『壹』 紅外光譜儀的種類和工作原理是什麼
樓主，您好。紅外光譜儀的種類有： ①棱鏡和光柵光譜儀。屬於色散型，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測量。②傅里葉變換紅外光譜儀。它是非色散型的，其核心部分是一台雙光束干涉儀。當儀器中的動鏡移動時，經過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強也隨之變化，從而得到干涉圖。經過傅里葉變換的數學運算後，就可得到入射光的光譜。這種儀器的優點：①多通道測量，使信噪比提高。 ②光通量高，提高了儀器的靈敏度。③波數值的精確度可達0.01厘米-1。④增加動鏡移動距離，可使分辨本領提高。⑤工作波段可從可見區延伸到毫米區，可以實現遠紅外光譜的測定。
近紅外光譜儀種類繁多，根據不用的角度有多種分類方法。
從應用的角度分類，可以分為在線過程監測儀器、專用儀器和通用儀器。從儀器獲得的光譜信息來看，有隻測定幾個波長的專用儀器，也有可以測定整個近紅外譜區的研究型儀器；有的專用於測定短波段的近紅外光譜，也有的適用於測定長波段的近紅外光譜。較為常用的分類模式是依據儀器的分光形式進行的分類，可分為濾光片型、色散型(光柵、棱鏡)、傅里葉變換型等類型。下面分別加以敘述。
二、濾光片型近紅外光譜儀器：
濾光片型近紅外光譜儀器以濾光片作為分光系統，即採用濾光片作為單色光器件。濾光片型近紅外光譜儀器可分為固定式濾光片和可調式濾光片兩種形式，其中固定濾光片型的儀器時近紅外光譜儀最早的設計形式。
儀器工作時，由光源發出的光通過濾光片後得到一寬頻的單色光，與樣品作用後到達檢測器。
該類型儀器優點是：儀器的體積小，可以作為專用的便攜儀器；製造成本低，適於大面積推廣。
該類型儀器缺點是：單色光的譜帶較寬，波長解析度差；對溫濕度較為敏感；得不到連續光譜；不能對譜圖進行預處理，得到的信息量少。故只能作為較低檔的專用儀器。
三、色散型近紅外光譜儀器：
色散型近紅外光譜儀器的分光元件可以是棱鏡或光柵。為獲得較高解析度，現代色散型儀器中多採用全息光柵作為分光元件，掃描型儀器通過光柵的轉動，使單色光按照波長的高低依次通過樣品，進入檢測器檢測。根據樣品的物態特性，可以選擇不同的測樣器件進行投射或反射分析。
該類型儀器的優點：是使用掃描型近紅外光譜儀可對樣品進行全譜掃描，掃描的重復性和解析度叫濾光片型儀器有很大程度的提高，個別高端的色散型近紅外光譜儀還可以作為研究級的儀器使用。化學計量學在近紅外中的應用時現代近紅外分析的特徵之一。採用全譜分析，可以從近紅外譜圖中提取大量的有用信息；通過合理的計量學方法將光譜數據與訓練集樣品的性質（組成、特性數據）相關聯可得到相應的校正模型；進而預測未知樣品的性質。
該類型儀器的缺點：是光柵或反光鏡的機械軸承長時間連續使用容易磨損，影響波長的精度和重現性；由於機械部件較多，儀器的抗震性能較差；圖譜容易受到雜散光的干擾；掃描速度較慢，擴展性能差。由於使用外部標准樣品校正儀器，其解析度、信噪比等指標雖然比濾光片型儀器有了很大的提高，但與傅里葉型儀器相比仍有質的區別。
四、傅里葉變換型近紅外光譜儀器：
傅里葉變換近紅外分光光度計簡稱為傅里葉變換光譜儀，它利用干涉圖與光譜圖之間的對應關系，通過測量干涉圖並對干涉圖進行傅里葉積分變換的方法來測定和研究近紅外光譜。其基本組成包括五部分：①分析光發生系統，由光源、分束器、樣品等組成，用以產生負載了樣品 信息的分析光；②以傳統的麥克爾遜干涉儀為代表的干涉儀，以及以後的各類改進型干涉儀，其作用是使光源發出的光分為兩束後，造成一定的光程差，用以產生空間（時間）域中表達的分析光，即干涉光；③檢測器，用以檢測干涉光；④采樣系統，通過數模轉換器把檢測器檢測到的干涉光數字化，並導入計算機系統；⑤計算機系統和顯示器，將樣品干涉光函數和光源干涉光函數分別經傅里葉變換為強度俺頻率分布圖，二者的比值即樣品的近紅外圖譜，並在顯示器中顯示。
