傅立葉紅外光譜儀的發(fā)展歷史

到目前為止紅外光譜儀已發(fā)展了三代。第一代是最早使用的棱鏡式色散型紅外光譜儀, 用棱鏡作為分光元件，分辨率較低，對(duì)溫度、濕度敏感, 對(duì)環(huán)境要求苛刻。60年代出現(xiàn)了第二代光柵型色散式紅外光譜儀, 由于采用先進(jìn)的光柵刻制和復(fù)制技術(shù), 提高了儀器的分辨率, 拓寬了測(cè)量波段, 降低了環(huán)境要求。70年代發(fā)展起來(lái)的干涉型紅外光譜儀, 是紅外光譜儀的第三代的典型代表, 具有寬的測(cè)量范圍、高測(cè)量精度、高的分辨率以及極快的測(cè)量速度。傅立葉變換紅外光譜儀是干涉型紅外光譜儀器的代表, 具有優(yōu)良的特性, 完善的功能。

　　近年來(lái)各國(guó)廠家對(duì)其光源、干涉儀、檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理等各系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究和改進(jìn), 使之日趨完善。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在儀器中的廣泛使用, 使得紅外光譜儀的調(diào)整、控制、測(cè)試及結(jié)果的分析大部分由計(jì)算機(jī)完成, 如顯微紅外光譜中的圖像技術(shù)。各公司的顯微紅外光譜儀均能對(duì)樣品的某一區(qū)域進(jìn)行面掃描, 得到該區(qū)域的化學(xué)成分的分布圖, 如Continuum (Nicolet) 、EquinoxTM55 (Bruker) 、Spectrum2000 ( Perkin El2mer) 和Stingray lmaging (Bio-Rad) 等顯微鏡都有此功能。

　　 隨著儀器精密度的提高, 紅外光譜儀在分辨率和掃描速度等方面達(dá)到了很高的指標(biāo)。如BrukerIFSl20H 最佳分辨率為010008cm-1 , Bomen公司的DA系列可達(dá)010026cm-1。而掃描速度Bruker可達(dá)117張譜圖/s, 利用步進(jìn)掃描技術(shù)可達(dá)250皮納秒的時(shí)間分辨率。Nicolet 8700掃描速度為105次/s, 步進(jìn)掃描時(shí)間分辨率為10ns 。現(xiàn)有的傅立葉變換紅外光譜儀已不僅限于中紅外(MIR ) 的使用, 分束器的使用可將光譜范圍可覆蓋紫外到遠(yuǎn)紅外的區(qū)段。如Bruker 為50000～4cm-1，Bomen 為50000～5cm-1，Nicolet為25000～20cm-1。這些很高的技術(shù)指標(biāo)、標(biāo)志材料、光路設(shè)計(jì)、加工技術(shù)和軟件都達(dá)到了很高的水平。