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傅里叶红外光谱原理和用途傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是一种非常常用的光谱学技术，其基本原理是通过测量分子的振动能量和频率来分析样品的结构和化学组成。
傅里叶变换技术是FTIR的核心，它使得信号的时域转换为频域，从而获得样品分子内部振动的频率和强度信息。
傅里叶变换是一种数学方法，用于将信号在时间域和频域之间进行转换，常用于光谱学中。
原始信号可以表示为一系列正弦波的叠加，根据傅里叶变换的原理，将它们转换为频谱分析的形式。
傅里叶变换允许将原始信号从时域中转换到频域中，并在频域中进行分析和处理。
在傅里叶红外光谱技术中，将光信号通过样品后，红外辐射震动会激发样品中的分子振动，样品中的化学键被激发而振动，频率和振动模式会因样品分子和它的化学组成而不同。
此时，FTIR仪器接收这些红外辐射信号，然后进行傅里叶变换，将信号从时域转换到频域。
FTIR所测量的光谱图中，红外光谱的吸收带宽度、位置和强度都反映了样品分子的振动频率和振动模式，从而推断出样品的化学组成和结构。
傅里叶红外光谱技术可以用于很多领域，包括化学、物理、生物、医学、化学工程、材料科学和地球科学等。
傅里叶红外光谱技术广泛使用的主要原因在于：1. 傅里叶红外光谱技术可以测量分子固有振动，分析物质的成分结构，因此能够被应用于许多领域的标准分析和 qc/qm 研究。
2. 微量化学分析中的优越性。
由于数百万个分子一起振动所产生的信号水平，采取傅里叶变换后，可以避免噪声干扰，获得高分辨率的信号，因此可以进行微量分析。
下面介绍傅里叶红外光谱技术的几种主要应用领域：1. 材料科学领域傅里叶红外光谱技术可以用来研究材料的粘结结构、物理结构和化学组成，包括塑料、橡胶、沥青、涂料、胶粘剂等。
傅里叶红外光谱技术广泛应用于材料的品质控制、工程应用、以及材料性质的研究和表征。
傅里叶红外光谱技术能够研究单个分子的结构，也能够分析化学反应中发生的化学键的变化。
傅里叶红外光谱的原理与应用傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称FTIR）是一种非常重要的光学分析技术，广泛应用于各种领域如医学、环境、化学等。
该技术基于傅里叶变换原理，能够检测样品中的化学键，从而提供谱图和谱峰信息，用于分析样品物质的组成和结构。
傅里叶变换原理是指将一定时间间隔内的某信号分解成其频率谱成分，即将该信号在频率域上进行分析。
在FTIR中，样品与红外光相互作用，红外光通过样品时被吸收，样品分子中的化学键产生振动和弯曲，这些振动和弯曲所产生的吸收光谱是一种在不同波长的红外光下的反射光谱，我们称之为傅里叶红外光谱。
傅里叶红外光谱主要包括四个部分，光源、光学分路系统、样品室和检测器。
这些部分共同组成了一个FTIR仪器系统。
在FTIR仪器中，一个光源产生红外辐射，在进入FTIR 系统前，被分到两个不同的路径上，一个作为参考路径，另一个照射在样品上。
样品后面的探测器测量反射或透射光的强度。
然后通过傅里叶变换将信号分解成频率谱，从而得到物质的光谱信息。
在FTIR分析中，样品需要被压缩或混合成粉末或制成片，以便红外波长能够传递。
样品室通常需要排除水汽和其它气体以保持稳定的温度和压力，并且在每个分析前都需要进行基线扫描以减少仪器误差。
FTIR技术在各种领域有着广泛的应用。
在医学领域，FTIR用于诊断疾病，例如癌症、糖尿病、肝病和脑损伤等。
在环境领域，FTIR通过检测大气和土壤样品中的有害化学物质，帮助人们了解和控制环境污染。
在化学领域，FTIR常用于表征化合物的结构和功能，例如橡胶、塑料和纤维素等材料的分析。
傅里叶红外光谱在分析化学和材料科学中都有着重要的应用。
随着科技的不断发展，FTIR分析在多个领域的应用将越来越广泛，为人们的科学研究和工程应用带来更多的帮助和便利。
1. 傅里叶红外显微镜（FTIRM）：通过将普通显微镜与FTIR技术相结合，能够在微小样本范围内获取化合物的光谱信息，以及了解样品的结构以及表面化学现象的变化等。
傅里叶变换红外光谱仪的基本原理傅里叶变换红外光谱仪是一种广泛应用于化学、材料科学、生物学等领域的重要分析仪器。
它利用傅里叶变换技术，将红外光通过样品后得到的复杂光谱转化为可以进行分析的谱图，从而实现对样品成分的定性和定量分析。
下面将详细介绍傅里叶变换红外光谱仪的基本原理。
1.光源傅里叶变换红外光谱仪中的光源通常采用稳定、强度可调的红外激光器，发出一定波长的红外光。
不同样品需要使用不同波长的红外光进行检测，因此光源的波长范围和稳定性对分析结果至关重要。
2.样品室样品室是傅里叶变换红外光谱仪的核心部分，用于放置待测样品。
样品可以是固体、液体或气体，但需要保证在测量过程中样品的状态保持不变。
样品室内部通常装有温度和湿度控制装置，以保证样品的稳定性和测试结果的准确性。
3.干涉仪干涉仪是傅里叶变换红外光谱仪的关键部件，它将光源发出的红外光进行干涉，形成干涉图。
干涉图反映了红外光的相位和振幅变化，后续通过傅里叶变换将这些信息转化为可以进行分析的谱图。
常用的干涉仪有Michelson干涉仪和Fabry-Perot干涉仪。
4.采集和调制在傅里叶变换红外光谱仪中，采集和调制系统负责对干涉图进行采集和调制。
干涉图是一个随时间变化的信号，需要通过采集系统将其转换为数字信号，然后进行进一步处理。
调制系统则负责对干涉图进行调制，以增加信号的信噪比和减小误差。
