傅立葉變換紅外光譜儀是一種通過分析物質(zhì)在紅外區(qū)域吸收的光譜來研究分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分的儀器。與傳統(tǒng)的紅外光譜儀相比，F(xiàn)TIR具有高靈敏度、快速分析和高分辨率等優(yōu)勢，因此在化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、制藥等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
傅立葉變換紅外光譜儀的主要組成部分：
1.光源
通常采用寬光譜的紅外光源，常見的光源有氘燈、鎢燈和硅光源等。這些光源發(fā)出的紅外光覆蓋了一定的波長范圍，通常為4000cm?¹到400cm?¹的波數(shù)范圍。
2.干涉儀
干涉儀是FTIR中最為核心的部件之一，它的作用是將光源發(fā)出的單色紅外光分成兩束，其中一束經(jīng)過樣品，一束通過固定的路徑。這兩束光經(jīng)過不同路徑后重新合并，形成干涉信號(hào)。干涉信號(hào)包含了樣品的頻率信息，通過傅立葉變換將其轉(zhuǎn)換為紅外吸收光譜。
3.樣品室
樣品室是FTIR的關(guān)鍵部分，樣品在此處接受紅外輻射。樣品可以是固體、液體或氣體，F(xiàn)TIR可以通過改變樣品的形態(tài)和厚度來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。固體樣品通常通過壓片法或者薄膜法進(jìn)行處理，液體樣品可以通過液體池來測量。
4.檢測器
檢測器用于接收通過樣品后的紅外光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。常用的檢測器有熱電偶檢測器（如DTGS）、光電二極管（如MCT探測器）等。檢測器的選擇直接影響到FTIR儀器的靈敏度和信號(hào)強(qiáng)度。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)將干涉信號(hào)經(jīng)過傅立葉變換后生成最終的紅外吸收光譜。系統(tǒng)會(huì)將每個(gè)吸收峰的波數(shù)與其對應(yīng)的分子振動(dòng)模式進(jìn)行比對，從而得到樣品的物質(zhì)成分信息。
傅立葉變換紅外光譜儀的優(yōu)勢：
1.高靈敏度
FTIR采用干涉儀和傅立葉變換技術(shù)，使其能夠快速收集到較為完整的紅外光譜數(shù)據(jù)。因此，F(xiàn)TIR能夠以較高的靈敏度測量微量樣品，適用于各種復(fù)雜的樣品分析。
2.高分辨率
能夠提供較高的光譜分辨率，通常可以達(dá)到0.5cm?¹，甚至更高的分辨率。這對于研究化學(xué)成分復(fù)雜的樣品非常重要。
3.快速分析
傳統(tǒng)的紅外光譜儀需要逐步掃描每個(gè)波長的信號(hào)，而FTIR可以同時(shí)測量所有的頻率，并通過傅立葉變換快速生成紅外光譜。因此，可在短時(shí)間內(nèi)獲得完整的光譜數(shù)據(jù)，極大地提高了工作效率。
4.非破壞性分析
是一種非接觸式、非破壞性的分析方法。由于紅外光波長較長，通常不會(huì)對樣品造成破壞，因此可以用于對珍貴、脆弱或不可替代樣品的分析。
5.廣泛的應(yīng)用范圍
不僅適用于固體、液體、氣體樣品的分析，還能夠進(jìn)行表面分析、薄膜測量等。它在化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
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更新時(shí)間：2025-08-01
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