1. 引言
红外光谱分析技术因其高效、无损、高灵敏度的特点,在化学、材料科学、制药、环境监测等领域发挥着重要作用。红外多用途分析仪MATRIX是布鲁克公司推出的一款高性能傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪,凭借其模块化设计、高精度测量和智能化操作,成为科研和工业检测的理想选择。
2. 工作原理
MATRIX红外多用途分析仪基于傅里叶变换红外光谱技术,通过测量样品对不同波长红外光的吸收特性,分析其分子结构和化学成分。
2.1 傅里叶变换红外光谱技术
红外光源:采用高稳定性光源(如硅碳棒或陶瓷光源),发射宽谱红外光。
干涉仪:光束经分束器分成两束,分别射向固定镜和移动镜,反射后重新汇合形成干涉光。
样品检测:干涉光通过样品后,部分波长被吸收,剩余光信号由探测器接收。
数据处理:计算机对干涉信号进行快速傅里叶变换(FFT),生成红外光谱图。
相比传统色散型红外光谱仪,FTIR具有更高的信噪比、更快的扫描速度和更宽的光谱范围。
2.2 MATRIX红外分析仪的核心组件
红外光源:高稳定性光源,确保长时间测量的准确性。
干涉仪:采用RockSolid™干涉仪技术,抗震性强,适合工业环境。
探测器:可选配DTGS(氘代硫酸三甘肽)、MCT(汞镉碲)或InGaAs(铟镓砷)探测器,适应不同应用需求。
样品室:支持透射、反射、ATR(衰减全反射)、漫反射等多种测量模式。
软件系统:配备OPUS专业光谱分析软件,支持自动校准、数据库比对和定量分析。
3. MATRIX红外多用途分析仪的技术特点
3.1 高灵敏度和分辨率
信噪比优于30,000:1,适用于痕量成分检测。
分辨率可达0.5 cm⁻¹,可区分复杂样品的细微结构差异。
3.2 模块化设计
支持多种附件,如ATR、显微红外、气相色谱联用等,满足不同实验需求。
可升级为近红外或拉曼光谱联用系统,扩展分析能力。
3.3 智能化操作
一键式自动校准,减少人为误差。
智能诊断系统,实时监测仪器状态,提高设备稳定性。
支持云端数据存储和远程控制,便于实验室数据管理。
3.4 工业级耐用性
采用RockSolid™干涉仪技术,抗震性强,适合工厂和野外环境。
符合ISO、ASTM、USP等国际标准,适用于严格的质量控制要求。
4. 应用领域
4.1 制药与生命科学
原料药分析:检测药物成分、晶型及杂质。
生物分子研究:蛋白质、核酸、脂质等生物大分子的结构分析。
药物质量控制:符合GMP和FDA法规要求。
4.2 材料科学
高分子材料:分析塑料、橡胶、涂料的化学组成。
纳米材料:研究碳纳米管、石墨烯等材料的表面官能团。
复合材料:检测纤维增强材料的界面相互作用。
4.3 环境监测
水质分析:检测水中有机污染物(如石油烃、农药残留)。
大气监测:分析气溶胶、挥发性有机物(VOCs)。
4.4 食品与农业
食品安全:检测食品添加剂、农药残留、掺假成分。
农产品分析:评估谷物、油脂的品质和成分。
4.5 刑侦与法医学
物证分析:纤维、油漆、爆炸残留物的鉴定。
4.6 工业过程控制
在线监测:用于化工、石油等行业的实时质量控制。
失效分析:检测材料老化、腐蚀或污染原因。