雙通道傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）憑借其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，在成分鑒定與雜質(zhì)檢測方面展現(xiàn)出的高效性能。其核心優(yōu)勢在于雙通道設(shè)計，能夠同時測量兩個樣品或一個樣品的不同狀態(tài)，極大提升了檢測效率。 一、技術(shù)原理與核心優(yōu)勢
雙通道FTIR基于分子振動和轉(zhuǎn)動對紅外光的選擇性吸收原理。當(dāng)紅外光通過樣品時，樣品中的分子會吸收特定頻率的光，形成獨特的"指紋"光譜。儀器通過干涉儀將光源分為兩束光，經(jīng)動鏡和定鏡反射后合成干涉光，最終通過傅里葉變換處理得到樣品的吸收光譜。
多路優(yōu)勢（Fellgett優(yōu)勢）是FTIR的核心優(yōu)勢之一。傳統(tǒng)色散型儀器一次只能測量很窄頻率區(qū)間的光，而FTIR的干涉儀在整個掃描過程中，所有頻率的光同時到達探測器，只需很短時間即可獲得完整光譜數(shù)據(jù)。
高光通量優(yōu)勢（Jacquinot優(yōu)勢）體現(xiàn)在FTIR無狹縫限制，輻射通量更大，顯著提升探測器接收的信噪比。同時，波數(shù)精度高，干涉儀的動鏡可以精確驅(qū)動，移動距離采用He-Ne激光器干涉條件校準(zhǔn)，保證了光譜的高精度。
二、高效成分鑒定技術(shù)
1. 樣品前處理與測量模式
雙通道FTIR支持多種樣品制備方法，適應(yīng)不同樣品類型：
- 固體樣品：采用KBr壓片法或直接測量法，壓片法需要將樣品與KBr混合后壓成薄片
- 液體樣品：通過密封液體池進行定量測量，或在紅外窗片上形成液膜進行定性分析
- 氣體樣品：使用專門的氣體池，根據(jù)氣體濃度選擇合適的光程
2. 定量分析技術(shù)
FTIR定量分析基于朗伯-比爾定律，通過建立吸收峰面積與物質(zhì)濃度之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線實現(xiàn)定量分析。對于單組分體系，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法；對于多組分混合物，當(dāng)各組分的特征峰存在重疊時，需利用朗伯-比爾定律的加和性建立聯(lián)立方程。
ATR模式下的定量校正特別重要，由于滲透深度與波長相關(guān)，不同波數(shù)的滲透深度不同，可能導(dǎo)致吸光度與濃度的線性關(guān)系偏離。因此，ATR模式下的定量分析需通過"ATR校正因子"對吸光度進行校正。
三、雜質(zhì)檢測應(yīng)用
1. 制藥行業(yè)雜質(zhì)檢測
在制藥行業(yè)，F(xiàn)TIR技術(shù)廣泛應(yīng)用于液體藥物中的顆粒和雜質(zhì)檢測。藥物中的雜質(zhì)問題對保證安全性和功效性至關(guān)重要，顆粒物可能引起藥物配方的物理和化學(xué)變化，導(dǎo)致不良反應(yīng)。
FPA成像法在雜質(zhì)檢測中表現(xiàn)出色。FPA探測器是當(dāng)前FTIR成像領(lǐng)域的頂尖技術(shù)，由一組呈正方形排列的紅外探測器陣列構(gòu)成，可一次性捕捉數(shù)千個光譜，成像效率大幅提升。與傳統(tǒng)的FTIR顯微光譜法相比，F(xiàn)PA成像法可以得到更多信息，能夠精準(zhǔn)檢測并鑒定出可見光照片未拍出來的硅油和蛋白質(zhì)團簇等雜質(zhì)。
2. 半導(dǎo)體材料雜質(zhì)分析
在半導(dǎo)體行業(yè)，F(xiàn)TIR用于測量硅晶圓中的碳和氧雜質(zhì)水平。通過配備MappIR晶圓支架的FTIR系統(tǒng)，能夠在透射或反射模式下分析不同尺寸的晶圓。自動化軟件可實現(xiàn)在無人值守情況下自動繪制晶圓圖譜，根據(jù)預(yù)先設(shè)置采集整個晶圓的光譜。
3. 環(huán)氧樹脂固化率測定
FTIR在環(huán)氧樹脂固化率測定中具有重要應(yīng)用價值。通過監(jiān)測環(huán)氧基團特征吸收峰（915-950 cm??）的強度變化，可以精確計算固化率。FTIR方法具有無損檢測、高靈敏度、快速響應(yīng)等優(yōu)勢，特別適合生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量控制。
四、技術(shù)特點與性能優(yōu)勢
1. 高靈敏度與高分辨率
雙通道FTIR采用高靈敏度液氮冷卻MCT檢測器及室溫DLATGS檢測器，光譜分辨率可達≤0.5 cm??，波數(shù)精度≤0.01 cm??。這種高靈敏度配置使儀器能夠檢測到傳統(tǒng)單色儀系統(tǒng)因信噪比不足而無法測量的微弱吸收信號。
2. 快速掃描能力
FTIR的掃描速度比傳統(tǒng)色散型儀器快數(shù)十倍，完成一次完整的數(shù)據(jù)采集只需要一至數(shù)秒，而色散型儀器則需要十分鐘至二十分鐘。這種快速掃描能力使其特別適合在線分析和原位測量。
3. 自動化與智能化
現(xiàn)代雙通道FTIR配備全自動軟件系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動切換通道、配置不同的快速掃描速度、自動進行K-M數(shù)據(jù)變換等功能。軟件支持全自動采集及連續(xù)采集模式，滿足在線分析和原位測量的需求。
五、應(yīng)用領(lǐng)域拓展
1、雙通道FTIR的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，主要包括：
- 化工與制藥：分析原料、產(chǎn)品及過程樣品的日常指標(biāo)，如聚醚多元醇的羥值、碘值、皂化值和水分等
- 食品與農(nóng)業(yè)：檢測水分、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等成分，如食用油中的水分、碘值、不飽和脂肪酸等
- 材料科學(xué)：材料的表征，如固體透射、ATR反射、漫反射等
- 環(huán)境監(jiān)測：氣體成分的分析，配備不同類型的氣體池用于測量高濃度或低濃度氣體
2、維護與保養(yǎng)要點
為確保雙通道FTIR的長期穩(wěn)定運行，需要定期進行維護保養(yǎng)：
- 光學(xué)部件清潔：定期清潔光學(xué)部件，避免灰塵和污漬影響測量結(jié)果
- 檢測器維護：根據(jù)使用頻率，定期檢查和維護檢測器，確保其性能
- 存儲條件：儀器應(yīng)存放在干燥、清潔的環(huán)境中，避免潮濕和灰塵
雙通道傅里葉變換紅外光譜儀通過其獨特的技術(shù)優(yōu)勢和多功能性，在成分鑒定與雜質(zhì)檢測方面展現(xiàn)出的高效性能。其高靈敏度、快速掃描能力和自動化操作使其成為現(xiàn)代分析實驗室的重要工具，為科研和工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量控制提供了強有力的技術(shù)支持。
電子郵箱：yuanyuan.liu@insaoptics.com
公司地址：上海市青浦區(qū)華志路1388號華新中交數(shù)字智造港6號樓
