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傅立葉變換紅外光譜儀的基本原理及構(gòu)成

來源:天津市拓普儀器有限公司   2021年06月29日 08:51  
傅立葉變換紅外光譜儀的基本原理及構(gòu)成
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??梢詫?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。
基本原理
光源發(fā)出的光被分束器(類似半透半反鏡)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)鏡以一恒定速度作直線運(yùn)動(dòng),因而經(jīng)分束器分束后的兩束光形成光程差,產(chǎn)生干涉。干涉光在分束器會(huì)合后通過樣品池,通過樣品后含有樣品信息的干涉光到達(dá)檢測(cè)器,然后通過傅里葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,最終得到透過率或吸光度隨波數(shù)或波長(zhǎng)的紅外吸收光譜圖。
結(jié)構(gòu)組成
(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)制的光束振幅最大。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)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)。
(4)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。 

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