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【傅里叶红外ATR,TR是什么】傅里叶红外ATR与TR的原理及应用:全面解析

承天示优官方账号 2023-05-11 资讯 1840 views 0


傅里叶红外(ATR)技术

傅里叶红外(ATR)技术是一种广泛应用于化学分析、材料表征以及生物医药领域等研究中的光谱学方法。该技术基于原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)上设计的全内反射法(Attenuated Total Reflection, ATR),通过将样品放在有折射率不同窗口和棱镜相接触处,使得入射光强度迅速衰减并几乎全部反射回来。

使用ATR可以很方便地获得大量信息,例如组成或者结构变化等,并且无需对样品进行特殊处理,适用范围非常广。此外,ATR还具备快速测量及高精度定性定量等优点,在利用FT-IR进行实时监测、表面检验以及失效分析方面也被广泛采用。

TR(Total Reflectance)技术

Total Reflectance(TR)是一种单纵模共振器传感器(Single-mode Resonant Cavity Sensor, SRCS)压缩式椭圆型球谐函数(Ellipsoidal Harmonics)的光学技术,可评估样品表面特征。TR方法主要利用多次反射并产生干涉图案来量化表面反射率。

该技术最大的优点是可以实现高灵敏度和较低检测限,并且可以使用波长依赖模型进行信号处理获得更好的分析结果。此外,TR还适用于小颗粒、纳米材料、生物医药等领域,在制备同质异形体(Homogeneous Polymorphs)以及监控物种形成过程中也被广泛应用。

傅里叶红外ATR与TR在化学分析及其他领域中的应用

1. 化学分析

由于两者均基于反射原理,因此它们被广泛应用于化学研究和实验中包括有机合成、裂解代谢产物鉴定、聚合物表征等方面。FT-IR傅里叶转换红外(ATR)非常适合快速地执行定性和定量流程控制,并能够实时跟踪相关过程变化情况等。

而Total Reflectance(TR)则可以通过光也没有接触到样品就能达到不同深度的穿透,因此被广泛用于固体颗粒(例如浸膏和干燥植物)、涂层等的表征。

2. 物理学

傅里叶红外ATR可以评估流体中物质分布情况以及生产过程。交替优化样品准备技术或者使用多个探测器并联采集可以极大地提高实验数据收集效率,并且由于只能访问样品和检量管之间的空气介质所以具有非常好的选择性。

而TR在不同种类材料中仍然能够展现出良好的稳定性,因此也成为了很多物理学相关问题解答时需要用到工具之一。

3. 生命科学

傅里叶红外(ATR)可直接将生物染色组织切片放置于ATR晶格上来获取微观结构信息。与传统光谱线扫描相比,在较短时间内得到更详细结果是最大优势。同时,FT-IR(ATG)配合光谱图像分析软件PASWSPS(Principia Acoustic Sputtering Variables Software Package for Spectroscopy)还可进行二次微操作:对获得位点注水型胞素基团振动模式诊断,并通过识别区分RNA或DNA序列。

而TR(Total Reflectance)则具有超高的灵敏度和水平探测深度,能够准确评估细胞膜中不同化合物的相对含量以及表面特征。

结论

傅里叶红外(ATR)与Total Reflectance(TR)技术是两种应用广泛、优点明显并且非常有效的光学谱学技术。它们在各自领域内发挥着重要作用,并被视为实验研究所必需工具之一。然而,在选择使用哪种技术时需要根据实际需求确定,建立正确选型方案才能取得更好效果和结果。

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