红外光谱仪发展及前景

　　红外光谱仪自问世以来，便得到广泛的应用。红外光谱仪进入现代化学家的实验室后，成为结构分析的重要工具。它以高灵敏度、高分辨率、快速扫描、联机操作和高度计算机化的全新面貌红外光谱技术再获新生。

红外光谱仪的发展

　　19世纪初人们通过实验证实了红外光的存在。二十世纪初人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实。1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。随着计算机科学的进步，1970年以后出现了傅立叶变换型红外光谱仪。红外测定技术如全反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联用等也不断发展和完善，使红外光谱法得到广泛应用。

　　diyi代红外光谱仪(上世纪50年代)使用的是滤光片分光系统，此类仪器只能在单一或少数几个波长下测定(非连续波长)，灵活性差，而且波长稳定性、重现性差，现已淘汰。目前市场上常见的红外光谱仪主要有两类：色散型(即光栅式)红外光谱仪和傅立叶变换红外光谱仪，它们分别采用第二代和第三代分光技术的红外光谱仪，它们是我们ZD介绍对象。

　　红外光谱仪与紫外-可见分光光度计的组成基本相同，由光源、样品室、单色仪以及检测器等部分组成。两种仪器在各元件的具体材料上有较大差别。色散型红外光谱仪的单色仪一般在样品池之后。

红外光谱仪的新进展

　　近年来出现为某些特定场合而开发专用红外光谱仪的现象，这在近红外光谱仪中更加明显。

　　光栅式近红外光谱仪中使用以固定频率摆动的大口径全息凹面光栅，可以大大降低扫描时间(2s左右);采用固定光路多通道检测技术，接收器有两种一般是二极管阵列(PDA)检测器和采用电荷耦合器件(CCD)，这类仪器采用全息光栅分光，加之检测器的通道数达1024或2048个，可获得很好的分辨率。由于检测器对所有波长的单色光同时检测，在1s内可完成几十次或上百次的扫描累加，从而得到较高的信噪比和灵敏度。可以方便地进行定性和定量分析。由于仪器光路固定，整个仪器内无移动性部件，仪器波长准确度和重复性得到保证，使用的耐久性和可靠性得到提高。这类仪器也很适合作为现场分析仪器和在线分析仪器使用。

　　声光可调滤光型近红外光谱仪器被认为是20世纪90年代近红外光谱技术Z突出的进展。由于采用声光器件分光，该仪器的Zda特点是无机械移动部件，测量速度快、精度高、准确性好，提高工作的可靠性和维修费用，可以稳定地长时间工作。它的分辨率也很高，目前可以达到0.01nm，波长调节速度快，一般4000nm/s。

　　还有一些领域的特殊要求，需要分析C-H、O-H、N-H等官能基。由于这些吸收都是在近红外区，由此发展而来的仪器称为近红外光谱仪。现已广泛应用于农业、食品加工、石油化工、制药、烟草、纺织等领域。

红外光谱仪的前景

　　伴随着化学计量学技术在红外光谱仪分析领域的不断发展，研究人员可以更加准确地掌握了近红外光谱吸光度信息与物质化学成分信息之间的线性相关性，虽然化学计量学方法本身的改进并没有在定量分析结果准确性方面有多大的改善。

　　红外光谱仪的性能随着光学技术、电子技术、硬件技术以及计算机和软件技术的不断进步也有了极大地改善，高信噪比的傅立叶变换型、光栅扫描型红外光谱仪研制成功并开始进入仪器市场，滤光片型红外光谱仪的研制则进入了成熟期并成为了近红外仪器中的主流产品。

　　与此同时，红外光谱仪在除农业以外的其他领域(如纺织业、化工业、制药业、造纸业等)也进入了实际应用阶段，尤其是在工业现场分析、在线质量监控等方面该技术显示了其独有的优势。进入九十年代，许多基于不同分光原理的新型近红外分析仪器如二极管列阵型、声光调制型、成像光谱型等出现了，这些仪器在快速现场实时测量方面有很好的发展潜力，是当代红外光谱仪发展的典型代表。