傅里葉變換紅外光譜儀主要由邁克爾遜干涉儀和計算機(jī)組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發(fā) 出的光分為兩束后形成一定的光程差,再使之復(fù)合以產(chǎn)生干涉,所得到的干涉圖函數(shù)包含了光源的全部頻率 和強(qiáng)度信息。用計算機(jī)將干涉圖函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換,就可計算出原來光源的強(qiáng)度按頻率的分布。 它克服了色散型光譜儀分辨能力低、光能量輸出小、光譜范圍窄、測量時間長等缺點(diǎn)。它不僅可以測量各種氣體、固體、液體樣品的吸收、反射光譜等,而且可用于短時間化學(xué)反應(yīng)測量。目前,紅外光譜儀在電子、化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。
優(yōu)點(diǎn)
傅里葉紅外光譜儀的產(chǎn)生是一次革命性的飛躍。與傳統(tǒng)的分光光譜儀相比,傅里葉紅外光譜儀具有以下優(yōu)勢:
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀的掃描速度比色散型儀器快數(shù)百倍,而且在任何測量時間內(nèi)都能獲得輻射源的所有頻率的全部信息,即所謂的“多路傳輸”。掃描速度的快慢主要由動鏡的移動速度決定的,動鏡移動一次即可采集所有信息。
具有很高的分辨率
分辨率是紅外光譜儀的主要性能指標(biāo),是指光譜儀對兩個靠得很近的譜線的辨別能力。一般棱鏡式紅外分光光度計的分辨率在1000cm-1處為3cm-1。光柵式儀器在1000cm-1處可達(dá)0.2cm-1,而傅里葉變換紅外光譜儀在整個光譜范圍內(nèi)可達(dá)0.1cm-1~0.005cm-1。
波數(shù)精度高
現(xiàn)代He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度和強(qiáng)度穩(wěn)定度都是非常高的,頻率穩(wěn)定度優(yōu)于5*10-10,因此在計算的光譜中有很高的波數(shù)精度和準(zhǔn)確度,通?蛇_(dá)到0.01cm-1。
極高的靈敏度
傅里葉變換紅外儀沒有狹縫的限制,輻射通量只與干涉儀的平面鏡大小有關(guān),在同樣的分辨率下,其輻射通量比色散型儀器大得多,從而使檢測器接受的信噪比增大,因此具有很高的靈敏度,可達(dá)10-9~10-12g。
光譜范圍寬
傅里葉變換紅外儀只要能實(shí)現(xiàn)測量儀器的元器自動轉(zhuǎn)換,就可以研究整個近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外10000cm-1~10cm-1的光譜。這對測定無機(jī)化合物和金屬有機(jī)化合物十分有利。
在食品檢測中的應(yīng)用:
酒制品檢測分析:采用近、中紅外光譜的貝葉斯信息融合技術(shù)對葡萄酒原產(chǎn)地進(jìn)行快速識別,建模集準(zhǔn)確率為87.11 %,檢驗(yàn)集準(zhǔn)確率為90.87 %,提高判別的準(zhǔn)確度,為葡萄酒原產(chǎn)地真?zhèn)巫R別提供了一種高效低成本的新方法。
蜂蜜檢測分析:紅外圖譜分析儀結(jié)合化學(xué)計量軟件建立蜂蜜產(chǎn)地真假判別模型判別蜂蜜正品和其它地區(qū)蜂蜜樣品,準(zhǔn)確率達(dá)90.3 %,為蜂蜜真?zhèn)舞b別提供了一種有效的方法
谷類檢測分析:紅外光譜對涂有和摻有礦物油的大米進(jìn)行定性鑒別
果蔬檢測分析:通過傅里葉紅外光譜技術(shù)對di 百蟲和辛硫磷兩種農(nóng)藥的紅外光譜測量和分析,快速檢測蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀的掃描速度比色散型儀器快數(shù)百倍,而且在任何測量時間內(nèi)都能獲得輻射源的所有頻率的全部信息,即所謂的“多路傳輸”。掃描速度的快慢主要由動鏡的移動速度決定的,動鏡移動一次即可采集所有信息。
具有很高的分辨率
分辨率是紅外光譜儀的主要性能指標(biāo),是指光譜儀對兩個靠得很近的譜線的辨別能力。一般棱鏡式紅外分光光度計的分辨率在1000cm-1處為3cm-1。光柵式儀器在1000cm-1處可達(dá)0.2cm-1,而傅里葉變換紅外光譜儀在整個光譜范圍內(nèi)可達(dá)0.1cm-1~0.005cm-1。
波數(shù)精度高
