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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：4927 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(jìn)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(jìn)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(tuán)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(yùn)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(xué)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(xué)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(xué)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(xì)胞膜作用前后細(xì)胞膜紅外吸收的變化情況。
3、酶催化反應(yīng)機(jī)理研究
傅里葉變換紅外光譜學(xué)方法在測定酶的作用機(jī)制和反應(yīng)的動力學(xué)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(xué)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(kuò)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(xué)成分，得到該微區(qū)物質(zhì)的高質(zhì)量紅外譜圖。