紅外光譜儀自問(wèn)世以來(lái)，便得到廣泛的應(yīng)用。紅外光譜儀進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室后，成為結(jié)構(gòu)分析的重要工具。它以高靈敏度、高分辨率、快速掃描、聯(lián)機(jī)操作和高度計(jì)算機(jī)化的全新面貌紅外光譜技術(shù)再獲新生。

紅外光譜儀的發(fā)展

　　19世紀(jì)初人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了紅外光的存在。二十世紀(jì)初人們進(jìn)一步系統(tǒng)地了解了不同官能團(tuán)具有不同紅外吸收頻率這一事實(shí)。1950年以后出現(xiàn)了自動(dòng)記錄式紅外分光光度計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步，1970年以后出現(xiàn)了傅立葉變換型紅外光譜儀。紅外測(cè)定技術(shù)如全反射紅外、顯微紅外、光聲光譜以及色譜-紅外聯(lián)用等也不斷發(fā)展和完善，使紅外光譜法得到廣泛應(yīng)用。

　　diyi代紅外光譜儀(上世紀(jì)50年代)使用的是濾光片分光系統(tǒng)，此類(lèi)儀器只能在單一或少數(shù)幾個(gè)波長(zhǎng)下測(cè)定(非連續(xù)波長(zhǎng))，靈活性差，而且波長(zhǎng)穩(wěn)定性、重現(xiàn)性差，現(xiàn)已淘汰。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的紅外光譜儀主要有兩類(lèi)：色散型(即光柵式)紅外光譜儀和傅立葉變換紅外光譜儀，它們分別采用第二代和第三代分光技術(shù)的紅外光譜儀，它們是我們ZD介紹對(duì)象。

　　紅外光譜儀與紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的組成基本相同，由光源、樣品室、單色儀以及檢測(cè)器等部分組成。兩種儀器在各元件的具體材料上有較大差別。色散型紅外光譜儀的單色儀一般在樣品池之后。

紅外光譜儀的新進(jìn)展

　　近年來(lái)出現(xiàn)為某些特定場(chǎng)合而開(kāi)發(fā)專(zhuān)用紅外光譜儀的現(xiàn)象，這在近紅外光譜儀中更加明顯。

　　光柵式近紅外光譜儀中使用以固定頻率擺動(dòng)的大口徑全息凹面光柵，可以大大降低掃描時(shí)間(2s左右);采用固定光路多通道檢測(cè)技術(shù)，接收器有兩種一般是二極管陣列(PDA)檢測(cè)器和采用電荷耦合器件(CCD)，這類(lèi)儀器采用全息光柵分光，加之檢測(cè)器的通道數(shù)達(dá)1024或2048個(gè)，可獲得很好的分辨率。由于檢測(cè)器對(duì)所有波長(zhǎng)的單色光同時(shí)檢測(cè)，在1s內(nèi)可完成幾十次或上百次的掃描累加，從而得到較高的信噪比和靈敏度?？梢苑奖愕剡M(jìn)行定性和定量分析。由于儀器光路固定，整個(gè)儀器內(nèi)無(wú)移動(dòng)性部件，儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和重復(fù)性得到保證，使用的耐久性和可靠性得到提高。這類(lèi)儀器也很適合作為現(xiàn)場(chǎng)分析儀器和在線(xiàn)分析儀器使用。

　　聲光可調(diào)濾光型近紅外光譜儀器被認(rèn)為是20世紀(jì)90年代近紅外光譜技術(shù)Z突出的進(jìn)展。由于采用聲光器件分光，該儀器的Zda特點(diǎn)是無(wú)機(jī)械移動(dòng)部件，測(cè)量速度快、精度高、準(zhǔn)確性好，提高工作的可靠性和維修費(fèi)用，可以穩(wěn)定地長(zhǎng)時(shí)間工作。它的分辨率也很高，目前可以達(dá)到0.01nm，波長(zhǎng)調(diào)節(jié)速度快，一般4000nm/s。

　　還有一些領(lǐng)域的特殊要求，需要分析C-H、O-H、N-H等官能基。由于這些吸收都是在近紅外區(qū)，由此發(fā)展而來(lái)的儀器稱(chēng)為近紅外光譜儀?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品加工、石油化工、制藥、煙草、紡織等領(lǐng)域。

紅外光譜儀的前景

　　伴隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)在紅外光譜儀分析領(lǐng)域的不斷發(fā)展，研究人員可以更加準(zhǔn)確地掌握了近紅外光譜吸光度信息與物質(zhì)化學(xué)成分信息之間的線(xiàn)性相關(guān)性，雖然化學(xué)計(jì)量學(xué)方法本身的改進(jìn)并沒(méi)有在定量分析結(jié)果準(zhǔn)確性方面有多大的改善。

　　紅外光譜儀的性能隨著光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、硬件技術(shù)以及計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步也有了極大地改善，高信噪比的傅立葉變換型、光柵掃描型紅外光譜儀研制成功并開(kāi)始進(jìn)入儀器市場(chǎng)，濾光片型紅外光譜儀的研制則進(jìn)入了成熟期并成為了近紅外儀器中的主流產(chǎn)品。

　　與此同時(shí)，紅外光譜儀在除農(nóng)業(yè)以外的其他領(lǐng)域(如紡織業(yè)、化工業(yè)、制藥業(yè)、造紙業(yè)等)也進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段，尤其是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)分析、在線(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控等方面該技術(shù)顯示了其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入九十年代，許多基于不同分光原理的新型近紅外分析儀器如二極管列陣型、聲光調(diào)制型、成像光譜型等出現(xiàn)了，這些儀器在快速現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量方面有很好的發(fā)展?jié)摿?，是?dāng)代紅外光譜儀發(fā)展的典型代表。