承天示优本文目录导读：
一、傅里叶红外光谱图原理
傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术是基于物质对电磁辐射特定波长的吸收来分析样品内部组分的一种方法。该技术的核心原理在于，样品中的分子具有特定的振动和转动模式。当这些分子与穿过样品的红外辐射发生相互作用时，会选择性地吸收特定频率的辐射，从而导致分子能级的变化。
此技术采用的是物理学家约瑟夫·傅里叶的理论，即任何复杂的周期性函数都可以分解为一系列简单的正弦和余弦函数的和。FTIR中，通过对穿过样品后的辐射信号进行傅里叶变换处理，可以将时间域上的复杂信号转换成频率域上的简单清晰信息。这一处理过程涉及到测量并记录样品对红外辐射的透射或反射所导致的光强度变化，通过这些变化得到的数据进行数学上的傅立叶变换，从而生成一个频率域的光谱曲线，即傅里叶变换红外光谱图。
FTIR光谱图能够明确显示样品中不同分子对特定红外波长的吸收特性，每种分子由于其独特的化学结构，会在光谱图上形成特定的“指纹”吸收峰。这些吸收峰的位置和强度可以用来定性和定量地分析样品中含有的各种化合物，使FTIR成为一种高度精确和可靠的分析工具。
图示为 承天示优 傅里叶红外光谱分析仪 DX4000 软件 Calcmet界面示意图。
二、傅里叶红外光谱仪结构图详解
光谱仪结构图
（1）傅里叶红外光谱仪的工作原理涉及光源发出的红外光首先通过光阑，其中光阑的作用是调节进入系统的光的强度。经过调节后的光被反射镜接收，该反射镜将光反射至干涉仪。干涉仪的核心功能是将接收到的连续光谱光分成两束光，这两束光在特定路径中行进后再次合并，产生干涉效果。这种干涉光包含了样品信息的原始数据，是通过积分方程来描述的，使得原始的时间域信号可以通过傅里叶变换转换为频率域信号，简化了光谱的解析过程。
随后，干涉仪产生的干涉光被引导至样品室，部分光被样品吸收，而未被吸收的光则通过样品，反射镜进一步将其引导至检测器。检测器接收到的干涉光模式，即干涉图，随后被传输到计算机软件进行分析。在计算机中，这些干涉图经过傅里叶变换处理，最终转换成为光谱图，显示了样品对不同波长红外光的吸收情况。通过解析这一光谱图，可以识别和量化样品中的化学成分。这一整个过程免去了传统红外光谱分析中需要的分光步骤，提高了分析的效率和灵敏度。
（2）中红外光源是关键组成部分之一，其主要类型包括硅碳棒光源、陶瓷光源和EVER-GLO光源等。这些光源通常采用空气冷却系统，能够提供稳定的红外辐射。特别地，EVER-GLO光源作为改进的硅碳棒光源，其使用寿命大约为2000小时，显示了技术的进步。
另一种光源，高压汞弧灯，因其出色的发射能力，在低波数区域也能有效检测物质的变化。然而，由于它同时发射紫外光和可见光，使用时需要通过滤光片来减少这些非目标波长光源的影响，并且强烈的光源可能对检测器造成伤害。
激光光源则以其强大的能量输出而著称，能量级比普通光源高出数倍，但在中红外区域的应用受到波长范围的限制，主要集中在900至1800波数区域。
干涉仪是FTIR系统的核心部件，特别是在中红外区域，分束器材质通常选用溴化钾(KBr)或碘化铯(Csl)，这些材质对中红外光具有良好的透光性。干涉仪通过分束器将入射光分成两束，这两束光沿着不同路径传播后再合并，由于路径差异，重组时的相位差会产生干涉现象。这种干涉效果通过改变两束光的路径长度来记录，形成的干涉图样包含了丰富的样品信息。
最后，通过对这些干涉图样进行傅里叶变换，可以将收集到的时间域（或路径差）信息转换成频率域的光谱信息。FTIR技术利用这一原理，能够高效且灵敏地同时收集整个光谱范围内的数据，极大地提高了化学物质分析的能力。
元器件解释
傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术是一种用于分析材料组成的先进方法，其核心在于测量样品对红外辐射的吸收情况。FTIR系统主要由四个关键部分构成：样品室、光源、干涉仪和检测器。下面对这些部分进行详细解析：
样品室：这是放置待分析样品的区域。实验过程中，维持样品室内温度的稳定性极为重要，以避免外部气流对实验结果的干扰。
光源：光源的作用是提供一定波长范围内的连续光谱，以确保能够覆盖样品可能吸收的所有“指纹”区域。常见的光源类型包括针对特定波段的激光光源和能够发出高强度连续光谱的高压氙气弧光源。
干涉仪：干涉仪是FTIR系统中的心脏部件，负责将入射光分成两束，这两束光在空间中平行传输，具有相同的偏振态和频率。在干涉仪中，一束光固定，另一束光通过移动反射镜改变路径长度，产生干涉。最终，这两束光在检测器处重新合并，形成干涉图案。
检测器：检测器的角色是将干涉仪输出的光信号转换成电信号。它通过测量不同波长的红外光引起的电流变化来记录样品对特定波长的吸收情况，进而得到样品的红外光谱。
整个FTIR系统的设计和工作原理确保了能够精确测量和分析样品对红外辐射的吸收特性，从而获得有关样品化学组成的重要信息。通过对干涉仪产生的干涉图案进行傅立叶变换处理，可以得到样品的红外吸收光谱，进一步分析识别样品中的化学物质。
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