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【傅里叶红外变换光谱的优点】傅里叶变换红外光谱法:优点与基本原理解析

承天示优官方账号 2023-05-20 资讯 459 views 0


傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)是一种非常重要的分析技术。作为近年来最流行的一种高级技术之一,该方法因其无损、快速和灵敏度高而被广泛应用于化学、医药、材料科学和环境监测等领域。本文将从傅里叶变换红外光谱法的优点及其基本原理两方面进行详细阐述。

傅里叶变换红外光谱法的优点

1. 非破坏性

相比其他分析技术如质谱和电子显微镜,在使用FTIR时不需要对样品进行任何处理或完全消耗样品,因此可以避免可能产生污染或增加误差的问题。这也使得FTIR成为了许多实验室中首选的工具。

2. 分辨率高

由于利用同步检测信号来获得可操作范围内最佳信噪比(signal-to-noise ratio, SNR), FTIR能够提供极高精度且准确到0.0001 cm-1的分辨率。这种高精度可以解决样品中已知结构物质和未知有机、无机或生物成分之间的复杂化学非典型性。

3. 数据可视化

FTIR提供完整红外区范围内的扫描谱,使得我们可以对光学吸收行为进行定量分析以及了解样本中所参与的化学反应发生区域。此外,所有数据都能够被转换成二维图像(类似热图)以便于直接观察。

4. 灵敏度高

由于傅里叶变换技术具有在干净背景上预测低信号强度,因此 FTIR方法比许多其他光谱技术更加灵敏,并且还具有检测非常小份子质量积累沉淀和少量污染物等特殊形式应用的优势。在环境监测领域尤其是大气科学方面使用广泛。

5. 测试速度快

FTIR能够同时启动多个测试程序然后自动计算出结果并将其输出到电子格式或实时打印设备上进行传输,并且最重要地是它们产生数据集文件极其迅速,在同一时间段内执行多个任意长度的样品测试。

傅里叶变换红外光谱法的基本原理

FTIR技术利用了傅里叶变换来将分子振动信息转化为信号。下面是FTIR工作原理简介:

1. 原始数据采集

首先,从电晕中得到一束宽带辐射源(iber source),并且通过一个单色器或者插头选择部件使其在特定波长范围内进行操作。,该方法产生具有准确波长和以常数速度增加的强度模式的滤通信号,并且推动检测器收集由分子吸收、散射、反射发出 的输入信号。

2. 信号处理

然后将采样气体流经场效应元件使其获得合适解析度并检测所关心区域内红外辐射能量吸收情况,从而提供详细结构信息。这种非线性过程需要重复执行相同AA计算机程序来确定每一个时间点上给定频率组对某个特定指标含量质量瞬态影响度-时序便于更精确地建立文库匹配。

3. 数据展示和识别

最后,所有数据都被读入输出缓存(Output buffer)中并通过逆傅里叶变换(Inverse Fourier transform)生成时间域信号,这个过程成为解卷积(Deconvolution)。最后,所有数据都会存入到一个二维图像文件中以便于进一步分析和识别。

总结:上面对FTIR的优点及基本原理进行详述。该技术在化学、医药等方面具有广泛应用,并且拥有较高的精度、灵敏性和速度等特点,因此是一种非常有效的分析方法。这意味着与其他光谱工具相比,更多新型材料或生物大量提标操纵规模已经得到了扩展使用,在今后随着技术发展将促进不同领域间共享资源及交流研究方式。

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