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傅里葉變換紅外光譜儀具有什么樣的優(yōu)勢(shì)
傅里葉變換紅外光譜儀主要由紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測(cè)器、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等組成，是干涉型紅外光譜儀的典型代表，不同于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，然后通過傅里葉數(shù)學(xué)變換，把時(shí)間域函數(shù)干涉圖變換為頻率域函數(shù)圖。
傅里葉紅外光譜儀的產(chǎn)生是一次革命性的飛躍。與傳統(tǒng)的分光光譜儀相比，傅里葉紅外光譜儀具有以下優(yōu)勢(shì)：
掃描速度快
傅里葉變換紅外光譜儀的掃描速度比色散型儀器快數(shù)百倍，而且在任何測(cè)量時(shí)間內(nèi)都能獲得輻射源的所有頻率的全部信息,即所謂的“多路傳輸”。掃描速度的快慢主要由動(dòng)鏡的移動(dòng)速度決定的，動(dòng)鏡移動(dòng)一次即可采集所有信息。這一優(yōu)點(diǎn)使它特別適合與氣相色譜、高壓液相色譜儀器聯(lián)機(jī)使用，也可用于快速化學(xué)反應(yīng)過程的跟蹤及化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究等等。對(duì)于穩(wěn)定的樣品,在一次測(cè)量中一般采用多次掃描、累加求平均法得到干涉圖，這就改善了信噪比。在相同的總測(cè)量時(shí)間和相同的分辨率條件下，F(xiàn)TIR的信噪比比色散型的要提高數(shù)十倍以上。這也是快速掃描帶來的優(yōu)點(diǎn)。
具有很高的分辨率
分辨率是紅外光譜儀的主要性能指標(biāo)之一，是指光譜儀對(duì)兩個(gè)靠得很近的譜線的辨別能力。一般棱鏡式紅外分光光度計(jì)的分辨率在1000cm-1處為3cm-1。光柵式儀器在1000cm-1處可達(dá)0.2cm-1，而傅里葉變換紅外光譜儀在整個(gè)光譜范圍內(nèi)可達(dá)0.1cm-1~0.005cm-1。它的分辨率與儀器的光程差有關(guān)，光程差越大，儀器的分辨率越高，即動(dòng)鏡掃描的距離越長(zhǎng)，分辨率越高，但掃描時(shí)間也隨之增加。利用其高分辨率的特性，可以研究因振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)吸收帶重疊而導(dǎo)致的氣體混合物的復(fù)雜光譜。在一般材料分析中，不需要高分辨率。相應(yīng)地，F(xiàn)TIR光譜儀均有多檔分辨率供用戶據(jù)實(shí)際需要隨用隨選。
波數(shù)精度高
波數(shù)是紅外定性分析的關(guān)鍵參數(shù)，因此儀器的波數(shù)精度非常重要。因?yàn)楦缮鎯x的動(dòng)鏡可以被很精確地驅(qū)動(dòng)，所以干涉圖的變化很準(zhǔn)確，同時(shí)動(dòng)鏡的移動(dòng)距離是由He-Ne激光器的干涉條紋來測(cè)量的，從而保證了所測(cè)的光程差很準(zhǔn)確。而現(xiàn)代He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度和強(qiáng)度穩(wěn)定度都是非常高的，頻率穩(wěn)定度優(yōu)于5*10-10，因此在計(jì)算的光譜中有很高的波數(shù)精度和準(zhǔn)確度,通常可達(dá)到0.01cm-1。
*的靈敏度
色散型紅外分光光度計(jì)大部分的光源能量都損失在入口狹縫的刀口上，而傅里葉變換紅外儀沒有狹縫的限制，輻射通量只與干涉儀的平面鏡大小有關(guān)，在同樣的分辨率下，其輻射通量比色散型儀器大得多，從而使檢測(cè)器接受的信噪比增大，因此具有很高的靈敏度，可達(dá)10-9~10-12g。由于此優(yōu)點(diǎn)，使傅里葉變換紅外光譜儀特別適合測(cè)量弱信號(hào)光譜。
光譜范圍寬
傅里葉變換紅外儀只要能實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x器的元器件(不同的分束器和光源等)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，就可以研究整個(gè)近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外10000cm。
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