傅里葉紅外光譜儀(FTIR)的核心在于其基于干涉調(diào)頻與傅里葉變換的技術(shù)路線。儀器首先通過紅外光源產(chǎn)生覆蓋寬波段的連續(xù)電磁波輻射,這些光線隨后進入由分束器、動鏡和定鏡構(gòu)成的干涉系統(tǒng)。當動鏡以特定速度移動時,會形成不同路徑長度的光程差,導致兩束光發(fā)生相長或相消干涉現(xiàn)象,生成隨時間變化的干涉圖信號。
信號采集與轉(zhuǎn)換:含有樣品信息的干涉信號被檢測器捕獲后傳輸至計算機系統(tǒng)。此時需運用傅里葉數(shù)學算法對原始數(shù)據(jù)進行快速處理,將復雜的時域干涉數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀的頻域光譜圖。這一過程實現(xiàn)了多頻道并行采集的優(yōu)勢,可同時獲取所有波長的信息。
光譜解析:經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到的光譜圖中,每個特征吸收峰對應分子內(nèi)部特定化學鍵的振動模式。通過比對標準譜庫或理論計算值,便能確定物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)特點。
傅里葉紅外光譜儀的使用注意事項:
1.環(huán)境控制
-溫濕度要求:實驗室溫度應保持在15~30℃,相對濕度低于65,必要時配備除濕裝置;理想條件下建議控制在20–25℃、濕度40-60。過高濕度可能導致光學元件腐蝕或樣品吸潮。
-避震防干擾:遠離振動源、熱源及電磁輻射設(shè)備,采集數(shù)據(jù)時需關(guān)閉手機等電子設(shè)備。
2.安全防護
-操作人員須佩戴安全眼鏡和個人防護裝備,防止激光或高溫部件造成傷害。避免直接接觸強光源路徑下的光學組件。
3.樣品處理規(guī)范
-鹽酸鹽類樣品需特別注意離子交換現(xiàn)象,推薦使用KCL替代溴化鉀作為稀釋劑。易潮解樣品應在干燥環(huán)境中快速操作。
4.儀器維護要點
-定期檢查氣體管路密封性(針對氣體檢測模塊),更換干燥劑并烘烤再生;保持光學臺面清潔,防止粉塵污染探測器。
-避免頻繁開關(guān)機以延長光源壽命,長期不用時應斷開供電并覆蓋防塵罩。
5.操作細節(jié)優(yōu)化
-對于單光束型儀器,需嚴格控制實驗室內(nèi)CO2濃度,減少人員流動并加強通風換氣。多組分混合物可能出現(xiàn)譜峰重疊時,可嘗試調(diào)整分辨率或采用導數(shù)光譜技術(shù)輔助解析。