5.傅里叶变换傅里叶变换是傅里叶变换红外光谱仪的核心算法。
它将采集到的干涉图进行数学变换，将时域信号转换为频域信号。
简单来说，傅里叶变换可以将一个随时间变化的信号分解成多个固定频率的成分，从而方便对信号进行分析和解谱。
6.数据处理和谱图显示经过傅里叶变换后，得到的是频域信号，可以将其进行处理并生成谱图。
数据处理部分负责对干扰信号进行过滤和处理，提高谱图的准确性和可靠性。
谱图显示部分则将处理后的数据以图形方式呈现出来，方便用户进行观察和分析。
总之，傅里叶变换红外光谱仪利用光源发出红外光，通过样品室中的样品后得到干涉图，经过采集和调制、傅里叶变换、数据处理和谱图显示等步骤，最终得到可以进行分析的谱图。
傅里叶红外光谱仪工作原理及应用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer),简称为傅里叶红外光谱仪。
它不同于色散型红外分光的原理，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，主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。
可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。
FTIR工作原理：光源发出的光被分束器(类似半透半反镜)分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。
两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。
干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。
FTIR主要特点：1.信噪比高：傅里叶变换红外光谱仪所用的光学元件少，没有光栅或棱镜分光器，降低了光的损耗，而且通过干涉进一步增加了光的信号，因此到达检测器的辐射强度大，信噪比高。
2. 重现性好：傅里叶变换红外光谱仪采用的傅里叶变换对光的信号进行处理，避免了电机驱动光栅分光时带来的误差，所以重现性比较好。
3. 扫描速度快：傅里叶变换红外光谱仪是按照全波段进行数据采集的，得到的光谱是对多次数据采集求平均后的结果，而且完成一次完整的数据采集只需要一至数秒，而色散型仪器则需要在任一瞬间只测试很窄的频率范围，一次完整的数据采集需要十分钟至二十分钟。
简单来说，红外光谱具有特征性强、分析快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较高、应用范围广（固态、液态或气态样品都能应用；无机、有机、高分子化合物均可检测）等特点，其与色谱（GC-IR）联用或TGA（TGA-IR）联用，定性功能强大。
傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是一种重要的分析仪器，其基本原理是利用傅里叶变换的原理进行红外光谱分析。
通过测量样品在不同波数下吸收或发射的红外辐射，可以获得样品的红外光谱图像，进而分析样品的化学成分和结构。
傅里叶变换的基本原理是任何一个周期函数都可以用一组正弦函数的无穷级数来表示，这组正弦函数的频率是原函数频率的整数倍。
对于傅里叶变换红外光谱仪，它将红外光在样品上通过的光强信号转换为频谱信号，再通过傅里叶变换将频谱信号转换为红外光强的波数分布图。
1.光源发出的连续谱光通过准直系统转化为平行光，再将平行光通过光学分束器分为参考光和样品光。
2.参考光和样品光经过光路调节后，分别经过干涉仪的两个通道。
3.干涉仪的两个通道引出的光分别经过两个光学衰减器调节光强，然后进入半导体探测器转换为电信号。
4.半导体探测器的输出信号经过预处理电路放大，再经过模数转换装置转换为数字信号。
5.数字信号经过傅里叶变换计算机利用傅里叶变换算法得到样品的红外光谱图像。
1.制药行业：可以用于药物成分的鉴定、含量的测定以及药物的质量控制。
2.化学行业：可以用于化学反应动力学的研究、有机物的结构表征等。
3.材料科学：可以用于材料的成分分析、物质的变换和反应过程的研究等。
4.聚合物行业：可以用于聚合物分子结构的分析和性能的研究。
5.环境监测：可以用于环境中有害物质的检测和分析，如大气污染物、水质污染物等。
总之，傅立叶变换红外光谱仪通过测量样品在不同波数下的红外光吸收或发射，利用傅里叶变换原理将光谱信号转换为波数分布图，从而实现对样品的结构和成分分析。
其在制药、化学、材料科学、聚合物和环境监测等领域有着广泛的应用。
傅里叶红外光谱仪的原理及应用傅里叶红外光谱仪的原理及应用一、傅里叶红外光谱仪的基本原理：傅里叶红外光谱仪（Fourier transform infrared spectrometer, FTIR）通过分析样品中不同波长的红外辐射和参比物中的红外辐射之间的差异，来确定样品中化学键的种类和结构以及分子的振动和转动状态。
具体来说，光谱仪通过将入射的白光通过一个Michelson干涉仪分解成不同频率的单色光，然后照射在样品上面，并测量反射或透射回来的光，在红外区域内记录样品所吸收的光谱，最后将获得的信号通过傅里叶变换转换成频谱图，得到样品中各种不同振动模式所对应的吸收峰，从而对样品进行检测和分析。
二、傅里叶红外光谱仪的优点：1. 快速分析：傅里叶红外光谱仪可以在短时间内得到样品的红外光谱，实现高效的化学分析。
2. 非破坏性分析：傅里叶红外光谱仪不需要对样品进行物理改变或破坏，避免了可能出现的误差。
3. 高精度分析：傅里叶红外光谱仪的精度高，可以检测样品中的微量化学组成。
