赤外帯域分光計は物質の赤外放射線に対する吸収特性を利用してその分子構造と化学組成を分析する装置であり、化学、材料、生物、環境などの分野に広く応用されている。
鄒赤外帯域分光計は主に物質の分子構造と化学成分を分析するために用いられる。異なる赤外波長における物質のスペクトル応答を測定することにより、その分子構造と化学成分を明らかにした。赤外分光器の動作原理は物質の赤外線放射に対する吸収特性に基づいており、分子が赤外光を吸収すると振動と回転が発生し、赤外線吸収ピークが発生する。これらの吸収ピークの位置と強度を測定することにより、サンプルの化学組成と分子構造を知ることができる。
赤外分光計は主に光源、試料室、分光器、検出器とデータ収集システムなどの部分から構成される。光源は赤外光を発生し、分光器を経て異なる波長の光に分解し、サンプルを照射した後、サンプルは特定の波長の光を吸収し、透過または反射した光は検出器に捕捉されて電気信号に変換され、赤外スペクトル図を形成した。これらのスペクトル図を解析することにより、サンプルの化学成分と構造情報を得ることができる。
動作原理
分子振動と赤外吸収
分子内部原子間の振動と回転エネルギー準位遷移は赤外スペクトル生成の基礎である。赤外光が試料に照射されると、光子エネルギーが分子中の特定の基の振動または回転エネルギーと一致すると、基は赤外光を吸収し、振動エネルギー準位遷移を引き起こす。
吸収過程は双極子モーメントの変化に伴い、特徴的な吸収ピークを形成し、異なる化学結合または官能基が特定の吸収周波数に対応する必要がある。
フーリエ変換技術
現在、赤外分光計はFourier変換赤外分光計(FTIR)を採用することが多く、マクルソン干渉計を通じて2つの光路差が変化する複色赤外光を干渉させ、干渉マップを形成する。
干渉信号はコンピュータFourier変換処理を経て、スペクトル図に還元され、信号対雑音比と分解能を明らかに向上させる。