布鲁克原理及谱图解析
FTMS原理及应用
布鲁克公司solariXsolariX超高分辨四极杆串联傅立叶变换质谱仪（FT-ICR-MS）目录一、基本原理简介二、solariX 仪器特点和技术革新布鲁克solariX主要技术革新概括低运行成本、高稳定性——制冷型高强度主动屏蔽式磁体实现真正的全谱高分辨——32MB高速数据采集处理系统离子产生即捕获——双重离子漏斗 + 一体化线性捕获模式MALDI or/and ESI一键式切换——DualSource TM双通道离子源高速、稳定、长寿、可调——SmartBeam TM激光系统“鸡立鹤群”，弱势离子群体的福音——CASI TM离子选择性富集Data Dependent CID、ECD、ETD或组合解析——蛋白质组在线解决方案三、相关应用及解决方案小分子未知物及结构研究气相化学反应的研究代谢组学蛋白质组学其它复杂体系：如石油组学，请参见所附文献综述离子回旋共振（ICR）质谱技术出现于上世纪五十年代，Marshall 和Comisarow [1]首次把傅立叶变换（FT）技术用于离子回旋共振质谱，1980 年开始，FT-ICR MS 技术采用超导磁体，大大提高了仪器的分辨率和稳定性，同时扩展了仪器的检测范围。
电喷雾电离技术（ESI）以及基质辅助激光解吸电离（MALDI）技术出现后，很快就成功地与FT-ICR MS 联用，并在蛋白质组学研究领域取得十分引人注目的成果，FT-ICR MS 已经成为生物大分子研究的基本手段之一[2]。
FT-ICR MS 以其独特的工作原理使它具有非凡的性能，越来越受到人们的极大关注，无论在仪器技术方面，或者是应用研究方面均取得十分迅速的发展[3]。
一、基本原理简介质谱仪是测定离子“质量”的仪器，根据电离方式和质量分析器不同，可以分为多种类型。
傅立叶变换离子回旋共振（FT-ICR）质谱的分析器是一个置于均匀（超导）磁场中的空腔，如图1-1所示。
离子沿平行于磁场的方向进入分析室并被拘禁在室内，在磁场的作用下，离子在垂直于磁场的圆形轨道上作回旋运动，回旋频率（ω）仅与磁场强度（B）和离子的质荷比（m/z）有关（式1）：ω=2πν=q B/m ……式1图1-1. ICR分析器在垂直磁场方向上设置互相垂直的两组电极，一组电极激发离子使其以较大半径产生回旋运动，另一组则接收由周期性运动于两极之间带电离子产生的感应电流，感应电流周期与离子的回旋运动周期相同。
布鲁克红外光谱仪阿尔法
布鲁克红外光谱仪阿尔法1.引言1.1 概述布鲁克红外光谱仪阿尔法是一款先进的分析仪器，用于测量和分析物质的红外光谱。
它采用了先进的技术，能够提供高质量的红外光谱数据，并广泛应用于各个领域的科学研究和工业生产中。
本篇文章将会对布鲁克红外光谱仪阿尔法进行详细介绍和分析。
首先，我们将对布鲁克红外光谱仪的基本原理进行解释，并介绍其主要构成部分和工作原理。
其次，我们将探讨布鲁克红外光谱仪在化学分析、药物研究、环境监测等领域的应用。
通过对这些应用案例的介绍，我们将展示布鲁克红外光谱仪在各个领域中发挥的重要作用。
本文的目的是全面介绍布鲁克红外光谱仪阿尔法的性能和应用。
通过了解其原理和应用案例，读者将能够更好地理解和利用这款仪器。
同时，我们也将对布鲁克红外光谱仪的未来发展进行展望，探讨其在科学研究和工业生产中的潜力和前景。
在接下来的正文部分，我们将详细介绍布鲁克红外光谱仪的各个方面，包括其结构、工作原理、性能参数等。
通过对这些内容的阐述和分析，读者将能够更深入地了解布鲁克红外光谱仪的特点和优势。
最后，在结论部分，我们将对整篇文章进行总结，并对布鲁克红外光谱仪的未来发展进行展望。
我们相信，通过本文的介绍，读者将能够更加全面地了解和认识布鲁克红外光谱仪阿尔法，并对其在科学研究和工业生产中的应用有更深入的认识和理解。
文章结构部分主要介绍了本文的篇章组织和框架安排。
通过清晰的文章结构，读者可以更好地理解文章内容和思路，并能轻松地找到所需信息。
本篇长文主要分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言引言部分以简要介绍文章的背景和问题为开端，旨在吸引读者的兴趣并引出文章的主题。
