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傅立葉變換紅外光譜儀能夠以較高的靈敏度測量微量樣品

來源:上海百疊科技有限公司   2025年08月01日 16:19  
  傅立葉變換紅外光譜儀是一種通過分析物質(zhì)在紅外區(qū)域吸收的光譜來研究分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分的儀器。與傳統(tǒng)的紅外光譜儀相比,F(xiàn)TIR具有高靈敏度、快速分析和高分辨率等優(yōu)勢,因此在化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、制藥等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
 

 

  傅立葉變換紅外光譜儀的主要組成部分:
  1.光源
  通常采用寬光譜的紅外光源,常見的光源有氘燈、鎢燈和硅光源等。這些光源發(fā)出的紅外光覆蓋了一定的波長范圍,通常為4000cm?¹到400cm?¹的波數(shù)范圍。
  2.干涉儀
  干涉儀是FTIR中最為核心的部件之一,它的作用是將光源發(fā)出的單色紅外光分成兩束,其中一束經(jīng)過樣品,一束通過固定的路徑。這兩束光經(jīng)過不同路徑后重新合并,形成干涉信號。干涉信號包含了樣品的頻率信息,通過傅立葉變換將其轉(zhuǎn)換為紅外吸收光譜。
  3.樣品室
  樣品室是FTIR的關(guān)鍵部分,樣品在此處接受紅外輻射。樣品可以是固體、液體或氣體,F(xiàn)TIR可以通過改變樣品的形態(tài)和厚度來進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。固體樣品通常通過壓片法或者薄膜法進行處理,液體樣品可以通過液體池來測量。
  4.檢測器
  檢測器用于接收通過樣品后的紅外光信號,并將其轉(zhuǎn)換為電信號。常用的檢測器有熱電偶檢測器(如DTGS)、光電二極管(如MCT探測器)等。檢測器的選擇直接影響到FTIR儀器的靈敏度和信號強度。
  5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
  數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負責(zé)將干涉信號經(jīng)過傅立葉變換后生成最終的紅外吸收光譜。系統(tǒng)會將每個吸收峰的波數(shù)與其對應(yīng)的分子振動模式進行比對,從而得到樣品的物質(zhì)成分信息。
  傅立葉變換紅外光譜儀的優(yōu)勢:
  1.高靈敏度
  FTIR采用干涉儀和傅立葉變換技術(shù),使其能夠快速收集到較為完整的紅外光譜數(shù)據(jù)。因此,F(xiàn)TIR能夠以較高的靈敏度測量微量樣品,適用于各種復(fù)雜的樣品分析。
  2.高分辨率
  能夠提供較高的光譜分辨率,通??梢赃_到0.5cm?¹,甚至更高的分辨率。這對于研究化學(xué)成分復(fù)雜的樣品非常重要。
  3.快速分析
  傳統(tǒng)的紅外光譜儀需要逐步掃描每個波長的信號,而FTIR可以同時測量所有的頻率,并通過傅立葉變換快速生成紅外光譜。因此,可在短時間內(nèi)獲得完整的光譜數(shù)據(jù),極大地提高了工作效率。
  4.非破壞性分析
  是一種非接觸式、非破壞性的分析方法。由于紅外光波長較長,通常不會對樣品造成破壞,因此可以用于對珍貴、脆弱或不可替代樣品的分析。
  5.廣泛的應(yīng)用范圍
  不僅適用于固體、液體、氣體樣品的分析,還能夠進行表面分析、薄膜測量等。它在化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

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