红外显微镜原理

红外显微镜的原理与一般光学显微镜相同。红外显微镜兼具拍摄图像的显微镜功能和进行光谱分析的光谱仪功能。

具体来说，将样品放大并使用可见光观察以确定要测量的区域，然后切换到红外光进行测量。

红外显微镜的类型

红外显微镜的一种是傅里叶变换型，它兼有红外光谱仪和红外光谱仪的功能。

1、红外光谱仪

红外光谱仪是一种红外显微镜，它用红外线照射样品，分离透射（或反射）光以获得光谱并了解样品的特性。与光学显微镜一样，它由光源、镜子、透镜和探测器组成。

红外显微镜不使用利用一般折射的镜头。用于反射望远镜的卡塞格伦光学系统使用利用光反射的物镜。

当使用光学系统时，空间分辨率大约与光源的波长相同，仅限于几微米到几十微米。红外显微镜中用于执行 FTIR 成像的红外光通常为 2.5 至 25 微米。

该波长带通过分子的振动和旋转进行调制，因此在扫描波长时可以获得物质特定的光谱。通过与 FTIR 相同的方式对其进行傅里叶分析，可以将映射叠加到用显微镜获得的二维图像上。

2. 傅里叶变换型（FT-IR） 

傅里叶变换型（FT-IR）是一种红外显微镜，它用连续光而不是红外线照射样品来确定样品的特性。使用干涉仪同时检测所有波长后，对干涉图样进行傅里叶变换，根据分子结构获得吸收光谱。

傅里叶变换类型具有以下四个主要优点。

可以同时检测多个波长。

由于不使用狭缝，S/N 高。

通过延长可移动镜移动的距离可以提高波长分辨率。

通过更换光源、窗板等，可以将测量波长范围从远红外扩展到可见光。

常见的傅立叶变换类型有两种：DTGS（氘代三甘氨酸硫酸盐）和MCT（汞镉碲化合物）。

DTGS是一种响应速度慢、信噪比低、可在室温下使用的热释电探测器。如果入射到检测器上的红外光量较小，则适合使用高灵敏度半导体型 MCT 检测器。然而，MCT检测器必须用液氮冷却。