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傅里叶变换红外成像光谱仪(傅里叶变换红外光谱仪的原理及应用)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-14 23:57   点击:124  编辑:admin   手机版

1. 傅里叶变换红外光谱仪的原理及应用

产品简介傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,简写为FTIR Spectrometer),简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理,是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。

可以对样品进行定性和定量分析,广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。

2. 傅里叶变换红外光谱仪结构图

傅里叶红外光谱仪测的是在满载状态变压器工作于能量完全传递,或不完全传递的工作模式。一般要根据工作环境进行设计,常规反激电源应该工作在连续模式,这样开关管、线路的损耗都比较小,而且可以减轻输入输出电容的工作应力,但是这也有一些例外。需要在这里特别指出:由于反激电源的特点也比较适合设计成高压电源,而高压电源变压器一般工作在断续模式,本人理解为由于高压电源输出需要采用高耐压的整流二极管。

3. 傅里叶变换红外光谱仪作用

记录的是的包含光源的频率和强度信息的干涉图。

4. 傅里叶变换红外光谱仪的工作原理

通过对材料光谱的测量可以得到其光学性质。

传统的光谱技术包括反射光谱、吸收光谱、发光光谱和喇曼散射光谱, 它们都属于色散型光谱技术。色散型光谱仪测量的是光源经过光栅分光以后的光信号, 给出光强的波长分布。

色散型光谱仪分为紫外、可见光和红外光谱仪。

非色散型光谱仪包括傅立叶变换红外吸收光谱、光导电谱、光声光谱和光热光谱。它们具有更高的测量灵敏度。

对于光谱功能的认识,可以通过一个例子说明。

比如半导体的吸收光谱。半导体的本征吸收对应价带顶的电子吸收一个光子获得能量从而跨过能隙到导带底 ; 晶格吸收(一般是离子晶体的红外吸收)对应红外光激发相同频率的声子。 还有施主和受主的杂质吸收和激子吸收等等。

光的吸收就是在光的作用下由低能级向高能级的量子跃迁。

5. 简述傅里叶变换红外光谱仪的工作原理

直接用红外光分光当然也可以,最早的红外光谱仪就是这样的,但是这样的红外光谱仪采集的效率很低,而且信噪比也不高,后来逐渐被傅立叶变换红外光谱仪做取代。红外光谱仪一般分为两类,一种是光栅扫描的,就是直接用红外光分光。目前很少使用了;另一种是迈克尔逊干涉仪扫描的,称为傅立叶变换红外光谱,这是目前最广泛使用的。

光栅扫描的是利用分光镜将检测光(红外光)分成两束,一束作为参考光,一束作为探测光照射样品,再利用光栅和单色仪将红外光的波长分开,扫描并检测逐个波长的强度,最后整合成一张谱图。傅立叶变换红外光谱是利用迈克尔逊干涉仪将检测光(红外光)分成两束,在动镜和定镜上反射回分束器上,这两束光是宽带的相干光,会发生干涉。

相干的红外光照射到样品上,经检测器采集,获得含有样品信息的红外干涉图数据,经过计算机对数据进行傅立叶变换后,得到样品的红外光谱图。

傅立叶变换红外光谱具有扫描速率快,分辨率高,稳定的可重复性等特点,目前被广泛使用。

6. 傅里叶变换红外光谱仪应用研究领域

傅立叶红外光谱仪是一种用于环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器,于2015年12月11日启用。

主要功能

红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析 测定中都有十分广泛的应用。 红外光经过干涉仪变成干涉光,干涉光可以进行调制和控制,干涉光经过待测的样品,被样品中的有机物吸收,然后进入检测器进行检测,可以对样品做全谱区的检测,从而确认样品的分子结构信息。

7. 傅里叶变换红外光谱技术

红外吸收峰都很小,需要多次照射吸收的加合结果生成易辨认的图谱。

而且需要一个宽频率范围的红外线。用傅里叶变换效率会很高。

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