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    国产傅里叶红外光谱仪选购指南:技术原理、行业应用与品牌推荐

    2025-10-22 15:02:04  来源:北京卓立汉光仪器有限公司

    一、傅里叶红外光谱仪核心工作原理

    傅里叶红外光谱仪(FTIR)的诞生彻底革新了红外分析技术,其核心原理基于迈克尔逊干涉仪与傅里叶变换数学运算的结合,突破了传统色散型仪器的技术瓶颈。具体流程可分为四个关键步骤:

    · 干涉信号生成:宽波段红外光源(中红外常用硅碳棒,近红外常用碘钨灯)发出的光束经分束器分为两束 —— 一束透射至动镜,一束反射至定镜。动镜以恒定速度直线运动,使两束光形成动态光程差,重新汇合时产生干涉效应,形成包含全波段光信息的干涉图。

    · 样品作用:干涉光穿透或反射样品时,特定频率的光被样品分子选择性吸收,吸收强度与分子振动模式对应(不同化学键振动频率固定,形成独特 "分子指纹")。

    · 信号检测:剩余干涉光被高灵敏度检测器(如防潮型 DLaTGS 检测器)捕获并转化为电信号,同时通过固态激光器校准波长与镜面位置,确保测量精度。

    · 傅里叶变换:计算机对干涉图进行傅里叶变换运算,将时间域的干涉信号转换为频率域的光谱图,*终呈现为吸光度或透射率随波数变化的特征曲线。

    这一原理摒弃了传统仪器的狭缝分光结构,实现了全波段同步检测,从根本上解决了色散型仪器光通量低、扫描慢的缺陷。

    二、傅里叶红外光谱仪核心技术特点

    相较于传统光谱分析技术,傅里叶红外光谱仪展现出四大突出优势:

    · 超高信噪比与灵敏度:无狭缝设计使光通量提升数倍,结合多次扫描平均技术,信噪比可轻松达到 45000:1 以上(P-P 值),能检测低至 10~10g 的微量组分,满足痕量分析需求。

    · 快速扫描与动态追踪:动镜单次移动即可完成全波段采集,单次扫描耗时仅 1~ 数秒,较色散型仪器效率提升数百倍,可实时监测化学反应动力学过程或在线工业检测。

    · 宽谱覆盖与高分辨率:通过更换分束器与光源,可覆盖近红外(12500~4000cm)、中红外(4000~400cm)至远红外(400~10cm)全波段,分辨率*高可达 0.25cm,能清晰分辨气体混合物中重叠的吸收峰。

    · 多样品兼容与无损检测:支持固体、液体、气体及粉末、薄膜等复杂形态样品,配合 ATR(衰减全反射)等附件可实现无预处理直接检测,避免样品破坏。

    三、傅里叶红外光谱仪多领域应用

    傅里叶红外光谱技术凭借 "分子指纹" 识别特性,已成为跨学科分析的核心工具,广泛应用于以下领域:

    · 医药化工:药物原料真伪鉴别(如通过特征峰确认抗生素结构)、合成反应监控(如 CO电还原中间产物追踪)、聚合物成分分析(如塑料老化程度检测),是药品 GMP 认证的必备设备。

    · 环境监测:工业废气多组分同步检测(如 SO、NO实时监测)、水体污染物筛查,卓立汉光的专用机型已实现乙二醇工艺系统气体在线分析。

    · 食品农业:果蔬品质无损检测(如砀山酥梨可溶性固形物含量测定,鉴别准确率达 100%)、食用油掺假识别、农药残留快速筛查。

    · 材料科学:复合材料界面反应研究、薄膜厚度与结构分析、半导体材料杂质检测,配合漫反射附件可开展催化剂原位研究。

    · 珠宝刑侦:宝石真伪鉴定(如区分天然钻石与合成钻石)、毒品与爆炸物现场快速识别,便携式机型可实现数秒内定性分析。

    四、傅里叶红外光谱仪国产品牌推荐

    作为深耕光电领域26年的国家级专精特新 "小巨人" 企业,卓立汉光以核心器件技术为根基,推出Finder Infra 系列傅里叶红外光谱仪,覆盖从基础检测到高端科研的全场景需求,展现了国产仪器的技术突破。

    1. 基础通用型:FI-RXF100 系列

    该系列是实验室与现场检测的主力机型,以 "高可靠性 + 多场景适配" 为核心优势,细分多个子型号满足不同需求:

    核心配置:搭载 10 年使用寿命的立体角镜干涉仪(恒久准直,抗震性强)、高能量陶瓷光源(1550K 工作温度)及防潮型 DLaTGS 检测器,光谱范围覆盖 7800-350cm(KBr 分束器),分辨率≤1cm,信噪比优于 45000:1,波数精度达 0.01cm。

    创新设计:

    卡扣式采样模块更换系统,支持 ATR、透射、反射等模式快速切换,光路重复性误差近乎为零;

    外置可调节高精度光圈,无需软件操作即可适配不同厚度、颜色的样品;

    纯金刚石 ATR 晶体耐酸碱腐蚀,可直接检测硫酸、矿石等苛刻样品。

    2. 高端研究型:FI-RXF200 与 FI-RXF300V

    针对前沿科研需求,卓立汉光推出两款高端机型,突破性能极限:

    · FI-RXF200 研究型:光谱分辨率优于 0.25cm,光谱范围扩展至 12800~350cm,支持光源与检测器自动切换,兼容原位红外测量附件,可用于催化剂反应动力学、材料相变等深度研究。

    · FI-RXF300V 真空型:高端研究级机型,采用真空光学系统减少水汽与 CO干扰,适用于远红外波段分析及超低浓度样品检测,是半导体与量子材料研究的理想工具。

    3. 近红外专项型:FI-RXM-S

    全波段高性能近红外光谱仪,针对食品加工、农产品分选等领域优化,可实现固体、液体样品的快速定量分析,配合漫反射附件可用于谷物水分与蛋白含量检测。

    4. 应急便携型:FI-RIR 便携式红外拉曼一体机

    卓立汉光便携式红外拉曼一体机专为现场应急设计,集成红外与拉曼双技术,数秒内完成固体、液体、粘稠样品的定性分析,适用于化学事故、刑侦现场、地震救援等极端环境,支持 WIFI 与蓝牙数据传输。

    国产品牌核心竞争力

    · 技术自主化:干涉仪、检测器等核心部件自主研发;

    · 场景适配性:从实验室常规检测到高端科研、从室内到户外应急,全场景覆盖;

    · 服务优势:国内多区域设有售后服务点,可提供定制化采样附件与光谱分析方案;

    傅里叶红外光谱仪凭借 "分子指纹" 识别的独特优势,已成为现代分析技术的基石。卓立汉推出的傅里叶红外光谱仪系列产品实现了从基础到高端的覆盖。从实验室的常规检测到科研前沿的技术突破,从工厂的在线监控到现场的应急救援,卓立汉光正以 "中国芯" 推动傅里叶红外技术的普及与升级。


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