FT-NIR / FT-IR

FTIR(傅里叶变换红外光谱仪)是一种红外光谱仪测量方法。
用红外光照射样品(固体、液体或气体),然后使用干涉仪干涉透射光或反射光,并通过傅里叶变换信号强度来获取光谱信息。
由于可以根据获得的光谱信息对物质进行定性、定量和识别,因此使用 FTIR 的分析仪和分光光度计被广泛应用于医疗、化学、环境和材料分析等各个领域。
根据所处理的红外光的波长范围,其有时被区分为 FT-NIR(近红外光)或 FT-IR(中红外光)。

滨松 FT-NIR/FT-IR 产品

波长 (μm) FT-NIR FT-IR
1 2 5 10 15
光谱仪

FTIR 引擎

(1.1 ~ 2.5 μm)

     
红外探测器

InGaAs 光电二极管

(1 ~ 2.5 μm)

     

InAs 光伏元件

(1 ~ 3.8 μm)

     

InSb 光伏元件

(1 ~ 5.5 μm)

   

InAsSb 光伏元件

(1 ~ 11. μm)

 

II 类超晶格红外探测器

(1 ~ 14.5 μm)

FTIR 引擎(用于 FT-NIR)

FTIR 引擎(FT-NIR 光谱仪)是一种紧凑型傅里叶变换红外光谱仪模块,将迈克尔逊光干涉仪和控制电路组合在一个手掌大小的外壳中。我们将独特的 MEMS 技术和安装技术应用于光干涉仪,在保留傅里叶变换型特点的同时,使 FTIR 引擎的外形更加紧凑。

特点

高检测性能

为了消除由小型化引起的入射光量的降低,我们使用滨松的原创 MEMS 技术开发了一种可动反射镜。该反射镜在光干涉仪内构成执行器,然后借此进行改进,以便高效利用反射光。此外,我们将可动反射镜和固定反射镜集成为 MEMS 芯片,从而使其结构紧凑,并将反射镜之间的相对角度误差减小至约 1/100。通过优化 MEMS 执行器的结构和驱动方法,消除运行期间的模糊问题,我们抑制了光干涉仪内部的红外光扩散,并减少了损耗。如此一来,我们实现了堪比传统固定式设备的检测性能。

高波长再现性

当被测量的光(入射光)被分束器分割,被可动反射镜和固定反射镜反射,然后再次结合时,就会发生光干涉。根据可动反射镜的位置变化的干涉光强度由光电检测器(InGaAs PIN 光电二极管)检测,然后对信号进行算术处理(傅里叶变换)以获得光谱。通过使用光电检测器(硅 PIN 光电二极管)和半导体激光器 (VCSEL) 测量干涉仪内部可动反射镜的位置,可以获得具有高波长再现性的光谱。

紧凑且高精度

图片:FTIR 引擎的光学系统

测量示例

1.1 μm 至 2.5 μm 的近红外区域在各个领域用于红外光谱分析,因为许多材料在此区域具有独特的吸收光谱。

使用 FTIR 引擎的红外光谱分析有两种类型:反射测量和透射测量。

反射测量(糖)

比较来自 FTIR 引擎和来自固定光谱仪的糖粉样品的反射测量结果,我们发现甚至可以使用 FTIR 引擎准确测量微小的峰型,和使用固定光谱仪获得的光谱相似。

透射率测量(酒精)

我们能够获得水和酒精饮料吸收波段的特性谱。此外,根据 2.3 μm 波段吸光度估算的酒精浓度结果,我们确认了饮料中所含成分的估算值和数值相匹配,并且可以进行高精度测量。

II 类超晶格红外探测器(用于 FT-IR)

FTIR 中使用的许多中红外光电检测器都含有 RoHS 指令限制的物质,因此需要开发替代产品。

作为可检测波长达 14.5 μm 的化合物光电半导体设备,我们成功量产了全球第一款不使用 RoHS 指令限制物质(汞和镉)的 II 型超晶格红外探测器。

还提供带有前置放大器的模块,只需连接直流电源即可操作。

特点

可检测范围达 14.5 μm

卓越的输出线性度

实现量产

与典型的光电半导体不同,该产品的主要特征是“超晶格”结构,其中厚度仅为几纳米的 InAs 和 GaSb 化合物薄膜交替堆叠至 2000 多层。通过采用滨松独特的化合物半导体技术,精准控制在基板上堆叠 InAs 和 GaSb 的数量和时间,并通过优化温度、压力和其他条件以打造制造方法,实现了量产。

相关文档

介绍了各种测量示例“FTIR 引擎测量示例”

发布了滨松中国和外部专家测量的各种数据,包括透射测量和漫反射测量的原理。

产品系列文档“气体测量设备”

介绍了每种光学气体测量方法的合适光源、探测器和应用。

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