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什么是傅里葉紅外光譜儀?

發(fā)布時(shí)間:2021-6-24 18:01:00瀏覽次數(shù):作者:IS5傅里葉紅外光譜儀

        傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer,簡(jiǎn)寫為FTIR Spectrometer),簡(jiǎn)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(duì)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(cè)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(duì)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。

        傅里葉變換紅外光譜儀主要由邁克爾遜干涉儀和計(jì)算機(jī)組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發(fā) 出的光分為兩束后形成一定的光程差,再使之復(fù)合以產(chǎn)生干涉,所得到的干涉圖函數(shù)包含了光源的全部頻率 和強(qiáng)度信息。用計(jì)算機(jī)將干涉圖函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換,就可計(jì)算出原來(lái)光源的強(qiáng)度按頻率的分布。

它克服了色散型光譜儀分辨能力低、光能量輸出小、光譜范圍窄、測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。它不僅可以測(cè)量各種氣體、固體、液體樣品的吸收、反射光譜等,而且可用于短時(shí)間化學(xué)反應(yīng)測(cè)量。目前,紅外光譜儀在電子、化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。

        傅里葉變換紅外(Fourier Transform Infrared,F(xiàn)TIR)光譜儀主要由紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測(cè)器、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等組成,是干涉型紅外光譜儀的典型代表,不同于色散型紅外儀的工作原理,它沒(méi)有單色器和狹縫,利用邁克爾遜干涉儀獲得入射光的干涉圖,然后通過(guò)傅里葉數(shù)學(xué)變換,把時(shí)間域函數(shù)干涉圖變換為頻率域函數(shù)圖(普通的紅外光譜圖)。

      (1)光源:傅里葉變換紅外光譜儀為測(cè)定不同范圍的光譜而設(shè)置有多個(gè)光源。通常用的是鎢絲燈或碘鎢 燈(近紅外)、硅碳棒(中紅外)、高壓汞燈及氧化釷燈(遠(yuǎn)紅外)。

      (2)分束器:分束器是邁克爾遜干涉儀的關(guān)鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分,然后 再使之復(fù)合,如果可動(dòng)鏡使兩束光造成一定的光程差,則復(fù)合光束即可造成相長(zhǎng)或相消干涉。

對(duì)分束器的要求是:應(yīng)在波數(shù)v處使入射光束透射和反射各半,此時(shí)被調(diào)制的光束振幅大。根據(jù)使用 波段范圍不同,在不同介質(zhì)材料上加相應(yīng)的表面涂層,即構(gòu)成分束器。

      (3)探測(cè)器:傅里葉變換紅外光譜儀所用的探測(cè)器與色散型紅外分光光度計(jì)所用的探測(cè)器無(wú)本質(zhì)的區(qū) 別。常用的探測(cè)器有硫酸三甘鈦(TGS)、鈮酸鋇鍶、碲鎘汞、銻化銦等。

      (4)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):傅里葉變換紅外光譜儀數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī),功能是控制儀器的操作,收集 數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。


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