紅外光譜儀器的發(fā)展

紅外光譜儀器的發(fā)展

國(guó)際上第一臺(tái)紅外光譜儀(早期稱紅外分光光度計(jì))于1944年由Perkin-Elmer公司生產(chǎn)。其色散元件又稱單色器是由氯化鈉(或溴化鉀)晶體制成的三棱鏡，故稱這類儀器為棱鏡分光紅外光譜儀。由于氯化鈉晶體吸濕性極強(qiáng)，因而棱鏡的恒溫、干燥成為儀器保養(yǎng)的關(guān)鍵。到1960年左右世界范圍內(nèi)已有五個(gè)廠家生產(chǎn)此類儀器。60年代由于光柵技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)光柵衍射分光原理制造的紅外光譜儀，其分辨力、光譜范圍及其易保養(yǎng)性均明顯優(yōu)于棱鏡分光儀器。如果稱棱鏡分光儀器為第一代紅外光譜儀，則60年代開始紅外光譜全部發(fā)展到第二代即光柵分光紅外光譜儀器。由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展和引入到光柵紅外光譜儀器中，到70年代的中后期，計(jì)算機(jī)光柵分光紅外光譜儀器發(fā)展為第二代紅外光譜儀器的鼎盛時(shí)期。國(guó)際上有八家儀器廠生產(chǎn)這類儀器。但這類儀器包括第一代和第二代，均是采用電機(jī)?機(jī)械帶動(dòng)單色器通過狹縫進(jìn)行逐步單元掃描法完成分光目的的。這種方法在分辨力，掃描速度、靈敏度，減少雜散光等方面的進(jìn)一步提高已遇到極大的困難。與此同時(shí)，第三代紅外光譜儀即干涉分光博里葉變換紅外光譜儀器迅速發(fā)展并形成商品生產(chǎn)。于80年代中期全面取代光柵分光紅外光譜儀。1986年前后，國(guó)際上大多數(shù)廠家宣布停止生產(chǎn)光柵紅外光譜，全面轉(zhuǎn)入生產(chǎn)干涉分光傅里葉變換紅外光譜儀。1992年國(guó)際上有11個(gè)廠家生產(chǎn)紅外光譜儀。其中生產(chǎn)傅里葉變換紅外光譜儀器為9家。兩家生產(chǎn)用于糧食食品分析的專用紅外簡(jiǎn)易光譜儀。僅一家生產(chǎn)小型簡(jiǎn)易型光柵分光儀器。主要生產(chǎn)廠家有美國(guó)Perkin-Elmer公司，美國(guó)Bio-Rad公司，美國(guó)Nicolet公司，德國(guó)Bruker公司，日本島津公司，加拿大Bomen，美國(guó)Mattson-英國(guó)Unicom公司，中國(guó)北京第二光學(xué)儀器廠等。傅里葉變換紅外光譜儀目前已向全功能型儀器方向發(fā)展。除其本身光學(xué)干涉儀的特殊性能發(fā)展外，在聯(lián)機(jī)技術(shù)、全功能附件、計(jì)算機(jī)軟件功能等方面共同構(gòu)成了對(duì)分析對(duì)象從微區(qū)微量到常量；從固氣液態(tài)樣品到不破壞樣品分析；從表面到斷層，從靜態(tài)到瞬態(tài)等均可進(jìn)行分析。到1993年為止，作為一種研究型傅里葉變換紅外光譜儀器，具備的全部功能如下表所示。