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【谁创造的傅里叶红外光谱仪】谁创造的傅里叶红外光谱仪及傅里叶红外光谱仪实验原理

承天示优官方账号 2023-04-26 资讯 489 views 0

傅里叶红外光谱仪是一种常用的分析技术工具,它可以通过测量样品在特定波长光线下所吸收或反射来确定其分子结构和化学组成。那么,谁创造了这个有用的仪器呢?

创建者:William W. Coblentz

傅里叶红外光谱仪最初由美国物理学家William W. Coblentz于1909年发明。他设计了一个装置来利用石英晶体作为选择性滤波器,并将被研究物质对电源辐射的吸收转换为电流信号。

Coblentz使用这个装置来测量不同气态元素和化合物在可见范围之外(即远红外区域)的透过率,并描述了许多新颖而重要的结果,包括甲醇、乙醇和丙醇等有机物质中C-H键振动引起强烈吸收现象。

实验原理:Fourier Transform Infrared Spectroscopy

傅里叶红外光谱仪的实验原理是Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)。下面我们来逐步了解。

1. 原始信号采集

首先,需要将样品(或参考物)放置在一个具有方便处理和传输较长波长的、高质量的红外吸收率材料之间的透明窗口上,并使用强度稳定可调光源照射它们。

这些被测体和参考体通过一系列准直器和平行板降低到恒温处,以确保测得的数据精确定量。然后从样品处获得一系列初始信号并进行数字化处理,最终形成FFT(快速傅立叶变换)所需的输入信息。

2. 揭示特征频率区域

其次,在使用FTIR进行分析之前,必须定义感兴趣区域(ROI),同时排除无关紧要且可能干扰结果预期值检查范围内所有基础信号水平中不存在任何偏离情况。

因此,在指定通道模式时可以按照三种主要方式进行选择:全谱扫描模式、单点显微模式和成像傅里叶变换光谱学(iFTS)模式。

3. 峰位分析

当确定ROI时,需要执行特定范围的扫描以收集有关所有精心设计样品或单个化合物的可测量数据。此后,还要执行高级数学计算来将获取到的原始信号转回频域,并通过二阶差分法获得所需参数。

使用这些数据可以快速生成最高质量与各种基本结构特征相关联且完全无需人工干预的谱图,并展示在数字设备上供解读者检查每个峰位及其强度值等信息。

4. Defining spectral regions

最后,在根据指定条件进行实验之前,请确保为处理整体/局部波长区间而选择正确的引导仪和样品准备方法,并对结果进行彻底验证。如果一切正常,则在给出报告之前应该发布序列记录,使任何可能感兴趣并拥有访问权限的科研机构都能随意观察搜集到了哪些主要信息点。

我们已经看到了傅里叶红外光谱仪是如何运作以及它们是如何帮助科学家精确定量化学成分和结构的。这项技术已被广泛应用于纳米科技、建筑材料、生物医学工程等领域,并被视为一个极其有用而高效的实验室工具。

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