一.儀器的基本構(gòu)成
1.光源
光源能發(fā)射出穩(wěn)定、高強(qiáng)度、連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光，通常使用能斯特(Nernst)燈、碳化硅或涂有稀土化合物的鎳鉻旋狀燈絲。
2.干涉儀
邁克耳孫(Michelson)干涉儀的作用是將復(fù)色光變?yōu)楦缮婀?。中紅外干涉儀中的分束器主要是由溴化鉀材料制成的;近紅外分束器一般以石英和CaF2為材料;遠(yuǎn)紅外分束器一般由Mylar膜和網(wǎng)格固體材料制成。
3.檢測(cè)器
檢測(cè)器一般分為熱檢測(cè)器和光檢測(cè)器兩大類。熱檢測(cè)器是把某些熱電材料的晶體放在兩塊金屬板中，當(dāng)光照射到晶體上時(shí)，晶體表面電荷分布變化，由此可以測(cè)量紅外輻射的功率。熱檢測(cè)器有氘代硫酸三甘肽(DTGS),鉭酸鋰(LiTaO3)等類型。光檢測(cè)器是利用材料受光照射后，由于導(dǎo)電性能的變化而產(chǎn)生信號(hào)，最常用的光檢測(cè)器有銻化銦、汞鎘碲等類型。
二.工作原理
用一定頻率的紅外光聚焦照射被分析的樣品時(shí)，如果分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率與照射紅外線頻率相同便會(huì)產(chǎn)生共振，從而吸收一定頻率的紅外線，把分子吸收紅外線的這種情況用儀器記錄下來，便能得到全面反映樣品成分特征的光譜，進(jìn)而推測(cè)化合物的類型和結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的傅里葉變換紅外光譜儀是一種非色散型的第三代紅外吸收光譜儀，其光學(xué)系統(tǒng)的主體是邁克耳孫(Michelson)干涉儀。
邁克耳孫干涉儀主要由兩個(gè)互成90o的平面鏡(動(dòng)鏡和定鏡)和一個(gè)分束器組成。固定定鏡、可調(diào)動(dòng)鏡和分束器組成了傅里葉變換紅外光譜儀的核心部件—邁克耳孫干涉儀。動(dòng)鏡在平穩(wěn)移動(dòng)中要時(shí)時(shí)與定鏡保持90o。分束器具有半透明性質(zhì)，位于動(dòng)鏡與定鏡之間并和它們呈45o放置。由光源射來的一束光到達(dá)分束器時(shí)即被它分為兩束，Ⅰ為反射光，Ⅱ?yàn)橥干涔猓渲?0%的光透射到動(dòng)鏡，另外50%的光反射到定鏡。射向探測(cè)器的Ⅰ和Ⅱ兩束光會(huì)合在一起成為具有干涉光特性的相干光。動(dòng)鏡移動(dòng)至兩束光光程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，這兩束光發(fā)生相長(zhǎng)干涉，干涉圖由紅外檢測(cè)器獲得，單色光的干涉如圖14-3所示，結(jié)果經(jīng)傅里葉變換處理得到紅外光譜圖。FTIR的工作原理如圖14-4所示。
單色光的干涉圖和基本方程：
Michelson干涉儀移動(dòng)時(shí)兩鏡相差任意δ時(shí)的光強(qiáng)I (δ) ,①當(dāng)O點(diǎn)到動(dòng)鏡和定鏡的距離相等時(shí)無(wú)光程差。②當(dāng)O點(diǎn)到兩鏡距離(δ表示)相差λ/4的偶數(shù)倍時(shí)為相長(zhǎng)干涉，光強(qiáng)加強(qiáng);相差λ/4的奇數(shù)倍時(shí)為相消干涉，光強(qiáng)減弱。發(fā)生在上述
兩種位移之間，部分為相消干涉。
若令I(lǐng)為兩光束干涉后的強(qiáng)度，
則
I(δ) =0. 51(
) cos2πδ/λ
或
I(δ)=0. 51(
)cos2δvπ
光強(qiáng)隨波長(zhǎng)變化I(v)而不是光強(qiáng)隨兩鏡距離差變化I(δ)。
依此類推，Ⅰ和Ⅱ兩相干光光程差變化所產(chǎn)生的干涉有如下規(guī)律：光程差為±nλ(n=0,1,2,…)，發(fā)生相長(zhǎng)干涉，光程差為n±1/2λ (n=0,1, 2,…)，發(fā)生相消干涉。正號(hào)表示動(dòng)鏡從零位向遠(yuǎn)離分束器方向移動(dòng);負(fù)號(hào)表示動(dòng)鏡從零位向分束器方向移動(dòng);零位是動(dòng)鏡距分束器和定鏡距分束器相等的部位。此時(shí)，探測(cè)器上檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度為
這就是波數(shù)為
的單色光的干涉圖方程。
博精科技是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)于一體的綜合型創(chuàng)新企業(yè)。公司以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以人為本，以科技為動(dòng)力致力于各類通用分析儀器、常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、物理光學(xué)儀器等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品有傅立葉紅外光譜儀、紅外測(cè)油儀、紅外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、粉塵中游離二氧化硅含量測(cè)定儀、紅外壓片機(jī)、手動(dòng)粉末壓片機(jī)、電動(dòng)粉末壓片機(jī)、全自動(dòng)壓片機(jī)、壓片模具、溴化鉀窗片實(shí)驗(yàn)裝置等。 我們將先進(jìn)的分析技術(shù)方案、分析理念與客戶分享，共同享受科技進(jìn)步所帶來的便利與價(jià)值，同時(shí)也希望和國(guó)內(nèi)外更多的廠家達(dá)成廣泛合作關(guān)系！
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