞残留旱量）窃、环旨境质口量（需污染洁实时副检测心）、库法庭养化学按（D芦NA津技术浑，物源证）您。化学耻：新化丘合物她的结芒构表值征、伏分子袜层次献上的啄分析疫方法妙。生命照科学笨：DN愚A测铜序、芽活体失检测腥。药物辣：天然逗药物蜻的有丽效成涝分与鄙结构铁，构懂效关裳系研誉究。地学授与环蜘境科若学：地质相分析倦、环区境监拐测、章污染颜物分叮析。材料恭科学午：新材歌料、彼结构罪与性吊能。外层园空间父探索误：微型林、高蔬效、使自动逝、智的能化到仪器削。现代娱分析柜测试枝技术幸概述现代剩分析合测试宜技术毒所应将用的歪领域电化绳学技送术光分惹析技冲术质谱娇与能观谱技仇术色谱茫技术联用牧技术显微禁技术热分跳析技挥术现代株分析间测试弊技术侍概述现代悠分析批测试溪技术聋的分直类应用锁电化自学的属基本体原理吃和实份验技近术，鼻依据筛物质席电化脊学性椅质来改测定究物质贴组成咳及含个量。电导誓技术利用稍物体均、溶矿液电鉴导率卸变化怜的检最测技榴术。电位羞分析根据四物质士电位皆变化码和电添极反肉应过贿程中仆电位润变化驾的检李测技笛术。电解翅分析以电性子为给沉淀便剂使富被测塑物质共在电笼解条朱件下哨析出晴或和句其他涉物质挎分离徒。库仑独分析啄法根据求电解吹过程琴中消轮耗电紫量进衫行分渣析，功可分付为控感制电而流库请仑法承（库恶仑滴们定法糖）和尝控制隐电位寻库仑脑分析桑法。伏安泥法（揭极谱滔法）根据吓被测吧物质赏在电恋解过胳程中脊其电睛流—衣电压微变化踪蝶曲线碍来进茫行分宁析的俭方法至，包劲括：线性是扫描锯伏安扰法、津交流础伏安么法、酷方波且伏安律法、币脉冲磨伏安悼法、悼催化盟极谱略法和甘溶出眉伏安谢法。现代男分析进测试艳技术嗓概述电化凝学技像术光分脂析技已术现代告分析层测试分技术装概述基于圾电磁她辐射奸能量支与待少测物果质相陶互作允用后真所产络生的声辐射夹信号尺与物德质组迟成及斥结构吵关系受所建跟立起睬来的梁分析郑技术屯。E=hν=h糖c/λE：能丛量；h：普生朗克四常数c：光战速；λ：波梅长；ν：频版率原子婆光谱絮技术分子倾光谱干技术X—射线驻光谱嘱技术磁共亡振波恶谱技子术原子严光谱时技术原子乖发射搁光谱陪（IC漫P—狐AE游S）原子愉由激洽发态草跃迁铃到基贺态而容辐射录出的流谱线袍定性膝元素少的技俯术。原子火吸收仗光谱（AA锯S）通过酿测量罗试样骗所产悟生的车原子涝蒸汽意对特享定谱誓线的蜘吸收滩作定富量检志测的浩技术路。原子辽荧光予光谱撇（AF水S）检测挨受激疫原子临产生饱的荧荐光作锣定性完、定拼量测浓定的路技术。现代掀分析哀测试筋技术铸概述激发谎态激发罢态基态分子妨光谱拼技术紫外—可见嫂吸收虎光谱（UV暮-vi逢s）通过盖检测莲物质顽对紫阿外—可见农区域效的特凯定谱旧线的隶吸收窜程度烈进行态定性阿、定退量分案析的球技术逗。红外惯吸收际光谱请（IR）由物屠质分丧子的碍振动归或转溪动对臂红外泼区域呀的特新定谱有线的毒吸收砌程度故作定塞性、贿定量岂分析岗的技台术。激光额拉曼盖光谱决（LR垃S)通过乐检测呼光子表与分较子间讯非弹秘性碰钩撞能梁量转是换后广使其庙散射过光的脂波长浩发生绳位移我的分川析技酱术。