傅里葉紅外光譜儀是一種廣泛應用于化學分析、物質鑒定、結構分析和質量控制的儀器。利用紅外光譜技術分析物質的分子振動和旋轉特性，通過測量樣品吸收紅外輻射的特征，得到樣品的紅外吸收光譜，并進一步推斷其分子結構和組成成分。FTIR已成為化學、制藥、環境保護、材料科學等領域不可缺重要工具。
核心原理是傅里葉變換原理。傅里葉變換可以將時間域（或頻率域）的信號轉換為另一種形式，使得我們能夠從復合的信號中提取出單一的成分。具體來說，FTIR通過干涉儀對紅外光譜進行干涉測量，再通過傅里葉變換將測得的干涉圖譜轉化為可解析的紅外吸收光譜。
傅里葉紅外光譜儀的基本工作流程：
1.紅外光源發射光線：紅外光源（通常是鎢燈或氘燈）發射出寬范圍的紅外輻射，涵蓋了不同的波長。
2.干涉儀：紅外光通過干涉儀，在干涉儀中，紅外光被分成兩束，經過不同的路徑后重新合并。由于兩束光的路徑差異，它們相互干涉，產生一種干涉圖樣。
3.樣品：干涉圖樣通過樣品，樣品對不同波長的紅外輻射有不同的吸收效應，這樣樣品對紅外光的吸收就形成了特征。
4.探測器：吸收后的紅外輻射通過探測器進行記錄，得到干涉圖譜。
5.傅里葉變換：得到的干涉圖譜通過傅里葉變換轉化為紅外吸收光譜，從而提供各波長下的吸光度數據。
6.數據處理和分析：通過分析得到的光譜，研究人員可以得出樣品的分子結構、化學組成等信息。
主要組成部分：
1.光源：通常使用兩種光源，氘燈用于中紅外區（4000–400cm?¹），而鎢燈用于遠紅外區。光源提供的輻射范圍應覆蓋紅外光譜的各個重要波段。
2.干涉儀：FTIR的干涉儀是其核心部分之一。常見的干涉儀類型是邁克耳孫干涉儀，它通過將紅外光分成兩束不同路徑的光線，再合并成干涉圖樣。通過調整干涉儀中的反射鏡位置，可以改變兩束光的路徑差，從而生成不同的干涉圖譜。
3.樣品室：樣品放置在專門的樣品室中，樣品根據其物理性質可能被制備成薄膜、氣體、溶液等狀態。常見的樣品窗口材料有氟化鈣（CaF?）、氟化銫（CsI）和鍺（Ge）等，這些材料能夠有效地透過紅外光。
4.探測器：探測器用于將干涉圖譜轉換為電信號。常用的探測器有熱電偶探測器、紅外熱釋電探測器和量子探測器等。探測器的選擇與所研究的紅外光譜范圍有關。
5.計算機及數據處理系統：現代FTIR系統通常配備計算機和專用的軟件，用于處理傅里葉變換后的數據，生成紅外光譜，并進行譜圖分析。數據處理系統能夠進行圖譜的歸一化、平滑、基線校正等操作。
傅里葉紅外光譜儀的優點：
1.高靈敏度：能夠檢測到樣品中微量成分，尤其適用于含有復雜官能團的化合物。
2.快速分析：能夠在較短的時間內獲取樣品的光譜，通常只需要幾秒鐘至幾分鐘。
3.無損分析：對樣品不會造成破壞，適合用于對珍貴或難以重現的樣品進行分析。
4.高分辨率：能夠提供高分辨率的光譜數據，適用于細致的分子結構分析。
5.多功能性：不僅可以進行定性和定量分析，還可用于物質的質量控制和過程監控。
更新時間：2025-03-27 
瀏覽次數：579
我的位置：