傅里葉變換紅外光譜儀原理及應(yīng)用

更新時(shí)間：2023-03-16 | 點(diǎn)擊率：857

　　傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer，簡寫為FTIR Spectrometer),簡稱為傅里葉紅外光譜儀。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動(dòng)鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。可以對樣品進(jìn)行定性和定量分析，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。

　　FTIR工作原理：

　　光源發(fā)出的光被分束器(類似半透半反鏡)分為兩束，一束經(jīng)透射到達(dá)動(dòng)鏡，另一束經(jīng)反射到達(dá)定鏡。兩束光分別經(jīng)定鏡和動(dòng)鏡反射再回到分束器，動(dòng)鏡以一恒定速度作直線運(yùn)動(dòng)，因而經(jīng)分束器分束后的兩束光形成光程差，產(chǎn)生干涉。干涉光在分束器會(huì)合后通過樣品池，通過樣品后含有樣品信息的干涉光到達(dá)檢測器，然后通過傅里葉變換對信號(hào)進(jìn)行處理，最終得到透過率或吸光度隨波數(shù)或波長的紅外吸收光譜圖。

　　FTIR主要特點(diǎn)：

　　1.信噪比高：傅里葉變換紅外光譜儀所用的光學(xué)元件少，沒有光柵或棱鏡分光器，降低了光的損耗，而且通過干涉進(jìn)一步增加了光的信號(hào)，因此到達(dá)檢測器的輻射強(qiáng)度大，信噪比高。

　　2.重現(xiàn)性好：傅里葉變換紅外光譜儀采用的傅里葉變換對光的信號(hào)進(jìn)行處理，避免了電機(jī)驅(qū)動(dòng)光柵分光時(shí)帶來的誤差，所以重現(xiàn)性比較好。

　　3.掃描速度快：傅里葉變換紅外光譜儀是按照全波段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的，得到的光譜是對多次數(shù)據(jù)采集求平均后的結(jié)果，而且完成一次完整的數(shù)據(jù)采集只需要一至數(shù)秒，而色散型儀器則需要在任一瞬間只測試很窄的頻率范圍，一次完整的數(shù)據(jù)采集需要十分鐘至二十分鐘。

　　簡單來說，紅外光譜具有特征性強(qiáng)、分析快速、不破壞試樣、試樣用量少、操作簡便、能分析各種狀態(tài)的試樣、分析靈敏度較高、應(yīng)用范圍廣（固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)樣品都能應(yīng)用；無機(jī)、有機(jī)、高分子化合物均可檢測）等特點(diǎn)，其與色譜（GC-IR）聯(lián)用或TGA（TGA-IR）聯(lián)用，定性功能強(qiáng)大。

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