分子称荧光炸和磷竞光光吼谱（FS撒a诉nd肌P拆S）检测狭试样亚物质列中受祸激分告子产些生的淋荧光役或磷刺光的致分析维技术弯。旋光虎和圆妈二色诊性光诸谱（OR脸D米an殿d劣CD）通过胀分子食对不凡同偏纷正光回吸收计的差衡异作尺手性释分子托检测崇的分没析技笑术。现代煎分析兼测试虎技术善概述X－射线堂光谱旁技术X—射线毕荧光局光谱检测丽分子受X—射线巴照射疑后产骂生的崖荧光拥谱线畜的分锦析技拼术。X—射线剖衍射信法检测蠢由不辟同晶舱格结黑构对X—射线茂所产逮生的耻不同米衍射如角的嫌分析砌技术贡。现代棚分析度测试椒技术店概述磁共穴振波只谱技版术核磁脏共振闹技术怕（NM敲R）检测仗分子演在外巩加高放磁场定作用诉下原坡子核请对射借频辐久射的胜吸收晚的分搜析技结术。顺磁旗共振樱技术扩（电碌子自债旋顺罪磁共头振波叮谱技璃术）袜（EP蜻R）研究弹一个玩或几便个未昆成对程电子孟分子条体系卖在高窄磁场侮作用厉下对狸射频借辐射茂的吸菊收技王术。现代陷分析摇测试堂技术龙概述质谱抢与能垦谱技由术现代妨分析伍测试困技术黄概述质谱曾技术念（MS）研究席物质功在气肆化解沟离成兼不同亚碎片瞧离子客时的江质荷沟比技警术。电子摘能谱拆技术委（ES）光电练子能文谱（PS艺o撒r惑ES重CA）紫外晃光电取子能染谱（UP触S）X光电轿子能花谱（XP坚S）俄歇晕电子枝能谱纱技术（AE善S）气相越色谱腰（G辟C）利用苏物质认在流牧动相亦（气储相）消和固货定相船（液勤相或委固相赏）中坦的分鼠配比请不同拆原理军的分章离技望术。液相沟色谱谊（L牵C）利用颜物质样在流刃动相陕（液竟相）速和固雁定相专（液涝相或典固相贸）中逐的分阶配比摇不同氧原理击的分茄离技火术。毛细练管电誉泳（蛋CE妄）以高牲压电京场为坚驱动芦力，晴以毛失细管幸为分攀离通眼道，协根据倦样品捞中各仙组分夕间的酿趟度咏或分线配行亚为上棵的不熔同进庸行分序离的处技术。现代腔分析独测试冈技术涝概述色谱亲技术色谱引—质象谱联赤用技矛术色谱岛—核缓磁共扰振波抛谱联纹用技氏术色谱吩—红喷外吸筐收光膏谱联痒用技救术现代梯分析蝴测试牛技术绕概述联用恐技术透射虾电镜旬技术盛（T窄EM寄）利用口电子时在磁篮场中溜的运伞动与苗光线档在介债质中筐的传龟播相毁似的司原理票研制蜓的显坚微技备术。扫描偷显微旋技术扫描粪电子测显微五镜（昌SE翼M）扫描班探针背显微钥镜扫描馆隧道葛显微妥镜（同ST疗M）原子垂力显粒微镜奋（A喊FM依）弹道链电子眯显微屡镜（安BE沙EM早）激光阶力显热微镜冷（L孔FM严）光子歉扫描遍隧道拾显微秧镜（彻PS旱TM氧）磁力储显微沃镜（臂MF讲M）电化迷学扫描双显微欧镜（园EC稳SM盗)现代经分析岸测试兵技术碰概述显微剪技术课程聋内容孤:第一雷章盏概述第二针章述分子教荧光代和磷瓜光第三毕章循化学界发光炮和电掘化学膜发光第四确章业光声策光谱第五斯章锋旋光耀与圆延二色慌性光现谱第六容章君激光渔拉曼哲光谱第七误章伟核磁本共振魂波谱第八边章狱电子别顺共桃振波举谱第九冶章解电子精能谱第十弦章富质谱第十泼一章夕热睬分析第十谦二章塔显怀微技绢术现代构分析针测试删技术内概述授课盘和考鼻试形蠢式：现代捡分析剂测试事技术粥理论壤部分见（2弃个学渐分）10啦周理猪论课辆程+岭3周戒小组财仪器率交流考试费：二侦篇报葡告（摸一篇设小组咱仪器射交流吧报告攀＋小脾组演杨讲、完一篇忍评述恭报告采）现代朱分析基测试幼技术鸡实验在部分馋（2烘个学举分）现代随分析孤测试昼技术幼概述END现代补分析择测试栗技术捆概述水的侧纯度炕取决务于水屈中可型溶性泻电解版质的易含量猫。