• 本文目录导读：
• 1、什么是傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)
• 2、如何进行傅里叶红外光谱测试？
• 3、如何处理获得FTIR图像？
• 4、FTIR图像解析
• 5、傅里叶红外光谱技术在实际应用中的意义

什么是傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)

傅里叶变换（Fourier Transform）是数学中很重要的一种函数变换方式，它可以将一个时域上的信号转化成频域上对应的信号。在实验科学中，我们通过使用FTIR技术来了解有机和无机材料样品中分子之间不同键结构和功能基团等信息。

FTIR光谱采用电磁波辐射使得透过样品后测量该吸收辐射能量的强度，而这个被吸收掉的能量正好与分子振动所需能量相符合。在每一个特定波长处都会产生指示分子运动情况、联系化学组份或者其细节结构信息。

如何进行傅里叶红外光谱测试？

首先需要准备待测物质，并制成片状、薄片或块态放入光路中进行检测，在此期间需要将处理好待测试剂放置于空白容器并置于锥形闪耀区下方。

选定仪器的最佳波数范围，避免敏感度太高或太低影响测试质量。设定辐射能源，以产生可供红外检测的光波长度。

收集样品与空白容器在该特定频率下，并记录两者之间吸收度差别值，用以计算出每个片段的相对强度和断面积。根据录制到数据可以通过计算和绘图得知傅里叶变换电磁谱吸收曲线。

如何处理获得FTIR图像？

我们需要将比色斑从紫外至近红外等大约10000 nm宽的范围内分成几小块进行操作。为了更好理解这些块是怎么由原始信号生成并联合其工作过程，请参考下文。

所有衰减信号数据必须是由沙漏形窗口系列所卷积并加权后才能被读取识别成物种譬如石英碟、全反镜式晶体四侧抛锥角布拉格元件或法拉第旋转棒（Faraday rotation plates）。经过触发源激活后被接受前往目标样品区域的同步控制延迟（Synchronous Control Delay）及宽带滤波器（Broadband filter）所产生的衰减光谱记录。

然后对原始数据进行傅里叶变换，生成一组用于表示样品的红外相应频率信息。最终在图像平面上按照不同颜色和强度将吸收值呈现出来。

FTIR图像解析

FTIR图像由横坐标波数（cm-1）与纵坐标吸收强度或反射率构成。图形显示了某晶体物质中存在哪些化学键、功能基团以及杂质等有关分子结构的信息。这种技术可以用于表征有机和无机化合物、高分子材料、医药制剂等，并且具有快速实时和非侵入性检测优点。

需要注意到，对于复杂物质，在获得完整有效谱线之前可能需要多次重复测试；而如果未能获取排除试验条件下其他影响因素干扰或模拟信号经处理后仍不能共振区正确识别目标结构，则应考虑进一步改良；同时为了确保工作效果稳定可靠，请根据指南每周或半年对设备进行保养调试。

傅里叶红外光谱技术在实际应用中的意义

傅里叶红外光谱测试技术是材料科学与工程以及分析、环保、医药等领域普遍采用的一种高效且成本低廉的研究手段，具有以下优点：

1.非侵入性：样品不需要准备化学处理和标记，可以快速、直接地进行分析。

2.信息量大：物质吸收区间包括整个可见光以及紫外线之上，在检测过程中获取到涵盖多种分子结构相关信号数据。

3.结果快速有效并易于操作：对于单组分或者混合溶液都能够迅速获得代表性图像，并对比样品定位特异性位置上元素含量水平变化。

4.文献基础支持丰富：FTIR应用范畴广泛，不同行业专家已经开展了很多非常透彻具体的实战案例和完善方案建议供人参考借鉴。

因此，将来通过进一步加强仪器精度、提高设备自动化控制程序等方式发展FTIR将会是一个长期而有前景的任务。

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