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    傅里葉紅外光譜儀的原理與操作
    來(lái)源: 時(shí)間:2024-01-16 09:24:53 瀏覽:12570次

    傅里葉紅外光譜儀的原理與操作

     

    傅里葉紅外光譜儀Fourier Transform Infrared Spectrometer,簡(jiǎn)稱(chēng)FTIR)是一種基于干涉原理的紅外光譜分析技術(shù);它利用干涉圖與傅里葉變換的關(guān)系,將時(shí)間域的干涉信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域的光譜信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的分子結(jié)構(gòu)和組成成分進(jìn)行分析。



    一、工作原理

    1. 光源:FTIR使用紅外光源(如鎢絲燈、碘鎢燈、硅碳棒、高壓汞燈和氧化釷燈等)產(chǎn)生紅外光。

    2. 分束器:紅外光經(jīng)過(guò)分束器,被分成兩束,一束透過(guò),一束反射;透過(guò)和反射的光束在干涉儀中分離一段距離后,再次合并。

    3. 干涉儀:干涉儀由動(dòng)鏡和定鏡組成;兩束光在干涉儀中經(jīng)過(guò)不同的光程,產(chǎn)生相位差。當(dāng)兩束光的光程差為奇數(shù)倍波長(zhǎng)時(shí),它們?cè)诟缮鎯x中相遇時(shí)相互抵消,形成相消干涉;當(dāng)光程差為偶數(shù)倍波長(zhǎng)時(shí),兩束光相互加強(qiáng),形成相長(zhǎng)干涉。

    4. 檢測(cè)器:干涉后的光束經(jīng)過(guò)樣品室,然后照射到檢測(cè)器上;檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

    5. 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理:計(jì)算機(jī)對(duì)檢測(cè)器傳輸來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,將時(shí)間域的干涉圖轉(zhuǎn)換為頻率域的光譜圖;光譜圖顯示了樣品在不同波數(shù)下的吸收強(qiáng)度,從而反映了樣品的分子結(jié)構(gòu)和組成成分。

    二、操作步驟

    1. 開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備:確保實(shí)驗(yàn)室電源穩(wěn)定,溫度和濕度適宜;開(kāi)啟儀器電源,預(yù)熱半小時(shí),使儀器達(dá)到最佳狀態(tài)。

    2. 開(kāi)機(jī):?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī),打開(kāi)儀器操作平臺(tái)(如OMNIC軟件),運(yùn)行診斷菜單,檢查儀器穩(wěn)定性。

    3. 制樣:根據(jù)樣品特性和狀態(tài),選擇適當(dāng)?shù)闹茦臃椒ǎ鐗浩⑷芤旱取?/span>

    4. 掃描和輸出紅外光譜圖:先掃描空光路背景信號(hào),再掃描樣品;在測(cè)量過(guò)程中,確保樣品室內(nèi)的濕度和溫度穩(wěn)定。

    5. 光譜數(shù)據(jù)處理:對(duì)掃描得到的光譜圖進(jìn)行基線(xiàn)校正、峰歸一化等處理,以便分析樣品的分子結(jié)構(gòu)和組成成分。

    6. 光譜分析:根據(jù)光譜圖,識(shí)別樣品中的特征吸收峰,推斷分子結(jié)構(gòu)和組成成分。

    7. 保存和分析結(jié)果:將處理后的光譜圖保存,以便后續(xù)分析和研究。

    8. 關(guān)閉儀器:完成光譜測(cè)量后,退出光譜軟件,關(guān)閉儀器電源,做好使用情況的登記。

    注意事項(xiàng):

    1. 為了得到穩(wěn)定的數(shù)據(jù),最好在開(kāi)機(jī)15分鐘之后進(jìn)行測(cè)量。

    2. 濕氣會(huì)影響紅外的使用壽命,要特別注意保持實(shí)驗(yàn)室濕度指標(biāo)(小于60%)。

    3. 紅外主機(jī)的Resume開(kāi)關(guān)要一直保持在開(kāi)機(jī)狀態(tài),以利于儀器內(nèi)部的除濕。

    4. 在操作過(guò)程中,避免直接接觸樣品室內(nèi)的紅色窗片,以防污染或損壞。

    5. 定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn),確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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