在傅里葉變換近紅外光譜儀器中，干涉儀是儀器的心臟，它的好壞直接影響到儀器的心梗，因此有必要了解傳統的麥克爾遜干涉儀以及改進後的干涉儀的工作原理。
⑴傳統的麥克爾遜（Michelson）干涉儀：傳統的麥克爾遜干涉儀系統包括兩個互成90度角的平面鏡、光學分束器、光源和檢測器。平面鏡中一個固定不動的為定鏡，一個沿圖示方向平行移動的為動鏡。動鏡在運動過程中應時刻與定鏡保持90度角。為了減小摩擦，防止振動，通常把動鏡固定在空氣軸承上移動。光學分束器具有半透明性質，放於動鏡和定鏡之間並和它們成45度角，使入射的單色光50%透過，50%反射，使得從光源射出的一束光在分束器被分成兩束：反射光A和透射光B。A光束垂直射到定鏡上；在那兒被反射，沿原光路返回分束器；其中一半透過分束器射向檢測器，而另一半則被反射回光源。B光束以相同的方式穿過分束器射到動鏡上；在那兒同樣被反射，沿原光路返回分束器；再被分束器反射，與A光束一樣射向檢測器，而以另一半則透過分束器返回原光路。A、B兩束光在此會合，形成為具有干涉光特性的相干光；當動鏡移動到不同位置時，即能得到不同光程差的干涉光強。
⑵改進的干涉儀：干涉儀是傅里葉光譜儀最重要的部件，它的性能好壞決定了傅里葉光譜儀的質量，在經典的麥克爾遜干涉儀的基礎上，近年來在提高光通量、增加穩定性和抗震性、簡化儀器結構等方面有不少改進。
五、傳統的麥克爾遜干涉儀工作過程中，當動鏡移動時，難免會存在一定程度上的擺動，使得兩個平面鏡互不垂直，導致入射光不能直射入動鏡或反射光線偏離原入射光的方向，從而得不到與入射光平行的反射光，影響干涉光的質量。外界的振動也會產生相同的影響。因此經典的干涉儀除需經十分精確的調整外，還要在使用過程中避免振動，以保持動鏡精確的垂直定鏡，獲得良好的光譜圖。為提高儀器的抗振能力，Bruker公司開發出三維立體平面角鏡干涉儀，採用兩個三維立體平面角鏡作為動鏡，通過安裝在一個雙擺動裝置質量中心處的無摩擦軸承，將兩個立體平面角鏡連接。
三維立體平面角鏡干涉儀的實質是用立體平面角鏡代替了傳統干涉儀兩干臂上的平面反光鏡。由立體角鏡的光學原理可知，當其反射面之間有微小的垂直度誤差及立體角鏡沿軸方向發生較小的擺動時，反射光的方向不會發生改變，仍能夠嚴格地按與入射光線平行的方向射出。由此可以看出，採用三維立體角鏡後，可以有效地消除動鏡在運動過程中因擺動、外部振動或傾斜等因素引起的附加光程差，從而提高了一起的抗振能力。詳情請參考國家標准物質網www.rmhot.com
『貳』 紅外線用什麼儀器測量發射量
紅外分光光度計，傅立葉變紅外光譜儀
傅里葉變換紅外光譜儀主要由邁克爾遜干涉儀和計算機組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發 出的光分為兩束後形成一定的光程差，再使之復合以產生干涉，所得到的干涉圖函數包含了光源的全部頻率 和強度信息。用計算機將干涉圖函數進行傅里葉變換，就可計算出原來光源的強度按頻率的分布。[1]它克服了色散型光譜儀分辨能力低、光能量輸出小、光譜范圍窄、測量時間長等缺點。它不僅可以測量各種氣體、固體、液體樣品的吸收、反射光譜等，而且可用於短時間化學反應測量。紅外光譜儀在電子、化工、醫學等領域均有著廣泛的應用。[2]傅里葉變換紅外（Fourier Transform Infrared，FTIR）光譜儀主要由紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測器、計算機數據處理系統、記錄系統等組成，是干涉型紅外光譜儀的典型代表，不同於色散型紅外儀的工作原理，它沒有單色器和狹縫，利用邁克爾遜干涉儀獲得入射光的干涉圖，然後通過傅里葉數學變換，把時間域函數干涉圖變換為頻率域函數圖（普通的紅外光譜圖）。[3]
