ftir的基本原理与结构.ppt

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1、FT-IR基本理论和系统结构ThermoFisher分子光谱部彭世烨红外光谱概述傅里叶变换红外光谱仪FourierTransformInfraredSpectrometer（简写为FTIRSpectrometer）是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪101010101010101097531-1-3-5WavenumbersX射线紫外可见近红外中红外远红外微波无线电波Wavelengthinmicrons核转变电子跃迁分子振动1010101010101010跃迁-5-3-113579转动红

2、外光谱概述红外光谱概述红外光区的划分红外光谱波长范围约为0.75~1000µm，一般换算为波数。根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区（0.75~2.5µm）13158-4000cm-1分子化学健振动的倍频和组合频。中红外光区（2.5~25µm）4000~400cm-1化学健振动的基频远红外光区（25~1000µm）400-10cm-1骨架振动，转动红外光谱概述振动频率与光的频率匹配红外光分子吸收能量谱图ClHNN红外光谱概述偶极矩发生变化，有红外吸收偶极距为零没有红外吸收CCCC伸缩振

3、动弯曲振动BendingTwistingC+-红外光谱概述100015002000250030003500Wavenumbers(cm-1)指纹区官能团区红外光谱概述随着化学键的增加，光谱变得越来越复杂傅立叶红外光谱仪的结构傅立叶光谱仪的主要组成光源干涉仪及分束器检测器主控板激光器傅立叶红外光谱仪的结构傅立叶红外光谱仪的结构－－iS10IS10的内部结构图摩擦更小的动态准直干涉仪HeNe激光验证轮中红外光源CaF2涂覆的KBr窗片DLA-TGS检测器金刚石切削光镜光阑外光路傅立叶红外光谱仪的结构傅立叶红外光谱仪的

4、工作原理傅立叶红外光谱仪的工作原理傅立叶红外光谱仪的工作原理傅立叶变换方程I(X)=2RTB(V)COS2VXdV;B(V)=I(X)COS2VXdX-iI(X)SIN2VXdXI(X):光程差的强度函数；V:波数；B(V):频率的强度函数;X:光程差;R:分束片反射率T:分束片透射率傅立叶红外光谱仪的工作原理坐标轴：X-轴：通常用波数（cm-1)表示，也可以用波长表示。Y-轴：采用透射法测定样品时，使用%透射率或者吸光度。采集背景时为单光束光谱：由干涉图经傅立叶变换得到。表示红外能量对频率的强度。背

5、景光谱包含仪器和光谱内部环境或制样附件的信息。%透射率：T=x100%=x100%吸光度：A=-LogT=Log=K*b*cK-吸光系数，b-光程，c-浓度-红外光透过样品光强-红外光透过背景光强傅立叶红外光谱仪的工作原理干涉图能量图光谱傅立叶红外光谱仪的工作原理FT-IR的特点：（1）扫描速度快扫描时间内同时测定所有频率的信息（2）具有很高的分辨率（3）灵敏度高不用狭缝和单色器,更高的能量通过（4）高精度优点傅立叶红外光谱仪的工作原理扫描次数信噪比分辨率峰的分辨能力增益检测器信号动镜速度信号强度光阑光通量傅立叶

6、红外光谱仪的采样原理透射反射Io=RoIo=0o傅立叶红外光谱仪的采样原理Io=RoSDDDD衰减全反射(ATR)漫反射(DRIFTs)镜反射傅立叶红外光谱仪的采样原理1最基本的采样方式2适合于所有的样品：固态，液态，气态3用于样品的定性，定量分析4特点：灵敏度高5经济成本低透射原理傅立叶红外光谱仪的采样原理由于玻璃，石英等常规透明材料不能透过红外线，因此红外吸收池必须采用特殊的透红外材料制作如：NaCl，KBr和CsI等作为窗口。固体粉体样品可以直接与KBr混合压片，直接进行测定。透射原理傅立叶红外光谱仪的采样

7、原理傅立叶红外光谱仪的采样原理透射原理傅立叶红外光谱仪的采样原理ATR原理傅立叶红外光谱仪的采样原理光密到光疏，折射角>入射角临界角sinα2=n2/n1折射光光强为零，全反射α增大α>临界角ATR原理傅立叶红外光谱仪的采样原理ATR法主要特点:1选用最多的无损红外采样附件几乎或完全不用样品制备，特别适用于测定不易溶解、熔化、难于粉碎的弹性或粘性样品，如涂料、橡胶、合成革、聚氨基甲酸乙酯等表面及其涂层。有利于表面薄膜、涂层样品的测定。选用附件的注意事项光谱范围，样品的形态（固态液态胶状），化学特性（如酸碱性），样

8、品的硬度3容易操作ATR原理傅立叶红外光谱仪的采样原理ATR原理原始谱图ATR校正谱图红外光谱仪的应用及采样的基本原则傅立叶变换红外光谱仪目前比较集中的应用领域有以下几个方面：(1)在医药化工行业上的应用(2)在高分子材料研究上的应用(3)在石油化工行业上应用(4)在矿物学领域的应用(5)在材料生产领域上的应用(6)在生物医学研究方面的应用(7)在半导体材料领域上的应用(