傅立葉紅外光譜儀的發展歷史

到目前為止紅外光譜儀已發展了三代。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，對溫度、濕度敏感, 對環境要求苛刻。60年代出現了第二代光柵型色散式紅外光譜儀, 由于采用先進的光柵刻制和復制技術, 提高了儀器的分辨率, 拓寬了測量波段, 降低了環境要求。70年代發展起來的干涉型紅外光譜儀, 是紅外光譜儀的第三代的典型代表, 具有寬的測量范圍、高測量精度、高的分辨率以及極快的測量速度。傅立葉變換紅外光譜儀是干涉型紅外光譜儀器的代表, 具有優良的特性, 完善的功能。

　　近年來各國廠家對其光源、干涉儀、檢測器及數據處理等各系統進行了大量的研究和改進, 使之日趨完善。由于計算機技術和自動化技術在儀器中的廣泛使用, 使得紅外光譜儀的調整、控制、測試及結果的分析大部分由計算機完成, 如顯微紅外光譜中的圖像技術。各公司的顯微紅外光譜儀均能對樣品的某一區域進行面掃描, 得到該區域的化學成分的分布圖, 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到了很高的指標。如BrukerIFSl20H 最佳分辨率為010008cm-1 , Bomen公司的DA系列可達010026cm-1。而掃描速度Bruker可達117張譜圖/s, 利用步進掃描技術可達250皮納秒的時間分辨率。Nicolet 8700掃描速度為105次/s, 步進掃描時間分辨率為10ns 。現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紅外的區段。如Bruker 為50000～4cm-1，Bomen 為50000～5cm-1，Nicolet為25000～20cm-1。這些很高的技術指標、標志材料、光路設計、加工技術和軟件都達到了很高的水平。