在引言部分，我们将依次介绍概述、文章结构和目的三个方面。
1.1 概述文章概述部分将对布鲁克红外光谱仪阿尔法进行概括性的介绍，包括其基本特点和应用领域。
读者通过概述部分可以初步了解文章所要讨论的主要内容。
1.2 文章结构文章结构部分即本节所在的内容。
在这一部分，我们将详细介绍本文的篇章组织和框架安排，包括各个章节的主题和内容概要。
布鲁克Bruker---X射线荧光光谱分析原理与技术
一、基础理论 二、仪器的结构与分析条件的选择 三、定量分析方法和基体效应校正 四、SPECTRAplus 软件介绍
Folie.1 © 2001 Bruker AXS All Rights Reserved
一、基础理论
X射线的产生
连续谱线 特征谱线
X射线的性质
吸收 散射 衍射
X射线的发生: 改变电压和电流对原级谱线 的影响（如何选择电压、电流参数）
电流的影响
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X射线的发生: 改变电压和电流对原级谱线 的影响（如何选择电压、电流参数）
电压的影响
Folie.26 © 2001 Bruker AXS All Rights Reserved
原理图
X射线光管发射的原级X射
样品
线入射至样品，激发样品 中各元素的特征谱线
分光晶体将不同波长l的X
射线分开
计数器记录经分光的特定
波长的X射线光子 N
根据特定波长X射线光子
N的强度，计算出与该波 长对应的元素的浓度
Folie.15 © 2001 Bruker AXS All Rights Reserved
X射线的特性：散射
产生背景的原因
Bremsspectra of a Rh tube
Cu KA1
LiF(200)
Ni KA1 Fe KB1 Fe KA1
Background radiation
40 2 Theta
Cr KA1
80
Folie.29 © 2001 Bruker AXS All Rights Reserved
傅里叶红外光谱分析
①研糊法（液体石腊法） ②KBR压片法 ③薄膜法
在定性分析中，所制备的样品最好使最强的吸收峰透过率为10%左右。
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3.1 固体样品
•3.1.1 压片法 •取1 ～ 2mg的样品在玛瑙研钵中研 磨成细粉末与干燥的溴化钾（A. R.级 ,200度烘烤）粉末（约100mg，粒度 200目）混合均匀，装入模具内，在 压片机上压制成片测试。12mpa
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1 依据基团的振动形式，分为四个区： (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区
(3)1900 1200 cm-1 双键伸缩振动区
1.1、概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构 近红外区 中红外区 远红外区
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红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
(4)1200 670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区
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4.2、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
4.2.1． X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）
（1）—O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强
