紅外光譜儀是利用物質(zhì)的分子對(duì)紅外輻射的吸收，得到與分子結(jié)構(gòu)相應(yīng)的紅外光譜圖，從而鑒別分子結(jié)構(gòu)的方法，稱為紅外吸收光譜法。
紅外光譜儀是由物質(zhì)吸收紅外光的能量，引起分子中振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷而產(chǎn)生的。紅外吸收光譜分析方法主要是根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對(duì)振動(dòng)和分子轉(zhuǎn)動(dòng)等信息進(jìn)行測(cè)定。紅外光譜圖中吸收譜帶的位置與強(qiáng)弱是由分子集團(tuán)的震動(dòng)方式?jīng)Q定的，一般極性強(qiáng)的分子或基團(tuán)吸收譜帶的強(qiáng)度都比較大，而極性比較弱的分子或基團(tuán)吸收譜帶的強(qiáng)度比較弱。
紅外光譜儀在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用是多方面的，不僅用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究，如確定分子的空間、構(gòu)型，求出化學(xué)鍵的力常數(shù)，鍵長(zhǎng)和鍵角等，而且紅外光譜儀廣泛的用于化合物的定性，定量分析和化合物反應(yīng)機(jī)理研究等。市場(chǎng)上紅外光譜儀主要是按照儀器的分光器件不同來(lái)分，一般可分為四種主要類型：濾光片型、光柵色散型、博立葉變換型和聲光調(diào)制濾光器型。其中光柵色散型又有光柵掃描單通道和非掃描固定光路多通道檢測(cè)之分了。
濾光片型近紅外光譜儀可分為固定濾光片和可調(diào)濾光片兩種形式。固定濾光片型光譜儀是近紅外光譜儀器的zui早設(shè)計(jì)形式，這種儀器首先要根據(jù)測(cè)定樣品的光譜特征選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的濾光片。該類型儀器的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低、光通量大、信號(hào)記錄快、堅(jiān)固耐用。但這類儀器只能在單一波長(zhǎng)下測(cè)定，靈活性較差，如樣品的基體發(fā)生變化，往往會(huì)引起較大的測(cè)量誤差?？烧{(diào)濾光片型光譜儀采用濾光輪，可以根據(jù)需要比較方便地在一個(gè)或幾個(gè)波長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)定。這種儀器一般作分析，如糧食水分測(cè)定儀。
掃描型儀器通過(guò)光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)，使單色光按波長(zhǎng)高低依次通過(guò)測(cè)樣器件，與樣品作用后，進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)。與濾光片型的近紅外光譜儀器相比，色散型近紅外光譜儀器具有可實(shí)現(xiàn)全譜掃描、分辨率較高、儀器價(jià)位適中和便以維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，其zui大的弱點(diǎn)是光柵或反光鏡的機(jī)械軸承長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用容易磨損，影響波長(zhǎng)的精度和重現(xiàn)性，抗震性較差，一般不適合作為過(guò)程分析儀器使用。
博立葉變換光譜技術(shù)是利用干澀圖和光譜圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)量干澀圖和對(duì)干澀圖進(jìn)行博立葉積分變換的方法來(lái)測(cè)定和研究光譜的技術(shù)。與傳統(tǒng)的色散型光譜儀相比，博立葉變換光譜儀能同時(shí)測(cè)量、記錄所有波長(zhǎng)的信號(hào)，并以更高的效率采集來(lái)自光源的輻射能量，具有更高的波長(zhǎng)精度、分辨率和信噪比。但由于干涉儀中動(dòng)鏡的存在，儀器的在線長(zhǎng)久可靠性受到一定的限制，另外對(duì)儀器的使用和放置環(huán)境也有較高的要求。
聲光可調(diào)濾光器（縮寫AOTF）是利用超聲波與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的光電器件。用AOTF作為分光系統(tǒng)，被認(rèn)為是90年代近紅外光譜儀器zui突出的進(jìn)展。與傳統(tǒng)的單色器相比，采用聲光調(diào)制產(chǎn)生單色光，即通過(guò)超聲射頻的變化實(shí)現(xiàn)光譜掃描。光學(xué)系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件，波長(zhǎng)切換快、重現(xiàn)性好，程序化的波長(zhǎng)控制使這類儀器的應(yīng)用具有更大的靈活性。聲光可調(diào)濾光器近紅外光譜儀器的這些優(yōu)點(diǎn)使今年來(lái)在工業(yè)在線中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。但目前這類儀器的分辨率相對(duì)較低，價(jià)格也較貴。
非掃描固定光路多通道近紅外光譜儀器是因?yàn)閮x器的檢測(cè)器采用多通道光敏器件而得名。這類儀器的色散系統(tǒng)一般采用平面光柵或全息光柵，與光柵掃描型相比，光柵不需要轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)確定波長(zhǎng)范圍的掃描。多通道檢測(cè)器的類型主要有兩種：二極管陣列（縮寫PDA）和電荷耦合器件（縮寫CCD）。該類型儀器測(cè)量的波長(zhǎng)范圍取決于檢測(cè)器光敏元件的材料（波長(zhǎng)范圍受到一定限制），如硅基光敏元件的影響范圍在短波近紅外區(qū)域，由于該波i段檢測(cè)到的主要是樣品三級(jí)和四級(jí)倍頻，樣品的摩爾吸收系數(shù)較低，因而需要的光程往往教長(zhǎng)。這類儀器的zui大特點(diǎn)是儀器內(nèi)部無(wú)可移動(dòng)部件，儀器的穩(wěn)定性和抗干擾性能好;另一個(gè)特點(diǎn)是掃描速度快，一般單張光譜的掃描速度只有幾十毫秒。這兩特點(diǎn)的結(jié)合，使該類儀器特別適合作為現(xiàn)場(chǎng)或在線分析儀器使用。多通道型儀器的分辨率取決于光柵性能、檢測(cè)器的像素以及狹縫的尺寸。在確定波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，檢測(cè)器的像素越高，所檢測(cè)道的樣品信息越豐富，但一般像素越高的檢測(cè)器價(jià)格也越高。
由于紅外光譜儀特征性強(qiáng)，氣體液體固體樣品均可測(cè)定，測(cè)試過(guò)程不破壞樣品，并具有樣品用量少、分析速度快，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，紅外光譜儀現(xiàn)已成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)的分析儀器，紅外光譜儀不僅與其他許多分析儀器一樣，能進(jìn)行定性和定量分析，而且能成為檢定化合物和測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的zui有用方法之一。但紅外光譜儀在定量分析方面還不夠靈敏，對(duì)復(fù)雜的未知物結(jié)構(gòu)鑒定上，由于它主要的特點(diǎn)是提供關(guān)于官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)信息，因此，需要與其他儀器配合才能得到圓滿的結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果。
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