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帶你了解傅里葉紅外光譜儀的原理和應(yīng)用
閱讀：4961 發(fā)布時間：2020-4-16
在醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域經(jīng)常會對樣品進行定性和定量分析，這時就會利用傅里葉變換紅外光譜儀。
傅里葉變換紅外光譜儀
傅里葉變換紅外光譜儀
傅里葉變換紅外光譜儀(FourierTransformInfraredSpectrometer，簡寫為FTIRSpectrometer),簡稱為傅里葉紅外光譜儀。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。
傅里葉紅外光譜儀的工作原理
特定頻率的紅外光照射被分析試樣，如果分子中有某個基團的振動頻率與照射的紅外線頻率一致是便會產(chǎn)生共振并吸收一定量的紅外光，儀器記錄儀便會記錄這個分子的吸收情況，這樣便能夠得到試樣成分的特征光譜，傅里葉紅外光譜儀便是利用這一原理來推斷化合物的類型與結(jié)構(gòu)。
紅外譜圖的獲取方法是檢測器探測透過樣品后帶有信息的干涉光，經(jīng)過信號處理后獲取譜圖。干涉光的產(chǎn)生是通過紅外光源發(fā)射出的紅外光入射到光束分裂器(類似半反半透鏡)上,紅外光將分成兩束光分別到定鏡與動鏡上。由于動鏡是在一定距離范圍內(nèi)勻速運動的，因此兩束光形成光程差，在返回分束器的時產(chǎn)生干涉。
傅里葉紅外光譜儀應(yīng)用
在生物醫(yī)學工程中的應(yīng)用包括多個方面有相關(guān)于藥物的，也有相關(guān)于器械設(shè)備等的，簡單從以下四個方面來說明：
1、蛋白質(zhì)溶劑變性、熱變性、化學修飾等研究
應(yīng)用傅里葉紅外光譜儀可以了解蛋白質(zhì)構(gòu)象變化的信息。溶劑環(huán)境、熱變性和化學變性等手段可以更加全面地了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)知識。
2、藥物與蛋白質(zhì)相互作用
應(yīng)用紅外光譜儀可以了解蛋白質(zhì)與不同性質(zhì)的藥物作用前后結(jié)構(gòu)變化的信息。采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)觀察分析鎳、鎘兩金屬與紅細胞膜作用前后細胞膜紅外吸收的變化情況。
3、酶催化反應(yīng)機理研究
傅里葉變換紅外光譜學方法在測定酶的作用機制和反應(yīng)的動力學過程方面有一定的優(yōu)勢。應(yīng)用傅里葉變換紅外光譜法研究了b-內(nèi)酰胺抗生素被b-內(nèi)酰胺酶水解的過程。
4、紅外顯微鏡技術(shù)在生物醫(yī)學中的應(yīng)用
除了以上的關(guān)于藥物合作的信息，還可以配備具有擴展測試功能的附件如紅外顯微鏡，用于測定微量和生物樣品的紅外光譜。通過顯微鏡觀察被測樣品的外觀形態(tài)或物理微觀結(jié)構(gòu)，可直接測試樣品某特定部位的化學成分，得到該微區(qū)物質(zhì)的高質(zhì)量紅外譜圖。