傅里叶红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR)是一种基于干涉原理的红外光谱分析技术。其工作原理主要包括以下几个步骤:
光源
使用红外光源(如钨丝灯、碘钨灯、硅碳棒、高压汞灯和氧化钍灯等)产生红外光。
分束器
红外光经过分束器,被分成两束,一束透过,一束反射。透过和反射的光束在干涉仪中分离一段距离后,再次合并。
干涉仪
干涉仪由动镜和定镜组成。两束光在干涉仪中经过不同的光程,产生相位差。当两束光的光程差为奇数倍波长时,它们在干涉仪中相遇时相互抵消,形成相消干涉;当光程差为偶数倍波长时,两束光相互加强,形成相长干涉。
样品池
干涉后的光束经过样品室,样品对某些频率的红外光产生吸收,导致特定波长的光强度减弱。
检测器
含有样品信息的干涉光到达检测器,检测器将光信号转换为电信号,传输到计算机。
计算机数据处理
计算机对检测器传输来的电信号进行傅里叶变换,将时间域的干涉图转换为频率域的光谱图。光谱图显示了样品在不同波数下的吸收强度,从而反映了样品的分子结构和组成成分。
通过上述步骤,FT-IR能够提供高分辨率和高灵敏度的红外光谱信息,广泛应用于化学、生物、材料科学等领域。