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溶剂
德国布鲁克红外光谱仪介绍专题培训课件
ALPHA系列
TENSOR 27/37系列
VERTEX 70/80系列
中
红
外
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光
谱
仪 系
IFS125HR/125M系列
列
专 业 诚信 优质 高效
布鲁克红外光谱产品系列（二）
近红外光谱仪系列
近 红 外 ， 拉 曼 光 谱 仪 及 小 核 磁
专 业 诚信 优质 高效
拉曼光谱仪
小核磁系列
FT-NIR
布鲁克红外光谱产品系列（三）
德国布鲁克红 外光谱仪介绍
德国布鲁克集团
FT-IR FT-Raman Minispec
专 业 诚信 优质 高效
Bruker 公司创建于 1960 仪器界最大的家族式集团 足迹遍布全球 以创新、活力、严谨著称于世
布鲁克红外光谱主要成就
因发明“GANZEH”干涉仪第一次荣获 “R&D 100” 金奖 ——1974 诞生世界上第一台红外显微镜 —— 1982 诞生世界上最高分辨率的红外光谱仪 —— 1986 诞生世界上第一台傅立叶拉曼光谱仪（FT-RAMAN）—— 1987 因发明“步进扫描（Step-Scan)”技术荣获 “R&D 100 ” 金奖 —— 1988 最新世界纪录 —— 0.25ns 时间分辨率 诞生世界上第一台傅立叶拉曼显微镜 —— 1989 世界上第一台用于微生物鉴定的红外光谱仪荣获 “R&D 100 ” 金奖—— 1998 第一台可直接应用于恶劣环境下的工业级近红外光谱仪: “MATRIX” 再获 “R&D 100 ” 金奖 —— 2000 第一台全数字化红外光谱仪 VERTEX 70 —— 2004.1 世界上分辨率最高的红外光谱仪 —— 0.0008cm-1 世界上扫描速度最快的红外光谱仪 —— 117张谱/秒 全谱区测量的傅里叶变换光谱仪 —— 55,000 ~ 4cm-1 独家野外车载型红外光谱仪 独家遥测红外光谱仪 —— 遥测距离10 Km 独家真空型红外光谱仪
布鲁克红外光谱培训KKPPT优秀资料
§
必须用接近正常的小角度入射（例如：10度）的反射（不是漫反射）光谱。
此功能是计算峰的面积和峰的高度，这里提供十八种积分方法。
• § 样品必须足够厚背面反射回来。
此功能是计算峰的面积和峰的高度，这里提供十八种积分方法。
§ 必须用接近正常来的小。角度没入射有（例多如：次10度反）的射反射和（不干是漫涉反射发）光生谱。。如果样品不是厚到
层状体系或粉末）。 KK变换能用于从样品反射光谱图中，解出复杂折射率、复杂介电常数、吸收谱或由于反射造成的IR光相位变化的信息。
建立积分方法时给定一个或多个要积分的频率范围。
如必果须只 不计能算受吸主收导谱结，构它的• 仅影§包响括。纯吸收的贡必献；须用接近正常的小角度入射（例如：10度）
的反射（不是漫反射）光谱。. KK变换能用于从样品反射光谱图中，解出复杂折射率、复杂介电常数、吸收谱或由于反射造成的IR光相位变化的信息。
能产生足够的吸收的话，打磨背面避免反射。
•§
光谱的截止谱段必须适度平缓并没有无序
区域。必须不能受主导结构的影响。
• 在选择文件页选择要处理的谱图，并给定 所需要的结果函数。可以计算折射率（复 杂），介电函数（复杂）、吸收谱或相谱。
如果选择了前两项，结果谱包括两个数据 块：函数的实部与虚部（文件标记为R或 I）。
• 如果只计算吸收谱，它仅包括纯吸收的贡 献；但没有反射损失。
§
样品必须是均匀并纯的（非混合、混合物、层状体系或粉末）。
