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天津博精科技有限公司
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閱讀：432發(fā)布時間：2022-4-14
傅立葉變紅外光譜 (Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR))紅外感應(yīng)消化吸收光譜和放射性光譜是一種用于獲得固體、液體或蒸汽的技術(shù)。
傅立葉變換紅外光譜儀同時收集大范圍的光譜數(shù)據(jù)信息。這給散射光譜儀一個明顯的優(yōu)點，它在小范圍波長中準確測量抗壓強度。
FTIR散射紅外光譜已經(jīng)可以生產(chǎn)出來，但它并沒有被廣泛使用（除了有時接近紅外光譜儀），并開啟了紅外光譜的新應(yīng)用。傅立葉紅外光譜儀的變換來自傅立葉變換（整個數(shù)學(xué)思維過程），必須將原始記錄轉(zhuǎn)換為特定的光譜。
基本要素
所有消化吸收光譜的目的地(FTIR,紫外線－由此可見 ("UV-Vis") 光譜，這些)，是準確測量樣本在每個波長消化中吸收了多少光。
"分散光譜儀"技術(shù)是最容易使用可見光束直上使用可見光束直射，準確測量消化吸收的光數(shù)，并在每個波長下反復(fù)進行。（這也是紫外線－可見光譜儀的功效。
傅立葉變換光譜是一較不形象化的方式。不同于直射一束可見光在樣本上，此類工藝是直射一束一次帶有許多種頻率的光并精確測量有多少的僅是被樣本所消化吸收的。
接下來，該束光被更改為另一組的頻率，并提供第二個數(shù)據(jù)信息。整個過程已經(jīng)重復(fù)了很多次。未來，計算機將整合和分析所有數(shù)據(jù)信息，并在每個光波長下推測吸光值。
上面描述的光是寬帶光源的開始和結(jié)束。該光源包含所有波長光譜，傅立葉變換光譜用于準確測量。光源射擊邁克耳孫干涉儀——由某些組態(tài)軟件的浴室鏡子組成，電機將促進其移動。
當浴室鏡子移動時，光線中的每一只波長的眼睛都會通過干涉儀，由于波的影響，導(dǎo)致定期的屏障和傳輸。不同的波長會有不同的速度，所以在每一刻，光會根據(jù)干涉儀產(chǎn)生不同的光譜。
正如前面提到的，計算機上的解決方案是將初始統(tǒng)計數(shù)據(jù)（每個鏡位的吸光值）改為預(yù)期結(jié)果（每個波長下的吸光值）。在整個過程中，所需的轉(zhuǎn)換是一種常用的優(yōu)化算法，稱為傅立葉轉(zhuǎn)換（因此被命名為"紅外光譜由傅里葉改變")，初始信息也被稱為"干涉圖"。
FTIR干涉圖。中間峰位于ZPD位 ("零途徑差別"或零相位角)光所根據(jù)值的區(qū)域，干涉后到達檢查儀。
發(fā)展趨勢環(huán)境
Perkin-Elmer Infracord它于1957年生產(chǎn)，是臺低成本、能記錄紅外光譜的光譜儀。該儀器設(shè)備包括波長2.5 μm to 15 μm (峰級類 4000 cm?1 to 660 cm?1) 。
散射體是由巖鹽單晶體(氧化鈉)產(chǎn)生的三棱鏡。上限值的發(fā)生是由于散射體波長超過15 μm它會變得越來越渾濁；這種光譜類稱為巖鹽區(qū)段。
之后，該儀器設(shè)備采用三棱鏡，將波長范圍擴展到25μm(400 cm?1)；碘化∞三棱鏡擴展到50μm(200 cm?1)。在50 μm (200 cm?1)以下區(qū)域稱為遠紅外光區(qū)；長而此波長的部分稱為微波加熱區(qū)。
