“紅外光譜儀”的前世今生

1800年 英國(guó)物理學(xué)家赫謝爾(Herschel)用棱鏡使太陽(yáng)光色散，研究各部分光的熱效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在紅色光的外側(cè)具有熱效應(yīng)。

1905年 庫(kù)柏倫茨(Coblentz)測(cè)得了128種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的紅外光譜，引起了光譜界的極大轟動(dòng)。這是紅外光譜開拓及發(fā)展的階段。

1908年 Coblentz 制 備和應(yīng)用了用氯化鈉晶體為棱鏡的紅外光譜議。

1910年 Wood 和 Trowbridge研制了小階梯光柵紅外光譜議。

1918年 Sleator 和 Randall 研制出高分辨儀器。

1947年 世界上臺(tái)雙光束自動(dòng)記錄紅外分光光度計(jì)在美國(guó)投入使用。這是代商品化紅外光譜儀器。

1950年 由美國(guó) PE 公司開始商業(yè)化生產(chǎn)名為 Perkin-Elmer 21 的雙光束紅外光譜議。

1960年 采用光柵作的單色器，比起棱鏡單色器有了很大的提高，但它仍是色散型的儀器，分辨率、靈敏度還不夠高，掃描速度慢。這是第二代儀器。

1970年 干涉型的傅里葉變換紅外光譜儀及計(jì)算機(jī)化色散型的儀器的使用，使儀器性能得到極大的提高。這是第三代儀器。

1980年 用可調(diào)激光作為紅外光源代替單色器，具有更高的分辨本領(lǐng)、更高靈敏度，也擴(kuò)大應(yīng)用范圍。這是第四代儀器。

近紅外光譜儀的分類

近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為：固定波長(zhǎng)濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器四種類型。

濾光片型主要作分析儀器，如糧食水分測(cè)定儀。由于濾光片數(shù)量有限，很難分析復(fù)雜體系的樣品。

光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。由于儀器中的可動(dòng)部件（如光柵軸）在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問題，從而影響光譜采集的可靠性，不太適合于在線分析。

傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度，這類儀器的弱點(diǎn)同樣是干涉儀中存在移動(dòng)性部件，且需要較嚴(yán)格的工作環(huán)境。

聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體，通過改變射頻頻率來調(diào)節(jié)掃描的波長(zhǎng)，整個(gè)儀器系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件，掃描速度快。但這類儀器的分辨率相對(duì)較弱，價(jià)格也較高。

隨著陣列檢測(cè)器件生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，采用固定光路、光柵分光、陣列檢測(cè)器構(gòu)成的NIR儀器，以其性能穩(wěn)定、掃描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能價(jià)格比好等特點(diǎn)正越來越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測(cè)器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極管陣列（PDA）兩種類型，其中CCD多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀，PDA檢測(cè)器則用于長(zhǎng)波近紅外區(qū)域。

紅外光譜儀及常見問題解析

紅外光譜分析可用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對(duì)比的方法來做分析鑒定。[ZC4] 之所以能測(cè)試樣品的這些性能，是因?yàn)榧t外光譜分析法是根據(jù)不同物質(zhì)會(huì)選擇性吸收紅外光區(qū)的電磁輻射來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、對(duì)各種吸收紅外光的化合物進(jìn)行定量和定性分析的一種方法。