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傅里叶红外光谱仪是一种在化学分析领域占据重要地位的仪器，它基于物质对不同波长红外辐射的吸收特性，实现对分子结构和化学组成的深入分析，其工作原理涉及多个关键步骤，光源发出的红外光经过单色器后成为特定波长的光，照射到待测样品上。当红外光的频率与分子中某些基团的振动频率相同时，分子会吸收红外光的能量，导致透射光的强度减弱。探测器负责测量透射光的强度变化，并将这些信息转化为电信号，再由计算机处理系统进行分析和处理，得到红外光谱图。
从结构上看，傅里叶红外光谱仪通常由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统等部分组成。常见的光源有能斯特灯、硅碳棒和镍铬丝等。能斯特灯在室温下为非导体，加热至约800°C时成为良导体，但其在约1400°C时会因腐蚀而损坏，且操作不便，需要预热。硅碳棒则在低电压下即可达到微红热状态，具有坚固、廉价且寿命长的优点，启动迅速，但需注意防止过度冷却时的热震破裂。镍铬丝光源具有强度高、耐用性好的特点，可在较高温度下工作，适用于需要高亮度和稳定性的应用场景。
单色器的作用是将光源发出的连续红外光分解成单一波长的光，以便对样品进行特定波长的扫描。它通常由入射狭缝、准直镜、色散元件(如光栅或棱镜)、反射镜和出射狭缝等组成。通过准确的机械装置或电子控制系统，单色器能够准确地选择和调节所需的波长，确保进入样品的光是单一且纯净的。
探测器则是将透射过样品的光信号转化为电信号的关键部件。常用的红外探测器包括热电偶、热释电探测器和光电导探测器等。热电偶利用温差电效应，当红外光照射到热电偶的一端时，该端温度升高，与另一端产生温差，从而产生热电动势，其响应速度较慢，但灵敏度较高。热释电探测器则基于热释电效应，当温度变化导致晶体表面电荷变化时，会产生可测量的电信号，它具有较快的响应速度和较宽的动态范围。光电导探测器利用半导体材料的光电导效应，当红外光照射到半导体材料上时，材料的电导率发生变化，从而产生电信号，其灵敏度和响应速度都较高，但通常需要在低温下工作。
计算机处理系统负责控制仪器的各个部件，如光源的开关、单色器的波长调节、探测器的信号采集等，并对采集到的信号进行处理和分析。通过专门的软件，计算机可以将电信号转换为红外光谱图，并进行基线校正、峰识别、数据拟合等操作，帮助用户快速准确地获取样品的化学信息。
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