Инфракрасный спектрометр преобразования Фурье представляет собой прибор для изучения молекулярной структуры и состава вещества путем анализа спектра поглощения вещества в инфракрасной области. По сравнению с традиционными инфракрасными спектрометрами FTIR обладает преимуществами высокой чувствительности, быстрого анализа и высокого разрешения и поэтому широко используется во многих областях, таких как химия, материаловедение, мониторинг окружающей среды и фармацевтика.

инфракрасный спектрометр преобразования ФурьеОсновные компоненты:
1. Источники света
Обычно используются широкополосные инфракрасные источники света, общие источники света включают дейтериевые лампы, вольфрамовые лампы и кремниевые источники света. Инфракрасный свет, излучаемый этими источниками света, покрывает определенный диапазон длин волн, обычно от 4000cm ⁻ до 400cm ⁻ 1.
2. Интерферометр
Интерферометр является одним из наиболее важных компонентов FTIR, и его роль заключается в том, чтобы разделить монохромный инфракрасный свет, излучаемый источником света, на два пучка, один из которых проходит через образец, а другой - по фиксированному пути. Эти два луча света сливаются по разным путям, образуя интерференционные сигналы. Интерферометрический сигнал содержит информацию о частоте образца, которая преобразуется в инфракрасный спектр поглощения с помощью преобразования Фурье.
3. Камера для отбора проб
Камера для образцов является ключевой частью FTIR, где образцы получают инфракрасное излучение. Образец может быть твердым, жидким или газообразным, и FTIR может быть соответствующим образом скорректирован путем изменения формы и толщины образца. Твердые образцы обычно обрабатываются методом прессования или пленки, а жидкие образцы могут быть измерены с помощью жидких бассейнов.
4. Детекторы
Детекторы используются для приема сигналов инфракрасного света после прохождения проб и преобразования их в электрические сигналы. К числу часто используемых детекторов относятся детекторы термопар (например, DTGS), фотодиоды (например, детекторы MCT) и т.д. Выбор детектора напрямую влияет на чувствительность и интенсивность сигнала прибора FTIR.
5. Системы обработки данных
Система обработки данных отвечает за формирование окончательного инфракрасного спектра поглощения интерферометрического сигнала после преобразования Фурье. Система сравнивает количество волн на каждом пике поглощения с соответствующими молекулярными вибрационными режимами, чтобы получить информацию о составе материала образца.
Преимущества инфракрасного спектрометра преобразования Фурье:
1. Высокая чувствительность
В FTIR используются интерферометры и технологии преобразования Фурье, что позволяет быстро собирать более полные инфракрасные спектральные данные. Таким образом, FTIR может измерять микроскопические образцы с высокой чувствительностью и подходит для различных сложных анализов проб.
2. Высокое разрешение
Способность обеспечить более высокое спектральное разрешение, как правило, может достигать 0,5cm ⁻1 или даже более высокого разрешения. Это важно для изучения образцов со сложным химическим составом.
3. Оперативный анализ
Традиционные инфракрасные спектрометры требуют постепенного сканирования сигналов на каждой длине волны, в то время как FTIR может измерять все частоты одновременно и быстро генерировать инфракрасный спектр с помощью преобразования Фурье. Таким образом, наличие полных спектральных данных за короткое время значительно повышает эффективность работы.
4. Неразрушающий анализ
Это бесконтактный, неразрушающий метод анализа. Поскольку инфракрасный свет имеет более длинную длину волны и обычно не наносит ущерба образцам, его можно использовать для анализа ценных, уязвимых или незаменимых образцов.
5. Широкая сфера применения
Применяется не только для анализа проб твердых веществ, жидкостей и газов, но и для анализа поверхности, измерения пленки и так далее. Он широко используется во многих областях, таких как химия, материаловедение, мониторинг окружающей среды, тестирование пищевых продуктов и биомедицина.