（1）光源：傅里葉變換紅外光譜儀為測定不同范圍的光譜而設置有多個光源。通常用的是鎢絲燈或碘鎢 燈（近紅外）、硅碳棒（中紅外）、高壓汞燈及氧化釷燈（遠紅外）。
（2）分束器：分束器是邁克爾遜干涉儀的關鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，然後 再使之復合，如果可動鏡使兩束光造成一定的光程差，則復合光束即可造成相長或相消干涉。
對分束器的要求是：應在波數v處使入射光束透射和反射各半，此時被調制的光束振幅最大。根據使用 波段范圍不同，在不同介質材料上加相應的表面塗層，即構成分束器。
（3）探測器：傅里葉變換紅外光譜儀所用的探測器與色散型紅外分光光度計所用的探測器無本質的區 別。常用的探測器有硫酸三甘鈦（TGS）、鈮酸鋇鍶、碲鎘汞、銻化銦等。
（4）數據處理系統：傅里葉變換紅外光譜儀數據處理系統的核心是計算機，功能是控制儀器的操作，收集 數據和處理數據。[1
『叄』 紅外光譜儀中文版使用說明書，疑難問題解答。如定期維護
一． 紅外光譜基本原理
紅外光譜（Infrared Spectrometry，IR）又稱為振動轉動光譜，是一種分子吸收光譜。
當分子受到紅外光的輻射，產生振動能級(同時伴隨轉動能級)的躍遷，在振動（轉動）時伴
有偶極矩改變者就吸收紅外光子，形成紅外吸收光譜。用紅外光譜法可進行物質的定性和定
量分析（以定性分析為主），從分子的特徵吸收可以鑒定化合物的分子結構。
傅里葉變換紅外光譜儀（簡稱 FTIR）和其它類型紅外光譜儀一樣，都是用來獲得物質的
紅外吸收光譜，但測定原理有所不同。在色散型紅外光譜儀中，光源發出的光先照射試樣，
而後再經分光器（光柵或棱鏡）分成單色光，由檢測器檢測後獲得吸收光譜。但在傅里葉變
換紅外光譜儀中，首先是把光源發出的光經邁克爾遜干涉儀變成干涉光，再讓干涉光照射樣
品，經檢測器獲得干涉圖，由計算機把干涉圖進行傅里葉變換而得到吸收光譜。
紅外光譜根據不同的波數范圍分為近紅外區（13330—4000 cm
-1
）、中紅外區（4000-650
cm
-1
）和遠紅外區（650-10 cm
-1
）。VECTOR22 VECTOR22 FTIR光譜儀提供中紅外區的分測
試。
二． 試樣的制備
1. 對試樣的要求
(1)試樣應是單一組分的純物質
(2)試樣中不應含有游離水
(3)試樣的濃度或測試厚度應合適
2．制樣方法
(1)氣態試樣
使用氣體池，先將池內空氣抽走，然後吸入待測氣體試樣。
(2)液體試樣
常用的方法有液膜法和液體池法。
液膜法：
沸點較高的試樣，可直接滴在兩片 KBr 鹽片之間形成液膜進行測試。取兩片 KBr 鹽
片，用丙酮棉花清洗其表面並晾乾。在一鹽片上滴 1 滴試樣，另一鹽片壓於其上，裝入
到可拆式液體樣品測試架中進行測定。掃描完畢，取出鹽片，用丙酮棉花清潔干凈後，
放回保干器內保存。粘度大的試樣可直接塗在一片鹽片上測定。也可以用 KBr 粉末壓制
成錠片來替代鹽片。
z 注意
鹽片易吸水，取鹽片時需戴上指套。
鹽片裝入液體樣品測試架後，螺絲不宜擰得過緊，以免壓碎鹽片。
液體池法：
沸點較低、揮發性較大的試樣或粘度小且流動性較大的高沸點樣品，可以注入封閉
液體池中進行測試，液層厚度一般為 0.01-1mm。一些吸收很強的純液體樣品，如果在
減小液體池測試厚度後仍得不到好的圖譜，可配成溶液測試。液體池要及時清洗干
凈，不使其被污染。
(3)固體試樣
常用的方法有壓片法、石蠟糊法和薄膜法。
1北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
