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傅里葉變換紅外光譜儀原理及應(yīng)用

更新時間:2023-03-16  |  點擊率:1167
   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??梢詫悠愤M(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)動鏡,另一束經(jīng)反射到達(dá)定鏡。兩束光分別經(jīng)定鏡和動鏡反射再回到分束器,動鏡以一恒定速度作直線運動,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:
  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,因此到達(dá)檢測器的輻射強度大,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進(jìn)行處理,避免了電機驅(qū)動光柵分光時帶來的誤差,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、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、有機、高分子化合物均可檢測)等特點,其與色譜(GC-IR)聯(lián)用或TGA(TGA-IR)聯(lián)用,定性功能強大。
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