§此建建K可 §§§此如§必 此§§如§如可建K建建可§可KK功立立以功果须功果果以立立立以以变 变能 积 积 计能 只 不能 样 样 计 积 积 积 计 计换换是分分算 是计能 是品品算分分分算算能能必样样必样样必必样计方方折 计算受 计不不折方方方折折用用须品品须品品须须品算法法射 算吸主 算是是射法法法射射于于用必必用必必用用必峰时时率 峰收导 峰厚厚率时时时率率从从接须须接须须接接须的给给（ 的谱结 的到到（给给给（（样样近足是近足足近近足面定定复 面，构 面能能复定定定复复品品正够均正够够正正够积一一杂 积它的 积产产杂一一一杂杂反反常厚匀常厚厚常常厚和个个）和仅影和生生）个个个））射射的能并的能能的的能峰或或， 峰包响 峰足足，或或或，，光光小保纯小保保小小保的多多介 的括。 的够够介多多多介介谱谱角证的角证证角角证高个个电 高纯高的的电个个个电电图图度没（度没没度度没度要要函 度吸度吸吸函要要要函函中中入有非入有有入入有，积积数 ，收，收收数积积积数数，，射光混射光光射射光这分分（ 这的这的的（分分分（（解解（从合（从从（（从里的的复 里贡里话话复的的的复复出出例背、例背背例例背提频频杂 提献提，，杂频频频杂杂复复如面混如面面如如面供率率） 供；供打打）率率率））杂杂：反合：反反：：反十范范、 十十磨磨、范范范、、折折射物射射射1111八围围吸 八八背背吸围围围吸吸0000射射回、回回回度度度度种。。收 种种面面收。。。收收率率来层来来来））））积谱 积积避避谱谱谱、、。状。。。的的的的分或 分分免免或或或复复体反反反反方相 方方反反相相相杂杂系射射射射法谱 法法射射谱谱谱介介或（（（（。。 。。。。。。。电电粉不不不不常常末是是是是数数）漫漫漫漫、、。反反反反吸吸射射射射收收））））谱谱光光光光或或谱谱谱谱由由。。。。于于反反射射造造成成的的IIRR光光相相位位变变化化的的信信息息。。
布鲁克X射线衍射仪
X射线衍射仪---D8 ADVANCE型X射线衍射(XRD)是所有物质，包括从流体、粉末到完整晶体，重要的无损分析工具。
对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说，X 射线衍射仪都是物质结构表征，以性能为导向研制与开发新材料，宏观表象转移至微观认识，建立新理论和质量控制不可缺少的方法。
通过对置于分光器（测角仪）中心的样品上照射X射线，X射线在样品上产生衍射，改变X射线对样品的入射角度和衍射角度的同时，检测并记录X射线的强度，可以得到X射线衍射谱图。
用计算机解析谱图中峰的位置和强度关系，可以进行物质的定性分析、晶格常数的确定和应力分析等。
而且通过峰高和峰面积也可进行定量分析。
除此以外，通过峰角度的扩大或峰形进行粒径、结晶度、精密X射线结构解析等各种分析，还可以进行高低温及不同气氛与压力下的结构变化的动态分析等。
1. 主要性能D8型X射线衍射仪系列是当今世界上最先进的X射线衍射仪系统。
它的设计精密、硬件、软件功能齐全，能够精确对金属和非金属多晶粉末样品进行物相检索分析、物相定量分析、晶胞参数计算和固溶体分析、晶粒度及结晶度分析等。
仪器包括陶瓷X光管、X射线高压发生器、高精度测角仪、闪烁晶体探测器、计算机控制系统、数据处理软件、相关应用软件和循环水装置。
2. 技术指标最大输出功率：≥2.2 kW；电流电压输出稳定性优于0.005% (外电压波动10%)时；X射线防护：国际安全认证，射线剂量≤0.2μSv/h。
光管类型：陶瓷X光管，Cu靶，其他靶材可选，更换无需校准；光管功率：2.2 kW；长细焦斑：0.4×12mm；最大管压：60kV；最大管流：80mA；测角仪：采用步进马达驱动和光学编码器技术，扫描方式θ/θ或θ/2θ测角仪；最小步进角度0.0001 o；角度重现性0.0001 o；扫描角度范围2θ＝-110 o ～168 o；最高定位速度≥1500o/min。
索拉(Solle r)狭缝：0.02, 0.04, 0.08 rad。
布鲁克 核磁共振光谱仪器介绍
布鲁克核磁共振光谱仪器介绍一、引言核磁共振光谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer, NMR）是一种通过研究物质中原子核的磁共振现象来获取物质结构和性质信息的仪器。
布鲁克公司是一家世界知名的科学技术公司，其核磁共振光谱仪在科研和工业界都有着广泛的应用。
本文将介绍布鲁克核磁共振光谱仪的基本原理、技术特点、应用领域及未来发展趋势。