壓片法：
一般紅外測定用的錠片為直徑 13mm、厚度約 1mm左右的小片。取樣品（約 1mg）與乾燥
的KBr（約 200mg）在瑪瑙研缽中混和均勻，充分研磨後（使顆粒達到約 2μm），將混
合物均勻地放入固體壓片模具的頂模和底模之間，然後把模具放入壓力機中，在 8T/cm
2
左右的壓力下保持 1－2分鍾即可得到透明或均勻半透明的錠片。取出錠片，裝入固體
樣品測試架中。
z 注意
溴化鉀對鋼制模具表面的腐蝕性很大，模具用後須及時清洗干凈，然後放入保干器
中。
易吸水、潮解的樣品不宜用壓片法制樣。
模具放入壓力機內後，應先擰動頂閥，使壓桿接近模具，然後關閉放氣閥。小幅度
扳動扳手，使壓力達到 8T/ cm
2
，保持 1－2 分鍾。打開放氣閥時，旋轉幅度不要超過
30
0
!!
z 小技巧
對於難研磨樣品，可先將其溶於幾滴揮發性溶劑中再與溴化鉀粉末混合成糊狀，然
後研磨至溶劑揮發完全，也可在紅外燈下趕走殘留溶劑。
對於彈性樣品如橡膠，可用低溫（－40℃）使其變脆，再與溴化鉀粉末混合研磨。
石蠟糊法：
將乾燥處理後的試樣研細，與液體石蠟或全氟代烴混合，調成糊狀，夾在鹽片中測
試。
薄膜法：
固體樣品製成薄膜進行測定可以避免基質或溶劑對樣品光譜的干擾，薄膜的厚度為
10-30μm，且厚薄均勻。薄膜法主要用於高分子化合物的測定，對於一些低熔點的低分
子化合物也可應用。可將它們直接加熱熔融後塗制或壓製成膜，也可將試樣溶解在低沸
點的易揮發溶劑中，塗到鹽片上，待溶劑揮發後成膜來測定。
三． 中紅外區透光材料
材料名稱 化學組成 透光范圍(cm
-1
) 水中溶解度（g/100mL） 折射率
氯化鈉 NaCl 5000-625 35.7 1.54
溴化鉀 KBr 5000-400 53.5 1.56
碘化銫 CsI 5000-165 44.0 1.79
KRS－5 TlBr,TlI 5000-250 0.02 2.37
氯化銀 AgCl 5000-435 不溶 2.0
溴化銀 AgBr 5000-285 不溶 2.2
氟化鋇 BaF2 5000-830 0.17 1.46
氟化鈣 CaF2 5000-1100 0.0016 1.43
硫化鋅 ZnS 5000-710 不溶 2.2
硒化鋅 ZnSe 5000-500 不溶 2.4
金剛石
（Ⅱ）
C 3400-2700;1650-600 不溶 2.42
鍺 Ge 5000-430 不溶 4.0
硅 Si 5000-600 不溶 3.4
2北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
四． VECTOR 22 FTIR光譜儀簡介
VECTOR 22 FTIR 光譜儀由瑞士 Bruker公司製造。由光學台、計算機、列印機組成。
光譜范圍：7500－370 cm
-1
解析度：1cm
-1
信噪比：5500：1
波數精度：0.01cm
-1
紅外光源：Globar（高強度空氣冷卻光源）
干涉儀：邁爾遜干涉儀（30
º
入射Rocksolid專利技術）
分束器：KBr上鍍鍺
檢測器：DTGS（氘代硫酸三肽）
VECTOR 22 FTIR 光學台光路示意圖
A－紅外光源 B－孔徑/薄膜輪 C－出口 D－光束分裂器
E.E
『
-窗口 F-樣品支架 G-檢測器
使用紅外光譜儀時應注意保持室內清潔、乾燥，不要震動光學台，取、放樣品時,樣品蓋
應輕開輕閉。若改變測試參數，請做記錄，測試完畢應復原。另外，眼睛不要注視氦-氖激
光，以免受到傷害。
3北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
五. VECTOR 22 FTIR 光譜儀操作及軟體應用
（一） 開機、關機
