傅里叶变换红外光谱仪原理及结构
傅里叶(Fourier)变换如L光谱仪(FT-IR)是20世纪70年代出现的、基于干涉调频分光的新—代红外光谱测量的仪器。这种仪器不用狭继,因而消除了狭缝对于光能的限制,可以同时获得光谱所有频率的信息。
仪器主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、迈克耳孙(M6E1驯)干涉仪、检测器、计算机和记录仅组成。核心部分为迈克耳孙干涉仪,它将光源来的信号以干涉图的形式送往计要机进行傅里叶变换的数学处理,最后将干涉图还原成光谱图。
图6-32为傅里叶变换红外光谱仪工作原理示意图。
仪器中的迈克耳孙干涉仪的作用影裕光源发出的光分成两光束后,再以不同的光程差重新组合,发生干涉现象。当两柬光的光程差为r/2的偶数倍时,则落在检测器上的相干光相互更加,产生明线,其相干光强度有极大值;相反,当两束光的光程差为r/2的奇数倍时测落在检测器上的相干光相互抵消,产生暗线,相干光强度有极小值。
由于多色光的干涉图等于所有各单色光干涉图的加和.
故得到的是具有中心极大,并向两边迅速衰减的对称干涉图。
干涉图包含光源的全部频率和与该频率相对应的强度信息。所以,如有一个有红外吸收的样品放在干涉仪的光路中,由于样品能吸收特征波救的能量,结果所得到的干涉图强度曲线就会相应地产生一些变化。包括每个频率强度信息的干涉图,可借数学上的傅里叶变换技术对每个频率的光强进行计算,从而得到吸收强度或曲率和波数变化的普通光谱图。