• 本文目录导读：
• 1、一、理论原因
• 2、二、实践解决方法

傅立叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）是目前广泛运用于分析化学、生物化学等领域的一种重要手段。在使用过程中，我们常常会遇到一个问题：部分样品的 FTIR 光谱图存在明显的“溢出”现象，即某些特定波数处的吸收峰强度明显高于相邻区域。这种峰强度溢出对进一步数据处理和解释带来了困难，也影响了 FTIR 分析结果的准确性和可靠性。

本文将从理论与实践两方面入手，深入探讨导致 FTIR 光谱图中出现峰强度溢出现象的原因，并提供有效方法进行对应处理。

一、理论原因

1. 原子发射辐射

当样品暴露在长时间或极端温度条件下时，样品内部可能产生放射性核素衰变引起α、β及γ(伽马)粒子发射；此外，在制药加工过程中很多试剂会拥有高能激活态或受到物理或化学处理后（如冷冻干燥等），分子运动具有一定能量，因此辐射波也可能由原子排列距离/aggregating状态/氧化程度/物质纯度、制备方法等多种因素影响且不可避免的被样品(vessels)吸收，从而影响 FTIR 光谱结果。

2. 傅立叶变换空间限制

傅立叶变换中采用了无限长信号的假设，但实际应用时由于计算机存储容量和精度限制只能选择部分数据进行处理。当需要评估某些特定区域内吸收带的强度时就会出现溢出现象。

3. 多重共振与薛定谔方程

有些分子在感光性稳态下可以发生多重共振，在 FTIR 中产生显著差异；归结起来就是每个基团间的键作用及轨道之间相互作用（Coupling constant、J value）、位移效应/isotope shift以及它们对任何给定模式的干涉程度（interference extent）这三个主要参数发生了改变。同时电磁场中自旋角动量与径向运动角动量之间存在着耦合关系，即角动量耦合。在描述这种复杂情况下的 FTIR 时，薛定谔方程表明了能级之间相互影响及汇合等物理过程。

二、实践解决方法

1. Baseline 校正

Baseline 是指一条水平基准线，在光谱曲线绘制时常用于去除强度测量中的外来因素干扰，如氧化或空气室温芯片(Interferometer)本身发射出的信号。对于峰强度溢出现象比较严重的数据处理，可采取Baseline 校正技术进行矫正。

2. 维诺分布校正

维诺（Winnow）滤波器是一种目前应用较广泛的数学滤波器，在工业领域中被应用于图像处理和音频降噪等方面。将其运用到 FTIR 数据处理中，则可以优化吸收带感知与桶形积分计算过程，并削减部分局部极值点集成效应所造成溢出现象产生概率并增加整体精度。

3. 傅里叶拓展 (FUR)

FUR 技术源于法国 Fourier-URT 实验组多年研究成果, 可以有效避免机器计算中出现的数据截断误差，进而减轻峰强度溢出现象。与传统 Fourier 变换有着显著不同之处在于：FUR 在实际计算时会把某些互相相关的信号视作单一系列进行处理，并将突变点（singularity）转化为无限阶导数。

总结

FTIR 傅立叶红外光谱法是一种非常有效的分析技术，在多个领域广泛应用。然而，在实际操作中我们也会遇到样品包含各种物质、粒子大小等因素引发 FTIR 线性失调及干扰，从而影响数据处理和解释结果。针对上述问题我们可以运用Baseline 校正、维诺分布校正以及 FUR 技术等方法来去除这些因素可能造成影响；并且需要注意合理选择水平基准线或适当增加采集数据量，使得光谱图呈现比较稳定、明确和真实的信息。

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