在遠紅外光的精確測量中，衍化光柵尺的工作能力必須在發(fā)展趨勢中準確雕刻，以取代散射化學(xué)物質(zhì)的三棱鏡。原因是三棱鏡在這個區(qū)域并不*透明。，由于動能較低的輻射源，必須比測熱輻射計更敏感。
其中一個是卡蘭檢查儀。另一個問題是必須清除空氣中的水蒸氣，因為水蒸氣在這里有很強的旋轉(zhuǎn)光譜。遠紅外光譜儀實際操作復(fù)雜，全過程緩慢，價格昂貴。
邁克耳孫干涉儀的特點是的，但它必須擺脫商業(yè)服務(wù)設(shè)備中的巨大困難。同時，對傅里葉變換的計算機也有要求。
這種趨勢只有在微型計算機發(fā)生后才會逐漸發(fā)展，比如1965年發(fā)生的PDP-8。
邁克耳孫干涉儀
來自多色紅外光源的光可能是一個黑體字，用于校正和設(shè)置分束器。在理想化的情況下，50%的眼睛會散射到固定的不動鏡上，50%的眼睛會被送到移動鏡上。從兩面回家的眼睛會回到光分束器，50%的原光會進入樣本槽。
在樣本槽中，眼睛會聚焦在樣本上。離開試驗室的眼睛會再次聚焦在探測器上。從兩個鏡臂到干涉儀的電子光學(xué)通道長度的差異稱為相位角。干涉圖是通過檢查儀上測量的不同相位角和記錄不同相位角的信號獲得的。
在沒有樣本的情況下，干涉圖受到各種因素的影響，如光源的強度和分光器波長轉(zhuǎn)換的高效率。由于所有波長都有全局干擾（通過一系列）"晃動")，這里的相位差有值。零相位差的位置可以通過在干涉圖上找到抗壓強度的點來澄清。當樣本發(fā)生噪音時，干涉圖會通過樣本中產(chǎn)生的吸收譜來改變。
與掃描儀(散射)原子吸收光譜相比，F(xiàn)T分光光度計有兩個關(guān)鍵優(yōu)點：
多種或稱Fellgetts advantage。同時，收集來自所有波長的信號。這導(dǎo)致在一定的掃描時間內(nèi)獲得更高的信號－識別率低于噪聲比。
總產(chǎn)量或稱Jacquinots advantage。在散射器設(shè)備中，純色器具有通道和出入口之間的雙縫，限制了光的重生量。的解決方案只能受到燈源校正光直徑的危害。
其他較小的優(yōu)點包括對離散變量光的敏感性和敏感性"Connes"優(yōu)點(波長精度較強)；缺點是FTIR現(xiàn)代電子設(shè)備過濾技術(shù)不能使用，導(dǎo)致信號－噪聲比不如散射測量方法。
屏幕分辨率
干涉圖屬于長短行業(yè)。傅立葉變換 (FT)旋轉(zhuǎn)室內(nèi)空間的不同維度，因此干涉圖片F(xiàn)T屬于長短域的最后，即峰位 域。每厘米峰值的光譜屏分辨率相當于大相位角的最后(企業(yè)是cm)?！?/p>
因而，4 cm?屏幕分辨率為0.25 cm大相位角；這也是典型的便宜FTIR儀器設(shè)備。更高的屏幕分辨率可以通過提高更大的相位角來實現(xiàn)。但在幾乎成功的平行線上移動浴室鏡子并不那么容易。角正方體鏡取代了平面鏡，幫助從角正方體中射出的光平行面計入射角，無論射光束是否垂直平分反射鏡片面。
在1966年，Connes記錄天王星上的二氧化碳0.1 cm?1.屏幕分辨率的振動旋轉(zhuǎn)光譜準確測量天王星的空氣溫度。麥克爾遜試圖用自己的干涉儀在氫原子光譜上解決兩個重量Hα釋放波段p25。
0.001 cm?屏幕分辨率的光譜器可以商業(yè)化。高像素解決工作能力的優(yōu)點FTIR同一屏幕分辨率的散射儀器設(shè)備中的純色器具有非常窄的通道和出入口。
分束器
由于波長超過2，分束器不能由普通鋼化玻璃制成.5 μm紅外線不是*透明的 ?，F(xiàn)在它通常被一種塑料薄膜所取代。，所有的材料都有其有限的透光率，所以一定要使用各種分束器來包含一般的光譜類別。
