傅里叶变换 光谱仪 准直光学
傅里叶变换光谱仪光谱定标
傅里叶变换光谱仪光谱定标
傅里叶变换光谱仪（Fourier Transform Spectrometer, 简称FTS）是一种常用的光谱测量设备，它基于傅里叶变换原理将光信号转换为频谱信息。
而光谱定标则是为了将测量到的频谱信息与已知标准进行对比和校准，从而确定光谱中各个波长的准确位置。
下面是傅里叶变换光谱仪光谱定标的一般步骤：
1.确定参考光源：选择一个稳定、已知光谱特性的光源作为
参考。
常见的选择包括氢灯、汞灯、钨灯等，它们有已知
的发射线或响应谱。
2.获取参考光谱：使用傅里叶变换光谱仪，测量所选择的参
考光源的光谱。
确保在相同采样条件下进行测量，并记录
下所测得的光谱数据。
3.校正和拟合：将参考光谱与已知标准进行对比，校正光谱
中的峰值位置和强度。
通常采用拟合算法，如高斯拟合或
多项式拟合，来匹配参考光谱与实际测量光谱之间的差异。
4.光谱修正：使用校正参数对实际测量光谱进行修正，以准
确地确定光谱中各个波长的位置。
这样，测量到的频谱数
据就可以根据已知标准进行准确定标。
5.分析和应用：通过定标好的光谱数据，可以进行光谱分析、
样品成分分析以及其他相关的科学研究和应用。
需要注意的是，光谱定标的准确性和精度取决于所选择的参考
光源以及校正和拟合的方法。
因此，在进行光谱定标时，要选择适当的参考光源，并仔细进行校正和拟合步骤，以确保测量光谱的准确性和可靠性。
傅里叶变换红外光谱仪解析
傅里叶变换红外光谱仪解析仪器分析综述系别：生物科学与技术系班级：09食品2 姓名：欧阳凡学号：091304251傅里叶变换红外光谱仪前言随着计算方法和计算技术的发展，20世纪70年代出现新一代的红外光谱测量技术及仪器--傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR ,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。
正文傅里叶变换红外光谱仪分光光度计由光学检测系统、计算机书籍处理系统、计算机接口、电子线路系统组成。
光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。
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。
光学检测系统由迈克逊干涉仪、光源、检测器组成、迈克逊干涉仪内有两个相垂直的平面反射镜M1、M2和一个与两镜成45度角的分束器，M1可沿镜轴方向前后移动。
自光源发出的红外光经准直镜M3反射后变为平行光束，照在分束器上后变成两束光。
其中一束被反射到可动镜头M1后又被M1反射回分束器，并在分束器上再次分城反射光和透射光，透射光部分照在举聚光镜M4上，然后到到达探测器，另一束光透过分束器，射在固定镜M2上，并被M2反射回分束器，在分束器上再次发生反射和透射，反射部分照在聚光镜M4上，最后也到达探测器。
傅里叶变换光谱仪
I I（1+cosk ） 0
’
其中I0为入射光的总光强， △为光程差。
5
计算部分
对于准单色光入射，到达干涉仪的光强 dI 0 i ( k ) dk
i(k ) dI 0
称 dk 为入射光的光强谱密度函数，简称谱函数。 物理意义是在波数K附近，单位波数间隔中入射光所含 的光强。
i0 取 i(k ) 0
银或镀铝的平面反射 镜。 M1是可移动的， M2是固定的。
当两束光达 到D时，其光程 差将随可移动 反射镜M1运动 而周期变化
P1、 P2是两块完全相同的 平行平板， P1分光面涂有半 反半透膜， P2不镀膜，作为 补偿板使用。P1、P2与M1、M2 成45 °角
基于光的相干原理，在探测器D处得到的 是一个强度变化为余弦形式的信号。在连 续改变光程的同时，记录下中央干涉条纹 的光强变化，就得到干涉图。
⑤ 研究光谱范围宽 只要更换相应的分束器、光源、探测电路就可以 研究紫外区、可见光范围、红外区的光谱。这对测 定无机化合物和金属有机化合物是十分有利的
傅里叶变换光谱仪的不足 1.体积庞大，2.价格昂贵，3.机械精度高，4.傅里
叶光谱分析结果的准确性与定标的质量有很大关系
三、傅里叶变换光谱仪的应用
傅里叶变换光谱仪
提 要
• 傅里叶变换光谱仪的基本原理
• 傅里叶变换光谱仪的特点 • 傅里叶变换光谱仪的应用