現(xiàn)代He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度和強(qiáng)度穩(wěn)定度都是非常高的,頻率穩(wěn)定度優(yōu)于5*10-10,因此在計算的光譜中有很高的波數(shù)精度和準(zhǔn)確度,通?蛇_(dá)到0.01cm-1。
極高的靈敏度
傅里葉變換紅外儀沒有狹縫的限制,輻射通量只與干涉儀的平面鏡大小有關(guān),在同樣的分辨率下,其輻射通量比色散型儀器大得多,從而使檢測器接受的信噪比增大,因此具有很高的靈敏度,可達(dá)10-9~10-12g。
光譜范圍寬
傅里葉變換紅外儀只要能實(shí)現(xiàn)測量儀器的元器自動轉(zhuǎn)換,就可以研究整個近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外10000cm-1~10cm-1的光譜。這對測定無機(jī)化合物和金屬有機(jī)化合物十分有利。
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀的掃描速度比色散型儀器快數(shù)百倍,而且在任何測量時間內(nèi)都能獲得輻射源的所有頻率的全部信息,即所謂的“多路傳輸”。掃描速度的快慢主要由動鏡的移動速度決定的,動鏡移動一次即可采集所有信息。
具有很高的分辨率
分辨率是紅外光譜儀的主要性能指標(biāo),是指光譜儀對兩個靠得很近的譜線的辨別能力。一般棱鏡式紅外分光光度計的分辨率在1000cm-1處為3cm-1。光柵式儀器在1000cm-1處可達(dá)0.2cm-1,而傅里葉變換紅外光譜儀在整個光譜范圍內(nèi)可達(dá)0.1cm-1~0.005cm-1。
波數(shù)精度高
現(xiàn)代He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度和強(qiáng)度穩(wěn)定度都是非常高的,頻率穩(wěn)定度優(yōu)于5*10-10,因此在計算的光譜中有很高的波數(shù)精度和準(zhǔn)確度,通?蛇_(dá)到0.01cm-1。
極高的靈敏度
傅里葉變換紅外儀沒有狹縫的限制,輻射通量只與干涉儀的平面鏡大小有關(guān),在同樣的分辨率下,其輻射通量比色散型儀器大得多,從而使檢測器接受的信噪比增大,因此具有很高的靈敏度,可達(dá)10-9~10-12g。
光譜范圍寬
傅里葉變換紅外儀只要能實(shí)現(xiàn)測量儀器的元器自動轉(zhuǎn)換,就可以研究整個近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外10000cm-1~10cm-1的光譜。這對測定無機(jī)化合物和金屬有機(jī)化合物十分有利。
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀的掃描速度比色散型儀器快數(shù)百倍,而且在任何測量時間內(nèi)都能獲得輻射源的所有頻率的全部信息,即所謂的“多路傳輸”。掃描速度的快慢主要由動鏡的移動速度決定的,動鏡移動一次即可采集所有信息。
具有很高的分辨率
分辨率是紅外光譜儀的主要性能指標(biāo),是指光譜儀對兩個靠得很近的譜線的辨別能力。一般棱鏡式紅外分光光度計的分辨率在1000cm-1處為3cm-1。光柵式儀器在1000cm-1處可達(dá)0.2cm-1,而傅里葉變換紅外光譜儀在整個光譜范圍內(nèi)可達(dá)0.1cm-1~0.005cm-1。
波數(shù)精度高
現(xiàn)代He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度和強(qiáng)度穩(wěn)定度都是非常高的,頻率穩(wěn)定度優(yōu)于5*10-10,因此在計算的光譜中有很高的波數(shù)精度和準(zhǔn)確度,通?蛇_(dá)到0.01cm-1。
極高的靈敏度
傅里葉變換紅外儀沒有狹縫的限制,輻射通量只與干涉儀的平面鏡大小有關(guān),在同樣的分辨率下,其輻射通量比色散型儀器大得多,從而使檢測器接受的信噪比增大,因此具有很高的靈敏度,可達(dá)10-9~10-12g。
光譜范圍寬
傅里葉變換紅外儀只要能實(shí)現(xiàn)測量儀器的元器自動轉(zhuǎn)換,就可以研究整個近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外10000cm-1~10cm-1的光譜。這對測定無機(jī)化合物和金屬有機(jī)化合物十分有利。