傅里葉變換
事實上，用一系列光抗壓強度準確測量相位角離散變量是值得的。確定了連續(xù)相位角之間的誤差。因此，離散傅立葉的轉(zhuǎn)換至關(guān)重要，傅里葉的快速轉(zhuǎn)換(FFT)應(yīng)用了計算方法。
遠紅外光FTIR
一開始，F(xiàn)TIR原子吸收光譜用于遠紅外光。因此，考慮到機械設(shè)備的耐磨性，這也與光波長的使用有關(guān)。
遠紅外光FTIR由多維數(shù)據(jù)信息干涉儀組成的非常典型的儀器設(shè)備NPL并根據(jù)開發(fā)設(shè)計Grubb Parsons市場銷售。它使用步進式電機來推動浴室鏡子，并在每個過程后統(tǒng)計探測器的反射。
中紅外光FTIR
隨著便宜、全智能的發(fā)生，可以在計算機上發(fā)生專業(yè)操作光譜儀、收集數(shù)據(jù)信息、進行傅立葉變換和光譜顯示。這促進了巖鹽地區(qū)的發(fā)展FTIR原子吸收光譜的發(fā)展趨勢。，生產(chǎn)和制造高精度的電子光學(xué)零件和機械零件是必須解決的問題。
目前市場上可以購買廣泛使用的設(shè)備。雖然儀器設(shè)備的設(shè)計越來越復(fù)雜，但基本概念仍然保持不變。如今，干涉儀上的移動鏡以相同的速度移動，干涉圖的抽樣將位于氦－霓虹燈激光器燃燒的二次干擾邊緣根據(jù)零交接點打開。這給了紅外光譜在高峰時獲得的結(jié)果的準確性，并防止了不正確的峰值校正。
近紅外光FTIR
近紅外光地區(qū)處于波長從巖鹽地區(qū)到能見光的起止(約在750 nm)。這地區(qū)可以從基本振動的泛頻中看到。它主要用于工業(yè)生產(chǎn)，如有機化學(xué)圖像和步驟操作。
有關(guān)運用
FTIR可應(yīng)用于散射光譜儀（客戶程序外鏈）的所有應(yīng)用。此外，其多重性和總產(chǎn)量的優(yōu)勢開辟了一個新的主要用途行業(yè)。
GC-IR (汽態(tài)層析－紅外光譜)。氣態(tài)色譜分析儀可用于分離混合物。有一個收到FTIR紅外光譜樣本是光譜儀的正本。
此技術(shù)性與GC-MS (汽態(tài)色譜儀－素質(zhì)光普法教育)相輔相成。GC-IR特別合理地識別異構(gòu)體物(指具有相同質(zhì)量的化學(xué)物質(zhì))。GC-IR成功應(yīng)用的關(guān)鍵是干涉圖可以在短時間內(nèi)捕獲，通常不到一秒鐘。FTIR也用于高效液相層分析的一部分分析。
TG-IR (熱重-紅外光譜)。汽體紅外光譜的發(fā)展趨勢是在熱裂解時需獲得的溫度函數(shù)公式。
小樣本。在醫(yī)學(xué)分析等微妙樣本中，可以依靠紅外光學(xué)顯微鏡在樣本室內(nèi)進行檢查。掃描儀可以獲得表面圖像。另一個例子是使用FTIR主要表現(xiàn)歷史悠久 ** 造型藝術(shù)原料在藝術(shù)作品中的特點。
發(fā)送光譜。與通過樣本記錄光的光譜相比，F(xiàn)TIR光譜儀可用于獲得樣本傳出光的光譜。冷光和拉曼光譜散射是使樣本發(fā)出光的多種方式誘發(fā)的。
紅外光消化吸收光譜儀必須做一些小的改變來記錄發(fā)送光譜。因此，許多商業(yè)紅外光消化吸收光譜儀集消化吸收和發(fā)送/拉曼光譜于一體。
光電流光譜。紅外光消化吸收光譜儀的應(yīng)用標準。科學(xué)研究的樣本被紅外光檢查儀所取代。光譜儀寬帶光源引起的光電流用于記錄干擾圖，然后轉(zhuǎn)換為樣本。
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