ftir原理及谱图解析

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1、红外光谱简单介绍红外光谱简单介绍......布鲁克光谱仪器公司陆兴军FTFT--IRIR::基本原理基本原理......红外光当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者激发荧光（即拉曼效应）。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......红外光不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......红外光光的辐射可以看作是波的运动，波长是两个连续峰之间的距离。频率是每秒光波通过的数目。cc：光在真空中的速度。在红外中，经常使用的是波数。1/：cm-

2、1FTFT--IRIR::基本原理基本原理......红外光谱仪每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......红外光谱仪干涉仪是红外光谱仪的心脏部件红外光源发出的光束到样品在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉仪（单色光说明）干涉仪动镜移动距离为n/2，即光程差为n时FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉仪（单色光说明）干涉仪

3、动镜移动距离为n/4，即光程差为n/2时FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图（以单色光说明）因为动镜以一定的速度（）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。'I()B(){1cos(2/)}'I()光束强度B()在波数光源经过仪器调制后（分束器效率、检测器和放大器的响应）的强度波数/1光程差v动镜移动速率(cm/sec)2vtt时间(sec)得到的AC组分I’（）：就是所谓的干涉图。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......动镜HeNe激光用来控制动镜的位

4、置。单色光束波长为632.8nmFTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图（非单色光）多色光源（例如中红外的Globar光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率）的光同时发射检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。I()=B()cos2d理论上，我们可以从-到+范围，得到一张完整谱图，而且可以任何分辨率相应的谱图为了满足上述要求，我们必须做到：1.动镜的移动距离可以无限远；B()=I()cos2d2.数据采样间隔无限小。FTFT--IRIR::基本原理基本原理.....

5、.技术局限事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制技术限制:相应问题:解决方案:只是测试整个谱图范围的一部分采用不同的光源、分束器以及检测器分辨率受到限制旁瓣峰切趾函数牺牲谱图的分辨率采用光圈采样间隔不能无限小带宽限制满足Nyquist采样条件(基于HeNe激光)有折叠可能尖桩篱栅效应谱图充零得到的干涉图不是对称的相位问题相位校正FTFT--IRIR::基本原理基本原理......谱图范围谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件FTFT--IRIR::基本原理基本原理......分辨率两个不同频率的单色光，得到的干涉图以

6、及相应的谱图。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......分辨率FTFT--IRIR::基本原理基本原理......切趾旁瓣FTFT--IRIR::基本原理基本原理......切趾旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度切趾来减小旁瓣峰的强度牺牲分辨率这意味：切趾函数的选择取决于所需的分辨率FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图数据的采集带宽HeNe激光信号也用来控制干涉图数据的采集波长:632nm在激光正弦波过零点时采集数据。带宽:31,600cm-1FTFT--IRIR::基本原理基本

7、原理......干涉图数据的采集折叠为了避免假峰，必须满足Nyquist采样条件。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图数据的采集Nyquist采样条件任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。我们是采用激光来控制采样间隔，因为激光的波长为632.8nm，最大测试波长为31,600cm-1.632.8nm/2=316.4nm31,600cm-1FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图数据的采集Nyquist采样条件任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。如

8、果不满足上述条件，就会出现假峰。FTFT--IRIR::基本原理基本原理......干涉图数据的采集尖桩篱栅效应谱图是根据ADC得到的干涉图经过傅立叶变换得到的。在干涉图测试数据点之间，我们必须进行数学插值。这个过程，透光率的准确度受到影响。FTFT--IRIR::基本原理基