傅立葉紅外光譜分析儀是什么？
更新時(shí)間：2024-10-18 13:38:22 關(guān)鍵詞：傅立葉紅外光譜分析儀,紅外光譜分析儀
傅立葉紅外光譜分析儀，又稱為傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier Transform Infrared Spectrometer，簡(jiǎn)寫(xiě)為FTIR Spectrometer），是一種重要的分析儀器。以下是對(duì)其的詳細(xì)介紹：
一、基本原理
傅立葉紅外光譜分析儀利用傅立葉變換原理進(jìn)行工作。光源發(fā)出寬頻譜的紅外光，該光通過(guò)一個(gè)干涉儀系統(tǒng)進(jìn)入樣品室。在樣品室中，紅外光與待測(cè)樣品相互作用，樣品會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，從而產(chǎn)生吸收光譜。經(jīng)過(guò)樣品后的紅外光再次通過(guò)干涉儀系統(tǒng)，干涉儀系統(tǒng)由半透明的平面鏡和反射鏡組成，平面鏡將紅外光分成兩束，分別稱為參考光和樣品光。反射鏡將這兩束光重新合并，形成干涉圖案。干涉圖案中的不同顏色對(duì)應(yīng)著不同波長(zhǎng)的紅外光，該圖案隨后被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)傅立葉變換處理，將時(shí)域信息轉(zhuǎn)換為頻域信息。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和比對(duì)，可以確定樣品中存在的化學(xué)物質(zhì)及其濃度。
二、主要構(gòu)成
傅立葉紅外光譜分析儀主要由以下部件構(gòu)成：
1. 光源：為測(cè)定不同范圍的光譜，儀器設(shè)置有多個(gè)光源。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，作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，然后使之復(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。
3. 探測(cè)器：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。
4. 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：其核心是計(jì)算機(jī)，功能是控制儀器的操作，收集和處理數(shù)據(jù)。
此外，儀器還包括光闌、干涉儀（含分束器、動(dòng)鏡、定鏡）、樣品室以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源等部件。
三、技術(shù)特點(diǎn)
1. 高分辨率：傅立葉紅外光譜分析儀采用干涉型光譜儀的設(shè)計(jì)，可以提供很高的光譜分辨率。
2. 高波數(shù)精度：儀器能夠準(zhǔn)確測(cè)量紅外光的波數(shù)，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3. 高靈敏度：通過(guò)優(yōu)化光學(xué)元件和探測(cè)器，儀器具有很高的靈敏度，能夠檢測(cè)到微量的化學(xué)物質(zhì)。
4. 掃描速度快：儀器可以在短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)光譜范圍的掃描，提高分析效率。
5. 重現(xiàn)性好：由于采用傅立葉變換對(duì)光的信號(hào)進(jìn)行處理，避免了電機(jī)驅(qū)動(dòng)光柵分光時(shí)帶來(lái)的誤差，所以儀器的重現(xiàn)性比較好。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
傅立葉紅外光譜分析儀廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括但不限于：
1. 醫(yī)藥化工：用于藥物成分分析、化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測(cè)等。
2. 地礦：用于礦物成分鑒定、巖石結(jié)構(gòu)分析等。
3. 石油：用于石油成分分析、煉油過(guò)程監(jiān)測(cè)等。
4. 煤炭：用于煤炭質(zhì)量評(píng)估、煤燃燒過(guò)程監(jiān)測(cè)等。
5. 環(huán)保：用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物分析等。
6. 海關(guān)：用于進(jìn)出口商品的成分檢測(cè)、質(zhì)量評(píng)估等。
7. 寶石鑒定：用于寶石成分分析、品質(zhì)評(píng)估等。
8. 刑偵鑒定：用于物證分析、毒物檢測(cè)等。
五、技術(shù)指標(biāo)（示例）
以下是一些傅立葉紅外光譜分析儀的典型技術(shù)指標(biāo)：
1. 光譜范圍：4000\~400cm?1或7800\~350cm?1（中紅外）/ 125000\~350cm?1（近、中紅外）。
2. 高分辨率：2.0cm?1/ 1.0cm?1/ 0.5cm?1。
3. 信噪比：15000:1（P-P）/ 30000:1（P-P）/ 40000:1（P-P）。
請(qǐng)注意，具體的技術(shù)指標(biāo)可能因不同型號(hào)和廠家而有所差異。
傅立葉紅外光譜分析儀是一種功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的分析儀器，在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。