显微红外原理
红外光谱(最全-最详细明了)
1. 收集谱图数据
通过红外光谱仪获取样品的光 谱数据。
3. 峰识别与标记
识别谱图中的特征峰，并对其 进行标记。
5. 结果输出
得出样品成分的红外光谱解析 结果。
谱图解析技巧
1. 峰归属参考
查阅相关资料，了解常见官能团或分子结构 的红外光谱峰归属。
3. 多谱图比对
将待测样品谱图与标准样品谱图进行比对， 提高解析准确性。
红外光谱与其他谱学的联用技术
红外光谱与拉曼光谱联用
拉曼光谱可以提供分子振动信息，与红外光 谱结合，可更全面地解析分子结构和化学组 成。
红外光谱与核磁共振谱联用
核磁共振谱可以提供分子内部结构的详细信息，与 红外光谱结合，有助于深入理解分子结构和化学键 。
红外光谱与质谱联用
质谱可以提供分子质量和结构信息，与红外 光谱结合，有助于对复杂化合物进行鉴定和 分析。
红外光谱在大数据与人工智能领域的应用
红外光谱数据的处理与分析
利用大数据技术对大量红外光谱数据进行处理、分析和挖掘，提取有用的化学和物理信息 。
人工智能在红外光谱中的应用
利用人工智能技术对红外光谱数据进行模式识别和预测，提高红外光谱的解析能力和应用 范围。
红外光谱数据库的建立与完善
建立和完善红外光谱数据库，为科研和工业界提供方便、快捷的红外光谱查询和服务。
分子振动与转动能级
1 2
分子振动
分子中的原子或分子的振动，产生振动能级间的 跃迁。
转动能级
分子整体的转动，产生转动能级间的跃迁。
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振动与转动能级间的耦合
某些特定的振动模式会导致分子的转动能级发生 跃迁。
红外光谱的吸收峰与跃迁类型
吸收峰
由于分子振动或转动能级间的跃迁，导致光谱上出现暗线或 暗带。
电子器件用新型显微红外热像仪论文
电子器件分析用新型显微红外热像仪探析摘要：新型的显微红外热像仪是基于非制冷焦平面探测器设计的，是给印刷电路板、半导体器件以及功率器件等电子器件进行细微热分析，实现电子电路的故障检测、可靠性分析以及失效分析等。
文中介绍了该系统的工作原理、构成、工作过程。
研究了显微红外热像仪噪音的等效辐射和噪音的等效温差模型，提供了系统设计的理论指导。
随着电子器件的产品化，该系统在逐渐会转向需要显微热分析的其他场合，应用前景比较广泛。
关键词：电子器件检测故障可靠性分析失效分析显微红外热像仪最近几年，印刷电路板、半导体器件、功率器件等电子器件逐渐发挥着重要的作用，在较多的领域的应用都是比较广泛的。
整个系统的性能会受到电子器件性能的影响，由此可见，电子器件的可靠性是非常重要的。
因此，怎样确保检测的有效性和故障失效的分析是非常重要的。
常规的检测电路故障消耗的时间是比较长的，同时检测人员的专业技能要比较强，且不能用于检测高频电路的实时故障。
随着元器件在电路板上的密度逐渐增大，各器件的连接点是纳米级，极大的限制了常规的检测手段，甚至是不能够用常规手段进行检测。
人们开始采用非接触式的测试方法进行克服常规检测的不足。
经过半导体器件的电流变化能够影响半导体器件的红外辐射，因此探测器件可以利用红外辐射随时的检测电子器件的工作状况。
电路故障红外热像诊断的检测精度高、速度快、通用性强、费用低故障的检出率及隔离率高、操作使用较简单，这些优点被人们广泛的关注，促进了其发展速度的增快。
1、显微红外热像仪的测试原理所有物体的温度大于绝对零度时，都会出现以电磁波的形式对外辐射能量，各种波长也被包括在辐射能量之内。
红外测温技术是以普朗克分布定律作为理论基础的，该理论揭示了不同温度下黑体辐射能量的波长分布规律，用公式可以表示为：ebλ表示的是黑体光谱能量辐射的密度，单位表示是wcm-2μm-1；第一辐射常数c1=3.7415×10-12wcm2；c2则表示第二辐射常数，c2=1.43879cmk；辐射的光谱波长用λ表示，其单位是μm；黑体的绝对温度用t表示。
显微红外光谱的原理
显微红外光谱的原理
显微红外光谱（Microscopic Infrared Spectroscopy）是一种用于分析和表征样品的技术，结合了光学显微镜和红外光谱学的原理。
显微红外光谱的原理基于红外光的相互作用与物质。
红外光谱通过测量物质与红外辐射相互作用的方式来获取关于样品的化学成分、结构和功能的信息。
以下是显微红外光谱的基本原理：
1.光源和检测器：显微红外光谱使用红外光源，通常是一束