通绑过测田定电槐导率渣可以裙鉴定春水的域纯度炮。并匹可以全电导衣率作酿为水胖质标志准。普通概蒸馏闭水的缺电导些率臭21刃0-6S·cm-1离子津交换脂水的植电导违率论51鸡0-7S·cm-1纯水帅的电舅导率不51苦0-8S·cm-1现代古分析丸测试位技术醒概述参比电极现代业分析税测试悼技术型概述阴极漆反应骑：C不u2++素2e＝Cu阳极脱反应吊：2食H2O＝O2+阵4H++4命e现代督分析忽测试伍技术助概述现代城分析拆测试栽技术吃概述IC启P-咏AE招S的原住理现代骆分析仙测试鸽技术圣概述现代蔑分析歇测试肝技术宴概述分子喊中的辰能级申跃迁拳：电子袋能级刃间跃则迁的赠同时条，总妖伴随鬼有振怕动和幼转动柴能级墓间的渠跃迁奸。即血电子山光谱伴中总街包含村有振福动能锋级和闹转动章能级窜间跃聋迁产年生的娃若干绸谱线率而呈稳现宽对谱带。现代登分析孩测试深技术扶概述紫外阴-可罗见分蹈光光宏度计紫外—可见瞒吸收霜光谱渔（UV壁-vi雪s）紫外粱-可呈见吸第收光腿谱原冠理现代剥分析吐测试使技术互概述定量遭分析依据风：朗拴伯-消比耳盯定律吸光腿度：A=潜b树c生色竭团：最有陆用的善紫外陆—可缩慧见光蹄谱是用由π→π＊和n→π＊跃迁胞产生妄的。巨这两袜种跃值迁均蝴要求朋有机兄物分音子中绑含有号不饱眉和基杆团。劫这类颜含有π键的蛙不饱窗和基箩团称皱为生工色团佩。助色边团：有一耽些含旨有n电子铲的基城团(站如—园OH畅、—阀OR讽、—傅NH２、—忍NH午R、搭—X呀等)扑，它普们本腥身没硬有生济色功糖能，巧但当热它们烘与生忠色团岭相连绩时，舅增强却生色便团的丝式生色约能力议这样各的基穴团称厘为助然色团畜。现代揭分析拥测试死技术占概述现代我分析纯测试稠技术聚概述Ra甚yl消ei垫gh散射歌：弹性抛碰撞妹；无她能量猛交换扬，仅境改变抵方向夏；Ra蛇ma脂n散射奏：非弹呈性碰碗撞；丝式方向以改变专且有垄能量替交换牙；E0基态割，E1振动截激发轮态；E0+h0，E1+h0激发动虚态主；获得哀能量奔后，是跃迁吩到激度发虚序态.（1数92奖8年宗印度扭物理周学家裤Ra请ma匹n虑C汉V予发现敞；1斧96犯0年颂快速龙发展女）

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1.单聚焦2.双聚焦3.飞行时间4.四极杆

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58901.0DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972AMassSelectiveDetectorDCBA

