紅外傳感器在FTIR中的應(yīng)用
1. 什么是傅立葉變換紅外光譜？
FTIR指的是傅立葉變換紅外，是紅外光譜分析的首選方法。 當(dāng)連續(xù)波長的紅外光源照射樣品時，樣品中的分子會吸收或部分某些波長光，沒有被吸收的光會到達(dá)檢測器（稱為透射方法）。 將檢測器獲取透過樣品的光模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和傅立葉變換，得到具有樣品信息和背景信息的單光束譜，然后用相同的檢測方法獲取紅外光不經(jīng)過樣品的背景單光束譜，將透過樣品的單光束譜扣除背景單光束譜，就生成了代表樣品分子結(jié)構(gòu)特征的紅外“指紋”的光譜。 由于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)（分子）會產(chǎn)生不同的指紋光譜，這就體現(xiàn)出紅外光譜的價值意義。
2. 傅立葉變換紅外的工作原理是怎樣的？系統(tǒng)架構(gòu)又是怎樣的呢？
如上圖，紅外復(fù)合光源通過半透半反鏡后，分別經(jīng)過動鏡（Moving Mirror）和固定反射鏡（Fixed Mirror）后，兩路反射回的光發(fā)生干涉。干涉光通過樣品后，通過紅外探測器后被記錄下來。在動鏡以恒定速度移動時，探測器就會記錄下光強隨時間的變化關(guān)系。通過一系列的傅里葉變換和計算，就可以得到光強隨頻率的變化，從而得到光強隨波長變化的關(guān)系。
3. FTIR的作用和應(yīng)用
傅里葉變換紅外光譜能夠揭示固體、液體和氣體的成分。 其最常見的應(yīng)用為鑒定未知材料和確認(rèn)生產(chǎn)材料（原料/成品）。 在大多數(shù)情況下，其信息內(nèi)容極具特異性，能夠?qū)ο嗨撇牧线M(jìn)行細(xì)微的鑒別。 傅里葉變換紅外光譜技術(shù)分析的速度使其在篩選應(yīng)用中特別有用，同時其靈敏度能夠?qū)崿F(xiàn)眾多高級研究應(yīng)用。
傅里葉變換紅外光譜分析應(yīng)用的整個范圍頗為廣泛。 其部分常見應(yīng)用包括：
4. 傅里葉紅外光光譜儀是常用的分析儀器，我司針對于該應(yīng)用，可以提供以下產(chǎn)品：
DLATGS探測器：
D31 系列單通道電壓模式熱釋電探測器
我們提供D31系列熱電探測器是一組單通道DlaTGS器件，在電壓模式下工作，內(nèi)部集成了JFET。
特點：
熱敏探測器，任何輻射信號都會被吸收產(chǎn)生信號
從UV到LWIR的寬光譜覆蓋
模塊化的設(shè)計原則
在ISO:9001設(shè)備中組裝
D*高于LTO
提供高頻、低頻版本
9種窗口片可以選擇‘
選型資料：
InSb探測器
光譜響應(yīng)范圍1um到5.5um，Judosn的公司的InSb探測器全部采用液氮制冷，確保產(chǎn)品能達(dá)到最優(yōu)的性能。
MCT探測器
光導(dǎo)型MCT探測器能夠覆蓋2-26um的光譜范圍，具備半導(dǎo)體制冷與液氮制冷兩種制冷方式，產(chǎn)品的性噪比與響應(yīng)率能夠很好的滿足微弱信號檢測的應(yīng)用。
InGaAs探測器
In，Ga，As三種元素比例不同，InGaAs探測器能夠檢測的截止波長也有所不同，我司能夠提供1.7um，1.9um，2.2um，2.4um，2.6um等多種截止波長的InGaAs探測器，并有4種半導(dǎo)體制冷級別可供用戶選擇，從而為客戶的應(yīng)用提供最適合的產(chǎn)品。
紅外光源：高效率黑體輻射紅外光源
Infrasolid 的紅外輻射源是具有近黑體發(fā)射率的脈沖熱發(fā)射器。基于納米技術(shù)和由高熔點金屬制成的發(fā)射器裝置，具有納米結(jié)構(gòu)發(fā)射器表面的獨立式單片輻射元件在許多應(yīng)用中提供了許多優(yōu)勢。為FTIR應(yīng)用提高更高效的紅外光源。
主要特點：
相關(guān)配件-測試板
FTIR整機
Mobile10-G是一款便攜式傅里葉紅外氣體分析儀，集成了抗震動干涉儀、防潮 ZnSe 分束器、電制冷高靈敏度MCT等光學(xué)器件和9.8米長光程氣體池，能夠在現(xiàn)場對多種氣體組分進(jìn)行快速分析，靈敏度可達(dá)ppb級。Mobile10-G可用于監(jiān)測垃圾焚燒排放、燃煤電廠排放、燃燒氣體排放、化工氣體泄漏、煙氣分析等對環(huán)境有毒有害的無機氣體，還可用于測量VOCs等各種可揮發(fā)性的有機氣體或者測量氣體的純度。
