人的指紋是各自不同的，通過(guò)指紋識(shí)別，便可以找到特定的那一個(gè)人。而在微觀(guān)世界中，分子也是擁有自己獨(dú)特的“指紋”的。紅外光具有在特定波長(zhǎng)被吸收的特性，該特定波長(zhǎng)由分子固有的振動(dòng)能決定。利用此特性可以識(shí)別每個(gè)分子，因此紅外光的光譜范圍通常被稱(chēng)為分子的“指紋區(qū)”，并被廣泛用于分析光譜學(xué)中。

其中，傅里葉紅外光譜儀（FTIR）是紅外光譜分析中一種重要的光譜儀類(lèi)型，發(fā)展自20世紀(jì)70年代，屬于第三代紅外光譜儀技術(shù)。由于可以快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行多組分的定量和定性分析，FTIR被看看作是醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)和化工等領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的理想工具。

典型的FTIR工作示意

進(jìn)入FTIR光譜儀的紅外光由光學(xué)干涉儀中的分束器分成兩束。這兩個(gè)光束分別被固定鏡和可移動(dòng)鏡反射，并被分束器重新組合。然后，光被紅外檢測(cè)器檢測(cè)為光學(xué)干涉信號(hào)。根據(jù)可移動(dòng)反射鏡的位置信息和根據(jù)光學(xué)干涉信號(hào)強(qiáng)度按可移動(dòng)反射鏡位置分布的信息，來(lái)執(zhí)行傅立葉變換以計(jì)算每個(gè)波長(zhǎng)的紅外光強(qiáng)度，從而分析樣品的成分。

不過(guò)，雖然性能棒棒，本領(lǐng)超凡，但FTIR卻有一個(gè)關(guān)于自己“體型”的“煩惱”，那就是：真！的！太！笨！重！了！作為一個(gè)“精貴的月半子”，FTIR幾乎只能止步于實(shí)驗(yàn)室中。面對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景中出現(xiàn)的在線(xiàn)檢測(cè)、快速移動(dòng)等需求，只能無(wú)奈說(shuō)一句“臣妾做不到”了。

之所以傳統(tǒng)的FTIR光譜儀體積非常大，主要是其中的核心部分——光學(xué)干涉儀占據(jù)了非常大的空間。雖然業(yè)界中也一直在推進(jìn)小型化的工作，也推出了一些有助于縮小整機(jī)體積的內(nèi)部FITR光譜組件產(chǎn)品。但體積的縮小，往往會(huì)帶來(lái)入射光量和光能量損失的問(wèn)題，許多產(chǎn)品也是在犧牲了靈敏度、信噪比等性能下實(shí)現(xiàn)的小型化。若想解決這個(gè)問(wèn)題，內(nèi)部元件、光路的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，以及提高工藝水平都是關(guān)鍵。

經(jīng)過(guò)精心重構(gòu)光學(xué)干涉儀的設(shè)計(jì)思路，并采用always獨(dú)特的MOEMS技術(shù)，濱松成功開(kāi)發(fā)出了一款高性能的微型化FTIR引擎。邁克爾遜光譜干涉儀和控制電路統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)置其中，僅手掌大小，卻實(shí)現(xiàn)了在1.1-2.5 μm區(qū)域超高的靈敏度，具有遠(yuǎn)超同類(lèi)產(chǎn)品的高信噪比表現(xiàn)（10000:1），以及高光譜重現(xiàn)性?？蓛?nèi)置于便攜式FTIR儀器中，實(shí)現(xiàn)整機(jī)小型化的同時(shí)，也可保證高性能的實(shí)現(xiàn)。

濱松新型FTIR引擎C15511-01

左：FTIR引擎結(jié)構(gòu)圖

右：內(nèi)置在FTIR中的光學(xué)干涉儀結(jié)構(gòu)圖

這個(gè)FTIR引擎內(nèi)部到底是有什么樣的乾，什么樣的坤，才實(shí)現(xiàn)了這樣的性能的呢？下面我們來(lái)看看吧！

1、高靈敏度&高信噪比

上文我們也提到，入射光量和光能量的損失是小型化FTIR靈敏度和信噪比下降的一個(gè)重要因素。采用MOEMS技術(shù)，濱松開(kāi)發(fā)出了一個(gè)直徑3 mm的微型可移動(dòng)反射鏡，克服了縮小干涉儀尺寸而又不減少入射光量的挑戰(zhàn)。這是信噪比得以提升的關(guān)鍵。

