傅立葉變換紅外光譜儀的基本原理及構成

傅立葉變換紅外光譜儀的基本原理及構成

傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier Transform Infrared Spectrometer，簡(jiǎn)寫(xiě)為FTIR Spectrometer）,簡(jiǎn)稱(chēng)為傅里葉紅外光譜儀。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開(kāi)發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀（分束器、動(dòng)鏡、定鏡）、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成?？梢詫悠愤M(jìn)行定性和定量分析，廣泛應用于醫藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。

基本原理

光源發(fā)出的光被分束器（類(lèi)似半透半反鏡）分為兩束，一束經(jīng)透射到達動(dòng)鏡，另一束經(jīng)反射到達定鏡。兩束光分別經(jīng)定鏡和動(dòng)鏡反射再回到分束器，動(dòng)鏡以一恒定速度作直線(xiàn)運動(dòng)，因而經(jīng)分束器分束后的兩束光形成光程差，產(chǎn)生干涉。干涉光在分束器會(huì )合后通過(guò)樣品池，通過(guò)樣品后含有樣品信息的干涉光到達檢測器，然后通過(guò)傅里葉變換對信號進(jìn)行處理，最終得到透過(guò)率或吸光度隨波數或波長(cháng)的紅外吸收光譜圖。

結構組成

（1）光源：傅里葉變換紅外光譜儀為測定不同范圍的光譜而設置有多個(gè)光源。通常用的是鎢絲燈或碘鎢 燈（近紅外）、硅碳棒（中紅外）、高壓汞燈及氧化釷燈（遠紅外）。

（2）分束器：分束器是邁克爾遜干涉儀的關(guān)鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，然后 再使之復合，如果可動(dòng)鏡使兩束光造成一定的光程差，則復合光束即可造成相長(cháng)或相消干涉。

對分束器的要求是：應在波數v處使入射光束透射和反射各半，此時(shí)被調制的光束振幅最大。根據使用 波段范圍不同，在不同介質(zhì)材料上加相應的表面涂層，即構成分束器。

（3）數據處理系統：傅里葉變換紅外光譜儀數據處理系統的核心是計算機，功能是控制儀器的操作，收集 數據和處理數據。