開機： .光學台ON
.計算機 ON （本計算機未設置密碼）
.左雙擊 OPUS快捷鍵
.輸入密碼： OPUS（大寫字母）
.User ID ：選擇 Administrator
.Assigned Workspaces： 不要修改
.單擊 Login
.左擊 OK，進入 OPUS 用戶界面窗口（如下圖）
關機: .關閉計算機各窗口後，關閉計算機
光學台 OFF.
（二）OPUS 用戶界面介紹
(a) OPUS 軟體所有功能的下拉菜單。
(b) 常用功能的快捷圖標。
(c) OPUS 文件管理窗口，與Windows 瀏覽窗口相似。
(d) 譜圖顯示窗口。
(e) 概貌窗口，總是顯示所選數據文件的整個頻率范圍的譜圖。
(f) 在線幫助。
(g) 狀態條顯示後台運行的任務。
(h) 儀器狀態指示。
4北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
1． OPUS 瀏覽窗口
測量完成後產生的文件或打開的OPUS 文件時，其文件名、數據塊和文件狀態信息顯示在
瀏覽窗口（屏幕左側）。游標放在文件名上，將顯示數據的完整路徑；游標放在數據塊上，
顯示操作者姓名、樣品名與樣品形態。
（a) 單擊可以縮小相應的譜圖窗口。
（b) 藍色表示此文件未經處理。文件名後面的數字，為該文件的拷貝數。
（c) 隨文件所保存的所有數據塊。圖中圖標表示有一個透過率光譜、一個單通道光譜、一個
干涉圖和一個單通道背景光譜。如果數據塊有顏色，表明相應譜圖正顯示在圖譜窗口。
在文件名上單擊滑鼠右鍵，彈出文件操作菜單：
Save File： 對文件的任何處理不會自動保存到文件里。需點擊Save File加以保存。
Unload File： 關閉文件。
Undo all Manipulations： 撤銷對文件的所有處理。
Show Parameters： 顯示該文件相應的參數和信息。
Copy Entry： 拷貝整個文件，包括所作的處理。
Clone Original： 僅拷貝原始文件。
5北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
2．OPUS 譜圖窗口
譜圖窗口是在OPUS 用戶界面的右邊。當測量完成或文件調入後將會顯示譜圖。
默認的譜圖顯示區為4000～400cm
-1
和0～1.5 吸光度單位。通過Display—Scale All或單
擊圖標 可以顯示全譜。
在譜圖窗口的譜線上右擊滑鼠，出現下圖所示菜單，可放大縮小譜圖、改變譜圖的顯示
范圍、添加標注、改變譜線顏色等。在譜圖窗口的空白區右擊滑鼠，出現相似菜單，功能略
少。
Zoom In：放大譜圖。按住滑鼠左鍵拖動十字游標，框定需要放大的部分後，點擊即放大。
從右鍵菜單中選擇：Scale all Spectra / Show Everything(XY)，即可恢復為全尺
寸譜圖。
Zoom out：縮小譜圖。操作方法同上。
Scale all Spectra ---- Show Everything(XY), 全范圍顯示所有譜圖。
Maximize each spectrum(Y)：將每個譜圖的Y坐標均最大化顯示。
Shift Curve：沿Y軸移動整個譜圖或單向放大或縮小譜圖。按住滑鼠左鍵拖動譜圖即可移動
或縮放。單擊右鍵取消此功能。Reset 可還原。
Crosshair: Cursor，十字游標可在圖譜區任意移動，顯示相應點的X，Y 坐標。
Follow Data，游標僅沿譜線移動，很容易讀出光譜上任意點的X，Y 坐標。
右擊滑鼠取消此功能。
Change Color:改變譜圖顏色 。
Remove from Display: 從譜圖窗口中去掉該譜圖。