红外激光或红外光源作为入射光源。
检测器用于记录在样品与入射红外光相互作用时所发生的光学变化。
2.透射光谱测量：在显微红外光谱中，样品通常被放置在显
微镜的样品台上。
红外光线从光源通过样品，然后进入光学系统。
样品中的分子会吸收特定的红外光谱频率，产生红外吸收谱。
光学系统会收集到达检测器的透射光，记录下红外光谱图。
3.反射光谱测量：除了透射光谱测量外，显微红外光谱也可
以通过检测样品的反射光来进行分析。
样品表面会反射部分入射红外光，反射光中包含了与样品相互作用的化学信息。
这种方法可以用于分析固体样品的表面化学组成。
4.数据分析：通过比较样品的红外光谱与已知谱库中的参考
光谱，可以鉴定样品中的化学物质和功能基团。
红外光谱
的谱带位置和强度可以提供关于样品结构、成分和功能的
信息。
总结来说，显微红外光谱利用红外光与物质相互作用所产生的光学变化，通过透射或反射光谱测量，来获得样品的化学信息。
这项技术在药物研发、化学分析、材料科学、生物医学等领域中具有广泛的应用。
显微红外光谱测试技术及应用
ATR 物镜
红外 物镜
15X 反射 消色 差物 镜
Slideon ATR 物镜
掠角 反射 物镜
玻璃 物镜
ATR物镜： （ZnSe, Si, Ge和金刚石 晶体）
Slide-on ATR安装架 装在物镜上
iN10 MX 红外显微镜 Slide-on ATR（Ge晶体）
光通量达50％，可测最小3微米
如果没有光路补偿，肉 眼聚焦好后，此时检测器检 测到的能量并非最高，为了 使检测器检测到的能量最高， 也就是说为了使测到的光谱 信噪比最高，需要一边看着 干涉图，一边重新聚焦。
使用一片金刚石窗片时，下补偿旋转到1位置 使用两片金刚石窗片时，上下补偿都旋转到1位置
使用2mm厚NaCl晶片时，下补偿旋转到2位置 使用3mm厚BaF2晶片时，下补偿旋转到3位置
检测器
普通红外显微镜和自动逐点扫描成像显微 镜使用MCT/A检测器（4000-650cm－1）。 线扫描红外成像显微镜装有两个检测器： 一个是普通的MCT/A检测器，另一个是线 扫描用的光导MCT/A检测器。 面扫描成像显微镜使用焦平面阵列MCT检 测器。 iN10 MX红外显微镜可以安装三个检测器： DTGS(4000-450cm－1), MCT/A, MCT/A线 阵列检测器（4000－720 －1 ）
透射模式
二色性镜 检测器 无限校 正 物镜
折返式光栏
样品
无限 校正 聚光器
光源
二色性镜
反射模式
二色性 镜
检测器 无限 校正 物镜 样品
分光镜 折返式光阑 光源
光的衍射
光通过长方形孔时的衍射图样
光孔线度 越小，衍 射图样越 扩展，衍 射效应越 强，中心 光强越来 越弱。
红外显微镜
当样品与晶体外表面接触时，在每个反射点隐失波都传入样品，从隐失波衰 减的能量可以得到样品吸收的信息。因此用 ATR 测试时，事实上红外光并不是被 直接全部反射回来，而是穿透到试样表面内一定深度后再返回表面，在这个过程 中，如果试样在入射光频率区域内有选择的吸收，反射光强度在试样有吸收的频
空前的技术 ThermoFisher 的产品使用了很多专利技术，如从物镜到观察镜的无限光路校
正，同时查看样品采集和视觉图象。由于图像信息在校准后的光束中传送，因此 无限光路校正提供了高品质的光学和红外后的表现，而不受光学元件如过滤器和
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ThermoFisher 红外显微镜用户培训手册
偏振片等的影响。同时样品观看和采集特征允许技术人员预览谱图的同时观看样 本，确保准确的采样位置从而保证了光谱图的质量。可调光阑允许技术人员采集 极小的样品时不受周围基质的干扰。Continuμm 提供多种红外光和可见光物镜， 可以安装在一个可转动的 Nosepiece 上，为样品采集提供了一种有效的方式来配 置显微镜。
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ThermoFisher 红外显微镜用户培训手册
无限校正的光学系统可以将由球面镜引起的相差减到最小，因而可大大地提 高信噪比。
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ThermoFisher 红外显微镜用户培训手册 第三章 采样方法
