傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR光譜儀)是一種用于分析樣品分子結構的儀器,其主要組成部分包括:
光源:
提供紅外輻射的光源。常見的光源包括白熾燈或者類似于石榴石的氮化硅(SiC)發射器。這些光源能夠產生廣譜的紅外輻射,覆蓋從近紅外到遠紅外的不同波長范圍。
干涉儀:
主要包括Michelson干涉儀,用于測量樣品產生的干涉圖樣。干涉儀中的光學元件包括分束鏡、移動反射鏡和固定反射鏡等,它們協同工作以創建干涉條件。
樣品室:
放置樣品的區域,通常設計為氣體密封室,以確保在光譜測量過程中能夠控制樣品的環境條件(如溫度、濕度等),以避免外部干擾。
檢測器:
用于檢測光譜數據的探測器。常見的檢測器包括液氮冷卻的氮化硅(DTGS)檢測器、焦平面陣列(FPAs)檢測器或者光電二極管(PbS或PbSe)檢測器。檢測器負責將樣品產生的光信號轉換成電信號,以供計算機進行處理和分析。
傅立葉變換處理系統:
將檢測器采集的干涉數據進行傅立葉變換,將干涉信號轉換成頻譜信息。這個系統包括傅立葉變換算法和數學處理單元,用于處理大量的干涉數據并生成紅外光譜圖譜。
計算機及軟件:
用于控制儀器操作、采集數據、進行傅立葉變換處理,并顯示和分析最終的紅外光譜圖譜。計算機上的專業軟件通常提供各種數據處理工具和光譜分析功能,使用戶能夠準確地解釋和理解樣品的紅外光譜特征。
配件和附件:
包括光學元件(如透鏡、反射鏡)、光學濾波器、樣品支持件(如樣品夾具、樣品盒)、氣體流動控制器等,用于優化和支持光譜儀的各項功能和性能。
綜上所述,FT-IR光譜儀通過精密的光學和電子組件,以及復雜的數據處理系統,能夠提供高分辨率和高靈敏度的紅外光譜分析,廣泛應用于化學、生物、材料科學等領域的分析和研究中。