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傅里葉變換紅外顯微成像的系統結構與原理
閱讀：2622 發布時間：2020-4-23
在一些實驗中，會對樣品進行紅外分析，并將樣品的顯微結構以圖像的形式呈現出來，而傅里葉變化紅外顯微鏡就是為此而生的，其結合了紅外分析和顯微鏡的雙重特點，使得樣品分析變得更加簡易高效。
傅里葉變換紅外顯微成像的結構
大多數紅外顯微成像都是通過將紅外顯微鏡與FTIR光譜儀聯用實現的。該裝置主要包括三個部分:干涉儀系統、紅外顯微光學系統以及多通道檢測器。目前大多數紅外成像系統都和傅里葉變換紅外光譜儀主機相連，依靠紅外光譜儀的干涉系統提供紅外干涉光，在一些更新的成像儀器中已將紅外光學系統與顯微鏡集成為一體。紅外干涉光通過紅外顯微光學系統的物鏡和聚光鏡在待分析樣品上聚焦，經樣品吸收后進入到成像檢測器進行檢測。通過高性能計算機實現信號記錄的同步操作、數據的轉換及可視化。
傅里葉變換紅外顯微成像的基本原理
FTIR顯微成像技術是對一個選定區域(幾十微米到數十毫米)的每一個點(像素)進行紅外光譜測定，然后用計算機技術將這些點的紅外光譜按區域進行二維或三維圖譜繪制。
該成像技術依賴于三方面:①掃描:②空間編碼和解碼:③紅外顯微鏡及多通道檢測器。當進行紅外成像時，首先根據不同檢測目的選擇相應的檢測器，并選擇感興趣的微區域樣品微區域被“分割”為很多小的表面區或體相區，這些被“分割的”小區稱作“像素”或“體像素”。對微區的各個像素進行點、線或面的光譜掃描，得到其干涉圖:將采集的所有光譜干涉圖進行傅里葉變換，得到其光譜；微區域內的樣品分布情況按照透射比或吸光度大小用灰度圖或RGB格式的彩色圖顯示，通過顏色的變化反映微區內組分的空間分布及濃度變化情況。樣品紅外圖像的采集可通過自動光闌調節、自動聚焦、自動校正、標記、照明等實現*自動化。圖像采集完成后，計算機實時顯示出各種視頻圖像，如等高線圖、瀑布圖、總紅外吸收圖、組分定量分布圖、官能團分布圖、單波數紅外吸收圖、化合物表面分布及層次分布圖等。