本章概述了红外显微镜采样技术的几种方案，并对每种采样方式的利弊进行 说明。虽然没有一个方法可以适用于每一个样品，但每一种方法具有明显的优势， 可以利用于某一特定的样品。
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ThermoFisher 红外显微镜用户培训手册
第二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 技术原理介绍
有人说，显微镜是使细微的信息资料变成可见的艺术和科学。这个定义也 可应用于红外显微镜，因为一台优质红外显微镜的设计目标是收集细微样品的 红外光谱而不受周边基质光谱的影响。显微镜可见光设计的考虑涉及放大、分 辨率和反差。最重要的可见光考虑的是分辨率，因为如果没有高分辨率的能力， 细微的资料在较高的放大倍数下是不可见的。显微镜红外的考虑涉及光阑、样 品的聚焦和检测器的灵敏度。赛默飞世尔公司提供了几种具有理想特征的优质 红外显微镜，让你从样品获得高质量的红外光谱图和可见光图像。Continuμm 提供了许多功能，通过使用对比增强的变化来收集样品的高质量视觉图象。这 些特点，允许在红外显微镜上完成更多的分析。Continuμm 有许多提供最好的 空间分辨率的专利特征，易使用和灵活的配置。一个高品质的红外显微镜必须 有额外的、可见光特性，以提供优质的红外数据。也就是说，获得低品质视觉 图像的显微镜也就产生低质量的红外图像。好的红外显微镜既提供了良好的光 学（白光）性能以便使用者观察样品，又提供了良好的光谱学性能，从而获得 高质量的谱图。能够提供良好的白光和红外性能相结合的系统是一件困难的事 情，而 ThermoFisher 红外显微镜产品恰恰做到了这点。
红外光谱工作原理
红外光谱工作原理一、简介红外光谱技术是一种通过测量物质对红外光的吸收来研究物质分子结构的分析方法。
由于它能够提供关于分子化学键的丰富信息，因此被广泛应用于化学、生物学、医学和环境科学等领域。
二、基本原理红外光谱的原理基于分子振动和转动能级跃迁。
当特定波长的红外光照射到物质上时，如果光子的能量与分子振动或转动能级差相匹配，那么该光子将被吸收。
通过测量不同波长下的吸收情况，我们可以获得分子的振动和转动信息，进一步推断出分子结构。
在红外光谱中，波长范围在 2.5～25μm（对应频率为4000～400cm-1）的红外光被称为"红外线"，是研究的主要区域。
由于不同化学键或基团在该区域有不同的吸收特征，因此可以用来鉴别不同的化学物质。
三、红外光谱的特点1.特征性：每种分子都有自己独特的红外光谱，类似于人的指纹，因此可以通过红外光谱来确定物质的分子组成。
2.敏感性：红外光谱对于某些特定的化学键非常敏感，例如C-H、O-H和N-H等，因此可以用于检测痕量物质的存在。
3.无损分析：红外光谱是一种非破坏性分析方法，样品在分析过程中不会被破坏或消耗，可以用于后续的其它分析。
4.局限性：对于一些极性分子或大分子，其红外吸收可能较弱，导致其红外光谱的分辨率较低。
此外，由于水的强红外吸收，水溶液中的样品在红外光谱分析中可能会受到限制。
四、红外光谱的应用1.物质鉴定：利用红外光谱的特征性，可以用于鉴定未知物质的化学组成。
只需将未知物的红外光谱与已知化合物的红外光谱进行比对，即可确定未知物的分子结构。
2.化学反应监控：在化学反应过程中，通过实时监测反应物和产物的红外光谱变化，可以了解反应进程和反应机理。
这对于化学合成和化学反应动力学研究具有重要意义。
3.生物样品分析：由于生物分子如蛋白质、核酸等具有丰富的红外活性基团，红外光谱技术可以用于研究生物分子的结构和功能。
例如，蛋白质二级结构的研究、DNA序列分析等。
红外光谱原理及仪器剖析
红外光谱原理及仪器剖析红外光谱是研究物质分子结构、官能团及分子间相互作用的重要方法之一、它通过测量物质在红外辐射下的吸收、散射、透射等现象得到的信息，来揭示物质的化学、物理性质。
红外光谱的原理是基于物质吸收和发射红外辐射的现象。
在物质的红外光谱图谱中，吸收峰对应着物质分子中不同官能团振动状态的特征，通过对标准物质的红外光谱图谱进行比对，可以确定待测样品的化学成分和结构。
红外光谱仪是用于测量物质红外光谱的专用仪器，主要由光源、样品室、光学系统和检测器等部分组成。
光源可以采用红外灯、光电导、红外激光等，它会发射红外光，在光学系统中被聚焦后通过样品室中的待测样品。