我們還通過(guò)先進(jìn)的封裝技術(shù)，將可移動(dòng)反射鏡和固定鏡直接鍵合在一起，從而成功地將鏡與鏡之間的相對(duì)角度誤差減小了約0.01度。光程差控制更加精確，靈敏度則得到提高。此外，還優(yōu)化了移動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法，以消除驅(qū)動(dòng)反射鏡時(shí)出現(xiàn)的模糊，YZ了紅外光在光學(xué)干涉儀中的擴(kuò)散，進(jìn)一步減少了光損失。

當(dāng)然，體積也進(jìn)一步得到了縮小，57×49×76 mm，這樣的體型僅僅是一般臺(tái)式儀器的1/100。

2、高光譜重現(xiàn)性

一般的FTIR光譜儀基于干涉光（光學(xué)干涉信號(hào)）和可移動(dòng)鏡的位置信息執(zhí)行傅立葉變換，以計(jì)算每個(gè)波長(zhǎng)的紅外光強(qiáng)度。而新FTIR引擎利用半導(dǎo)體激光器，可以精確地檢測(cè)可移動(dòng)反射鏡的位置，增強(qiáng)了測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性。

除了硬件設(shè)施外，為了更加方便使用。濱松還開(kāi)發(fā)了與該產(chǎn)品相匹配的軟件，用于設(shè)置測(cè)量條件，獲取數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)圖。

評(píng)估軟件

為了滿(mǎn)足進(jìn)一步的市場(chǎng)需求，濱松此后也將持續(xù)提高FTIR引擎性能，進(jìn)一步減小其尺寸，以及將光譜響應(yīng)擴(kuò)展到更長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域，敬請(qǐng)期待~

學(xué)習(xí)如何正確使用濱松H10722光電倍增管

濱松光譜儀軟件全新升級(jí)，現(xiàn)已進(jìn)入火熱測(cè)試階段。誠(chéng)邀各位下載最 新款Jian Spectra尖雀光譜儀TM軟件，前20名在評(píng)論區(qū)反饋的客戶(hù)還可以獲得精美禮物一份喲。

圖1 Jian Spectra軟件界面 

最 新款Jian Spectra尖雀光譜儀TM軟件，從視覺(jué)上來(lái)說(shuō)，更加扁平化，功能區(qū)域劃分更加清楚，提高了用戶(hù)的使用體驗(yàn)；從功能上來(lái)說(shuō)，Jian Spectra這一款軟件就可以適配濱松所有型號(hào)光譜儀需求，對(duì)于有多個(gè)型號(hào)的光譜儀用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可以大大減少工作負(fù)擔(dān)；從使用的便捷性來(lái)說(shuō)，只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可完成諸如曝光時(shí)間、平均次數(shù)、觸發(fā)參數(shù)等設(shè)置，無(wú)需單獨(dú)打開(kāi)設(shè)置按鈕，使得用戶(hù)可以更快速地獲取數(shù)據(jù)。無(wú)需專(zhuān)業(yè)的光譜儀使用經(jīng)驗(yàn)即可輕松上手。

表1 新舊版光譜儀軟件對(duì)比

表2 新款光譜儀軟件適用型號(hào)一覽

接下來(lái)，我們通過(guò)兩個(gè)案例來(lái)詳細(xì)介紹一下Jian Spectra尖雀光譜儀TM的具體操作流程。

序列采集

1、首先點(diǎn)擊“預(yù)覽”按鈕，根據(jù)光譜完成參數(shù)設(shè)置。

2、點(diǎn)擊“保存設(shè)置”按鈕，完成序列采集相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

3、采集完畢后，可以查看所有采集的光譜曲線(xiàn)，或者保存單張。

透過(guò)率采集

1、點(diǎn)擊“預(yù)覽“按鈕，完成光譜參數(shù)設(shè)置。

2、采集暗背景，扣除暗背景。

3、點(diǎn)擊“空白參考采集”按鈕，采集參考信號(hào)。

4、放置樣品，采集信號(hào)。

5、點(diǎn)擊“T”按鈕，就可以查看透過(guò)率光譜，或點(diǎn)擊“A”按鈕，也可以查看吸光度。

除了上述圖片文字演示之外，我們還為大家準(zhǔn)備了工程師實(shí)操視頻演示版本，點(diǎn)擊下圖查看軟件操作，希望可以幫助大家更好地使用最 新款光譜儀軟件。

關(guān)于最 新款光譜儀軟件的信息介紹到此結(jié)束啦，大家要記得下載測(cè)試給我們反饋哦。前20位還有禮品等著你喲。