傅里葉紅外光譜儀

應用於環寶石鑒定等領域的儀器

產品簡介傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer,簡寫為FTIR Spectrometer),簡稱為傅里葉紅外光譜儀。它不同於色散型紅外分光的原理,是基於對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發的紅外光譜儀,主要由紅外光源、光闌干涉儀(分束器、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。可以對樣品進行定性和定量分析,廣泛應用於醫藥化工、地礦、石油、煤炭、環保、海關、寶石鑒定、刑偵鑒定等領域。

簡介


傅葉換紅譜儀邁克爾遜干涉儀和計算機組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發 出的光分為兩束后形成一定的光程差,再使之複合以產生干涉,所得到的干涉圖函數包含了光源的全部頻率 和強度信息。用計算機將干涉圖函數進行傅里葉變換,就可計算出原來光源的強度按頻率的分佈。
服散型譜儀辨低、量輸、譜範圍窄、測量缺。僅測量各、固、液品吸收、反射譜,且短化反測量。,紅譜儀、化、醫領域均廣泛。

結構組成


傅葉換紅(  ,)譜儀紅源、束器、干涉儀、品池、探測器、計算據系統、錄系統組,干涉型紅譜儀典型,色散型紅外儀的工作原理,它沒有單色器和狹縫,利用邁克爾遜干涉儀獲得入射光的干涉圖,然後通過傅里葉數學變換,把時間域函數干涉圖變換為頻率域函數圖(普通的紅外光譜圖)。
(1)光源:傅里葉變換紅外光譜儀為測定不同範圍的光譜而設置有多個光源。通常用的是鎢絲燈碘鎢 燈(近紅外)、硅碳棒(中紅外)、高壓汞燈及氧化釷燈(遠紅外)。
(2)分束器:分束器是邁克爾遜干涉儀的關鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分,然後 再使之複合,如果可動鏡使兩束光造成一定的光程差,則複合光束即可造成相長或相消干涉。
對分束器的要求是:應在波數v處使入射光束透射和反射各半,此時被調製的光束振幅最大。根據使用 波段範圍不同,在不同介質材料上加相應的表面塗層,即構成分束器。
(3)探測器:傅里葉變換紅外光譜儀所用的探測器與色散型紅外分光光度計所用的探測器無本質的區 別。常用的探測器有硫酸三甘鈦(TGS)、鈮酸鋇鍶、碲鎘汞、銻化銦等。
(4)數據處理系統:傅里葉變換紅外光譜儀數據處理系統的核心是計算機,功能是控制儀器的操作,收集 數據和處理數據。

分類


按光學系統分
光譜儀按照光學系統的不同可以分為色散型和干涉型,色散型光譜儀根據分光元件的不同,又可分為稜鏡式和光柵式,干涉型紅外光譜儀即傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)。其中光柵式的優點是可以重複光譜響應,機械性能可靠,缺點是效率偏低,對偏振敏感;干涉型光譜儀的優點在於可以提供很高的光譜解析度以及很高的光譜覆蓋範圍,同時其需要高精度的光學組件及機械組件作為支持。干涉型紅外光譜儀憑藉其高解析度、高波數精度、高靈敏度等優點,迅速成為的分析儀器中的研究熱點。
按使用場景分
傅里葉變換紅外光譜儀根據使用場景不同可分為專業型與多用途型。專業型傅里葉變換紅外光譜儀包括了大氣環境傅里葉紅外光譜儀、太空星載傅里葉光譜儀、化學分析傅里葉紅外光譜儀、車載遙感傅里葉變換紅外光譜儀等;多功能傅里葉變換光譜儀可以實現多種物質的分析,通常用於實驗室對相應樣品進行分析。

基本原理


光源發出的光被分束器(類似半透半反鏡)分為兩束,一束經透射到達動鏡,另一束經反射到達定鏡。兩束光分別經定鏡和動鏡反射再回到分束器,動鏡以一恆定速度作直線運動,因而經分束器分束后的兩束光形成光程差,產生干涉。干涉光在分束器會合后通過樣品池,通過樣品后含有樣品信息的干涉光到達檢測器,然後通過傅里葉變換對信號進行處理,最終得到透過率或吸光度隨波數或波長的紅外吸收光譜圖。

主要特點


主要特點信噪比高
傅里葉紅外光譜儀
傅里葉紅外光譜儀
傅里葉變換紅外光譜儀所用的光學元件少,沒有光柵或稜鏡分光器,降低了光的損耗,而且通過干涉進一步增加了光的信號,因此到達檢測器的輻射強度大,信噪比高。
重現性好
傅里葉變換紅外光譜儀採用的傅里葉變換對光的信號進行處理,避免了電機驅動光柵分光時帶來的誤差,所以重現性比較好。
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀是按照全波段進行數據採集的,得到的光譜是對多次數據採集求平均后的結果,而且完成一次完整的數據採集只需要一至數秒,而色散型儀器則需要在任一瞬間只測試很窄的頻率範圍,一次完整的數據採集需要十分鐘至二十分鐘。

技術參數


光譜範圍: 4000--400cm-1或7800--350cm-1(中紅外) / 125000--350cm-1(近、中紅外)
最高解析度:2.0cm-1 / 1.0cm-1 / 0.5cm-1
信噪比: 15000:1(P-P) / 30000:1(P-P) / 40000:1(P-P)
分束器:溴化鉀鍍鍺/ 寬頻溴化鉀鍍鍺
檢測器: DTGS檢測器 / DLATGS檢測器
光源:空冷陶瓷光源

代表產品


國產主流廠家:
天津港東生產的FTIR-650 傅里葉變換紅外光譜儀、FTIR-850 傅里葉變換紅外光譜儀;
北京瑞利生產的WQF-510 傅里葉變換紅外光譜儀、WQF-520 傅里葉變換紅外光譜儀。
進口品牌廠家:
日本SHIMADZU 生產的IRAffinity-1,IRAffinity-21 傅里葉變換紅外光譜儀;
美國Thermo Fisher 生產的Nicolet 6700、IS10、IS5 傅里葉變換紅外光譜儀;
德國Bruker Optics 生產的Tensor 27、Tensor 37 傅立葉變換紅外光譜儀。