用于快速高效紅外光譜的ATR棱鏡 - 筱曉光子

ATR顧名思義是“衰減全反射”的縮寫，它是紅外光譜中使用的一種技術(shù) 。與常規(guī)紅外分析技術(shù)相比，ATR無需制樣，無需破壞樣品，能夠快速檢測分析微量樣品，可得到高質(zhì)量的紅外譜圖，是目前應(yīng)用廣泛的采樣技術(shù)。而這款由Crystran制造的ATR平板顯得格外出眾，他們通常采用ZnSe，鍺，硅和KRS5制作ATR棱鏡，棱鏡角度為22.5°,30°,45°和60°，以適應(yīng)各種幾何形狀，波長范圍和反射條件。

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• 硒化鋅ATR棱鏡技術(shù)參數(shù)

 硒化鋅在可見光波段的光譜傳輸曲線 

 硒化鋅晶體的折射率 

全反射(TIR)是一種眾知的現(xiàn)象，主要發(fā)生在光線大于臨界角由高折射率介質(zhì)入射到低折射率介質(zhì)時。盡管我們常常認(rèn)為這種反射*無損,或*有效,但實際上光波在第二種介質(zhì)中以很小的距離倏逝地穿透，這是一個與（a）折射率差異，（b）光束偏振和（c）入射角（盡管大于臨界角）這三個物理量有關(guān)的函數(shù)。這種現(xiàn)象就提供了通過尋找指示已知痕量化合物的特定吸收峰來對第二介質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行光譜表征的機會：光源發(fā)出的光并不是全部被反射回來，而是經(jīng)過穿透到試樣表面一定深度后再返回到表面，在這個過程中試樣在入射光頻率內(nèi)產(chǎn)生選擇性吸收，反射光在該頻段的強度發(fā)生響應(yīng)的衰減，從而產(chǎn)生紅外吸收圖譜，對樣品進(jìn)行定性定量分析。

如圖所示，當(dāng)像硒化鋅這樣的高折射率材料被制作成一個擴展的平面棱鏡時，測試光束可以通過它從一個面反射到另一個面。在每次反射時都有倏逝波傳播，如果表面上有測試液體，那么該液體的紅外特征就從測試光束中提取出來。這就產(chǎn)生了縮略語ATR中的術(shù)語“衰減”。這種技術(shù)對棱鏡的折射率有很高的要求，以避免樣品折射率的中和。

 ATR原理圖 

由該ATR棱鏡中測試激光產(chǎn)生的內(nèi)部反射圖表明，光源發(fā)出的光可以穿透試樣表面較大深度，這將有助于獲得高質(zhì)量的紅外譜圖，大大提高采樣效率與精度，為微區(qū)樣品分析提供可能。