随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶转换显微镜红外光谱技术在短短的二十几年间从全然的显微镜与红外光谱磁共振,发展到了红外光学系统。 将傅里叶转换红外光谱仪中的红外光束引进显微镜光路,可以取得在显微镜下仔细观察到微小尺寸样品的光学影像及适当成分的红外光谱信息。由于红外光的波长较长,红外显微镜的空间分辨率一般在6mm左右。
若使用单点检测器搜集红外光谱,则为傅里叶转换显微镜红外光谱仪;若使用阵列检测器搜集红外光谱,则为傅里叶转换红外光学系统。红外图像系统的经常出现大大提高了样品的检测速度,目前在刑侦学、生物学、医学、化学、材料科学和矿物学等诸多领域都获得了普遍的应用于。
无论是显微镜红外光谱仪或是红外光学系统,使用者最关心的还是仪器的性能指标,也就是显微镜模式下红外光谱的信噪比及空间分辨率,另外,如何从红外光谱图像中萃取简单的信息,也是大家所关心的,下面将综合这几点,讲解红外光学系统的进展。 一、信噪比 在红外显微镜和红外光学系统测试中,通过类似设计的光学系统将测量光束直径增大到微米甚至亚微米量级,从而可测试尺寸十分小的样品或者是大尺寸样品中十分小的区域,似乎此时光通量相比之下大于常规红外光谱仪,若要取得低的信噪比,对整体光学系统的光路系统拒绝适当也有相当大的很高,一般来说必须多个光学探讨镜(卡塞格林镜)牵头用于,才能确保红外光同轴,且能量损失大于,如图1右图为PerkinElmer公司红外光谱光学系统中的三卡塞格林镜光学系统。 红外光再行从光源到达卡里斯格林镜1,该镜为探讨镜,将光束探讨,经过样品,到达卡里斯格林镜2,即物镜上,在此光路图中,最重要的卡塞格林镜为3号镜,即抵达检测器前,将红外光谱的信号再度探讨,确保能量仅次于。
低的光通量,才能确保低的信噪比,所以红外光谱光学系统中三卡塞格林镜的光路设计在一定程度上要求了其较高的信噪比。
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