红外光谱的理论与研究概述

（1）红外光谱的产生

基于FT-IR红外线气体分析仪器所使用的红外光源是连续波长的光源，概要地来讲其基本过程可以简述为：

连续波长光源产生的红外线通过待测气体样品（也称为“样气”）后，样气的分子会吸收某些波长的光。（这是由不同种类的气体本身的特性决定的，参见后面章节描述）

没有被吸收的光到达检测器，检测器将检测到的光信号经过模数转换，再经过傅里叶变换，即可以得到样品的单光束光谱。

进一步的同理可以得到同一光源不经过样气吸收之后的背景单光束光谱（在现实环境中，实际上应该是包含了仪器内部各种零部件和空气、水分等干扰信息的光谱，参见本书后面相关章节的描述）。

从样品的单光束光谱中扣除掉背景的单光束光谱后就得到样品的红外透射光谱。

基于FT-IR红外线气体分析仪器关于气体的各项指标的检测都是基于得到样品的红外透射光谱进行的，也即在红外透射光谱中在被吸收的光的波长或波数位置会出现吸收峰。某一波长的光被吸收得越多，透射率就越低，吸收峰就越强。(www.xing528.com)

当样品分子吸收很多种波长的光时，在测得的红外光谱中就会出现许多吸收峰，多种气体的吸收峰从理论上来讲，可能出现交叉重叠，这和所选取的红外线的参数有密切的关系，详见本书相关章节分析。

（2）红外线光谱的划分

不同波段的光连接起来构成成了整个光谱范围，参见图2-1-1，顾名思义基于FT-IR的气体分析仪主要是用的是其中的红外线区域。

图2-1-1　波长划分示意图

通常将红外光谱区间划分为三个区域，近红外区、中红外区和远红外区。测试这三个区间的红外仪器或仪器的基本原理是相同的，但其内部所用的仪器的配置是不相同的，具体的应用领域也是不同的，本书重点需要描述的FT-IR气体分析仪使用的红外线区域根据仪器具体参数不同而有所不同，但绝大多数属于中红外以及少数近红外区域。从主流产品以及今后的发展趋势来看，这三个红外区之间的划分并没有非常严格的界线。