Mobile10-G主機設(shè)計緊湊，抗震性強，充分考慮到現(xiàn)場的實際需求。配置了抗震式干涉儀，光路永久準(zhǔn)直，用戶可以手提或者肩背，單人即可方便攜帶進(jìn)行現(xiàn)場測試。在防潮性能方面，主機標(biāo)配了ZnSe防潮分束器以及 ZnSe窗片，用戶可在野外長期工作而無后顧之憂。此外，主機額外配置了抽氣泵、過濾等采樣裝置，便于用戶在現(xiàn)場對目標(biāo)氣體進(jìn)行采集。
FTIR指的是傅立葉變換紅外，是紅外光譜分析的首選方法。 當(dāng)連續(xù)波長的紅外光源照射樣品時，樣品中的分子會吸收或部分某些波長光，沒有被吸收的光會到達(dá)檢測器（稱為透射方法）。 將檢測器獲取透過樣品的光模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和傅立葉變換，得到具有樣品信息和背景信息的單光束譜，然后用相同的檢測方法獲取紅外光不經(jīng)過樣品的背景單光束譜，將透過樣品的單光束譜扣除背景單光束譜，就生成了代表樣品分子結(jié)構(gòu)特征的紅外“指紋”的光譜。 由于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)（分子）會產(chǎn)生不同的指紋光譜，這就體現(xiàn)出紅外光譜的價值意義。
3. FTIR的作用和應(yīng)用
傅里葉變換紅外光譜能夠揭示固體、液體和氣體的成分。 其最常見的應(yīng)用為鑒定未知材料和確認(rèn)生產(chǎn)材料（原料/成品）。 在大多數(shù)情況下，其信息內(nèi)容極具特異性，能夠?qū)ο嗨撇牧线M(jìn)行細(xì)微的鑒別。 傅里葉變換紅外光譜技術(shù)分析的速度使其在篩選應(yīng)用中特別有用，同時其靈敏度能夠?qū)崿F(xiàn)眾多高級研究應(yīng)用。
傅里葉變換紅外光譜分析應(yīng)用的整個范圍頗為廣泛。 其部分常見應(yīng)用包括：
- 原材料和成品的質(zhì)量檢驗
- 通過熱重紅外 (TGA-IR) 分析或氣相色譜紅外 (GC-IR) 分析，對聚合物、橡膠和其他材料進(jìn)行配方成分剖析
- 對材料部分區(qū)域進(jìn)行微區(qū)分析，鑒定污染物
- 薄膜與涂層分析
- 汽車或煙囪排放物監(jiān)測
- 失效分析。
- 氣體分析等
4. 傅里葉紅外光光譜儀是常用的分析儀器，我司針對于該應(yīng)用，可以提供以下產(chǎn)品：
DLATGS探測器：
D31 系列單通道電壓模式熱釋電探測器
我們提供D31系列熱電探測器是一組單通道DlaTGS器件，在電壓模式下工作，內(nèi)部集成了JFET。
特點：
熱敏探測器，任何輻射信號都會被吸收產(chǎn)生信號
從UV到LWIR的寬光譜覆蓋
模塊化的設(shè)計原則
在ISO:9001設(shè)備中組裝
D*高于LTO
提供高頻、低頻版本
9種窗口片可以選擇‘
選型資料：
InSb探測器
光譜響應(yīng)范圍1um到5.5um，Judosn的公司的InSb探測器全部采用液氮制冷，確保產(chǎn)品能達(dá)到最優(yōu)的性能。
| 有效探測面直徑 | 封裝方式 | 窗口濾光片 | |
| J10D | 100um-7mm | M204,M200 ,M205 | 1-6um AR GE濾光片，SP28 cold filter，SP35 cold filter |
MCT探測器
光導(dǎo)型MCT探測器能夠覆蓋2-26um的光譜范圍，具備半導(dǎo)體制冷與液氮制冷兩種制冷方式，產(chǎn)品的性噪比與響應(yīng)率能夠很好的滿足微弱信號檢測的應(yīng)用。
| 有效探測面積 | 制冷方式 | 封裝方式 | |
| J15TE | 0.1mm2-1mm2 | 半導(dǎo)體制冷 | TO66，3CN |
| J15D | 0.025mm2-4mm2 | 液氮制冷 | M204，M205 |
InGaAs探測器
In，Ga，As三種元素比例不同，InGaAs探測器能夠檢測的截止波長也有所不同，我司能夠提供1.7um，1.9um，2.2um，2.4um，2.6um等多種截止波長的InGaAs探測器，并有4種半導(dǎo)體制冷級別可供用戶選擇，從而為客戶的應(yīng)用提供最適合的產(chǎn)品。
| 截止波長 | 可選制冷方式 | 有效探測面直徑 | |
| J22 | 1.7um | 1-2級半導(dǎo)體制冷 | 40um-5mm |
