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傅立叶变换红外光谱仪应用在哪些行业

发表时间:2020-12-11  |  点击率:421

到目前为止傅立叶变换红外光谱仪已发展了三代。一代是早使用的棱镜式色散型红外光谱仪用棱镜作为分光元件,分辨率较低,对温度、湿度敏感对环境要求苛刻。60年代出现了第二代光栅型色散式红外光谱仪由于采用先进的光栅刻制和复制技术提高了仪器的分辨率拓宽了测量波段降低了环境要求。70年代发展起来的干涉型红外光谱仪是红外光谱仪的第三代的典型代表(见图1)具有宽的测量范围、高测量精度、极高的分辨率以及极快的测量速度。傅立叶变换红外光谱仪是干涉型红外光谱仪器的代表具有优良的特性完善的功能。

红外光谱仪

 

图1  傅立叶变换红外光谱仪实物图

 近年来各国厂家对其光源、干涉仪、检测器及数据处理等各系统进行了大量的研究和改进使之日趋完善。由于计算机技术和自动化技术在仪器中的广泛使用使得红外光谱仪的调整、控制、测试及结果的分析大部分由计算机完成如显微红外光谱中的图像技术

 

但是,通常的透射红外光谱,即使是傅里叶变换透射红外光谱,都存在如下不足① 固体压片或液膜法制样麻烦,光程很难控制一致,给测量结果带来误差。另外,无论是添加红外惰性物质或是压制自支撑片,都会给粉末状态的样品造成形态变化或表面污染,使其在一定程度上失去其“本来面目” ②大多数物质都有独特的红外吸收,多组分共存时,普遍存在谱峰重叠现象。③透射样品池无法解决催化气相反应中反应物的“短路”问题,使得催化剂表面的吸附物种浓度较低,影响检测的灵敏度。④ 不能用于原位(在线研究,只能在少数研究中应用。

因此,漫反射傅里叶变换红外光谱技术和衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术应运而生。漫反射技术是一种对固体粉末样品进行直接测量的光谱方法。虽然早在20 世纪60 年代就已发展成为光谱学中的一个分支,但与红外光谱结合,是在傅里叶变换红外光谱出现后,漫反射傅立叶变换红外光谱技术才进入实用阶段。与透射傅立叶变换红外光谱技术相比,漫反射傅立叶变换红外光谱仪具有如下优点:不需要制样、不改变样品的形状、不会污染样品不要求样品有足够的透明度或表面光洁度,也不需要破坏样品,不会对样品的外观及性能造成任何损坏,可直接将样品放在样品支架上进行测定,可以同时测定多种组分,这些特点很适合对样品的无损检测,如对珠宝、钻石、纸币、邮票的真伪进行鉴定,对样品无任何不良作用。

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