紅外光譜儀發(fā)展歷史

按照采用的分光元件不同，如：濾光片、棱鏡、光柵等，近紅外光譜可以做如下的區(qū)分：

1)、起初階段：濾光片型近紅外光譜儀器

以濾光片為單色器件的近紅外光譜儀，作用機(jī)理為光源發(fā)出的光通過濾光片后得到一寬帶的單色光，與樣品作用形成檢測信號。按照濾光片是否固定，可分為固定式濾光片和可調(diào)式濾光片。其中，固定濾光片型的儀器是近紅外光譜儀較早的設(shè)計(jì)形式。

缺點(diǎn)：譜帶較寬，波長分辨率差，得不到連續(xù)光譜，不能對譜圖進(jìn)行預(yù)處理，信息量少，可作為低檔儀器。但是，儀器體積小、便于攜帶、成本低、適宜大面積推廣。

2)、發(fā)展階段：色散型近紅外光譜儀器：首代棱鏡型近紅外光譜儀器，第二代光柵型近紅外光譜儀。

以棱鏡或光柵為分光元件的近紅外光譜儀：為獲得較高分辨率，采用全息光柵作為分光元件，通過光柵的轉(zhuǎn)動，使單色光按照波長的高低依次通過樣品，進(jìn)入檢測器檢測。色散型紅外光譜儀器較濾光片型紅外光譜儀器有進(jìn)步。

缺點(diǎn)：波長精度、重現(xiàn)性差，圖譜易受雜散光干擾，掃描速度慢，不易與其他儀器如：GC、HPLC擴(kuò)展使用，抗震性差。但是，掃描型近紅外光譜儀可對樣品進(jìn)行全譜掃描，掃描的重復(fù)性和分辨率叫濾光片型儀器有很大程度的提高。

首代棱鏡型近紅外光譜儀器基本淘汰，第二代光柵型近紅外光譜儀工藝成熟、已經(jīng)國產(chǎn)化，且價(jià)格較低，一些實(shí)用要求不高的領(lǐng)域仍然有使用市場。

3)、成熟階段：基于光干涉原理設(shè)計(jì)的傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)，特別是與其他測試儀器的聯(lián)用，是新興發(fā)展的重要方向。

濾光片型近紅外光譜儀器是起初階段、色散型近紅外光譜儀器是紅外光譜發(fā)展階段，傅里葉變換紅外分光光度計(jì)(FT-IR)才是現(xiàn)階段紅外光譜的成熟產(chǎn)品。 現(xiàn)階段，高分子材料分析中，使用頻率較多，范圍較廣的紅外光譜儀為傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)。

紅外分光譜儀選型標(biāo)準(zhǔn)

儀器的選型是搞材料分析的重要工作，參考正確的儀器性能指標(biāo)，是篩選合適近紅外光譜儀的重要手段。紅外光譜儀選型標(biāo)準(zhǔn)如下：

(1)、儀器波長范圍、準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性以及光譜的分辨率

近紅外光譜儀中波長范圍、準(zhǔn)確性分成兩段：短波近紅外光譜區(qū)域是700～1100 nm，準(zhǔn)確性要求高于0.5 nm；長波近紅外光譜區(qū)域是1100～2500 nm，準(zhǔn)確性要求高于1.5 nm。一般儀器波長的重現(xiàn)性應(yīng)好于0.1nm，短波近紅外范圍要求好于0.5nm，長波近紅外范圍好于1.5nm。光譜的分辨率，一般要求儀器的分辨率好于1nm。

(2)、吸光度的噪音、范圍、準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性

吸光度噪音代表光譜的穩(wěn)定性，噪音越小，穩(wěn)定性越好；吸光度范圍代表光譜動態(tài)范圍，吸光度范圍越大，可測試樣品線性范圍越大；吸光度的準(zhǔn)確性越高，測量樣品準(zhǔn)確性越高；吸光度的重現(xiàn)性體現(xiàn)為同一樣品測試之間結(jié)果的偏差，一般吸光度重現(xiàn)性應(yīng)在0.001～0.0004A之間。

