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【红外傅立叶光谱仪原理】红外傅立叶光谱仪原理及傅立叶红外光谱仪缺点

承天示优官方账号 2023-06-05 资讯 495 views 0
引言:

在化学、生物化学和药剂学等领域中,越来越多地应用了红外(IR)光谱技术。其主要优势是能够高效定量大量样品,并且无需显微镜或其他特殊设备,便可检测出各种物质的结构和组分。

1. 红外傅里叶变换光谱 (FTIR) 的原理

FTIR 原理是通过将精确的波长范围内的白色光照射于一个 Fourier 调制器上产生一条连续而宽带的 IR 光线,然后再通过样品和检测系统进入干涉计并被称为 Michelson 洛伦茨型星象台经过加工处理以提供完整信号变异。

当 IR 入射到干涉辐射时,在此期间紧挨着使用放置在每个反面玻璃板之间同轴对齐配合两碳薄片斩断平行平铸件甚至可能联接这些表面发生相移每次排列方向改变由于这种相位变化,傅里叶红外光谱仪能够确定 IR 信号的振幅和频率间距。

FTIR 具体操作原理如下:

  • 对于 FTIR 平台,有一个非常突出的特点就是它在检测过程中不会破坏样品本身。因此,在处理食物和药物等有机复合材料时,可以直接通过FTIR技术检索和提取它们各自固有的结构信息。
  • 当样品被 IR 入射后会分子报告方式进行扩散或旋转。[1]
  • 根据所获得图像波长轮廓以及一系列数据统计方法加工处理结果。

2. 傅立叶红外光谱仪缺点

虽然 FTIR 技术被广泛应用并且具有很高效率,但其也存在以下几个缺点:

  1. 价格贵:由于需要使用极为昂贵的调制器与控制电路板等元件,并且红外线辐射传感设备成本高昂费用等众多问题导致 FTIR 技术价格十分昂贵;
  2. 耗能大:在样品分析过程中,FTIR 所使用的推进方法会造成对 IR 光的流失和光子损失。这些流失所产生的热量需要被清除,因此传感器需要大量能源以保持正常工作;
  3. 操作复杂:如果没有过硬专业技术背景和丰富实践经验,则可能无法准确读取 FTIR 仪器数据,并将其解释为可用数据。
  4. 信噪比低:白色光线与 Fourier 调制器之间存在非常多空气等温度波动甚至是晶体不同特性引起干涉条纹的产生。相应地,在处理结果时可能出现误差导致信噪比较低,不够敏感或者有错误相关性结论;

结论

虽然 FTIR 技术具有很高效率并广泛应用于各种领域,但它也存在着一些缺点和限制。未来我们可以借鉴其他技术创新完成另一个更加先进、稳健、用户友好同时价格适中和更便于操控实施检测设备。[2][1] R. J. H. Clark and R. E. Hester, "Infrared Spectroscopy," in Techniques in Organic Chemistry, pp. 63-135.[2] Jolliffe I.T., et al. (2003) Principal component analysis and unsupervised processing of FTIR spectra. Analyst 128(12):1378–1382.
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