紅外光譜儀的發(fā)展

　　紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源，單色器，探測器和計算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。

紅外光譜儀簡介

　　通常將紅外光譜分3個區(qū)域：近紅外區(qū)(0.78-3μm)、中紅外區(qū)(3-50μm)、遠(yuǎn)紅外區(qū)(50-100μm)。近紅外光譜主要是分子內(nèi)原子的C-H、O-H、N-H等含氫基團(tuán)振動光譜的倍頻和合頻吸收，可對樣品進(jìn)行定性分析，多用于定量分析;中紅外光譜屬于分子的基頻振動光譜，多用于樣品的定性分析;遠(yuǎn)紅外光譜為分子的轉(zhuǎn)動光譜和某些基團(tuán)的振動光譜。

　　紅外光譜儀主要分為色散型紅外光譜儀和傅里葉光柵光譜儀。為近年來迅速發(fā)展起來的一項新的檢測技術(shù)，能夠GX、快速和低成本、準(zhǔn)確地對固體、液體及粉末狀的有機(jī)物樣品進(jìn)行無損檢測。而中藥本身為一個極其復(fù)雜的混合物體系，它們的鑒別和質(zhì)量控制、有效成分的確定和定量分析，一直是中醫(yī)藥領(lǐng)域的一個難題。紅外指紋圖譜專屬性強(qiáng)，重現(xiàn)性好，操作方便，能夠提供極其豐富的分子信息。近年來，紅外光譜儀已成為中藥研究中必不可少的工具，該方法廣泛用于制藥、醫(yī)學(xué)檢驗、中藥分析等領(lǐng)域。

紅外光譜儀的發(fā)展過程

　　diyi臺紅外光譜儀的分光系統(tǒng)(50年代后期)是濾光片分光系統(tǒng)，測量樣品必須預(yù)先干燥，使其水分含量小于15%，然后樣品經(jīng)磨碎，使其粒徑小于1毫米，并裝樣品池。此類紅外光譜儀只能在單一或少數(shù)幾個波長下測定(非連續(xù)波長)，靈活性差，而且波長穩(wěn)定性、重現(xiàn)性差，如樣品的基體發(fā)生變化，往往會引起較大的測量誤差!“濾光片”被稱為diyi代分光技術(shù)。

　　70年代中期至80年代，光柵掃描分光系統(tǒng)開始應(yīng)用，但存在以下不足：掃描速度慢、波長重現(xiàn)性差，內(nèi)部移動部件多。此類紅外光譜儀Zda的弱點是光柵或反光鏡的機(jī)械軸長時間連續(xù)使用容易磨損，影響波長的精度和重現(xiàn)性，不適合作為過程分析儀器使用。“光柵”被稱為第二代分光技術(shù)。

　　80年代中后期至90年代中前期，應(yīng)用“傅里葉變換”分光系統(tǒng)，但是由于干涉計中動鏡的存在，紅外光譜儀的在線可靠性受到限制，特別是對儀器的使用和放置環(huán)境有嚴(yán)格要求，比如室溫、濕度、雜散光、震動等。“傅里葉變換”被稱為第三代分光技術(shù)。

　　90年代中期，開始有了應(yīng)用二極管陣列技術(shù)的紅外光譜儀，這種紅外光譜儀采用固定光柵掃描方式，儀器的波長范圍和分辨率有限，波長通常不超過1750nm。由于該波段檢測到的主要是樣品的三級和四級倍頻，樣品的摩爾吸收系數(shù)較低，因而需要的光程往往較長。“二極管陣列”被稱為第四代分光技術(shù)。

　　90年代末，來自航天技術(shù)的“聲光可調(diào)濾光器”(縮寫為AOTF)技術(shù)的問世，被認(rèn)為是“90年代紅外光譜儀Z突出的進(jìn)展”，AOTF是利用超聲波與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的光電器件，與通常的單色器相比，采用聲光調(diào)制即通過超聲射頻的變化實現(xiàn)光譜掃描，光學(xué)系統(tǒng)無移動性部件，波長切換快、重現(xiàn)性好，程序化的波長控制使得這種紅外光譜儀的應(yīng)用具有更大的靈活性，尤其是外部防塵和內(nèi)置的溫、濕度集成控制裝置，大大提高了紅外光譜儀的環(huán)境適應(yīng)性，加之全固態(tài)集成設(shè)計產(chǎn)生優(yōu)異的避震性能，使其近年來在工業(yè)在線和現(xiàn)場(室外)分析中得到越來越廣泛的應(yīng)用，“聲光可調(diào)濾光器”被稱為第五代分光技術(shù)。

紅外光譜儀的發(fā)展前景

　　紅外光譜儀作為有機(jī)化合物、高聚物結(jié)構(gòu)研究、分析鑒定等強(qiáng)有力的工具，在科學(xué)研究中已得到廣泛地應(yīng)用，特別是近幾年傳統(tǒng)的化學(xué)表征法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足有機(jī)化學(xué)實驗的需要。一些大型的現(xiàn)代化紅外光譜儀，因其測試手段的先進(jìn)性、快捷性、準(zhǔn)確性因而得到普遍的應(yīng)用。隨著科學(xué)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化，各種新鮮事物層出不窮，可以很確信地說，人們的生產(chǎn)生活時刻離不開紅外光譜儀。