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立式傅立叶变换红外光谱仪的工作原理是什么?

更新日期:2024-06-20      点击次数:164
  立式傅立叶变换红外光谱仪是一种用于分析样品化学成分和结构的仪器。它通过测量样品在红外光谱区域的吸收特性,可以获取样品的化学信息。立式傅立叶变换红外光谱仪的工作原理主要包括以下几个方面:
 
  1、红外光的发射和接收:红外光源发出宽波段的红外光,经过光束分离器后,被分为两束相互垂直的光束。其中一束光束照射到样品上,另一束光束作为参考光束。样品中的化学成分会对照射的红外光产生吸收,形成特定的吸收谱图。同时,参考光束被反射回光束分离器。
 
  2、干涉仪:核心部件是干涉仪,通常采用迈克尔逊干涉仪。干涉仪中的分束器将红外光束分为两束,分别照射到固定镜和移动镜上。两束光经过反射后再次汇合,形成干涉光束。由于移动镜的位置不断变化,导致两束光的光程差也随之改变,从而产生干涉现象。
 
  3、检测器:干涉光束经过样品后,被聚焦到检测器上。检测器将干涉光束转换为电信号,输出给计算机系统进行处理。检测器通常采用汞镉碲(MCT)检测器或氘化三苷肽硫酸盐(DTGS)检测器等高灵敏度检测器。
 

立式傅立叶变换红外光谱仪

 

  4、傅立叶变换:计算机系统对检测器输出的电信号进行傅立叶变换,将干涉图转换为红外光谱图。傅立叶变换是一种数学方法,可以将复杂的信号分解为简单的正弦波和余弦波的组合。通过对干涉图进行傅立叶变换,可以得到样品在红外光谱区域的吸收特性。
 
  5、光谱分析:最后,计算机系统对红外光谱图进行数据处理和分析,得到样品的化学成分和结构信息。通过与已知化合物的光谱数据库进行比对,可以实现对样品中化合物的定性和定量分析。
 
  总之,立式傅立叶变换红外光谱仪的工作原理是通过测量样品在红外光谱区域的吸收特性,获取样品的化学信息。它采用干涉仪产生干涉光束,经过傅立叶变换得到红外光谱图,最终实现对样品的化学成分和结构分析。还具有高灵敏度、高分辨率、快速测量等优点,广泛应用于材料科学、生物科学、环境监测等领域。
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