傅里叶变换红外显微成像的系统结构与原理
时间:2020-04-23 阅读:2605
在一些实验中,会对样品进行红外分析,并将样品的显微结构以图像的形式呈现出来,而傅里叶变化红外显微镜就是为此而生的,其结合了红外分析和显微镜的双重特点,使得样品分析变得更加简易高效。
傅里叶变换红外显微成像的结构
大多数红外显微成像都是通过将红外显微镜与FTIR光谱仪联用实现的。该装置主要包括三个部分:干涉仪系统、红外显微光学系统以及多通道检测器。目前大多数红外成像系统都和傅里叶变换红外光谱仪主机相连,依靠红外光谱仪的干涉系统提供红外干涉光,在一些更新的成像仪器中已将红外光学系统与显微镜集成为一体。红外干涉光通过红外显微光学系统的物镜和聚光镜在待分析样品上聚焦,经样品吸收后进入到成像检测器进行检测。通过高性能计算机实现信号记录的同步操作、数据的转换及可视化。
傅里叶变换红外显微成像的基本原理
FTIR显微成像技术是对一个选定区域(几十微米到数十毫米)的每一个点(像素)进行红外光谱测定,然后用计算机技术将这些点的红外光谱按区域进行二维或三维图谱绘制。
该成像技术依赖于三方面:①扫描:②空间编码和解码:③红外显微镜及多通道检测器。当进行红外成像时,首先根据不同检测目的选择相应的检测器,并选择感兴趣的微区域样品微区域被“分割”为很多小的表面区或体相区,这些被“分割的”小区称作“像素”或“体像素”。对微区的各个像素进行点、线或面的光谱扫描,得到其干涉图:将采集的所有光谱干涉图进行傅里叶变换,得到其光谱;微区域内的样品分布情况按照透射比或吸光度大小用灰度图或RGB格式的彩色图显示,通过颜色的变化反映微区内组分的空间分布及浓度变化情况。样品红外图像的采集可通过自动光阑调节、自动聚焦、自动校正、标记、照明等实现*自动化。图像采集完成后,计算机实时显示出各种视频图像,如等高线图、瀑布图、总红外吸收图、组分定量分布图、官能团分布图、单波数红外吸收图、化合物表面分布及层次分布图等。