ИК-Фурье спектроскопия

С помощью Фурье-спектрометров спектры получают в два этапа:

Сначала регистрируется интерферограмма т.е. выходной световой поток в зависимости от разности хода разделенной на когерентные пучки входной волны от источника.

Затем путём обратного преобразования Фурье (по разности хода) вычисляется спектр.

Вторая часть требует относительно большого объема вычислений, поэтому метод получил широкое распространение только с появлением современных ПК.

Однако сложность получения спектров с помощью Фурье-спектрометров значительно перекрывается преимуществами над другими спектральными приборами:

• С помощью Фурье-спектрометров можно регистрировать одновременно весь спектр.
• Благодаря тому, что в интерферометре допустимо входное отверстие больших размеров, чем щель спектральных приборов с диспергирующим элементом такого же разрешения, Фурье-спектрометры по сравнению с ними имеют выигрыш в светосиле.
  Это позволяет:
  • уменьшить время регистрации спектров
  • уменьшить отношение сигнал - шум
  • повысить разрешение
  • уменьшить габариты прибора.
• Фурье-спектрометры выигрывают также в точности отсчета длины волны.

В дифракционных приборах длину волны можно определить только косвенно, а в фурье-спектрометрах она определяется непосредственно.

Наибольшее часто Фурье-спектрометры применяются в тех исследованиях, где другие методы малоэффективны или вовсе неприменимы, например в инфракрасной (ИК) области спектра.

Некоторые области применения Фурье-спектрометров

Химия и нефтехимия. Качественный и количественный анализ сырья, промежуточных и конечных продуктов синтеза. Фракционный и структурно-групповой состав нефтепродуктов. Анализ топлив: эфиры, спирты, ароматика, октановое число. Фурье-спектрометры могут быть использованы для экспресс-анализ нефтей, газоконденсатов, природного газа и продуктов их переработки.

Химия полимеров. Анализ сополимеров. Синтетические каучуки: состав, структурные характеристики. Анализ модифицирующих добавок: пластификаторы, антиоксиданты.

Фармацевтическая промышленность. Определение подлинности субстанций по ИК-стандартам, контроль качества лекарственных форм и сырья.

Газовый анализ. Анализ многокомпонентных газовых смесей. Контроль качества продукции газовой промышленности, анализ состава и влажности природного газа.

Электронная промышленность. Контроль качества полупроводникового кремния и параметров тонких слоев. Анализ состава технологических газов.

Пищевая и парфюмерная промышленность. Экспрессный контроль сырья и готовой продукции: содержание белков, клетчатки, жира, влаги.

Экологический контроль. Контроль нефтепродуктов в воде и почве. Контроль атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны и выбросов промышленных предприятий.

Криминалистический, судебно-медицинский и биоклинический анализ. Качественный и количественный анализ природных веществ и продуктов синтеза. Идентификация наркотиков, ОВ и ВВ. Анализ следовых остатков веществ.