4. 多样性分析：傅里叶红外光谱仪不仅可以检测有机化合物，还可以检测小分子无机物。
三、傅里叶红外光谱仪的应用：1. 医药行业：傅里叶红外光谱仪可以用于新药研制中的药物成分分析、质量控制和药物稳定性研究。
2. 化妆品行业：傅里叶红外光谱仪可以用于化妆品质量控制和成分分析，确保产品的稳定性和质量。
3. 食品行业：傅里叶红外光谱仪可以用于食品成分和质量分析，帮助食品企业保障产品质量和食品安全。
4. 环境监测：傅里叶红外光谱仪可以用于大气、水、土壤等环境中的有机和无机物检测，保障环境安全。
总之，傅里叶红外光谱仪作为一种高效、精准、非破坏性的化学分析手段，已经成为化学、医药、化妆品、食品、环境等领域的重要工具，并不断得到改进和创新，为各行业的发展进步带来越来越多的应用价值。
毕业设计（论文）设计（论文）题目：傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用学院名称：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号指导教师：职称摘要红外光谱仪是鉴别物质和分析物质结构的有效手段，其中傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）是七十年代发展起来的第三代红外光谱仪的典型代表。
它是根据光的相干性原理设计的，是一种干涉型光谱仪，具有优良的特性，完善的功能，并且应用范围极其广泛，同样也有着广泛的发展前景。
本文就傅立叶变换红外光谱仪的基本原理作扼要的介绍，总结了傅立叶变换红外光谱法的主要特点，综述了其在各个方面的应用，并对傅立叶变换红外光谱仪的发展方向提出了一些基本观点。
关键词：傅立叶变换红外光谱仪；基本原理；应用；发展AbstractInfrared spectroscopy is an effective method to identify substance and analyze the structures of molecular. Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometers developed in the seventies are a typical representative of the third generation of infrared spectroscopy. They are a kind of interference-type spectrometers which were designed based on the principle of coherent light, with excellent features and perfect functions. And they haven’t only been used widely but also have extensive prospects. In this paper, the basic principles of Fourier transform infrared spectrometer are described briefly. The main features of FT-IR were summed up as well as its application in various fields, and some basic opinions of developmental direction as far as FT-IR were put forward.Key words: Fourier transform infrared spectrometer；Basic principles；Application；Development目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................. I I1 傅里叶红外光谱仪的发展历史 (1)2 基本原理 (4)2.1光学系统及工作原理 (4)2.2傅立叶变换红外光谱测定 (6)2.3傅立叶变换红外光谱仪的主要特点 (7)3 样品处理 (8)3.1气体样品 (8)3.2液体和溶液样品 (8)3.3固体样品 (8)4 傅立叶变换红外光谱仪的应用 (9)4.1在临床医学和药学方面的应用⑷ (9)4.2在化学、化工方面的应用 (10)4.3在环境分析中的应用 (11)4.4在半导体和超导材料等方面的应用⑼ (11)5 全文总结 (12)参考文献 (13)1 傅立叶红外光谱仪的发展历史到目前为止红外光谱仪已发展了三代。
原位傅里叶变换红外光谱仪是一种分析仪器，用于在环境科学技术和资源科学技术领域进行研究。
这种仪器利用傅里叶变换技术，通过测量红外光的干涉图和光谱，可以得到物质分子的振动和转动信息。
在原位模式下，该仪器可以在样品所处的自然状态下进行测量，避免了样品的处理和转移，从而获得更准确的结果。
原位傅里叶变换红外光谱仪的原理是利用红外光的干涉图和光谱信息，通过计算机进行傅里叶变换，得到物质分子的振动和转动光谱。
在测量过程中，红外光被样品吸收后，再经过傅里叶变换得到光谱数据。
通过分析这些数据，可以确定样品中存在的化学物质和它们的浓度。
原位傅里叶变换红外光谱仪的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：
1.异物定性分析：通过测量不同物质的红外光谱，可以确定物质中的成分和浓度，用于检测和识别异物。
