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立式傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理是什么?

更新日期:2024-06-20      點(diǎn)擊次數:187
  立式傅立葉變換紅外光譜儀是一種用于分析樣品化學(xué)成分和結構的儀器。它通過(guò)測量樣品在紅外光譜區域的吸收特性,可以獲取樣品的化學(xué)信息。立式傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理主要包括以下幾個(gè)方面:
 
  1、紅外光的發(fā)射和接收:紅外光源發(fā)出寬波段的紅外光,經(jīng)過(guò)光束分離器后,被分為兩束相互垂直的光束。其中一束光束照射到樣品上,另一束光束作為參考光束。樣品中的化學(xué)成分會(huì )對照射的紅外光產(chǎn)生吸收,形成特定的吸收譜圖。同時(shí),參考光束被反射回光束分離器。
 
  2、干涉儀:核心部件是干涉儀,通常采用邁克爾遜干涉儀。干涉儀中的分束器將紅外光束分為兩束,分別照射到固定鏡和移動(dòng)鏡上。兩束光經(jīng)過(guò)反射后再次匯合,形成干涉光束。由于移動(dòng)鏡的位置不斷變化,導致兩束光的光程差也隨之改變,從而產(chǎn)生干涉現象。
 
  3、檢測器:干涉光束經(jīng)過(guò)樣品后,被聚焦到檢測器上。檢測器將干涉光束轉換為電信號,輸出給計算機系統進(jìn)行處理。檢測器通常采用汞鎘碲(MCT)檢測器或氘化三苷肽硫酸鹽(DTGS)檢測器等高靈敏度檢測器。
 

立式傅立葉變換紅外光譜儀

 

  4、傅立葉變換:計算機系統對檢測器輸出的電信號進(jìn)行傅立葉變換,將干涉圖轉換為紅外光譜圖。傅立葉變換是一種數學(xué)方法,可以將復雜的信號分解為簡(jiǎn)單的正弦波和余弦波的組合。通過(guò)對干涉圖進(jìn)行傅立葉變換,可以得到樣品在紅外光譜區域的吸收特性。
 
  5、光譜分析:最后,計算機系統對紅外光譜圖進(jìn)行數據處理和分析,得到樣品的化學(xué)成分和結構信息。通過(guò)與已知化合物的光譜數據庫進(jìn)行比對,可以實(shí)現對樣品中化合物的定性和定量分析。
 
  總之,立式傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理是通過(guò)測量樣品在紅外光譜區域的吸收特性,獲取樣品的化學(xué)信息。它采用干涉儀產(chǎn)生干涉光束,經(jīng)過(guò)傅立葉變換得到紅外光譜圖,最終實(shí)現對樣品的化學(xué)成分和結構分析。還具有高靈敏度、高分辨率、快速測量等優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于材料科學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境監測等領(lǐng)域。
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