| J23 | 1.9um，2.2um，2.4um，2.6um | 1-4級半導(dǎo)體制冷 | 250um-5mm |
紅外光源：高效率黑體輻射紅外光源
Infrasolid 的紅外輻射源是具有近黑體發(fā)射率的脈沖熱發(fā)射器。基于納米技術(shù)和由高熔點金屬制成的發(fā)射器裝置，具有納米結(jié)構(gòu)發(fā)射器表面的獨立式單片輻射元件在許多應(yīng)用中提供了許多優(yōu)勢。為FTIR應(yīng)用提高更高效的紅外光源。
主要特點：
- 高輻射功率、高效率
- 納米結(jié)構(gòu)輻射單元
- 低輻射單元溫度630℃，提高壽命
- 寬波長范圍2-20um
| 型號 | HIS2000R-0 | HIS2000R-OWC | HIS2000R-A300-6 | HIS2000R-A300-9 | HIS2000R-C300-6 | HIS2000R-C300-9 | HIS2000R-CWC300 | HIS2000R-BWC300 |
| 封裝 | TO-8 | TO-8 | TO-8 | TO-8 | TO-8 | TO-8 | TO-8 | TO-8 |
| 面積 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 | 40 mm2 |
| 發(fā)射率 | >0.9 | >0.9 | >0.9 | >0.9 | >0.9 | >0.9 | >0.9 | >0.9 |
| 輻射單元溫度 | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W | 630°C @2.5 W |
| 光輸出功率 | <1 W | <830mW | <620 mW | <560 mW | <780 mW | <730 mW | <725 mW | <740 mW |
| 最大電功率 | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W | 2.5 W |
| 最大電壓 | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V | 3.8 V |
| 最大電流 | 660 mA | 660 mA | 660 mA | 660 mA | 660 mA | 660 mA | 660 mA | 660 mA |
| 電阻 | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω | 5...6 Ω |
| 調(diào)制頻率 | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz | 4 Hz |
| 濾光片/窗口 | 無 | 無 | 藍(lán)寶石(焊接) | 藍(lán)寶石(焊接) | CaF2(膠合) | CaF2(膠合) | CaF2(焊接) | CaF2(焊接) |
| 波長范圍 | 2-20 um | 2-20 um | 2-6 um | 2-6 um | 2-11 um | 2-11 um | 2-11 um | 2-14 um |
| 充氣 | 無 | 無 | 氮氣 | 氮氣 | 氮氣 | 氮氣 | 氮氣 | 氮氣 |
相關(guān)配件-測試板
FTIR整機
Mobile10-G是一款便攜式傅里葉紅外氣體分析儀，集成了抗震動干涉儀、防潮 ZnSe 分束器、電制冷高靈敏度MCT等光學(xué)器件和9.8米長光程氣體池，能夠在現(xiàn)場對多種氣體組分進(jìn)行快速分析，靈敏度可達(dá)ppb級。Mobile10-G可用于監(jiān)測垃圾焚燒排放、燃煤電廠排放、燃燒氣體排放、化工氣體泄漏、煙氣分析等對環(huán)境有毒有害的無機氣體，還可用于測量VOCs等各種可揮發(fā)性的有機氣體或者測量氣體的純度。
Mobile10-G主機設(shè)計緊湊，抗震性強，充分考慮到現(xiàn)場的實際需求。配置了抗震式干涉儀，光路永久準(zhǔn)直，用戶可以手提或者肩背，單人即可方便攜帶進(jìn)行現(xiàn)場測試。在防潮性能方面，主機標(biāo)配了ZnSe防潮分束器以及 ZnSe窗片，用戶可在野外長期工作而無后顧之憂。此外，主機額外配置了抽氣泵、過濾等采樣裝置，便于用戶在現(xiàn)場對目標(biāo)氣體進(jìn)行采集。
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