傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用
傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)是一种重要的分析仪器,其基本原理是利用傅里叶变换的原理进行红外光谱分析。通过测量样品在不同波数下吸收或发射的红外辐射,可以获得样品的红外光谱图像,进而分析样品的化学成分和结构。
傅里叶变换的基本原理是任何一个周期函数都可以用一组正弦函数的无穷级数来表示,这组正弦函数的频率是原函数频率的整数倍。对于傅里叶变换红外光谱仪,它将红外光在样品上通过的光强信号转换为频谱信号,再通过傅里叶变换将频谱信号转换为红外光强的波数分布图。
1.光源发出的连续谱光通过准直系统转化为平行光,再将平行光通过光学分束器分为参考光和样品光。
2.参考光和样品光经过光路调节后,分别经过干涉仪的两个通道。
3.干涉仪的两个通道引出的光分别经过两个光学衰减器调节光强,然后进入半导体探测器转换为电信号。
4.半导体探测器的输出信号经过预处理电路放大,再经过模数转换装置转换为数字信号。
傅里叶变换公式原理5.数字信号经过傅里叶变换计算机利用傅里叶变换算法得到样品的红外光谱图像。
1.制药行业:可以用于药物成分的鉴定、含量的测定以及药物的质量控制。
2.化学行业:可以用于化学反应动力学的研究、有机物的结构表征等。
3.材料科学:可以用于材料的成分分析、物质的变换和反应过程的研究等。
4.聚合物行业:可以用于聚合物分子结构的分析和性能的研究。
5.环境监测:可以用于环境中有害物质的检测和分析,如大气污染物、水质污染物等。
总之,傅立叶变换红外光谱仪通过测量样品在不同波数下的红外光吸收或发射,利用傅里叶变换原理将光谱信号转换为波数分布图,从而实现对样品的结构和成分分析。其在制药、化学、材料科学、聚合物和环境监测等领域有着广泛的应用。