Add Annotation: 添加標注。單擊譜圖會在游標位置填加一個箭頭，預設顯示該點的波數。
移動標註：按住滑鼠左鍵拖動標注。
刪除標註：在標註上單擊滑鼠右鍵，菜單中選擇Remove。
編輯標註：在標註上單擊滑鼠右鍵，選擇Properties。輸入或編輯標注。
Properties: 設置譜圖的橫坐標和縱坐標。
6北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
（三）光譜圖的測試
測試光譜 Measure→Advanced Measurement
1 在 Basic 頁，輸入：
操作者姓名、樣品名稱、樣品形態；。
2 在 Advanced 頁，輸入：
文件名
文件保存路徑（此路徑統一規定為：D：/DATA/導師姓名/學生姓名/），可輸入或調出
解析度（解析度設為 4 cm
-1
，不要修改）
樣品掃描次數（Scans）或樣品掃描時間（Mimutes）
背景掃描次數（Scans）或樣品掃描時間（Mimutes）
光譜測試范圍（對中紅外儀器，設置范圍通常為：4000～400cm
-1
（
其它選項為常規設置，可以不改
3 另外的六個頁面（ 從 optic 至check signal）不要修改
4 在樣品室中放入參比(或以空氣作背景)
在 Basic 頁，點 Background Single Channel ，測試背景
5 在樣品室中放入樣品
在 Basic 頁，點 Sample Single Channel，測試樣品
（註：以上設置的內容可以保存為一個方法文件：點 Save，選擇保存路徑，輸入文件名。
文件名的後綴應是.XPM。以後測試時，只要在 Advanced 頁點 Load，即可調出。）
（四） 顯示譜圖
測量完成後產生的文件或打開OPUS 文件後，其文件名、數據塊和文件狀態信息均顯
示在瀏覽窗口（屏幕左側小窗口）。游標放在文件名上，將顯示文件的完整路徑；游標放
在數據塊上，顯示操作者姓名、樣品名與樣品形態。
相應圖譜顯示在譜圖窗口（在OPUS 用戶界面的右側窗口）。默認的譜圖顯示區為
4000～400cm
-1
和0～1.5 吸光度單位。通過Display—Scale All或單擊圖標 可以顯
示全譜。
在譜圖窗口的譜線上右擊滑鼠出現菜單，可放大縮小譜圖、改變譜圖的顯示範圍、添
加標注、改變譜線顏色等。在譜圖窗口的空白區右擊滑鼠，出現相似菜單，功能略少。 具
體操作參見本手冊第6頁的相關介紹。
（五） 譜圖處理
在實施各項譜圖處理功能時，均有「Select Files」這一頁，默認顯示目前選中的譜圖
文件名（在瀏覽窗口中打上紅框的譜圖文件）。若要添加文件，可將瀏覽窗口中所需譜圖
的數據塊（通常為吸收譜數據塊或透射譜數據塊）選中拖入即可。若要刪除文件，選中文
件名後，按鍵盤上的「Delete」鍵。
1 基線校正 Manipulate → Baseline Correction
選擇譜圖（可對若干張譜圖同時進行基線校正），再選擇校正方法和校正點，點
Correct。經校正處理後的譜圖自動覆蓋原譜圖。
Scattering Correction：校正後基線基本上落在0或100%處
Rubberband Correction：校正後部分基線不一定落在0或100%處
7北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
Exclude CO2 Bands：扣除CO2譜段。選擇此項，基線校正時對包含CO2的波段
（2400～2275cm
-1
、680～660cm
-1
）不予計算。
2 標峰位 Evaluate → Peak picking
選擇譜圖及需要標峰的譜區，設置靈敏度（峰的閾值），點Peak picking，譜圖上將
顯示峰位。
