傅立葉變換紅外光譜 (Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR))是一種用于得到固態, 液態或汽體的紅外感應消化吸收光譜和放射性光譜的技術性。

傅立葉變換二手紅外光譜儀與此同時搜集一個大范疇范圍內的光譜數據信息。這給與了在小范疇波長內精確測量抗壓強度的散射光譜儀一個明顯的優點。

FTIR早已可以作出散射型紅外光譜，但采用的并不廣泛(除開有時在近二手紅外光譜儀)，打開了紅外光譜新的運用。傅立葉變換二手紅外光譜儀是來自于傅立葉變換(一種數學思維全過程)，必須將原始記錄轉化成具體的光譜。

基本要素

全部消化吸收光譜的目地(FTIR, 紫外線－由此可見 ("UV-Vis") 光譜,這些)，是要精確測量樣本在每一個波長消化吸收了多大的光。

"分散型光譜儀"技術性是最容易的方法，運用可見光束直射在樣本上，精確測量有多少的光被消化吸收，并在每一個波長下反復開展。(這也是紫外光－由此可見光譜儀功效的方式。)

傅立葉變換光譜是一較不形象化的方式。不同于直射一束可見光在樣本上，此類工藝是直射一束一次帶有許多種頻率的光并精確測量有多少的僅是被樣本所消化吸收的。

下面，此束光被改動成另一組的頻率，給予第二個數據信息。全過程反復開展多次。以后，電腦上將全部的數據信息融合剖析并推測在每一個光波長下的吸光度值。

上邊所敘述的光線是一寬帶光源的起止。此燈源含全部波長的光譜，傅立葉變換光譜便是運用此光來開展精確測量。光源射到了邁克耳孫干涉儀—由一定組態軟件的浴室鏡子所組成，在其中一面會以電機促進其挪動。

當浴室鏡子挪動時，光線中每一個波長的眼會借由干涉儀，由于波影響的危害，導致規律性的阻隔、傳送。不一樣的波長會出現不一樣的速度，因此在每一個時時刻刻，光線在根據干涉儀后都是會造成差異的光譜。

好似此前所提，電腦上解決是必須將初始的統計數據(在每一個鏡位的吸光度值)變化為所預估的結果(在每一個波長下的吸光度值)。全過程中，需要的變換是一種常用的優化算法，稱之為傅立葉變換(因而取名為"傅里葉變換紅外光譜")，而初始的信息也被稱作"干涉圖"。

FTIR干涉圖。中間峰坐落于ZPD位 ("零途徑差別"或零相位角)有著最高值的光所根據的地區，經過干涉而抵達檢查儀。

發展趨勢環境

Perkin-Elmer Infracord在1957年被生產制造出去，為第一臺成本低可紀錄紅外光譜的光譜儀。此儀器設備包含了波長從2.5 μm to 15 μm (峰位范疇 4000 cm?1 to 660 cm?1) 。

散射體是一種由巖鹽的單晶體(氧化鈉)所產生的三棱鏡，上限制值的發生便是由于散射體在波長超過約15 μm的時候會越來越渾濁；此光譜范疇就被稱作巖鹽區段。

之后，儀器設備應用了溴化鉀三棱鏡并使波長范疇擴展到了25μm(400 cm?1)；碘化銫三棱鏡則擴展到了50μm(200 cm?1)。在50 μm (200 cm?1)下列的地區被稱作遠紅外光區；長而此波長的一部分則合稱之為微波加熱區段。

在遠紅外光的精確測量里，必須發展趨勢處能精準雕出衍化光柵尺的工作能力，以用于替代做為散射化學物質的三棱鏡，其緣故為三棱鏡在這種區段不是全透明的。殊不知，因為更低動能的輻射源，因而必須比測熱輻射計更比較敏感的檢查儀。

在其中一個便是卡蘭檢查儀。另一個問題是清除空氣中的水蒸汽的必須，由于在這里區段內，水蒸汽有很強的轉動光譜。遠紅外光光譜器是實際操作繁雜、全過程開展遲緩且價格昂貴的。

邁克耳孫干涉儀的特點是眾所周知的，但在商業服務用的設備上還務必擺脫非常大的艱難。與此同時也有實行傅里葉變換的電腦上的要求。　

這在微型電腦的發生后才又逐漸發展趨勢，如1965年所產生的PDP-8。

邁克耳孫干涉儀

從多色紅外光燈源來的光，大概為一個黑體字，是用于開展校正和定項一個分束器。理想化的情形下，50%的眼會被散射到固定不動鏡上，此外50%則會被送至挪動鏡上。從兩鏡反射面回家的眼會返回光分束器而且(理想化狀況下)50%的原光會進到樣本槽。

在樣本槽里，眼會被對焦在樣本上。在離去試品室的眼會被再次對焦到探測器上。兩鏡臂到干涉儀之電子光學途徑長短的差別稱作相位角。干涉圖是因為不一樣的相位角和紀錄從檢查儀上測出的差異的相位角值的信號獲得的。

在無樣本的情形下，干涉圖遭受各種要素的危害，如燈源的強度和分光器波長轉變的高效率。零相位差由于在全部波長都是有全局性干涉(通過一系列的"晃動")，造成在這里相位差具備最高值。零相位差的位子可以借由找到干涉圖上最高抗壓強度的點來作明確。當樣本發生噪音得話，干涉圖會借由樣本中產生的吸收譜帶來做改動。

相比于掃描儀(散射)原子吸收光譜，FT分光光度計有兩個關鍵的優勢：

多種或稱Fellgetts advantage。與此同時搜集來源于全部波長的信號。這導致了在一定的掃描時間內獲得更高一些信號－噪音比或更低的識別率。

總產量或稱Jacquinots advantage。在散射儀器設備中，純色器擁有通道和出入口雙縫，限定了光穿越重生量。干涉儀的解決工作能力只能遭受來自于燈源的校正光線的直徑的危害?！?/p>

