天美讲堂丨红外光谱仪（FTIR）常用样品分析技术

透射FTIR光谱法是Z传统的样品分析方法。入射红外光通过样品，透过的光被测量，产生以透射率（T%）表示的FTIR光谱。

图1 透射FTIR示意图

ATR-FTIR是固体和液体样品分析的主要方法，因为它几乎不需要样品制备，而且是非破坏性的。在ATR-FTIR中，入射光束被引导进入ATR晶体（内部反射元件（IRE））。ATR晶体必须具有高折射率（高于样品的折射率）以防止光束穿过样品。当光线照射到IRE并从其内表面完全反射时，产生一个垂直投射到样品中的隐矢波，如图2所示。样品吸收一定量的能量，隐矢波衰减。衰减后的光束从IRE反射到检测器。

图2 衰减全反射示意图

镜面反射是一种外部反射技术，不同于依赖于内部反射的ATR。在镜面反射中入射角等于反射角。该技术用于固体的光滑表面，特别适用于反射基质上的薄膜、大块材料、单层样品分析。此类型的附件还可以测量涂覆在金属表面样品的透射-反射率（透反射）光谱。光谱包含来自涂层表面的信息，以及下面的金属表面。这种方法Z适用于测量金属表面的保护涂层。

图3 镜面反射示意图

漫反射红外傅立叶变换光谱（DRIFTS）是外部反射技术，用于收集具有粗糙表面的强吸收样品（如粉末）的红外光谱。红外入射光束穿透样品，随后向各个方向散射。DRIFTS的主要应用领域为药物学和法医学实验室粉末样品的定性分析。

图4 漫反射示意图

FTIR光谱仪通过升级配置可用于测量中红外区域的光致发光（PL）光谱。对于这种测量，需要一个激发激光，并引导激光至样品上。然后，样品的PL发射信号进入干涉仪后到达检测器。该技术主要用于检测稀土和半导体的MIR光致发光信号。

图5 爱丁堡IR5红外光谱仪的FT-PL附件