2.塑料老化评价：该仪器可以检测塑料老化过程中分子结构的变化，从而评估塑料的老化程度。
3.粘着剂的成分分析：通过测量粘着剂的红外光谱，可以确定其成分和浓度，从而评估其性能和质量。
4.有机膜的材质评价：该仪器可以检测有机膜中分子的结构和组
成，从而评估其材质和质量。
5.树脂的固化度评价：通过测量树脂的红外光谱，可以评估其固化程度和性能。
6.二氧化硅膜的状态评价：该仪器可以检测二氧化硅膜中分子的结构和组成，从而评估其状态和质量。
7.聚酰亚胺酰亚胺化率的评价：通过测量聚酰亚胺酰亚胺化后的红外光谱，可以评估其化率。
总之，原位傅里叶变换红外光谱仪是一种非常有用的分析仪器，可以在多个领域中进行研究和应用。
傅里叶红外光谱仪的工作原理检出限
傅里叶红外光谱仪（FTIR）是一种重要的光谱分析仪器，广泛用于化学、材料科学、药物分析等领域。
其工作原理和检出限如下：
一、工作原理
1.傅里叶变换：
FTIR通过测量样品对红外光的吸收来获取信息。
它使用的是一种称为傅里叶变换的数学方法，通过这种方法，仪器可以同时收集到所有频率的红外光信号，提高了光谱获取的速度和灵敏度。
2.干涉仪：
在FTIR中，使用了一个名为迈克尔逊干涉仪的组件。
红外光从光源发出后，被分割成两束，这两束光在干涉仪中走不同的路径，然后再次合并。
这种路径差异导致了干涉，产生干涉图样。
3.信号检测和处理：
合并后的光被送到检测器，检测器记录下干涉图样。
这个干涉图样随后通过傅里叶变换转换成光谱数据。
这些数据展现了样品对不同波长红外光的吸收情况，从而得到样品的分子指纹。
二、检出限
FTIR的检出限取决于多种因素，包括仪器的灵敏度、样品的性质以及测试条件等。
一般而言，FTIR能够检测到微量级别的物质，检出限通常在微克到纳克的范围内。
但对于具体的样品和测试条件，检出限可能有所不同。
FTIR由于其高灵敏度、快速的测试速度和非破坏性的特点，在现代分析测试中非常受欢迎。
通过它，科学家可以快速而准确地获得关于各种材料的详细化学和结构信息。
傅里叶红外光谱仪原理和构造傅里叶红外光谱仪是一种非常重要的分析仪器，可以用于物质的分析和鉴定。
它通过对被测物质在红外波段电磁波的吸收谱进行分析，来确定物质的化学成分、结构和性质，具有快速、准确、高灵敏度等优点。
本文将介绍傅里叶红外光谱仪的原理和构造。
1. 傅里叶变换原理傅里叶变换是一种将一组信号（波形）进行分解成多个正弦波的数学方法，可以将时域信号转化为频域信号。
在红外光谱分析中，傅里叶变换被用来将物质在红外波段的吸收谱（时域信号）转化为频域信号，得到物质的吸收光谱图。
2. 红外辐射原理红外辐射是物质在红外波段的电磁辐射。
在傅里叶红外光谱分析中，选用合适的红外光源辐射被测物质，被测物质会在特定的波长范围内吸收光线，吸收光线的强度与被测物质的化学成分、结构和性质有关。
3. 小联合定理原理小联合定理命题：如果一段连续函数f(x)可以被表示为一个积分形式, 那么这个积分的上限可以无限的大（也可以为无穷小）.在傅里叶红外光谱分析中，小联合定理被用来将被测物质的吸收谱转化为傅里叶红外光谱，通过傅里叶反变换获取物质的吸收光谱图。
1. 光源傅里叶红外光谱仪的光源通常采用红外灯，例如石英灯或硫化物灯，发射的波长范围通常在2.5~25 μm之间。
红外灯的作用是将红外辐射传输到被测物质中，产生光谱图。
2. 两个光路傅里叶红外光谱仪的两个光路分别为参考光路和样品光路。
参考光路传输的是不与被检测样品进行相互作用的光线，用来检测傅里叶变换的基线。
样品光路传输的是经过被检测样品反射、折射或透射的光线，用来进行红外光谱分析。
3. 插件插件是傅里叶红外光谱仪中与样品进行接触的部分，用来夹持或平放样品。
插件的材料一般是金属或硅胶，保证产生的信号不会被杂散光干扰。
4. 光谱仪光谱仪是傅里叶红外光谱仪中最重要的部分，它按照一定的光学准则，将参考光和样品光分别输入到检测器中，并测量二者的光强度。
光谱仪一般采用热电偶检测器或半导体检测器。
傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用傅立叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，FTIR）是一种利用傅立叶变换原理分析物质红外吸收谱的仪器。
其基本原理是利用光的干涉原理和光电探测技术，将光谱信号转换成电信号。
然后通过傅立叶变换算法，将时域信号转换成频域信号，得到物质在不同波数下的红外吸收谱。
FTIR仪器的主要部件包括光源、分束器、干涉仪、样品室和光谱仪。
光源通常使用线状硫磺灯或电加热光源，发出连续谱的红外辐射。
分束器将光源发出的光分成两束，一束直接射向参比光道，另一束经样品室中的样品后再到达参比光道。
样品室中的样品会因吸收或透射光线而改变光程差，形成干涉，干涉计会测量出光强的变化。
光谱仪接收到来自参比光道和样品光道的干涉光信号后，采集并记录下这些信号。
在FTIR仪器中，傅立叶变换算法是红外吸收谱分析的核心。
傅立叶变换算法可以将一定时间范围内的连续时域信号分解成一系列频率成分。
通过对干涉光强信号进行傅立叶变换，可以得到物质在不同波数下的吸收强度谱。
红外光谱是一种重要的分析手段，具有广泛的应用。
FTIR仪器可以用于物质的定性和定量分析。
它可以用来检测和分析各种物质的存在和结构，如有机物、高分子材料、化学药品、农药、食品、化妆品等。
利用FTIR技术，可以鉴定物质的成分、结构和功能官能团，同时也可以研究物质的物理性质和化学反应过程。
FTIR还可以应用于生化医学领域，用于分析和检测生物体内的活性物质和分子结构。
