FTIR-光聲光譜儀 下圖所示為傅里葉變換紅外光聲光譜儀的方框圖,簡(jiǎn)稱FTIR-PAS 。
以寬頻帶的紅外光源發(fā)出的光進(jìn)入干涉儀(一般為邁克爾遜干涉儀),進(jìn)行調(diào)制后,通過KBr 晶體的窗口進(jìn)入光聲池,照射在樣品上。樣品吸收這種調(diào)制的有特征頻率干涉光后,產(chǎn)生相應(yīng)的光聲信號(hào),由微音器接收,經(jīng)前置放大器放大后,送入傅里葉變換紅外光譜儀系統(tǒng),經(jīng)計(jì)算機(jī)傅里葉變換和處理后而得到光聲光譜圖,這種光譜與普通FTIR 紅外吸收光譜是一致的,除特別情況下,可用一般紅外光譜圖進(jìn)行釋譜。
在FTIR-PAS 中的光聲信號(hào)是寬頻帶的紅外光,如5000cm-1到400 cm-1。經(jīng)干涉儀調(diào)制后全部同時(shí)到達(dá)光聲池,產(chǎn)生的光聲信號(hào)也是寬頻帶的音頻信號(hào)(與UV-VIS-PAS 中是單音頻信號(hào)不同),且與光輻射的頻率有如下關(guān)系:
式中f 為調(diào)制頻率,Hz;V 為干涉儀的動(dòng)鏡速度,cm / s ;υ為樣品吸收的特征頻率光的頻率,cm-1。
可見,當(dāng)V 固定時(shí),f與υ是對(duì)應(yīng)的,而當(dāng)υ固定時(shí),f 隨V 變化。例如,當(dāng)干涉儀內(nèi)動(dòng)鏡速度V=0.1cm / s ,對(duì)于4000cm-1~400cm-1光譜范圍的光聲譜,其調(diào)制頻率f 為800Hz~50Hz 。V=0.2cm / s 時(shí),調(diào)制頻率f 為1600Hz~160Hz 。所以可用干涉儀動(dòng)鏡速度來改變調(diào)制頻率,而不必用斬波器。這樣,既可判斷該頻率光譜是否出現(xiàn)光聲飽和現(xiàn)象,也可用此方法來檢查樣品不同層次深度的光聲信息。