傅立叶红外光谱仪的发展历史

到目前为止红外光谱仪已发展了三代。第一代是最早使用的棱镜式色散型红外光谱仪, 用棱镜作为分光元件，分辨率较低，对温度、湿度敏感, 对环境要求苛刻。60年代出现了第二代光栅型色散式红外光谱仪, 由于采用先进的光栅刻制和复制技术, 提高了仪器的分辨率, 拓宽了测量波段, 降低了环境要求。70年代发展起来的干涉型红外光谱仪, 是红外光谱仪的第三代的典型代表, 具有宽的测量范围、高测量精度、高的分辨率以及极快的测量速度。傅立叶变换红外光谱仪是干涉型红外光谱仪器的代表, 具有优良的特性, 完善的功能。

　　近年来各国厂家对其光源、干涉仪、检测器及数据处理等各系统进行了大量的研究和改进, 使之日趋完善。由于计算机技术和自动化技术在仪器中的广泛使用, 使得红外光谱仪的调整、控制、测试及结果的分析大部分由计算机完成, 如显微红外光谱中的图像技术。各公司的显微红外光谱仪均能对样品的某一区域进行面扫描, 得到该区域的化学成分的分布图, 如Continuum (Nicolet) 、EquinoxTM55 (Bruker) 、Spectrum2000 ( Perkin El2mer) 和Stingray lmaging (Bio-Rad) 等显微镜都有此功能。

　　 随着仪器精密度的提高, 红外光谱仪在分辨率和扫描速度等方面达到了很高的指标。如BrukerIFSl20H 最佳分辨率为010008cm-1 , Bomen公司的DA系列可达010026cm-1。而扫描速度Bruker可达117张谱图/s, 利用步进扫描技术可达250皮纳秒的时间分辨率。Nicolet 8700扫描速度为105次/s, 步进扫描时间分辨率为10ns 。现有的傅立叶变换红外光谱仪已不仅限于中红外(MIR ) 的使用, 分束器的使用可将光谱范围可覆盖紫外到远红外的区段。如Bruker 为50000～4cm-1，Bomen 为50000～5cm-1，Nicolet为25000～20cm-1。这些很高的技术指标、标志材料、光路设计、加工技术和软件都达到了很高的水平。