也可以選擇互動模式來標峰：單擊interactive mode，拖動閾值滑動條，標峰數量隨
著閾值的變化而增減，由此可以比較方便地確定合適的閾值。點Store完成標峰。
3 譜圖差減 Manipulate → Spectrum Subtraction
選擇被減譜及減譜（減譜可是一個或若干個），選擇譜區，點Subtract。得到的差譜
將覆蓋被減譜。
若選擇 Start Interactive Mode，可通過Times和 Changing digit設置不同的系數，
差譜 = 被減譜 – 系數 x 減譜
點Store完成差譜。可分別對幾個譜圖進行差減。
4 AB <-> TR 轉換 Manipulate → AB <-> TR Conversion
透射譜和吸收譜之間互相轉換。選擇譜圖，選擇轉換方向，點Conversion。新的譜
圖將覆蓋原譜圖。
5 產生一段直線 Manipulate → Straight Conversion
產生一段直線命令用於消除譜圖中的某些特殊干擾。選擇譜圖，設置頻率范圍，點
Generate。 譜圖中這一段頻率范圍的譜線成為直線。
6 平滑 Manipulate → Smooth
選擇譜圖，定義平滑點數，單擊Smooth。平滑點的可選值為5至25。還可以使用交互模
式平滑譜圖。
8北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
7 求導數 Manipulate → Derivative
選擇光譜文件，選取平滑點和求導階數，單擊Process產生導數文件。導數譜顯示在原
譜圖的下方。
可對譜圖計算一至五階導數。求導的同時還可平滑光譜，以降低求導產生的雜訊。其
最少平滑點數取決於求導的階數。導數的階越高，設置的點數應越多。最多允許25點。
8 1/cm <-> µm, nm Manipulate → 1/cm <-> µm, nm
改變橫坐標單位。
9 積分 Integration
計算峰的面積和峰的高度。提供十八種積分方法。
10 歸一化 Manipulate → Normalization
此功能是對譜圖進行歸一化處理和 Offset Correction。
選擇要歸一化的文件及頻率范圍，選擇方法，點 Normalize。
有三種歸一化方法：
（1） Min/Max Normalization --（最小/最大歸一化）：譜圖的最小值變為 0，Y
軸的最大值擴展到 2 個吸收單位。對透射光譜歸一化到 0到 1 的范圍。
（2） Vector Normalization--（矢量歸一化）：首先計算光譜的平均值，然後
從譜圖中減去平均值，因此譜圖的中間下拉到 0；計算此時所有 Y 值的平方
和的平方根。原譜圖除以此平方根值。經過這樣處理的譜圖，其矢量模方
為 1。
（3） Offset Correction—平移譜圖，使最小 Y 值移至吸光值為 0。
11．氣氛補償Manipulate → Atomspheric Compensation
測量背景或樣品譜時，光路中H2O/CO2的濃度的不同會造成H2O/CO2譜帶的強度變
化。氣氛補償功能可以消除比率光譜圖中H2O/CO2的干擾。
要進行氣氛補償的圖譜文件，除了吸收（或透射）數據塊外，還應包含 Single
Channel Sample Block和 Single Channel Background Block（測試前應在
Measure→Advanced Measurement 中，加選 single Channel 和Background 這二項數
據塊加以保存）。
選擇Manipulate → Atomspheric Compensation，將要處理譜圖的Single
