1. 傅里叶红外光谱原理图

傅里叶变换是一种将信号从时域转换为频域的数学方法。在傅里叶变换中，一个连续函数可以用一系列正弦和余弦函数的加权和表示。对于物质而言，每个化学键都具有唯一的振动频率，并且在吸收或反射特定波长处发生能量转移。这种振动被称为“伸缩”或“摆动”，并可以通过测量样品与入射辐射相互作用后所产生的吸收带来判断。

然而，在研究过程中很难直接观察样品分子如何振动。因此，傅立叶红外（FTIR）分析技术提供了解决方案，它利用借助于中间件使得上述现象更容易地进行可视化呈现。

在FTIR进行操作之前，要预先获得SP（Spectrometer）硬件、软体调校好参数及其能够科学配合以上所需条件运作才有效果；同时还需要使用一个实现光谱数据采集的检测器。对于FTIR，有几个关键部件：

- 入射辐射源：在样品后方放置一束广谱的连续波长光线，例如黑体辐射源。

- 可调干涉仪：具有可变间隔的两块反光镜，在其中任意一处信号被折回而相遇时将形成各种干涉图案。

- 用于记录和处理数据的检测器：转换为电流或电压信号，以便进行数字助推。

当入射光通过样品时，它会与分子中的化学键发生相互作用并牵引出该物质震动产生所需能量。当这些伸缩振动带结束并且回到稳定状态时排放过量能量，并且散布出来使得原本时间上可以看做正弦或斜线状谱带扰乱成分离、间断性加重、直接告诉观察者即刻。

因此我们需要让这台设备捕捉到每个特定频率（代表不同化学键）下发生了多少次振荡/积累行为，进而形成原始 质谱面（PSD）。然后借由傅立叶变换方法得到最终的光谱图，使我们了解样品中各种化学键及其数量。

2. 傅里叶红外光谱仪图谱分析

完成FTIR实验后得到的是一个数据文件，其中包含峰位置、强度和宽度等信息。如何利用这些数据来进行准确的配比分析是非常重要但也往往被人忽略掉的步骤。

在处理这类数据之前，需要进行以下预处理操作：

- 数据平滑：将原始信号中存在高频噪声或异常波动平滑。

- 波长校正：校正系统漂移对产生影响。

- 基线校正：消除背景信号对谱带宽度测量造成影响。

然后就可以利用不同方法对数据进行定性和/或定量分析：

1) 定性分析

当只考虑光谱特征而无法精确定量时，亲手观察、整合有趣结果显得格外重要。与传统资料库查询最相似颇为方便；一目了然地看出机理是否符合逻辑，则可作为进一步研究行动计划决策做参考标准。

2) 定量分析

随着用户提供当前样品中的物质列表，因此可根据各个峰值强度和强度关系计算物品的确切含量。对于样品中不同成分之间会有相互作用并产生交叉谱带问题，这就需要额外依赖多元线性回归等数学工具。

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3. 傅里叶红外光谱仪在科研领域的应用

格世迈傅里叶红外气体分析仪是一款利用FTIR技术的分析仪器，特别设计用于气体分析。它自带的光谱图库包含近200多种气体的光谱数据，使得该设备能够检测和分析多种气体组分。这一庞大的图谱库极大地增强了仪器的应用灵活性和分析能力，使其能够应对各种复杂的分析需求。

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