一、傅里叶变换光谱仪的基本原理
傅里叶光谱仪主要由光学测量部分和计算 部分组成。如图1所示
图1
傅里叶光谱仪的原理图
光学测量部分
傅里叶变换光谱仪的光学测量部分主要是迈克 尔逊干涉仪。如图所示 M1、 M2为两个镀
光谱函数
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。
傅里叶变换红外光谱仪检定规程
傅里叶变换红外光谱仪检定规程
傅里叶变换红外光谱仪（FTIR光谱仪）是一种用于检测物质的红外吸收谱的仪器，其工作原理基于傅里叶变换。
为了保证FTIR光谱仪的准确性和可靠性，需要进行定期的检定。
以下是一个可能的检定规程：
1. 检查光源：使用合适的光源校准工具，检查FTIR光谱仪的光源的输出强度和波长范围是否满足要求。
2. 校准单色器：使用合适的校准工具，校准FTIR光谱仪的单色器，确保其单色度和波长调节范围准确。
3. 校准干涉仪：使用干涉仪校准工具，校准FTIR光谱仪的干涉仪，包括反射镜、移动反射镜和固定反射镜等部件，以确保其反射和透射路径准确。
4. 检查样品室：检查样品室的温度和湿度控制系统，确保能够提供稳定的环境条件。
5. 校准波数刻度：使用合适的标准样品，校准FTIR光谱仪的波数刻度，确保其波数刻度准确。
6. 检查光谱分辨率：使用合适的标准样品，检查FTIR光谱仪的光谱分辨率，确保能够准确分辨不同的吸收峰。
7. 检查信噪比：使用合适的标准样品，检查FTIR光谱仪的信噪比，确保能够在低信号强度下获得可靠的光谱。
8. 检查灵敏度：使用合适的标准样品，检查FTIR光谱仪的灵敏度，确保能够检测到低浓度的样品。
9. 校准零点：使用合适的校准样品，校准FTIR光谱仪的零点，确保能够正确地测量样品的吸收。
10. 记录结果：在每次检定后，记录检定结果，包括检定日期、检定人员和检定参数等信息，以便于追溯和比较。
以上仅是一个可能的检定规程，具体的规程还需要根据实际情况和仪器的特点进行制定。
在进行检定时，应遵循相关的标准和规范，并确保检定人员具有相关的专业知识和经验。
傅里叶变换红外光谱仪解析
仪器分析综述系别：生物科学与技术系班级：09食品2 姓名：欧阳凡学号：091304251傅里叶变换红外光谱仪前言随着计算方法和计算技术的发展，20世纪70年代出现新一代的红外光谱测量技术及仪器--傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR ,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。
正文傅里叶变换红外光谱仪分光光度计由光学检测系统、计算机书籍处理系统、计算机接口、电子线路系统组成。
光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。
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。
光学检测系统由迈克逊干涉仪、光源、检测器组成、迈克逊干涉仪内有两个相垂直的平面反射镜M1、M2和一个与两镜成45度角的分束器，M1可沿镜轴方向前后移动。
自光源发出的红外光经准直镜M3反射后变为平行光束，照在分束器上后变成两束光。
其中一束被反射到可动镜头M1后又被M1反射回分束器，并在分束器上再次分城反射光和透射光，透射光部分照在举聚光镜M4上，然后到到达探测器，另一束光透过分束器，射在固定镜M2上，并被M2反射回分束器，在分束器上再次发生反射和透射，反射部分照在聚光镜M4上，最后也到达探测器。
因而这两束到达探测器的光油了光程差，成了相干光，移动可动镜M1可改变两束光程差。
傅里叶红外光谱仪器工作原理
傅里叶红外光谱仪器工作原理傅里叶红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer，也称为FTIR)是一种常见的红外光谱分析方法。
它利用样品对不同波长的红外光的吸收和散射来获取样品的结构和组成信息。
傅立叶红外光谱仪是通过测量样品对不同波长的光吸收强度来获得红外光谱，并将得到的信号转化为傅里叶变换的光谱图。
傅立叶红外光谱仪的主要构成部分包括光源、样品室、光学系统、探测器和数据处理系统。
光源：傅立叶红外光谱仪通常采用红外线辐射源，如红外灯。
红外线辐射源会发出连续的光谱辐射，其中包含了多个红外波长，用于与待测试样品相互作用。
