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中紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)中紅外波段輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。

S76120中紅外光譜儀

工作原理

當(dāng)一束中紅外光照射到樣品上時(shí)，樣品中的分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，使得透過或反射的紅外光強(qiáng)度發(fā)生變化。不同的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成會(huì)導(dǎo)致對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外光有不同的吸收程度，從而形成獨(dú)特的紅外吸收光譜。通過測(cè)量和分析這些吸收光譜，就可以推斷出樣品的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成信息。

分類

- 色散型中紅外光譜儀：利用棱鏡或光柵等色散元件將不同波長(zhǎng)的紅外光分散開來，然后通過探測(cè)器逐個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)。這種類型的光譜儀歷史較久，技術(shù)相對(duì)成熟，但存在分辨率較低、測(cè)量速度較慢等缺點(diǎn)。

- 傅里葉變換中紅外光譜儀（FTIR）：這是目前廣泛使用的一種中紅外光譜儀。它基于干涉原理，通過測(cè)量干涉圖并進(jìn)行傅里葉變換來得到紅外光譜。FTIR 中紅外光譜儀具有測(cè)量速度快、分辨率高、信噪比好、波數(shù)準(zhǔn)確度及重復(fù)性好、測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

組成結(jié)構(gòu)

- 光源：提供中紅外波段的輻射，常用的光源有能斯特?zé)簟⒐杼及舻?。能斯特?zé)舭l(fā)出的光強(qiáng)穩(wěn)定，但壽命相對(duì)較短；硅碳棒壽命較長(zhǎng)，價(jià)格相對(duì)較低。

- 干涉儀：傅里葉變換中紅外光譜儀的核心部件，用于產(chǎn)生干涉光。常見的干涉儀有邁克爾遜干涉儀等。

- 樣品室：用于放置樣品，根據(jù)樣品的狀態(tài)（固體、液體或氣體），樣品室的設(shè)計(jì)也會(huì)有所不同。例如，液體樣品通常使用液池進(jìn)行測(cè)量，固體樣品可以使用壓片法、漫反射法等進(jìn)行測(cè)量。

- 探測(cè)器：將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，常用的探測(cè)器有熱釋電探測(cè)器、碲鎘汞探測(cè)器等。熱釋電探測(cè)器響應(yīng)速度較快，適用于快速測(cè)量；碲鎘汞探測(cè)器靈敏度較高，適用于微弱信號(hào)的檢測(cè)。

- 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：對(duì)探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行采集、處理和分析，最終得到樣品的紅外光譜圖。

應(yīng)用領(lǐng)域

- 生物醫(yī)藥領(lǐng)域：可以用于藥物的結(jié)構(gòu)分析、質(zhì)量控制、藥物研發(fā)等。例如，分析藥物分子的官能團(tuán)、確定藥物的純度、研究藥物與受體的相互作用等。

- 材料科學(xué)領(lǐng)域：用于材料的結(jié)構(gòu)表征、成分分析、性能研究等。比如，分析高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、研究材料的老化過程、檢測(cè)復(fù)合材料中的成分分布等。

- 石油化工領(lǐng)域：可對(duì)石油產(chǎn)品的成分進(jìn)行分析，如汽油、柴油、潤(rùn)滑油等的組成分析，以及石油化工過程中的中間產(chǎn)物和產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)。

- 食品安全領(lǐng)域：用于食品中添加劑、污染物、營(yíng)養(yǎng)成分等的檢測(cè)。例如，檢測(cè)食品中的農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、非法添加物等。

- 環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域：可對(duì)環(huán)境中的污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，如大氣中的污染物、水中的有機(jī)物、土壤中的重金屬等。

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