在环境监测中，FTIR可以检测和分析大气中的污染物和温室气体。
此外，FTIR还可以用于质量控制和品质检测，如检测药物的纯度和含量、检测食品中的添加剂和污染物等。
总之，傅立叶变换红外光谱仪作为一种高效、可靠的分析技术，具有广泛的应用前景。
它不仅可以用于科学研究和实验室分析，还可以应用于工业生产和环境监测等领域，为各个行业提供准确、快速的分析结果，有助于提高产品质量和环境保护水平。
傅里叶红外光谱仪ftir工作原理傅里叶红外光谱仪（FTIR）是一种应用广泛的光谱仪器，在化学、生物、材料、药学等领域都有重要的应用。
本文将着重介绍FTIR的工作原理，包括傅里叶变换原理、FTIR 仪器的组成和工作流程、光谱处理和分析等方面。
一、傅里叶变换原理傅里叶变换是一种将信号表示为一组不同的正弦和余弦函数的方法，可用于将一个时间域信号转换为一个频域信号。
在光学中，傅里叶变换也被用于将一个光谱信号转换为一个频谱信号。
FTIR利用了这个原理，将一个样品中的红外光谱信号转换成频谱信号，并对其进行分析。
在FTIR中，样品被照射红外光，红外光谱仪会记录下被样品吸收、反射和散射的光信号，这些光信号随着时间的变化被转换成傅里叶变换，变成频率域的数据，然后通过数学处理，得到样品的红外光谱信号。
二、FTIR仪器的组成和工作流程FTIR仪器主要由四个部分组成：光源、干涉仪、检测器和数据系统。
（1）光源FTIR仪器采用便携式红外光源，例如钨笼灯或氘灯，一般都能发射出整个机器可见范围内的红外光。
这些光源往往非常强大，能够发射足够的光到样品上，使样品的红外光谱信号能够被检测到。
（2）干涉仪FTIR的干涉仪是一个复杂的光学系统，可将样品发出的红外光谱信号分成两束光，一个经过样品，另一个不经过样品，然后将它们重新合并。
干涉仪的核心部分是一个Michelson干涉仪，其中将样品光与没有经过样品的参考光进行干涉。
干涉仪可以通过可变的路径差或偏振器来重新合并两束光。
当干涉仪中的两束光完全重合时，它们将干涉一起产生强光；当它们完全反向时，它们将互相消除并产生弱光。
（3）检测器干涉仪产生的光信号会被检测器接收。
一般常用的检测器是氮化硅（SiN3）检测器或者液氮冷却的电子倍增管（LN2 Cooled PbSe Detector）。
检测器能够检测到光的强度并转换成电子信号。
（4）数据系统FTIR检测到的信号被输入到电脑中，数据系统通过傅里叶变换将频域信号转换成时间域信号，并利用算法对信号进行处理和分析。
傅里叶红外光谱仪的用途和原理傅里叶红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，FTIR）是一种分析物质结构及化学性质的仪器。
该仪器能够检测分析样品中分子间所发生的振动和旋转，从而确定分子的组成、结构和化学键。
傅里叶变换原理是该仪器的核心原理。
在FTIR中，样品被置于光路中，由光源发出一束连续谱线光，经过分光镜的分光作用，该光被分成不同的波长，然后进入干涉仪。
干涉仪的作用是将光分成两束，一束为样品光，经过样品后被吸收一部分后形成两束有关的光，另一束为参比光，没有经过样品。
两束光在干涉仪内形成干涉图样，根据干涉图样的变化来确定样品中吸收的波数。
通过傅里叶变换将干涉图样处理后，就能得到样品光与参比光之间的光强差异，即吸收光谱。
吸收光谱可以反映出分子的化学成分及结构。
FTIR还可以进行非常多的分析，如同位素效应、表面吸附及反应等等，并且还具有快速、准确、灵敏和非破坏性等优点。
傅里叶红外光谱仪的应用非常广泛。
在农村，它可以用来检测农产品质量、检测农药残留和肥料成分；在医学上，它可以用来分析生物分子的结构，如蛋白质、多肽、核酸等；在环保领域，它可以用来分析污染物成分及治理效果等。
傅里叶红外光谱仪是一种非常重要的分析工具，广泛应用于各个领域，有助于人们更好地理解物质的结构和性质，从而为人类的科学研究和生产提供更多的支持。
傅里叶红外光谱技术（FTIR）已被广泛应用于各个领域，包括化学、材料科学、生物医学、食品和农业科学等。
因为它是一种快速、准确、灵敏和非破坏性的技术，所以越来越多的研究人员开始使用FTIR技术，以研究各种有机和无机物质。
一些最常见的应用FTIR技术的领域如下：1.有机化合物分析FTIR技术可用于分析有机化合物，包括醇类、醛类、酮类、羧酸等，它们的分子结构可以反映在他们的光谱中。
FTIR技术可以用来快速准确地确定物质的组成，同时还可以检测是否存在污染或杂质。
傅里叶红外光谱仪器工作原理傅里叶红外光谱仪是一种重要的分析仪器，广泛应用于制药、化学、材料科学、生命科学等领域。
它的工作原理是通过检测物质在不同红外波段的吸收光谱，来确定物质的分子结构和化学性质。
本文将详细介绍傅里叶红外光谱仪的工作原理。
一、傅里叶变换红外光谱仪的原理傅里叶变换红外光谱仪使用红外光作为探测物质的手段，红外光波段通常在4000cm^-1到400cm^-1之间。
样品被辐射的红外光波通过样品后会出现吸收峰，这些峰对应着样品分子中的振动模式。
这些振动模式是与化学键的性质和化学键之间的相互作用有关的。
傅里叶变换红外光谱仪的工作原理可以大致分为以下三个步骤：1. 吸收峰的测量在傅里叶变换红外光谱仪中，一个光源发出的光由于被样品吸收一部分后形成吸收光谱。
通过不同波长的红外光波作用于分析样品，得到样品的不同振动模式，从而确定物质的分子结构和化学性质。
2. 傅里叶变换操作傅里叶变换是将时域信号变成频域信号的数学方法，它可以将时域信号在频域中进行分析。
在傅里叶红外光谱仪中，信号处理器将光谱信号转化为频谱信号。
这个过程类似于通过心电图将心跳信号转化为心率频率。
