【傅里叶红外线光谱仪原理】傅里叶红外线光谱仪原理及傅里叶红外光谱仪的应用|资讯|承天示优

一、傅里叶变换与红外线光谱

在分析物质结构时，使用吸收石英等晶体使得可见和近紫外部分的辐射中即可消除强度。当然也可以通过利用电子跃迁产生特有颜色而确定化合物种类。但是在很多情况下，我们希望了解复杂混合物中存在哪些基本单元，并且这些单元之间如何交互。

由于大多数高分子和低聚体都不透明且对紫外辐射过分敏感（其吸收极限为180nm），因此需要其他形式的识别技术。其中最广泛使用的是IR（infrared）或者FT-IR （Fourier transform infrared spectroscopy ，傅里叶变换红外光谱）。

所谓 IR 谱就是记录样品对 IR 辐射检测器上能量输出随着波长变化而发生怎样的改变。每个样品都会使固定数量的波长被吸收；同时还将损耗同等长度范围内所有其他波长带。图2为化合物及其相应光谱。

FT-IR 用于分析和检测各种有机化合物和无机材料；尤其在质量保证 , 化学品的制造, 食品加工等领域起着关键作用。其中FT 表示 Fourier transform（傅里叶变换）而且它是通过光学多路征转器改变一个时间域信号到频率域信号的过程。

图3. 显式了FT-IR 测量原理。

此时，电子传输会根据某些确定的算法从交错的时间序列计算出对应的频率分布。由于这样的处理，能够获得更高分辨率、灵敏度以及准确性，并可以识别极少量或微弱样品中存在成千上万个组特征吸收峰。

在常见实验设备中，一束波长范围内连续可调整 IR 光线被采集经过待测试样后再产生的强度与未采集之前入射光线之间比较来确认被测样本对不同波长所表现出来的反应差异。

FT – IR 在多个领域得到了广泛使用，具体包括：生物医学、食品工业、环境监测和农药存储等。以下将对其中几个行业进行简要叙述：

1. 生物医学

FT-IR 可以通过研究抗生素，血红蛋白和肌酸等成分的结构提高诊断技能。同时这也可以被应用于检测人类皮肤的老化情况，并且还可以帮助推进所有种类非常规治疗手段。

2. 食品工业

在食品加工业中可能会使用 FT – IR 来确定不同菌株之间的差异; 处理流程对产品质量产生影响并观察其变化；控制发酵期度数；确定油、水潜在相互作用性等。

3. 环境监测

在环境科学方面，利用FT -IR 技术来评估土壤污染级别, 检查有机污染源点并分析它们是否已呈现出可氧化状态；从而更好地支持一系列保护适当健康水平政策。

4. 农药存储

在农药存储环节，IR 可以用来测定酸度 , 有机物含量等指标并通过多元分析确定其总品质。此外还可以识别和确认发现到的异物。

综上所述，FT - IR 技术是一项有效的工具，并被广泛应用于众多领域中。它有助于人们理解心理生态体系、材料科学、医疗保健以及其他重要领域，并使得我们对世界更加深入地认识，从而为未来提供了广阔的发展空间。

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