二、基本原理核磁共振光谱仪利用原子核在外加磁场作用下的共振现象来获取原子核周围的电子环境信息。
当原子核在外加磁场中受到射频脉冲的作用后，会吸收或发出特定频率的辐射，从而产生共振信号。
根据原子核的不同化学环境，共振信号的频率和强度也会有所不同，通过分析这些共振信号可以得到样品的化学结构和性质信息。
三、技术特点1. 高灵敏度：布鲁克核磁共振光谱仪具有高灵敏度的特点，可以探测低浓度的样品，并且在高分辨率下获取共振信号，能够更精确地确定样品的结构和性质。
2. 多维谱学：布鲁克核磁共振光谱仪支持多维谱学实验，可以通过多种角度观察样品的共振信号，从而获取更全面的信息，提高样品分析的准确性。
3. 自动化控制：布鲁克核磁共振光谱仪具有自动化控制系统，可以进行多组样品的连续分析，提高实验效率，并且可以自动记录和处理数据，减少人为误差。
4. 多样化样品支持：布鲁克核磁共振光谱仪支持多种样品类型的分析，包括溶液样品、固体样品和生物样品等，广泛适用于化学、材料、生物等领域的研究。
四、应用领域布鲁克核磁共振光谱仪在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
主要包括以下几个方面：1. 化学研究：布鲁克核磁共振光谱仪可以用于分析有机化合物、无机化合物、配位化合物等，对化合物的结构和性质进行详细研究，为新材料的设计和合成提供重要依据。
2. 药物研发：在药物研发过程中，布鲁克核磁共振光谱仪可以用于分析药物的结构、纯度和稳定性，保证药物的质量和安全性。
3. 生物医学研究：布鲁克核磁共振光谱仪可以用于分析生物大分子如蛋白质、核酸等的结构和功能，对于生物医学领域的研究具有重要意义。
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检查动镜扫描灯 :
闪绿灯 ?
不，是红灯
关闭OPUS-NT,
仪器关闭, 几秒钟后，重新开启仪器, 启动 OPUS-NT.
旁瓣
FT-IR: 基本原理 ...
切趾
旁瓣峰引起峰强度的变化，旁瓣峰削弱了主峰的强度
切趾来减小旁瓣峰的强度
牺牲
分辨率
这意味：切趾函数的选择取决于所需的分辨率
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
带宽
HeNe激光信号也用来控制干涉图数据的采集 波长: 632 nm
在激光正弦波过零点 时采集数据。
这个过程，透光率的准确度受到影响。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
尖桩篱栅效应
为了避免尖桩篱栅效应，在FT变换之前必须在干涉图的尾部增加强度值 为0的数据点，这个过程就是所谓：充零。
FT-IR: 基本原理 ...
测试
打开测试窗口
或
Measure ...Measurement
调入实验参数文件
频率是每秒光波通过的数目。
c
c：光在真空中的速度。
在红外中，经常使用的是波数。
1/
：cm-1
FT-IR: 基本原理 ...
红外光谱仪
每一台傅立叶变换红外光谱仪，由以下几部分构成：一个光源、一个干 涉仪（分束器是它的一部分）以及一个检测器。
FT-IR: 基本原理 ...
红外光谱仪
红外光谱简单介绍 ...
布鲁克光谱仪器公司
FT-IR: 基本原理 ...
红外光
当一束红外光射到物质上，可能发生：吸收、透过、反射、散射或者 激发荧光（即拉曼效应）。
FT-IR: 基本原理 ...
红外光
不同波段的光连接起来构成成了ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个光谱范围。
FT-IR: 基本原理 ...
红外光
光的辐射可以看作是波的运动，波长是两个连续峰之间的距离。
问题：没有干涉图
Check signal 没有干涉图，只是一根直线
检查 IR 光源参数:
Optic
Source Setting: MIR Source
OK ? 检查IR光源:
取出光源 (警告, 光源是热的): 发光吗? 不 关闭仪器，更换光源
FT-IR: 基本原理 ...