由于傅里叶变换可以将复杂的时域信号分解成多个单频的信号，因此其可以精确地将样品的振动模式转化为振动频率，是分析傅里叶变换红外光谱仪样品的重要一步。
3. 频率校准和谱图分析将样品转化为频域信号后，可以对信号进行频率校准和谱图分析。
频率校准是根据基准信号对仪器进行精确校准，使得仪器能够提供准确的光谱数据。
谱图分析是将红外吸收谱与已知谱数据进行比较，从而确定样品的光谱特征。
二、傅里叶变换红外光谱仪仪器结构傅里叶变换红外光谱仪通常由三个主要部分组成：光源、样品室和分光器。
1. 光源傅里叶变换红外光谱仪使用红外光区的波长作为样品的检测方法。
仪器通常配备有半导体激光二极管作为光源。
这些设备可在红外光波段范围内轻易地操作。
另一种光源是灯丝。
灯丝光源在样品室中加热并发射光，这种光通常包括红外光波段，因此在经过样品后，红外吸收谱就会产生。
原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪（in situ diffuse reflectance Fourier transform infrared spectroscopy，DRIFTS）是一种非常重要的分析技术，它可以用于表面分析、催化剂研究、化学反应动力学研究等领域。
本文将从以下几个方面对原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪进行详细介绍。
一、原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪的基本原理原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪是一种基于傅里叶变换原理的分析技术。
它利用红外光谱仪的原理，将样品表面反射的红外光信号采集下来，经过傅里叶变换后得到样品的红外光谱图像。
与传统的红外光谱仪相比，原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪具有以下几个优点：1. 可以直接对固体样品进行分析，无需进行样品制备和处理。
2. 可以对样品表面进行原位分析，避免了样品在分析过程中的变化。
3. 可以对样品进行实时监测，可以研究化学反应的动力学过程。
二、原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪的应用原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪在表面分析、催化剂研究、化学反应动力学研究等领域都有广泛的应用。
1. 表面分析原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪可以用于表面分析，可以研究样品表面的化学组成、结构和反应性质等。
例如，可以用于研究催化剂表面的活性位点、表面吸附物的种类和结构等。
2. 催化剂研究原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪可以用于催化剂研究，可以研究催化剂的结构、活性位点和反应机理等。
例如，可以用于研究催化剂在反应过程中的变化、催化剂的失活机理等。
3. 化学反应动力学研究原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪可以用于化学反应动力学研究，可以研究化学反应的动力学过程和反应机理。
例如，可以用于研究化学反应的速率、反应中间体的生成和消失等。
三、原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪的优缺点原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪具有以下优点：1. 可以直接对固体样品进行分析，无需进行样品制备和处理。
傅里叶变换红外光谱仪简介傅里叶变换红外光谱仪是一种可以将物质分析的仪器。
它使用了傅里叶变换技术，通过测量样品对红外辐射的吸收来分析样品的结构和成分。
这种技术在化学、生物、材料和环境科学等领域都有应用，可以分析有机和无机化合物，确定样品的成分和结构。
工作原理傅里叶变换红外光谱仪的核心部分是红外光源和光谱仪。
红外光源产生的红外光被通过样品后，经过光谱仪分析，产生光谱图。
这个图由样品吸收光的强度和红外光波数的折线图组成。
在这个图中，红外光谱的波长范围一般为4000至400 cm-1。
这个波数范围对应了不同的化学键的振动频率，从而提供了样品的成分和结构信息。
傅里叶变换红外光谱仪的工作原理是将样品通过红外光源照射，然后收集样品透射的光，这些光与原始红外辐射之间产生干涉，干涉信号被转换成光谱图。
傅里叶变换可以将这个干涉信号转换成光谱图，并且可以通过计算方法还原出样品的吸收峰，这些峰对应着样品中的化学键和它们的振动。
应用傅里叶变换红外光谱仪是一种非常有用的分析工具，可以应用于许多领域，包括：1.化学：用于鉴定无机和有机化合物的结构。
2.生物：用于分析生物分子，如蛋白质和核酸的结构。
3.材料：用于分析材料的成分，如聚合物和合金。
4.环境：用于分析空气、水和土壤样品，以检测环境污染物。
傅里叶变换红外光谱仪也可以帮助科学家确定样品的纯度和浓度。
通过与已知物质做比较，科学家可以确定样品中各成分的浓度和分子结构。
结论傅里叶变换红外光谱仪是一种极其有用的分析工具，可以用于鉴定各种物质。
它的工作原理基于样品对红外辐射的吸收和傅里叶变换技术的运用。
