衰减全反射傅里叶红外光谱技术在波谱分析中的应用

20世纪90年代初，衰减全反射（ATR）技术开始应用到红外显微镜上，即全反射傅里叶变换红外光谱仪。将样品与全反射棱镜紧密贴合，当入射角大于临界角时，入射光进入光疏介质（样品）一定深度时，会折回射入全反射棱镜中（图2-71），射入样品的光线会由于样品的吸收而有所衰减，不同波长范围衰减的程度不同，这与样品的结构有关。记录衰减随波长的变化即得到衰减全反射光谱。衰减全反射光谱为一些无法用常规红外透射光谱测量的样品，如涂料、橡胶、塑料、纸、生物样品等提供了制样摄谱技术。近年来，随着计算机技术的发展，实现了非均匀样和不平整样品表面的微区无损测量。

图2-71　光线在样品和棱镜来回多次全反射

（a）图中n1为光密物质；n2为光疏物质；dP为光在光疏物质中入射深度
（b）图中上层为样品，下层为棱镜

衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术具有以下优点。

（1）不破坏样品，不需要对样品进行分离和制样，对样品的大小、形状没有特殊要求。

（2）可测量含水和潮湿的样品。(www.xing528.com)

（3）检测灵敏度高，测量区域小，检测点可为数微米。

（4）能测量到未知物质分子的结构信息，某化合物或官能团空间分布的红外光谱图及微区的可见显微图像。

（5）能进行红外光谱数据库检索以及化学官能团辅助分析，以确定物质的种类和性质。

（6）操作简单、自动化，用计算机进行选点、定位、聚焦和测量，形状没有特殊要求。