样品室是红外光谱仪的核心部件，通常包括样品支架和透明窗口。
待测样品经过样品支架放置在样品室中，透明窗口能够让红外光通过并与样品发生作用。
样品室的设计还考虑了对样品温度和气氛的控制，以保证测量的准确性和可靠性。
光学系统是将从光源发出的红外光聚焦到样品上，并将样品经过红外光照射后产生的信号转换为电信号。
它主要包括光栅、透镜、反射镜等光学元件，通过精确的光学调节，可以将红外光的信息传递到检测器上。
检测器是红外光谱仪的另一个重要部件，它将从样品中散射或透射出来的红外光信号转换为电信号。
常用的检测器有热电偶、半导体探测器和光电二极管等。
这些检测器对不同波段的红外光有不同的响应特性，可以适应不同光谱测量的需求。
红外光谱仪的工作过程通常包括样品的准备、测量条件的设定和数据分析等步骤。
首先，将待测样品制备成适当形式，如固体样品经过研磨、液体样品经过稀释等。
然后，设定红外光谱仪的测量条件，包括光源的选择、采集光线的范围和速度等。
最后，将测量到的红外光谱数据进行分析，通常通过与标准物质光谱图谱的比对来确定样品的组成和结构。
红外光谱在有机化学、生化分析、材料科学等领域有着广泛的应用。
通过红外光谱技术，可以快速、准确地确定复杂化学物质的结构和官能团。
此外，红外光谱还可以用于研究物质的溶解、聚合、脱附等过程，为新材料的设计和开发提供参考。
红外光谱基本原理
红外光谱基本原理
红外光谱基本原理是通过测量物质对红外辐射的吸收和散射来分析物质的分子结构和化学键信息。
红外辐射是电磁波的一种，其波长范围为0.78-1000微米。
红外光谱仪器由三个主要部分组成：光源、样品室和检测器。
光源发出红外辐射，经过样品室中的样品后，辐射被检测器接收并转换为电信号进行分析。
在红外光谱中，物质分子会吸收特定波长的红外辐射能量，这是由于不同分子之间的化学键具有不同的振动和转动模式。
每个化学键都对应着一定的波数，而波数与波长呈反比关系。
红外光谱图是以波数为横坐标、吸光度为纵坐标的图形，用于描述物质在红外波段的吸光度变化。
图谱中的吸收峰对应着物质中的特定化学键振动或转动模式的吸收。
通过与已知物质的红外光谱对比，可以确定未知物质的组成和结构。
红外光谱广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学等领域，用于分析和鉴定物质、检测化学反应、研究分子结构和键的性质。
在红外光谱分析中，需要注意的是样品的制备和处理。
样品应该被均匀地涂布在红外吸收性能良好的基质上，并尽量减少水分和有机溶剂的干扰。
此外，样品的浓度和厚度也会对谱图的强度和形状产生影响，因此需要进行优化和标定。
总之，红外光谱基于物质对特定波数红外辐射的吸收特性，可用于分析物质的结构和化学键信息。
它是一种快速、非破坏性的分析方法，在科学研究和工业应用中有着广泛的应用前景。
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显微红外原理
显微红外原理是基于红外辐射与物质相互作用的原理。
红外辐射是电磁波的一种，其波长范围在0.76微米至1000微米之间，对应频率范围在3×10^11 Hz至4×10^14 Hz之间。
这一波长范
围通常被称为红外窗口，因为在这个范围内，地球大气层对红外辐射的吸收较小。
显微红外是一种利用红外辐射进行样品分析的技术。
在显微红外中，采用了类似于光学显微镜的装置，但使用的是红外光源（通常是红外激光）和红外探测器。
样品被放置在显微镜下，并通过红外辐射与样品相互作用，产生与样品的特定结构、化学成分和分子振动能级相关的反射光或散射光。
在样品中，不同的化学成分和结构特征会导致红外辐射与样品的相互作用方式不同。
这种相互作用可以通过红外光的吸收、透射、散射等方式观察到。
通过显微红外的实验操作，可以获得样品在红外光波段的光谱信息，即红外光谱。
红外光谱包含了关于样品的结构、成分和化学键信息，可以用于材料科学、化学、生物学等领域的研究和分析。
显微红外的原理基于样品中的分子振动能级。
不同的化学键和分子结构会导致样品中的分子振动模式不同，从而在红外辐射吸收光谱中产生不同的峰。
这些峰可以通过分析来确定样品中的化学成分和结构特征。
总之，显微红外利用红外辐射与物质的相互作用，通过观察红外光的吸收、透射、散射等方式获取样品的红外光谱。
这一技
术在物质分析、材料科学和生物学研究等领域具有广泛的应用前景。