傅里葉紅外光譜儀的工作過(guò)程和主要組成部分

2025

10-05

07:18:40

 28

來(lái)源：天津諾雷信達(dá)科技有限公司

　　傅里葉紅外光譜儀（FourierTransformInfraredSpectrometer，簡(jiǎn)稱FTIR）是一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物和材料科學(xué)等領(lǐng)域的儀器。它通過(guò)測(cè)量樣品對(duì)紅外輻射的吸收和散射來(lái)獲取樣品的紅外光譜信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的分析和表征。基于傅里葉變換原理，通過(guò)將樣品所吸收的紅外輻射信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)。紅外輻射穿過(guò)樣品時(shí)，樣品中的化學(xué)鍵會(huì)吸收特定的紅外光譜，產(chǎn)生特征性的吸收峰。通過(guò)測(cè)量樣品中的吸收光強(qiáng)，可以得到樣品的紅外光譜圖譜，進(jìn)而分析樣品的組成和結(jié)構(gòu)。

　　傅里葉紅外光譜儀主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

　　1.光源：通常采用紅外線加熱的鎢絲燈或紅外激光器作為光源，發(fā)射連續(xù)性熱輻射或單頻光束。

　　2.樣品室：用于放置樣品的區(qū)域，通常采用氣密密封的樣品室，以確保測(cè)量時(shí)環(huán)境對(duì)樣品的干擾最小。

　　3.光學(xué)系統(tǒng)：包括反射鏡、透鏡和光柵等光學(xué)元件，用于收集和分散樣品吸收的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

　　4.探測(cè)器：通常采用液氮冷卻的半導(dǎo)體探測(cè)器或者微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）探測(cè)器，用于轉(zhuǎn)換從光學(xué)系統(tǒng)接收到的紅外輻射信號(hào)為電信號(hào)。

　　5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、計(jì)算機(jī)等設(shè)備，用于對(duì)探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換和處理。

　　工作過(guò)程如下：

　　1.樣品制備：將待測(cè)樣品準(zhǔn)備成薄片、液態(tài)或氣態(tài)形式，以便紅外輻射可以穿透或通過(guò)樣品。

　　2.光源發(fā)射：打開光源，使其發(fā)射紅外輻射。紅外輻射經(jīng)過(guò)樣品之后，一部分被吸收，一部分透射。

　　3.入射光采集：光學(xué)系統(tǒng)將透射的紅外輻射聚焦到探測(cè)器上，探測(cè)器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

　　4.數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和傅里葉變換等操作，將紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)。

　　5.光譜圖譜顯示：計(jì)算機(jī)繪制出樣品的紅外光譜圖譜，其中包含吸收峰對(duì)應(yīng)的波數(shù)和吸光度等信息。

　　6.數(shù)據(jù)分析：通過(guò)比較樣品的紅外光譜圖譜與已知物質(zhì)的光譜庫(kù)，可以確定樣品的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征。

　　傅里葉紅外光譜儀在科研和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，主要包括以下方面：

　　1.化學(xué)分析：用于物質(zhì)的定性和定量分析，并可用于識(shí)別和鑒定有機(jī)、無(wú)機(jī)化合物以及生物大分子等。

　　2.材料表征：用于材料的成分分析、結(jié)構(gòu)表征和質(zhì)量控制，在材料科學(xué)、制藥和高分子材料等領(lǐng)域具有重要作用。

　　3.醫(yī)藥研究：在藥物發(fā)現(xiàn)、質(zhì)量控制和臨床診斷中應(yīng)用廣泛，可用于藥物的純度檢驗(yàn)和藥物與生物分子相互作用的研究。

　　4.環(huán)境監(jiān)測(cè)：用于污染物的檢測(cè)與分析，如空氣、水和土壤中的有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的定性和定量分析。

　　5.生物醫(yī)學(xué)研究：可用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究、細(xì)胞成分分析、病理組織鑒定和體液成分分析等。

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