紅外光譜儀性能指標

　　紅外光譜儀是利用物質對不同波長的紅外輻射的吸收特性，進行分子結構和化學組成分析的儀器。使用紅外光譜儀不僅要了解試樣的基本情況及對分析的要求，更重要的是要了解選用紅外光譜儀的基本性能指標。

紅外光譜儀分辨率

　　紅外光譜分辨率(以△v可表示)是指分辨兩條相鄰吸收譜線的能力，它是由干涉儀動鏡的移動距離決定的，根據干涉儀的工作原理，通過光程差的數學計算，分辨率近似等于Zda光程差的倒數，也就是動鏡移動有效距離2倍的倒數，例如一臺儀器的動鏡移動有效距離為4cm，這臺儀器的Zda分辨率為0.125cm-1。動鏡移動有效距離越長，分辨率越高，分辨率的數值越小。用于一般分析時，選用4cm-1即可。

　　分辨率是紅外光譜儀非常重要的性能指標，分辨率越高，紅外光譜儀越貴。按分辨率的大小將紅外光譜儀劃分為通用型、分析型、研究型、高級研究型四個等級，如果按較粗略分法，可將其分為研究型(包括研究型、高級研究型)、通用型(包括通用型、分析型)兩種，Zgao分辨率數值小于0.5cm-1(也有資料以0.25cm-1劃分)的屬于研究型，反之屬于普通型。

　　研究型紅外光譜儀Zgao分辨率是通過測定CO的紅外光譜得到的，具體方法為：儀器測試參數選分辨率為儀器Zgao分辨率，設定光闌于Z小狀態，光譜測定范圍設置為2300～2000cm-1，將10cm長的紅外氣體池抽真空，測定真空紅外氣體池的單光束光譜為背景光譜，然后通入CO氣體，當壓力達400～650Pa時，將氣體池密封好，測定氣體池內CO的紅外光譜，選擇其中一個獨立、對稱的吸收峰，測定其半高寬，即為該紅外光譜儀的Zgao分辨率。

　　普通型紅外光譜儀Zgao分辨率是通過測定水蒸氣的紅外光譜得到的，具體方法為：儀器測試參數選分辨率為儀器Zgao分辨率，設定光闌于Z小狀態，光譜測定范圍設置為2000～1300cm-1，在樣品室為空氣空白的情況下測定背景的單光束光譜，然后打開樣品室，往樣品室內吹入一口氣，使室內水蒸氣濃度增加，關閉樣品室，測定此時室內水蒸氣樣品的紅外吸收光譜，選擇其中一個獨立、對稱的吸收峰，測定其半高寬，即為該紅外光譜儀的Zgao分辨率。

紅外光譜儀波數范圍

　　紅外光譜分近、中、遠紅外范圍，它們在紅外分析工作中的作用有些不同。常用的中紅外的波數區間為4000～400cm-1，近紅外的波數區間為13000～4000cm-1，遠紅外的波數區間為400～10cm-1，紅外光譜儀如果配置了近、中、遠紅外光區的其中一個或全部范圍，那么它的工作范圍至少應達到這些波數范圍，才能符合實際工作需要。

　　紅外光譜儀波數范圍通常可通過背景單光束光譜強度以及1**%透過線的測定來判定，如果儀器在某個波數范圍內能有效工作，則其在此波數范圍內的背景單光束光譜均應有一定強度，當使用常溫檢測器時，截止頻率的譜峰高與所有譜峰Zgao值的比值，一般要求大于1：10(使用紅外附件除外)，另外在此波數范圍的1**%透過線應比較平直。

紅外光譜儀噪聲和信噪比

　　噪聲是指除樣品吸收紅外光以外其它因素引起檢測器電信號變化的噪聲信號，包括雜散光、光源強度的變化、環境干擾如振動、電子線路自身等因素引起的噪聲。噪聲信號是隨機變化的，會疊加到吸收光譜信號中，當試樣濃度較低、試樣的紅外吸光度很小，可能與噪聲水平接近時，噪聲與試樣的吸收峰就較難分辨。一般情況下，試樣的吸收峰信號是噪聲3倍才能辨別。

　　紅外光譜儀檢測器的噪聲與其靈敏度有關，靈敏度越高，噪聲越低。不同種類檢測器，其噪聲的一般水平有所區別，如液氮冷卻MCT檢測器比DTGS(氘代硫酸三甘肽)檢測器的噪聲低，而DTGS(氘代硫酸三甘肽)檢測器比TGS(硫酸三甘肽)檢測器的噪聲低。噪聲水平是衡量檢測器質量的重要指標之一。

　　信噪比(SNR)，顧名思義，就是信號與噪聲的比值，也是紅外光譜儀非常重要的指標。信噪比又分為儀器本身的信噪比和實測光譜的信噪比，儀器本身的信噪比是衡量儀器自身性能高低的主要指標之一，實測光譜的信噪比是指試樣吸收峰強度與基線噪聲的比值，是利用紅外光譜進行化合物實際檢測鑒定工作時所應考慮到的干擾因素。

　　紅外光譜儀自身信噪比的測定要在相同參數條件下測試才有可比性，影響信噪比的主要測試參數有掃描時間、分辨率、光通量等，另外儀器自身所配檢測器的性能也是影響信噪比的重要因素。信噪比與掃描次數、分辨率數值、光通量成正比，裝配靈敏度高、性能較好檢測器的儀器信噪比也較高。

　　實測光譜的信噪比與具體實際工作有關，因此無固定計算方法。在實際測試時，通過增加掃描次數和降低分辨率，可提高實測光譜的信噪比，但會犧牲分辨率，并且延長了測試所用時間。

紅外光譜儀波數準確度

　　利用紅外光譜儀對化合物進行紅外光譜鑒定，目的是要獲得化合物真實的紅外吸收位置(波數)，如果紅外吸收測定的波數不準確，那么所作的工作就沒有意義，甚至導致鑒定結果是錯誤的，帶來嚴重后果。目前，紅外光譜儀均采用He-Ne激光參考頻率作為基準位置，因此一般來講其波數是準確的，儀器安裝驗收時不會有什么問題，但是隨著儀器的老化引起性能的下降，有可能引起波數不準確，有必要對儀器進行核查校準。

　　通過在4cm-1分辨率條件下，測試標準聚苯乙烯薄膜(0.03mm或38.1μm厚度)的紅外吸收譜，比較紅外光譜儀測試所得結果與聚苯乙烯特征峰標準值的符合程度，評判紅外光譜儀波數準確度的性能。