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一、核心原理：干涉與傅里葉變換的協同作用
傅里葉紅外光譜儀（FTIR）基于邁克爾遜干涉儀原理，通過光程差調制實現光譜分析。光源發出的寬頻紅外光經分束器分為兩束，一束經動鏡反射形成可變光程差，另一束經定鏡反射作為參考光。兩束光重新匯合后產生干涉圖，該信號包含樣品吸收信息。干涉圖經傅里葉變換數學處理后，轉換為透射率或吸光度隨波數變化的吸收光譜圖。這一過程摒棄了傳統色散型儀器的狹縫分光，實現全波段同步檢測，顯著提升信噪比與掃描效率。
二、技術特點：高精度與高效能的融合
高信噪比與分辨率：采用無狹縫設計，所有波長光同時通過樣品，輻射通量較色散型儀器提升數倍，信噪比可達10??~10?¹²g。分辨率覆蓋0.005~0.1cm?¹，可清晰分辨氣體混合物中重疊的振動-轉動吸收帶。
快速掃描與多路傳輸：動鏡移動一次即可完成全波段數據采集，單次掃描僅需1~數秒，較色散型儀器效率提升數百倍。這一特性使其可與氣相色譜、液相色譜聯用，實時跟蹤化學反應動力學過程。
寬光譜范圍與高波數精度：通過更換分束器與光源，可覆蓋近紅外（1250-2500nm）、中紅外（4000-400cm?¹）至遠紅外（10000-10cm?¹）波段。He-Ne激光器校準動鏡位移，確保波數精度達0.01cm?¹，滿足無機化合物與金屬有機物分析需求。
三、多領域應用：從實驗室到工業現場的滲透
化學與材料科學：鑒定未知化合物結構，分析聚合物支化度、交聯度及老化過程；研究催化劑表面吸附物種，揭示催化機理。例如，通過紅外光譜監測CO?電還原反應中電極表面中間產物的動態變化。
石油化工：分析重油烴類組成、預測汽油辛烷值；監測潤滑油降解程度與污染情況，標定粘度、總酸值等物理性質。
醫藥與生物技術：快速檢測藥物雜質，驗證成分純度；研究藥物與蛋白質、DNA的相互作用，為藥物設計提供理論支持。
環境監測與食品安全：遙測大氣污染物（如車輛尾氣、水面油膜）濃度；檢測食品中蛋白質、脂肪及添加劑含量，確保產品質量安全。
四、技術演進與未來趨勢
2025年，基于MEMS技術的微型化FTIR（如NeoSpectra系列）實現光譜范圍1100-2500nm、功耗低于10W，推動便攜式設備在農業、工業現場的普及。結合人工智能算法，未來FTIR有望實現光譜數據自動解析與異常識別，進一步提升分析效率與準確性。
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