样品室：样品室用于容纳待测试的样品。
通常样品室是一个密封的空间，以防止外界干扰。
样品室的设计和材料对光谱的测量结果有一定的影响。
光学系统：光学系统通常由准直系统、分光系统和检测系统组成。
准直系统将从光源出发的光束聚焦到样品室中，以达到适当的光强度。
分光系统负责将经过样品的光束分解成不同的波长，通常通过光栅进行分光。
检测系统则负责测量光谱分解后不同波长的光强度。
探测器：傅立叶红外光谱仪常用的探测器是红外线探测器，如半导体探测器和压电探测器。
探测器能够将通过样品的光强度转化为电信号，以便进一步的信号处理。
数据处理系统：通过将探测器测得的电信号进行傅立叶变换，可以得到红外光谱图。
傅立叶变换将时域的电信号转化为频域的谱图，其中各个峰对应着不同波长的光。
数据处理系统将得到的谱图显示并保存，以供后续的分析和解释。
傅立叶红外光谱仪的工作原理可以总结为以下几个步骤：1.光源发出连续的红外光。
2.光经过准直系统聚焦到样品室中的样品上。
3.样品吸收或散射红外光，其中吸收光的强度与样品的化学组成和结构相关。
4.当经过样品的光经过分光系统时，不同波长的红外光被分离成不同的方向。
5.分光后的光被转化为电信号，并通过探测器测量光的强度。
6.探测器将得到的电信号转化为数字信号，并输入到数据处理系统中。
傅里叶变换红外光谱仪的指标
傅里叶变换红外光谱仪的指标傅里叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectrometer, FTIR）是一种常用的分析测试仪器，广泛应用于化学、生命科学、材料科学等领域。
其基本原理是利用红外吸收光谱技术进行分析，即样品分子吸收红外辐射产生振动、转动等的能量变化，通过对吸收曲线进行傅里叶变换分析，得到样品的红外光谱信息。
FTIR光谱仪的指标一般包括以下几个方面：1. 分辨率：分辨率是指FTIR光谱仪在扫描过程中，能够分辨两个相邻波数之间的距离或差异大小，例如，2000cm-1和2001cm-1之间的能量差异。
分辨率越高，检测精度越高。
2. 波数范围：波数范围是指FTIR光谱仪能够扫描的红外波长范围。
一般来说，通常在4000~400 cm-1之间。
3. 灵敏度：灵敏度指FTIR光谱仪能够检测到的最小信号强度，也被称为噪声水平。
灵敏度越高，检测的信号强度越小。
4. 采样方式：FTIR光谱仪的采样方式有ATR，透射光谱，反射光谱等。
采样方式的选择应根据样品的性质和研究目的进行优选。
5. 光源：FTIR光谱仪的光源可以是氢气灯、钨灯，也可以是红外光引导光纤。
6. 探测器：探测器是光谱仪中的重要部件，包括光敏电阻器、光敏二极管、光电倍增管等多种形式。
探测器的灵敏度和噪声抑制能力是影响检测结果的重要因素。
7. 软件：FTIR光谱仪的软件是用于光谱处理和数据分析的工具。
合适的软件应能够处理大量的数据，并具有数据查看、分析和报告生成等功能。
综上所述，FTIR光谱仪的指标是相互关联的。
正确的选择光谱仪需要考虑样品的特性和研究需求，将不同指标进行平衡和优化，选择出最佳的光谱仪。
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傅里叶变换光谱仪准直光学
傅里叶变换光谱仪（FTS）是一种利用干涉仪与一个平移反射镜来产生干涉图样的光学仪器。
干涉图的傅里叶变换提供了光源的频谱。
由于FTS提高了测量速度、分辨率的提升和简洁的机械结构性，FTS方法通常优于单色仪。
在傅里叶变换光谱仪中，准直光学起着重要作用。
准直光学系统通常由光源、透镜和分束器等组成。
这些光学元件共同作用，使光线保持准直，并形成干涉图样。
光源发出的光束经过透镜聚焦后，分成两束。
一束光线直接穿过分束器，另一束光线被分束器反射。
两束光线在经过一定距离的传播后，重新组合并在探测器上形成干涉图样。
通过对干涉图样进行傅里叶变换，可以得到光源的频谱。
傅里叶变换光谱仪在分析不同光谱时，可以调整光源和反射镜的位置，以获得更精确的测量结果。
此外，为了提高光谱分析的准确性，还可以采用更先进的光学元件和技术，如非球面透镜、全息光栅等。
总之，傅里叶变换光谱仪结合了准直光学和傅里叶变换技术，能够快速、高效地分析不同光谱。
在实际应用中，根据需要可以选择不同的光学元件和分析方法，以实现对各种光谱的精确测量。