FTIR 光譜儀如何工作
什么是 FTIR?
傅立葉變換紅外光譜 (FTIR) 是一種特殊的紅外光譜。與色散型紅外光譜不同的是,色散元件會(huì)將入射光分解成其光譜組分,并在 FTIR 中對(duì)每個(gè)成分進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量,一次一個(gè)(“掃描"),同時(shí)測(cè)量所有光頻率。然后通過(guò)傅里葉變換數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換得到 IR 光譜。由于 FTIR 光譜可同時(shí)測(cè)量所有頻率,因此與掃描技術(shù)相比,F(xiàn)TIR 的分析速度更快。
FTIR 如何工作?
傅里葉變換紅外 (FTIR) 光譜同時(shí)檢測(cè)光源的所有光譜成分。并對(duì)入射光的光譜組分進(jìn)行修改,以獲得 FTIR 光譜。因此,F(xiàn)TIR 檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)具有時(shí)間依賴性。傅里葉變換數(shù)學(xué)運(yùn)算會(huì)將檢測(cè)器信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換為頻域(最終以波數(shù)顯示,cm-1),進(jìn)而生成大家所熟知的 FTIR 光譜
FTIR 光譜儀如何工作?
所有傅里葉變換紅外 (FTIR) 光譜儀都需要三個(gè)基本組件:
當(dāng)紅外光進(jìn)入干涉儀時(shí),分光器將光分成兩個(gè)光束。第一光束被定鏡反射,而第二光束被動(dòng)鏡反射。動(dòng)鏡會(huì)不斷地前后移動(dòng),第二光束會(huì)根據(jù)其位置而傳播更長(zhǎng)或更短距離。兩個(gè)光束在分束器處再次相遇,并相互干擾。由于第二個(gè)光束傳播距離的變化,從干涉儀發(fā)出的紅外光束的頻率分布不斷改變。檢測(cè)器記錄此“干涉圖",通過(guò)計(jì)算機(jī)將信號(hào)強(qiáng)度與時(shí)間(= 鏡位置)的函數(shù)傅里葉轉(zhuǎn)換為頻率譜,即信號(hào)強(qiáng)度與頻率/波數(shù)的函數(shù)。
干涉儀的原理示意圖 — 現(xiàn)代傅里葉變換紅外 (FTIR) 光譜儀的核心。
一個(gè)發(fā)射紅外光的紅外光源
一個(gè)會(huì)隨時(shí)間變化改變紅外光光譜組成的干涉儀
一個(gè)測(cè)量光強(qiáng)度的檢測(cè)器