这种技术在化学、生物、材料和环境科学等领域都有广泛应用，可以为科学家提供有用的结构和成分信息。
该仪器准确稳定，效率高，可提高科学研究精度和效率，有助于深入了解化合物成分和结构。
J I A N G X I N O R M A L U N I V E R S I T Y 2009届本科生毕业论文课题名称:傅立叶变换红外光谱仪的基本原理及其应用Basic principles and application of Fourier transforminfrared spectrometer姓名高立峰学院理电学院专业物理学（师范）学号 06完成时间声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
其中除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写并以某种方式公开过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而作的材料。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在文中作了明确的说明并表示谢意。
本毕业设计（论文）成果是本人在江西师范大学读书期间在指导教师指导下取得的，成果归江西师范大学所有。
特此声明。
声明人（毕业设计（论文）作者）学号：06声明人（毕业设计（论文）作者）签名：摘要红外光谱仪是鉴别物质和分析物质结构的有效手段，其中傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）是七十年代发展起来的第三代红外光谱仪的典型代表。
它是根据光的相干性原理设计的，是一种干涉型光谱仪，具有优良的特性，完善的功能，并且应用范围极其广泛，同样也有着广泛的发展前景。
本文就傅立叶变换红外光谱仪的基本原理作扼要的介绍，总结了傅立叶变换红外光谱法的主要特点，综述了其在各个方面的应用，并对傅立叶变换红外光谱仪的发展方向提出了一些基本观点。
关键词：傅立叶变换红外光谱仪；基本原理；应用；发展AbstractInfrared spectroscopy is an effective method to identify substance and analyze the structures of molecular. Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometers developed in the seventies are a typical representative of the third generation of infrared spectroscopy. They are a kind of interference-type spectrometers which were designed based on the principle of coherent light, with excellent features and perfect functions. And they h aven’t only been used widely but also have extensive prospects. In this paper, the basic principles of Fourier transform infrared spectrometer are described briefly. The main features of FT-IR were summed up as well as its application in various fields, and some basic opinions of developmental direction as far as FT-IR were put forward.Key words: Fourier transform infrared spectrometer； Basic principles；Application； Development目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 傅里叶红外光谱仪的发展历史 (1)2 基本原理 (4)光学系统及工作原理 (4)傅立叶变换红外光谱测定 (6)傅立叶变换红外光谱仪的主要特点 (7)3 样品处理 (8)气体样品 (8)液体和溶液样品 (8)固体样品 (8)4 傅立叶变换红外光谱仪的应用 (9)在临床医学和药学方面的应用⑷ (9)在化学、化工方面的应用 (10)在环境分析中的应用 (11)在半导体和超导材料等方面的应用⑼ (11)5 全文总结 (12)参考文献 (13)1 傅立叶红外光谱仪的发展历史到目前为止红外光谱仪已发展了三代。
第一代是最早使用的棱镜式色散型红外光谱仪, 用棱镜作为分光元件，分辨率较低，对温度、湿度敏感, 对环境要求苛刻。
60年代出现了第二代光栅型色散式红外光谱仪, 由于采用先进的光栅刻制和复制技术, 提高了仪器的分辨率, 拓宽了测量波段, 降低了环境要求。
70年代发展起来的干涉型红外光谱仪, 是红外光谱仪的第三代的典型代表（见图1）, 具有宽的测量范围、高测量精度、极高的分辨率以及极快的测量速度。
傅立叶变换红外光谱仪是干涉型红外光谱仪器的代表, 具有优良的特性, 完善的功能。
图1傅立叶变换红外光谱仪实物图近年来各国厂家对其光源、干涉仪、检测器及数据处理等各系统进行了大量的研究和改进, 使之日趋完善。
