傅里叶红外光谱仪是一种利用傅里叶变换处理样品与电磁波相互作用所产生的信号，以获得化学物质分子结构信息或者特定组分浓度信息的分析仪器。具有灵敏、快速、准确等优点，在各个领域中广泛应用。

1. 傅里叶变换和红外光谱的基本原理

在介绍傅里叶红外光谱仪之前，先了解下傅里叶变换和红外光谱的基本原理：

1.1 傅里叶变换

简单来说，傅立叶级数（Fourier Series）指将一个周期函数表示为不同正弦项和余弦项之和。而对于非周期函数，则可以通过在某区间内取足够多次（无限次）采样点，并做出这些采样点所表示曲线进行频率分析后重建该曲线。

1.2 红外辐射与吸收现象

红外光谱是通过检测分子中化学键的振动和转动产生的吸收而实现物质检测的方法。当被测试样品受到红外辐射时，其中的光子会激发样品内部某些分子电子进行不同模式（拉伸、扭曲或弯曲等）正常运动所引起整个体系各点位置相对变化，从而在一定频率处发生传统量级上异步震荡，即将原来平衡状态破坏并重新建立新的小范围微波留声机构。

2. 傅里叶红外光谱仪的工作方式

傅里叶红外光谱仪主要由以下几部分组成：

• - 光源
• - 分束器
• - 样品室
• - 接收系统：包括检测器和信号处理单元

2.1 工作方式

在傅里叶红外光谱仪中，样品物质通过一束经过分束器处理后的辐射进入样品室，在样品通道中被该区域内的热源所加热。当红外辐射被检测时，其强度存在不同程度上的消减或增加，称为吸收谱。

2.2 检测系统

检测系统是傅里叶红外光谱仪最重要和核心的部件之一。它包括检测器和信号处理单元两部分。

• - 检 测 器

当发生指定频率范围（即特定化学键活动）内红外光线吸收时，会产生对应输出电压信号，并相应地作用于操作放大器、积分环等前置放大器进行电路放大；而此时另一个攻读控制调节者也将按预设参数或回正模式向控制主板返回当前读出值。

• - 信 号 处 理 单 元

接收到来自检测器输出的微弱响应信号并转换成数字型数据后，进一步进行一系列工序的信号处理。信号处理单元通常由以下模块组成：

• 1. 放大器
• 2. 快速傅里叶变换计算机 (FFT)
• 3. 数据控制电路板

经过整个系统的运行，用户可以从原始数据中得到反映样品信息的光谱曲线及其相应解释说明。

3. 傅里叶红外光谱仪可以测量哪些物质？

傅里叶红外光谱仪适用于矿产、食品、农产品、化学药剂、生物医药等多种领域，主要可检测下列物质类型：

• - 烷基和芳香族群特征 （包括C-H键,如CH,C-CH=C）；
• - 各类酮 （对称伸展振动频率在1600cm^-1之后）；

  例：氧代苯甲酰胺（N-(4-cyanobenzyl) nicotinamide）、丙二醇

• - 芳香族复合环 （关键性结构间距小于5Å波长的吸收）；例：2,3-二氯萘、邻苯二酚
• - 羰基化合物 （包括C=O伸展振动频率在1500cm^-1以后，如醛、酮等）；

  例：乙烷脲通用滴眼液（Etanidazole）、CEFTIOFUR HYDROCHLORIDE

• - 单元和双键特征 （例如C-C,C=C键），这类结构因周围原子个数与种类关系复杂而显得分类不够明确。

4. 傅里叶红外光谱仪的优缺点

傅里叶红外光谱仪有以下几方面的优缺点：

• - 能对大多数样品进行快速无损检测，并且对小分子或者大分子都有极高的灵敏度。
• - 检测结果具有可重复性和稳定性，可以通过相应软件进行数据处理和图形显示。
• - 操作简便并节省时间成本。同时不需要消耗化学试剂，避免了可能产生污染及其他安全问题。
• - 系统
  

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