傅里葉紅外光譜儀結(jié)構(gòu)組成

• 光源：為測(cè)定不同范圍的光譜設(shè)置多個(gè)光源,，如鎢絲燈或碘鎢燈用于近紅外,，硅碳棒用于中紅外，高壓汞燈及氧化釷燈用于遠(yuǎn)紅外,。

• 分束器：邁克爾遜干涉儀的關(guān)鍵元件,，作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，再使之復(fù)合,，根據(jù)使用波段范圍不同,，在不同介質(zhì)材料上加相應(yīng)表面涂層構(gòu)成。

• 干涉儀：使光源發(fā)出的光分為兩束后形成光程差,，再使之復(fù)合產(chǎn)生干涉,，得到包含光源全部頻率和強(qiáng)度信息的干涉圖函數(shù)。

• 樣品池：用于放置待檢測(cè)的樣品,，干涉光通過(guò)樣品池時(shí),，樣品會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光，從而使干涉光攜帶樣品信息,。

• 探測(cè)器：常用的有硫酸三甘鈦（TGS）,、鈮酸鋇鍶,、碲鎘汞、銻化銦等,，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)樣品池后的干涉光,，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

• 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：核心是計(jì)算機(jī),，功能是控制儀器操作,、收集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，將干涉圖函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換,，計(jì)算出原來(lái)光源的強(qiáng)度按頻率的分布,。

工作原理

光源發(fā)出的光被分束器分為兩束，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)鏡以恒定速度作直線運(yùn)動(dòng),，使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(guò)樣品池，含有樣品信息的干涉光到達(dá)檢測(cè)器,，然后通過(guò)傅里葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,，最終得到透過(guò)率或吸光度隨波數(shù)或波長(zhǎng)的紅外吸收光譜圖。

主要特點(diǎn)

• 信噪比高：光學(xué)元件少,，沒(méi)有光柵或棱鏡分光器,，降低光損耗，干涉增加光信號(hào),，到達(dá)檢測(cè)器的輻射強(qiáng)度大,。

• 重現(xiàn)性好：采用傅里葉變換處理光信號(hào)，避免了電機(jī)驅(qū)動(dòng)光柵分光時(shí)帶來(lái)的誤差,。

• 掃描速度快：按照全波段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，完成一次完整的數(shù)據(jù)采集只需一至數(shù)秒,。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 材料科學(xué)：分析新型材料分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵,，監(jiān)測(cè)材料在不同環(huán)境下的結(jié)構(gòu)變化，控制材料生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量,。

• 化學(xué)研究：實(shí)時(shí)跟蹤化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂與形成,，確定新合成化合物的官能團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)化學(xué)平衡體系中物質(zhì)濃度變化,。

• 生命科學(xué)：用于蛋白質(zhì),、核酸等生物大分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)研究，輔助疾病診斷,，研究藥物與生物分子的相互作用,。

• 環(huán)境科學(xué)：檢測(cè)大氣,、水體、土壤中的污染物,，研究大氣中光化學(xué)反應(yīng),、水體中污染物的降解反應(yīng)等。

傅里葉紅外光譜儀