由于计算机技术和自动化技术在仪器中的广泛使用, 使得红外光谱仪的调整、控制、测试及结果的分析大部分由计算机完成, 如显微红外光谱中的图像技术。
各公司的显微红外光谱仪均能对样品的某一区域进行面扫描, 得到该区域的化学成分的分布图, 如Continuum (Nicolet) 、EquinoxTM55 (Bruker) 、Spectrum2000 ( Perkin El2mer) 和Stingray lmaging (Bio-Rad) 等显微镜都有此功能。
随着仪器精密度的提高, 红外光谱仪在分辨率和扫描速度等方面达到了很高的指标。
如BrukerIFSl20H最佳分辨率为010008cm- 1 , Bomen公司的DA系列可达010026cm- 1。
而扫描速度Bruker可达117张谱图/ s, 利用步进扫描技术可达250皮纳秒的时间分辨率。
Nicolet8700扫描速度为105 次/ s,步进扫描时间分辨率为10ns。
现有的傅立叶变换红外光谱仪已不仅限于中红外(MIR) 的使用, 分束器的使用可将光谱范围可覆盖紫外到远红外的区段。
如Bruker为50000～4cm- 1, Bomen为50000～5cm- 1, Nicolet为25000～20cm- 1。
这些很高的技术指标、标志材料、光路设计、加工技术和软件都达到了很高的水平[1]。
但是,通常的透射红外光谱,即使是傅里叶变换透射红外光谱,都存在如下不足: ①固体压片或液膜法制样麻烦,光程很难控制一致,给测量结果带来误差。
另外,无论是添加红外惰性物质或是压制自支撑片,都会给粉末状态的样品造成形态变化或表面污染,使其在一定程度上失去其“本来面目”②大多数物质都有独特的红外吸收,多组分共存时,普遍存在谱峰重叠现象。
③透射样品池无法解决催化气相反应中反应物的“短路”问题,使得催化剂表面的吸附物种浓度较低,影响检测的灵敏度。
④不能用于原位(在线) 研究,只能在少数研究中应用。
因此,漫反射傅里叶变换红外光谱技术和衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术应运而生[2]。
漫反射技术是一种对固体粉末样品进行直接测量的光谱方法。
虽然早在20 世纪60 年代就已发展成为光谱学中的一个分支,但与红外光谱结合,是在傅里叶变换红外光谱出现后,漫反射傅立叶变换红外光谱技术才进入实用阶段。
与透射傅立叶变换红外光谱技术相比,漫反射傅里叶变换红外光谱法具有如下优点:不需要制样、不改变样品的形状、不会污染样品, 不要求样品有足够的透明度或表面光洁度,也不需要破坏样品,不会对样品的外观及性能造成任何损坏,可直接将样品放在样品支架上进行测定,可以同时测定多种组分,这些特点很适合对样品的无损检测,如对珠宝、钻石、纸币、邮票的真伪进行鉴定,对样品无任何不良作用。
20世纪90 年代初,衰减全反射(ATR ) 技术开始应用到红外显微镜上, 诞生了全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR ) 光谱仪。
近年来,随着计算机技术和多媒体图视功能的运用,实现了非均匀样品和不平整样品表面的微区无损测量,可以获得官能团和化合物在微区空间分布的红外光谱图像。
衰减全反射不需要通过透过样品的信号,而是通过样品表面的反射信号获得样品表层有机成分的结构信息,因此,衰减全反射具有如下特点:1) 不破坏样品,不需要象透射红外光谱那样要将样品进行分离和制样。
对样品的大小,形状没有特殊要求,属于样品表面无损测量。
2) 可测量含水和潮湿的样品。
3) 检测灵敏度高,测量区域小,检测点可为数微米。
4) 能得到测量位置处物质分子的结构信息、某化合物或官能团空间分布的红外光谱图像及微区的可见显微图象。
5) 能进行红外光谱数据库检索以及化学官能团辅助分析,确定物资和种类和性质。
6) 操作简便,自动化,用计算机进行选点、定位、聚集、测量。
由于衰减全反射的上述特点,极大地扩大了红外光谱技术的应用范围,使许多采用透射红外光谱技术无法制样,或者样品制做过程十分复杂、难度大、而效果又不理想的实验成为可能,采用衰减全反射附件和实验方法,可以获得常规的透射红外光谱技术所不能得到的检测效果。
傅立叶变换红外光谱仪与其他仪器的联用技术是近代研究发展的重要方向。
在现代分析测试技术中, 用于复杂试样的微量或痕量组分的分离分析的多功能红外联机检测技术代表了新的发展方向。
傅立叶变换红外光谱仪与色谱联用可以进行多组分样品的分离和定性, 与显微镜联用可进行微量样品的分析鉴定, 与热失重联用可进行材料的热稳定性研究, 与拉曼光谱联用可得到红外光谱弱吸收的信息。
实践证明, 红外光谱联用技术是一种十分有效的实用技术, 现已实现联机的有气相色谱-红外、高效液相色谱-红外、超临界流体色谱-红外、薄层色谱-红外、热失重-红外、显微镜-红外及气相色谱-红外-质谱等, 这将进一步提高分析仪器的分离分析能力。
随着傅立叶变换红外光谱技术的发展, 远红外、近红外、偏振红外、高压红外、红外光声光谱、红外遥感技术、变温红外、拉曼光谱、色散光谱等技术也相继出现, 这些技术的出现使红外成为物质结构和鉴定分析的有效方法。
近年来, 随着计算机技术的发展, 红外光谱定性分析实现了计算机检索和辅助光谱解析。
概括地说, 就是首先将相当数量化合物的红外光谱图,按照一定规则进行编码后, 存放在计算机的存储设备中形成谱库, 然后, 对待分析样品的红外光谱图也进行同样的编码, 再以某种计算方法与谱库中存储的数据逐个进行比较, 挑选出类似的数据,最后按类似的程度输出挑选结果, 从而达到光谱检索目的。
而这也大大减少了光谱解析的工作量。
