主题：【转帖】傅里叶红外光谱仪的市场现状及技术进展

——转自本网《采购指南》。

傅里叶红外光谱仪的市场现状及技术进展

　　红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱。
　　红外光谱属于分子光谱，分子光谱属于四大谱学之一。红外光谱是可以确定分子组成和结构的有力工具，我们可以根据未知物红外光谱中吸收峰的强度、位置和形状，来确定未知物分子中包含的基团，从而推断该未知物的内部结构。
　　红外光谱可以用于定性分析，也可以用于定量分析，还可以对未知物进行剖析。红外光谱应用范围非常广，对固体、液体或气体样品，对单一组分的纯净物和多组组分的混合物都可以用红外光谱法进行测定。红外光谱可以对有机物、无机物、聚合物、配位化合物的分析，也可以用于对复合材料、饰物、土壤、岩石、各种矿物、包裹体等的分析，可广泛的应用于化工、制药、地矿、石油、宝石鉴定、质检等领域，是教学和科研的有力手段，也是常规应用分析和生产不可缺少分析技术。
　　1 傅里叶变换红外光谱仪的发展历程
　　红外光谱仪的发展主要经历了以下三个阶段:
　　第一阶段是棱镜色散型红外分光光度计, 它是基于棱镜对红外辐射的色散而实现分光的, 其缺点是光学材料制造麻烦, 分辨本领较低, 而且仪器要求严格的恒温降湿。
　　第二阶段是光栅色散型红外分光光度计(如港东WGH-30A), 它是基于光栅的衍射而实现分光的, 与第一代相比, 分辨能力大大提高, 且能量较高, 价格便宜, 对恒温、恒湿要求不高, 是红外分光光度计发展的方向，
　　第三阶段是基于干涉调频分光的FTIR红外光谱仪(如港东FTIR-650), 它的出现为红外光谱的拓展应用开辟了新的方向，相比之前色散型红外来说，傅里叶变换型红外具有分辨能力高、扫描时间快、光通量大、高扩展性等优点，但对湿度和温度有要求，尤其是湿度，通常要求不能超过70%。
　　2 傅里叶变换红外光谱仪的基本原理
　　光源发出的光被分束器分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器。动镜以一恒定速度vm作直线运动,因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，然后被检测。
　　傅里叶变换红外光谱仪的基本原理，通俗的讲，就是光源发出的红外光经干涉仪转变成干涉光，通过试样后得到含试样信息的干涉图，由电子计算机采集，并经过快速傅立叶变换，得到吸收强度或透光度随频率或波数变化的红外光谱图。
　　3、傅里叶变换红外光谱仪的应用
　　从上个世纪70年代到现在的几十年中，傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)发展非常迅速，FTIR光谱仪的更新换代速度很快。世界上主要的FTIR生产商，一般每三到五年就推出新型号的FTIR光谱仪。随着傅里叶变换红外光谱技术的不断发展，红外光谱仪的附件也在不断的发展，不断的更新换代。新的、先进的红外光谱仪附件的出现，促使红外光谱仪附件的功能和性能不断的得到加强和提高，进一步使红外光谱技术得到了更加广泛的应用。
　　傅里叶变换红外光谱仪目前比较集中的应用领域有以下几个方面：
　　(1)傅里叶变换红外光谱在医药化工行业上的应用
　　(2)傅里叶变换红外光谱在高分子材料研究上的应用
　　(3)傅里叶变换红外光谱在石油化工行业上应用
　　(4)傅里叶变换红外光谱在矿物学领域的应用
　　(5)傅里叶变换红外光谱光学材料生产领域上的应用
　　(6)傅里叶变换红外光谱在生物医学研究方面的应用
　　(7)傅里叶变换红外光谱在半导体材料领域上的应用
　　(8)傅里叶变换红外光谱在刑侦鉴定上的应用
　　(9)傅里叶变换红外光谱在气体分析方面的应用
　　(10)傅里叶变换红外光谱在大气环境监测上的应用
　　4、傅里叶变换红外光谱仪的进展情况
　　(1)国产FTIR光谱仪的进展
　　不可否认，国内的FTIR厂家(如北京瑞利、天津港东)的技术和世界主流公司相比还是有一定的差距，但是这个差距正在不断缩小。天津港东作为国内第一家自主研发FTIR的厂家，这几年来，一直非常重视FTIR的技术发展，并不断开拓应用市场。如天津港东的FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪，它采用立体角锥镜干涉光路，有效地降低了振动和导轨偏移引起的干涉变形，同时新型的红外光源设计，可以有效提高指纹区的能量，大大提高了仪器整体的信噪比，产品上市后，根据用户的意见反馈，产品不断得到完善，根据客户的需求开发完成了许多新型红外附件，以满足不同行业用户的需求。在新兴市场开拓上，目前该产品已经走出国门，远销欧美和东南亚。
　　天津港东正在研发更高分辨率且带有动态准直和自动除湿功能的FTIR，目前进展顺利。这些都显示出国产FTIR生产厂家的强大生机和活力，国产仪器已经不再满足低端市场，正在向更高级的市场发出挑战。
　　(2) 国外FTIR光谱仪的进展
　　国外有代表性的FTIR生产厂商，经过几十年的技术积累，研发出来的产品在附件和主机集成上、产品联用上、产品专用化上及产品小型化上的优势比较明显。如赛默飞世尔科技公司生产的Nicolet in10显微红外光谱仪将显微镜和红外光谱仪集成于一体，一体化的设计显著提高了红外显微镜的光学效率;Nicolet FT-SPR综合检测仪将傅立叶变换红外光谱仪在多通道技术与波数精度方面的优势和SPR技术的高灵敏度进行了很好的结合;Nicolet AntarisIGS气体分析仪专门用于实验室及工业现场的在线和旁线分析;手持式傅立叶红外光谱仪TruDefender FT可以在现场对包括药品原料及成品、工业原材料、爆炸物、毒品、白色粉末在内的化学物质进行鉴定。
　　整体而言，最近几年FTIR技术发展非常之快，无论是从产品的智能化程度、产品联用、应用领域专用上还是产品的小型化上都显示出很强的发展势头，未来FTIR技术会随着客户对产品的不同需求，朝着更加智能化、更加专用化、更加小型化的方向发展。

　　参考文献：
　　[1]范松灿. 傅里叶变换红外光谱仪的原理与特点[J].高分子材料研究，2007,11
　　[2]吴瑾光. 近代傅里叶变换红外光谱技术及应用(下)[M].北京：科学技术文献出版社，1994.
　　[3]翁诗甫. 傅里叶变换红外光谱仪[M].北京：化学工业出版社，2005.