紅外光譜儀發展及前景

　　紅外光譜儀自問世以來，便得到廣泛的應用。紅外光譜儀進入現代化學家的實驗室后，成為結構分析的重要工具。它以高靈敏度、高分辨率、快速掃描、聯機操作和高度計算機化的全新面貌紅外光譜技術再獲新生。

紅外光譜儀的發展

　　19世紀初人們通過實驗證實了紅外光的存在。二十世紀初人們進一步系統地了解了不同官能團具有不同紅外吸收頻率這一事實。1950年以后出現了自動記錄式紅外分光光度計。隨著計算機科學的進步，1970年以后出現了傅立葉變換型紅外光譜儀。紅外測定技術如全反射紅外、顯微紅外、光聲光譜以及色譜-紅外聯用等也不斷發展和完善，使紅外光譜法得到廣泛應用。

　　diyi代紅外光譜儀(上世紀50年代)使用的是濾光片分光系統，此類儀器只能在單一或少數幾個波長下測定(非連續波長)，靈活性差，而且波長穩定性、重現性差，現已淘汰。目前市場上常見的紅外光譜儀主要有兩類：色散型(即光柵式)紅外光譜儀和傅立葉變換紅外光譜儀，它們分別采用第二代和第三代分光技術的紅外光譜儀，它們是我們ZD介紹對象。

　　紅外光譜儀與紫外-可見分光光度計的組成基本相同，由光源、樣品室、單色儀以及檢測器等部分組成。兩種儀器在各元件的具體材料上有較大差別。色散型紅外光譜儀的單色儀一般在樣品池之后。

紅外光譜儀的新進展

　　近年來出現為某些特定場合而開發專用紅外光譜儀的現象，這在近紅外光譜儀中更加明顯。

　　光柵式近紅外光譜儀中使用以固定頻率擺動的大口徑全息凹面光柵，可以大大降低掃描時間(2s左右);采用固定光路多通道檢測技術，接收器有兩種一般是二極管陣列(PDA)檢測器和采用電荷耦合器件(CCD)，這類儀器采用全息光柵分光，加之檢測器的通道數達1024或2048個，可獲得很好的分辨率。由于檢測器對所有波長的單色光同時檢測，在1s內可完成幾十次或上百次的掃描累加，從而得到較高的信噪比和靈敏度。可以方便地進行定性和定量分析。由于儀器光路固定，整個儀器內無移動性部件，儀器波長準確度和重復性得到保證，使用的耐久性和可靠性得到提高。這類儀器也很適合作為現場分析儀器和在線分析儀器使用。

　　聲光可調濾光型近紅外光譜儀器被認為是20世紀90年代近紅外光譜技術Z突出的進展。由于采用聲光器件分光，該儀器的Zda特點是無機械移動部件，測量速度快、精度高、準確性好，提高工作的可靠性和維修費用，可以穩定地長時間工作。它的分辨率也很高，目前可以達到0.01nm，波長調節速度快，一般4000nm/s。

　　還有一些領域的特殊要求，需要分析C-H、O-H、N-H等官能基。由于這些吸收都是在近紅外區，由此發展而來的儀器稱為近紅外光譜儀。現已廣泛應用于農業、食品加工、石油化工、制藥、煙草、紡織等領域。

紅外光譜儀的前景

　　伴隨著化學計量學技術在紅外光譜儀分析領域的不斷發展，研究人員可以更加準確地掌握了近紅外光譜吸光度信息與物質化學成分信息之間的線性相關性，雖然化學計量學方法本身的改進并沒有在定量分析結果準確性方面有多大的改善。

　　紅外光譜儀的性能隨著光學技術、電子技術、硬件技術以及計算機和軟件技術的不斷進步也有了極大地改善，高信噪比的傅立葉變換型、光柵掃描型紅外光譜儀研制成功并開始進入儀器市場，濾光片型紅外光譜儀的研制則進入了成熟期并成為了近紅外儀器中的主流產品。

　　與此同時，紅外光譜儀在除農業以外的其他領域(如紡織業、化工業、制藥業、造紙業等)也進入了實際應用階段，尤其是在工業現場分析、在線質量監控等方面該技術顯示了其獨有的優勢。進入九十年代，許多基于不同分光原理的新型近紅外分析儀器如二極管列陣型、聲光調制型、成像光譜型等出現了，這些儀器在快速現場實時測量方面有很好的發展潛力，是當代紅外光譜儀發展的典型代表。