一文讀懂傅里葉變換紅外光譜儀

 　　傅里葉變換紅外光譜儀(簡稱FTIR Spectrometer)是一種基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換原理而開發的紅外光譜儀。這種設備在多個領域都有廣泛的應用，如醫藥化工、地礦、石油、煤炭、環保、海關、寶石鑒定和刑偵鑒定等。

　　傅里葉變換紅外光譜儀的工作原理與傳統的色散型紅外分光光度計不同。它主要由邁克爾遜干涉儀和計算機組成，通過干涉儀形成干涉后的紅外光，再經過樣品后到達檢測器。最終，通過傅里葉變換將干涉圖轉換成頻率譜圖，得到樣品的紅外吸收光譜。這種技術的優勢在于其高信噪比、良好的重現性和快速的掃描速度。

　　傅里葉變換紅外光譜儀能夠測量各種氣體、固體和液體樣品的吸收和反射光譜，并且適用于短時間化學反應的測量。它的光學系統包括紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測器和數據處理系統。其中，分束器是邁克爾遜干涉儀的關鍵組件，負責將入射光束分成反射和透射兩部分，然后再使之復合產生干涉。

　　基本組成和工作原理

　　紅外光源：提供不同范圍的光譜，如鎢絲燈、碘鎢燈、硅碳棒等。

　　邁克爾遜干涉儀：核心部件，用于產生干涉圖。

　　探測器：常用的有硫酸三甘鈦(TGS)、鈮酸鋇鍶等。

　　數據處理系統：主要由計算機組成，用于控制儀器操作、收集和處理數據。

　　應用領域

　　●化學領域：用于物質的鑒定、定量分析和結構研究，為化學家提供了強大的分析工具。

　　●生物醫學領域：可用于生物分子的研究，如蛋白質、核酸等，幫助科學家了解生物分子的結構和功能。

　　●材料科學：在材料科學領域的應用包括高分子材料一致性判定、異物分析等，對于新材料的研發和質量控制至關重要。

　　●藥物研發：通過分析藥物分子的紅外光譜，可以了解其化學結構和相互作用，加速藥物的研發過程。

　　●環境監測：在環境監測中的應用包括污染物鑒別、失效分析等，對于環境保護和公共健康具有重要意義。

　　此外，根據使用場景的不同，傅里葉變換紅外光譜儀可以分為專業型和多用途型。專業型儀器包括大氣環境傅里葉紅外光譜儀、太空星載傅里葉光譜儀等，而多功能型則可用于多種物質分析，通常用于實驗室樣品測試。

　　傅里葉變換紅外光譜儀憑借其高分辨率、高波數精度和高靈敏度等優點，成為現代科學研究中的工具之一，廣泛應用于多個領域，幫助科學家們更深入地了解物質的本質和性質。