ABCDGasChromatograph(GC)MassSpectrometerSeparationIdentificationBACDADBCMS现代桑分析前测试器技术壳概述色谱送－质白谱莫分子惰分离去器类县型：喷射妻式分琴子分牌离器RayleighLimitReached++++++++++-----++++++++++-----++++++--++++++--Evaporation++ChargedDroplets试样离子准分子离子AnalyteIonsSolventIonClustersSalts/IonpairsNeutrals++++++++--其他离子电喷饲雾电进离现代青分析夫测试压技术宿概述分辨杀本领伞1)典人烧的眼睡睛仅造能分拨辨的刃细节功2论)度光学晴显微思镜，司人们谨可观燃察到烂象细田菌那帖样小习的物午体(宝20牛0n浪m)剑。松3)骨用易光学隔显微锻镜来比揭示燥更小虽粒子有的显起微组络织结税构是何不可赵能的波，受幅光学鹿显微估镜分霸辨本脾领(束或分耽辨率秤)的轮限制凉。现代督分析较测试匆技术雹概述透射优电子鹿显微袜(T采EM麻)d=茎0.时61/N定.s虚ind为即显微保镜的档分辨答本领榴；为光的愚波长蔬；N谊.s珍in为丹透镜误的孔搏径，叙最大晓值为棍1.痛3。严因此钓，d=商1欠/2顿.当光耍的波亦长为教40钓0n贩m,妇则犬d昂=2据00逗nm仔。限制玻显微战镜的做分辨宏本领章的因脏素：这主感要是争由于别光波删的衍拾射现丢象。19俗24惰年法起国物仰理学歇家德编.布删罗意垮(D梨e视Br粒og朋li变e)赶提出启一个皆假设叉：运评动的虹微观吼粒子当(如尖电子辨、中大子、政离子养等)太与光么的性培质之脖间存忽在着暮深刻苏的类训似性牧，即板微观描粒子辽的运捞动服际从波务-粒婆两象叮性的杂规律纸。两约年后赛通过叨电子视衍射格证实翠了这构个假朵设。电子锯射线被的波涝长与其遵加速读电压V的关姐系为呈：译＝堪（1筋50其/V肺)1/脉2(Å)电子牵显微肢镜的仍分辨哲本领不同群加速见电压访下的徒电子婶波长加速电压/kV2030501002005001000电子波长（nm）0.00860.0070.00540.00370.00250.00140.0007d0=买0.架61青×3召.7嘉×1愤0-3/1骆0-2=0.站22视5nm(1赠00先KV乌)现代猴分析方测试缸技术早概述现代裹分析讯测试怖技术煎概述TE快M灭of稍M帮WC往NT寒sHR怠TE市M破im茎ag凉es倦of棒M古WC沃NT疼s现代准分析乱测试算技术惧概述现代笑分析嘉测试局技术匙概述现代烟分析肺测试老技术厌概述扫描丝式电子雾显微嫌(S脆EM字)扫描李电镜监的成企像原坦理，毯和透射电歪镜大希不相勾同，韵它不阁用什靠么透叔镜来士进行啦放大赢成像被，而倦是象唤闭路顾电视初系统摄那样捧，用沈电子未束在通样品比表面夫逐点蛛逐行伶扫描脆成像秘。由三私极电亏子枪悲发射菌出来虾的电涉子束莫，在糕样品孝表面悲按顺贯序逐绕行进哄行扫母描，旁激发捕样品咽产生伸各种辣物理语信号派，如叙二次脏电子廊、X厚射线贤等。这些淹物理生信号句的强苏度随悔样品表表面特坛征而办变。封它们芒