(3)、儀器的掃描速度、數(shù)據(jù)的采用間隔、基線穩(wěn)定性以及雜散光

基線穩(wěn)定性越好，越容易獲得穩(wěn)定的光譜；采樣間隔是指連續(xù)記錄的兩個(gè)光譜信號間的波長差，采樣間隔設(shè)計(jì)盡量是小于儀器分辨率；一般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右；雜散光定義為除要求的分析光外其它到達(dá)樣品和檢測器的光量總和，一般要求雜散光小于透過率的0.1％。

(4)、軟件擴(kuò)展功能

軟件功能既指自身的軟件功能，又指軟件的擴(kuò)展功能，以滿足實(shí)際工作需要為考量指標(biāo)。

使用紅外光譜儀的注意事項(xiàng)有哪些？

一、注意環(huán)境潮濕程度的影響

紅外光譜儀運(yùn)用過程中，環(huán)境的潮濕會引起配置國產(chǎn)熒光分光光度計(jì)的紅外光譜儀復(fù)合材料機(jī)理的損壞，潮濕空氣內(nèi)含有的水分會擴(kuò)散在儀器內(nèi)進(jìn)而對復(fù)合材料產(chǎn)生的老化影響。按照常理，空氣內(nèi)的濕氣、雨水、露水等等這些都是引起儀器潮濕的因數(shù)。由此，用戶要注意儀器的適用環(huán)境潮濕程度。

二、注意保持儀器干燥

當(dāng)紅外光譜儀長期放置不運(yùn)用時(shí)，建議用戶必須按照儀器的要求進(jìn)行更換干燥劑包括位于樣品倉內(nèi)的干燥劑。并且建議用戶要時(shí)隔一個(gè)周期開啟紅外光譜儀主機(jī)一次，每次開機(jī)時(shí)間不得低于在儀器操作規(guī)定的范圍內(nèi)以避免操作儀器使用時(shí)異常情況的發(fā)生。

三、注意靜電對儀器的影響

在使用紅外光譜儀的過程中，用戶身上攜帶的靜電可能會對儀器的電路接頭以及半導(dǎo)體芯片造成損害。因此，用戶在接觸紅外光譜儀任何部件之前，建議用戶要與儀器進(jìn)行同步接地，如：使用接地的手腕電纜、觸摸儀器金屬體部分等接地方法以防止靜電會對紅外光譜儀造成影響。

紅外光譜儀

它所研究的領(lǐng)域包括：數(shù)學(xué)證明，程序編寫，行為科學(xué)與心理學(xué)，生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)等。目前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)解析譜圖的一般方法是：在計(jì)算機(jī)里預(yù)先存儲化學(xué)結(jié)構(gòu)形成光譜的一些規(guī)律；由未知物譜圖的一些光譜特征推測出未知物的一些假想結(jié)構(gòu)式；根據(jù)存儲規(guī)律推導(dǎo)出這些假想結(jié)構(gòu)式的理論譜圖，再將理論譜圖與實(shí)驗(yàn)譜圖進(jìn)行對照，不斷對假想結(jié)構(gòu)式進(jìn)行修正，得到正確的結(jié)構(gòu)式。但是，目前分子中各種基團(tuán)的吸收規(guī)律，主要還是通過經(jīng)驗(yàn)或者人工獲得。人工比較大量的已知化合物的紅外譜圖，從中總結(jié)出各種基團(tuán)的吸收規(guī)律，其結(jié)果雖比較真實(shí)地反映了紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系，卻不夠準(zhǔn)確，特別是這些經(jīng)驗(yàn)式的知識難以用計(jì)算機(jī)處理，使計(jì)算機(jī)解析系統(tǒng)難以實(shí)用化。