问题：没有干涉图
Check signal 没有信号
带宽: 31,600 cm-1
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
折叠
为了避免假峰，必须满足 Nyquist采样条件。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
Nyquist采样条件
任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。
我们是采用激光来控制采样间隔，因为激光的波长为632.8nm，最大测试 波长为31,600cm-1. 632.8nm/2=316.4nm 31,600cm-1
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
Nyquist采样条件 任何谱图数据的采集的采样频率必须等于或大于谱图带宽的两倍。
如果不满足上述条件，就会出现假峰。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图数据的采集
尖桩篱栅效应
谱图是根据ADC得到的干涉图经过傅立叶变换得到的。 在干涉图测试数据点之间，我们必须进行数学插值。
或
设置参数
Check signal
调整附件，使得光通量最大
采集背景
采集样品信号
FT-IR: 基本原理 ...
问题：没有干涉图
Check signal 没有干涉图，只是一根直线
检查样品仓 :
光路是否有东西挡住了光路?
有 清理光路
FT-IR: 基本原理 ...
问题：没有干涉图
Check signal 没有干涉图，只是一根直线
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图（以单色光说明）
因为动镜以一定的速度（）移动，检测器上得到的信号是正弦波信号。
I ' ( ) B( ){ 1 cos(2 / )}
I ' ( )
B ( )
光束强度
在波数 光源经过仪器调制后（分束器效率、检测 器和放大器的响应）的强度
采用光圈
满足Nyquist 采样条件 谱图充零 相位校正
FT-IR: 基本原理 ...
谱图范围
谱图范围的选择，决定了仪器采用的光学组件
FT-IR: 基本原理 ...
分辨率
两个不同频率的单色光，得到的干涉图以及相应的谱图。
FT-IR: 基本原理 ...
分辨率
FT-IR: 基本原理 ...
切趾
检查最大值（峰）的位置:
Optic Setup and Service
Interferometer/AQP
Absolute Peak Position
检查扫描范围 (Check signal 对话框): 显示在合适的范围内? 不 用箭头改变扫描范围，使得干涉图的最大值（峰）在显示范围内。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉仪是红外光谱仪的心脏部件
红外光 源发出 的光束
到样品
在干涉仪的出口，两束有光程差的光发生干涉，然后到样品。
FT-IR: 基本原理 ...
干涉仪（单色光说明）
干涉仪
动镜移动距离为n/2 ，即光程 差为n时
FT-IR: 基本原理 ...
干涉仪（单色光说明）
干涉仪
动镜移动距离为n/4 ，即光程 差为n/2 时
FT-IR: 基本原理 ...
技术局限
事实上，分辨率、带宽以及采样间隔受到谱仪的限制
技术限制:
只是测试整个谱图范围的一 部分 分辨率受到限制
相应问题:
解决方案:
采用不同的光源、分 束器以及检测器
旁瓣峰
切趾函数
牺牲谱图的分辨率
采样间隔不能无限小 (基于 HeNe激光) 带宽限制 有折叠可能 尖桩篱栅效应 得到的干涉图不是对称的 相位问题
波数 光程差
1/
2vt
t
v
动镜移动速率(cm/sec) 时间(sec)
得到的AC组分I’（）：就是所谓的干涉图。
FT-IR: 基本原理 ...
动镜
HeNe激光用来控制动镜的位置。
单色光束
波长为632.8 nm
FT-IR: 基本原理 ...
干涉图（非单色光） 多色光源（例如中红外的Globar光源或近红外的钨灯），许多连续波数（即频率 ）的光同时发射
检测器检测得到的干涉图是每一个波数的干涉图的矢量和。
I() =
B()cos2d
理论上，我们可以从 - 到 + 范围，得到一张 完整谱图，而且可以任何分辨率
相应的谱图 为了满足上述要求，我们必须做到： 1. 动镜的移动距离可以无限远； 2. 数据采样间隔无限小。
B() =
I()cos2d