Channel Sample Block 和single Channel Reference Block 分別拖入相應的區域，
選中H2O Compensation 和CO2 Compensation，點Calculate 。
9北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
（六）列印和拷盤
1．列印譜圖 Print → Print Spectra
選擇要列印的光譜圖和有關數據塊（如峰位數據塊）
點Change Layout，選擇圖譜列印模板。常用的模板是：
Landscape-1， A4紙，一個光譜框，橫打；
Portrait-2, A4紙，二個光譜框，豎打
Portrait-3, A4紙，三個光譜框，豎打
在Frequency Range中設置譜圖列印區間；
在Options中，可選擇Auto scale to all spectra ，將所有要列印的譜圖均放大顯
示。另外，光譜的X軸默認的是線性坐標，若要使用壓縮坐標，可選擇Use Compressed
Wavenumbers，2000 cm-1 以上的橫坐標將壓縮二倍。
需要注意的是：如果圖譜列印模板包括一個以上光譜框，如Portrait-3, 一張A4紙上
列印三張獨立的光譜圖。這時,每個光譜框內要列印的譜圖都要分別進行選擇。選擇方法
為：在Frame下拉框中選擇光譜框名稱，在文件選擇中選擇要列印在此光譜框內的文件。依
次操作，給每個光譜框中都選擇好要列印的光譜圖。
設置過程中可隨時點擊 Preview 進行預覽。 待預覽無誤後，再點Print進行列印。
2．數據拷盤 File → Save File As
將圖譜文件轉化為數據文件後直接拷盤。須使用新軟盤。
在 Select File 頁中，選擇要保存的文件，輸入另存路徑 A\（或在 Change Path 選
擇）和文件名。
在 Mode 頁選擇 Date Point Table。
點 Save 完成。
10北京大學化學學院中級儀器實驗室 FTIR操作手冊
八．衰減全反射附件介紹
(一) 原理和特點
衰減全反射光譜(Attenuated Total Reflection Spectra 簡稱 ATR)又叫內反射
光譜(Internal Reflection Spectra)。發生全反射須具備兩個條件：光從光密介質進
入光疏介質時才可能發生全反射；入射角要大於臨界角。全反射現象不完全是在兩種
介質的界面上進行的，部分光束要進入到光疏介質一段距離後才反射回來。透入到光
疏介質的光束，其強度隨透入深度的增加按指數規律衰減。
ATR 譜具有以下特點：
(1) 紅外輻射通過穿透樣品與樣品發生相互作用而產生吸收，因此 ATR 譜具有透射吸
收譜的特性和形狀，但由於不同波數區間 ATR技術靈敏度不同，因此，ATR 譜吸
收峰相對強度與透射譜相比較並不完全一致。
(2) 非破壞性分析方法，能夠保持原進行測定。
(二) 測試
1．ATR 附件的安裝和調節
(1) 通過調節干涉儀選擇光譜儀的能量。
(2) 用兩個固定旋鈕將 ATR 附件安裝到光譜儀上。
(3) 仔細調節附件與光譜儀激光輸出的相對位置，以獲得最大輸出。
(4) 用固定旋鈕將 ATR 附件固定。
2．樣品的准備
紅外吸收譜是將樣品與無樣品在晶體上的背景光扣除得到。注意要保證樣品完
全覆蓋晶體表面。由於 ATR 晶體是由ZnSe 構成，易碎，易劃傷。即使是輕微的劃痕
也會導致信號輸出的減小。因此清洗時需使用溫和的清洗劑，如乙醇、丙酮或水。
固體樣品和粉末樣品直接置於 ATR晶體上，用附帶的固定夾壓緊。壓緊時用金
屬銷向下擰緊，以保證樣品與晶體的緊密接觸。
液體樣品適用於低粘度的液體。粘性液體要保證完全鋪展在晶體表面。
2．譜圖掃描及數據處理與一般紅外譜相同