別的較小的優勢包含了對離散變量光的敏感性較小和"Connes"優點(更強的波長精準度)；而缺陷是FTIR沒法運用現代化的電子器件過濾技術性，因而導致了信號－噪音比比不上散射測量方法。

屏幕分辨率

干涉圖是歸屬于長短行業。傅立葉變換 (FT)旋轉了室內空間異次元，因而干涉圖的FT歸屬于長短域的最后，也就是峰位 域。在每厘米峰位的光譜屏幕分辨率相等于較大相位角的最后(企業為cm)?！?/p>

因而，4 cm?1屏幕分辨率將獲得0.25 cm的較大相位角；這也是典型性的便宜FTIR儀器設備。更高一些的屏幕分辨率可以通過提升較大相位角來達到。但務必在一個幾近成功的平行線上挪動浴室鏡子是沒那么容易的。角正方體鏡替代了平面鏡，協助從角正方體所射出去的光平行面于數入射角，無論入射光束是不是垂直平分反射鏡片面。

在1966年，Connes借由紀錄天王星上的二氧化碳在0.1 cm?1的屏幕分辨率的震動旋轉光譜來精確測量天王星的空氣溫度。麥克爾遜嘗試以自身的干涉儀來解出在氫原子光譜上2個份量的Hα釋放股票波段p25。

0.001 cm?1屏幕分辨率的光譜器是可以商業化的的。解決工作能力的優點對在高像素FTIR來講是很重要的，其同屏幕分辨率的散射儀器設備里的純色器上面有十分窄小的通道與出入口雙縫。

分束器

分束器不可以以一般的鋼化玻璃做成，因為它在波長超過2.5 μm的紅外光下不是全透明的 。而如今常以一種塑料材料的塑料薄膜來替代。殊不知，一切物質都是有其范疇限定的透光度，因而務必應用各種的分束器以包含普遍的光譜范疇。

傅里葉變換

實際上，干涉圖是以一系列光抗壓強度去精確測量相位角離散變量非常值得來的。持續相位角中間的誤差是確定的。因而，離散型傅立葉變換是必不可少的，而迅速傅里葉變換(FFT)的計算方法被應用。

遠紅外光FTIR

一開始，FTIR原子吸收光譜是運用在遠紅外光的范疇上。那么做是由于考慮到到了優良電子光學特性所要求的機械設備耐磨性能，這也關聯到了光波長的采用。

遠紅外光FTIR的非常典型的儀器設備為多維度數據信息干涉儀，由NPL開發設計的并根據Grubb Parsons市場銷售。它應用了步進式電機來推動浴室鏡子，并在進行每一個流程后統計下探測器的反映。

中紅外光FTIR

伴隨著便宜全智能的發生，促使能有專業用以操縱光譜儀、搜集數據信息、開展傅立葉變換和光譜展現的電腦上得到發生。這推動了在巖鹽地區的FTIR原子吸收光譜的發展趨勢。殊不知，生產制造極高精準度的電子光學零件和機械零件則是務必擺脫的問題。

普遍被應用的器材現在可以在目前市面上購買到。盡管在儀器設備的設計上愈來愈繁雜，可是基本概念依然維持同樣?，F如今，干涉儀上的挪動鏡以同樣的速率挪動且干涉圖的抽樣會坐落于被氦－氖激光器所燃燒的二次干涉的邊沿發覺根據零交接點所開啟。這授予了高峰位下從紅外光譜上所獲得結果的精準度并防止峰位校正不正確。

近紅外光FTIR

近紅外光地區處于波長從巖鹽地區到能見光的起止(約在750 nm)。從基本上震動的泛頻上可以觀查到此地區。它關鍵使用在工業生產上，如有機化學影象和步驟操縱。

有關運用

FTIR可以應用在散射型光譜儀能夠運用的全部運用上(客戶程序外鏈)。除此之外，其多重性和總產量的優勢打開了新的主要用途行業。包含：

GC-IR (汽態層析－紅外光譜)。氣態色譜分析儀可以用于分離出來混合物質的成份。帶有一個收到FTIR光譜儀的正本以給予紅外光譜樣本。

此技術性與GC-MS (汽態色譜儀－品質光普法教育)是相輔相成的。GC-IR法在識別異構體物(指肯定地具備同樣品質的化學物質)上尤其合理。GC-IR取得成功應用的關鍵是其干涉圖可以在很短的時間內被捕獲，通常低于一秒。FTIR也被使用到高效液相層析法一部分的剖析上。

TG-IR (熱重-紅外光譜)。汽體紅外光譜的發展趨勢是在熱裂解時需獲得的溫度函數公式。

小型樣本。細微的樣本，如在醫藥學的剖析，可以在樣本房間內依靠紅外光光學顯微鏡來查驗。表層的畫面可以通過掃描儀來得到。另一個事例是運用FTIR來主要表現歷史悠久 ** 美術作品里造型藝術原材料的特性。

發送光譜。相比于紀錄光透過樣本的光譜，FTIR光譜儀可以用于得到樣本傳出光的光譜。要讓樣本發出光可以根據多種方式來誘發，在其中最多見的是冷光燈和拉曼光譜散射。

紅外光消化吸收光譜儀必須做一些小改動以紀錄發送光譜，因而很多商業化的的紅外光消化吸收光譜儀融合了消化吸收和發送/拉曼光譜方式二種作用。

光電流光譜。應用規范的紅外光消化吸收光譜儀?？茖W研究的樣本以紅外光檢查儀替代，其經過光譜儀寬帶光源所造成的光電流是用于紀錄干涉圖，隨后將其轉化成樣本的光電流光譜。