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一、傅里葉紅外光譜儀核心工作原理
傅里葉紅外光譜儀(FTIR)的誕生徹*革新了紅外分析技術,其核心原理基于邁克爾遜干涉儀與傅里葉變換數學運算的結合,突破了傳統色散型儀器的技術瓶頸。具體流程可分為四個關鍵步驟:
· 干涉信號生成:寬波段紅外光源(中紅外常用硅碳棒,近紅外常用碘鎢燈)發出的光束經分束器分為兩束 —— 一束透射至動鏡,一束反射至定鏡。動鏡以恒定速度直線運動,使兩束光形成動態光程差,重新匯合時產生干涉效應,形成包含全波段光信息的干涉圖。
· 樣品作用:干涉光穿透或反射樣品時,特定頻率的光被樣品分子選擇性吸收,吸收強度與分子振動模式對應(不同化學鍵振動頻率固定,形成獨特 "分子指紋")。
· 信號檢測:剩余干涉光被高靈敏度檢測器(如防潮型 DLaTGS 檢測器)捕獲并轉化為電信號,同時通過固態激光器校準波長與鏡面位置,確保測量精度。
· 傅里葉變換:計算機對干涉圖進行傅里葉變換運算,將時間域的干涉信號轉換為頻率域的光譜圖,最終呈現為吸光度或透射率隨波數變化的特征曲線。
這一原理摒棄了傳統儀器的狹縫分光結構,實現了全波段同步檢測,從根本上解決了色散型儀器光通量低、掃描慢的缺陷。
二、傅里葉紅外光譜儀核心技術特點
相較于傳統光譜分析技術,傅里葉紅外光譜儀展現出四大突出優勢:
· 超高信噪比與靈敏度:無狹縫設計使光通量提升數倍,結合多次掃描平均技術,信噪比可輕松達到 45000:1 以上(P-P 值),能檢測低至 10??~10?12g 的微量組分,滿足痕量分析需求。
· 快速掃描與動態追蹤:動鏡單次移動即可完成全波段采集,單次掃描耗時僅 1~ 數秒,較色散型儀器效率提升數百倍,可實時監測化學反應動力學過程或在線工業檢測。
· 寬譜覆蓋與高分辨率:通過更換分束器與光源,可覆蓋近紅外(12500~4000cm?1)、中紅外(4000~400cm?1)至遠紅外(400~10cm?1)全波段,分辨率最高可達 0.25cm?1,能清晰分辨氣體混合物中重疊的吸收峰。
· 多樣品兼容與無損檢測:支持固體、液體、氣體及粉末、薄膜等復雜形態樣品,配合 ATR(衰減全反射)等附件可實現無預處理直接檢測,避免樣品破壞。
三、傅里葉紅外光譜儀多領域應用
傅里葉紅外光譜技術憑借 "分子指紋" 識別特性,已成為跨學科分析的核心工具,廣泛應用于以下領域:
· 醫藥化工:藥物原料真偽鑒別(如通過特征峰確認抗生素結構)、合成反應監控(如 CO?電還原中間產物追蹤)、聚合物成分分析(如塑料老化程度檢測),是藥品 GMP 認證的必*設備。
· 環境監測:工業廢氣多組分同步檢測(如 SO?、NO?實時監測)、水體污染物篩查,卓立漢光的專用機型已實現乙二醇工藝系統氣體在線分析。
· 食品農業:果蔬品質無損檢測(如碭山酥梨可溶性固形物含量測定,鑒別準確率達 100%)、食用油摻假識別、農藥殘留快速篩查。
· 材料科學:復合材料界面反應研究、薄膜厚度與結構分析、半導體材料雜質檢測,配合漫反射附件可開展催化劑原位研究。
· 珠寶刑偵:寶石真偽鑒定(如區分天然鉆石與合成鉆石)、*品與爆炸物現場快速識別,便攜式機型可實現數秒內定性分析。
四、傅里葉紅外光譜儀國產品牌推薦
作為深耕光電領域26年的國*級專精特新 "小巨人" 企業,卓立漢光以核心器件技術為根基,推出Finder Infra 系列傅里葉紅外光譜儀,覆蓋從基礎檢測到高*科研的全場景需求,展現了國產儀器的技術突破。
1. 基礎通用型:FI-RXF100 系列
該系列是實驗室與現場檢測的主力機型,以 "高可靠性 + 多場景適配" 為核心優勢,細分多個子型號滿足不同需求:
核心配置:搭載 10 年使用壽命的立體角鏡干涉儀(恒久準直,抗震性強)、高能量陶瓷光源(1550K 工作溫度)及防潮型 DLaTGS 檢測器,光譜范圍覆蓋 7800-350cm?1(KBr 分束器),分辨率≤1cm?1,信噪比優于 45000:1,波數精度達 0.01cm?1。
創新設計:
卡扣式采樣模塊更換系統,支持 ATR、透射、反射等模式快速切換,光路重復性誤差近乎為零;
外置可調節高精度光圈,無需軟件操作即可適配不同厚度、顏色的樣品;
純金剛石 ATR 晶體耐酸堿腐蝕,可直接檢測硫酸、礦石等苛刻樣品。
2. 高*研究型:FI-RXF200 與 FI-RXF300V
針對前沿科研需求,卓立漢光推出兩款高*機型,突破性能極限:
· FI-RXF200 研究型:光譜分辨率優于 0.25cm?1,光譜范圍擴展至 12800~350cm?1,支持光源與檢測器自動切換,兼容原位紅外測量附件,可用于催化劑反應動力學、材料相變等深度研究。
· FI-RXF300V 真空型:高*研究級機型,采用真空光學系統減少水汽與 CO?干擾,適用于遠紅外波段分析及超低濃度樣品檢測,是半導體與量子材料研究的理想工具。
3. 近紅外專項型:FI-RXM-S
全波段高性能近紅外光譜儀,針對食品加工、農產品分選等領域優化,可實現固體、液體樣品的快速定量分析,配合漫反射附件可用于谷物水分與蛋白含量檢測。
4. 應急便攜型:FI-RIR 便攜式紅外拉曼一體機
卓立漢光便攜式紅外拉曼一體機專為現場應急設計,集成紅外與拉曼雙技術,數秒內完成固體、液體、粘稠樣品的定性分析,適用于化學事故、刑偵現場、地震救援等極*環境,支持 WIFI 與藍牙數據傳輸。
國產品牌核心競爭力
· 技術自主化:干涉儀、檢測器等核心部件自主研發;
· 場景適配性:從實驗室常規檢測到高*科研、從室內到戶外應急,全場景覆蓋;
· 服務優勢:國內多區域設有售后服務點,可提供定制化采樣附件與光譜分析方案;
傅里葉紅外光譜儀憑借 "分子指紋" 識別的獨特優勢,已成為現代分析技術的基石。卓立漢推出的傅里葉紅外光譜儀系列產品實現了從基礎到高*的覆蓋。從實驗室的常規檢測到科研前沿的技術突破,從工廠的在線監控到現場的應急救援,卓立漢光正以 "中國芯" 推動傅里葉紅外技術的普及與升級。
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