13.4 : IR Spektrometreleri

İki ana kızılötesi (IR) spektrofotometre vardır: dispersif IR spektrometreleri ve Fourier Dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektrometreleri. Dispersif bir IR spektrometresinde, sıcak bir tel tarafından üretilen bir kızılötesi radyasyon demeti, aynalar kullanılarak iki paralel eşit yoğunluklu ışına bölünür. Bir ışın numuneden geçerken diğeri bir referans ışınıdır. Daha sonra ışınlar, radyasyonları farklı frekansların sürekli bir spektrumuna ayıran monokromatörden geçer. Monokromatör, kırınım ızgarasına ulaşmadan önce numune ve referans ışınlarını değiştiren hızla dönen bir ışın kesiciden oluşur. Daha sonra radyasyon, iki ışının yoğunlukları arasındaki oranı ölçen termokupl dedektöründen geçer. Dedektörden gelen sinyal yükseltilir ve ortaya çıkan spektrum kayıt cihazı kullanılarak çizilir. Dağıtıcı IR spektrometreleri spektrumu frekans alanında kaydeder, yani spektrum, kırınım kafesinin dönüşüyle ​​radyasyonun frekansı değiştikçe yakalanır.

Bir FTIR spektrometresinde, kaynak tarafından üretilen radyasyon bir ışın bölücüden geçirilir. Bir ışın bölücü, gelen radyasyona 45° açıyla yerleştirilen bir aynadır ve ışını saptırılmış ve saptırılmamış radyasyonlara ayırır. Bu radyasyonların daha sonra sabit ve hareketli aynalara düşmesine izin verilir. İki aynanın hareketinin ışınların yol uzunluğunu değiştirdiğini ve aynalar tarafından yansıtılan radyasyonun ışın bölücüde birleştirildiğini belirtmek önemlidir. Böylece, üretilen birleşik ışın, radyasyonların yol uzunluğundaki farklılıklar nedeniyle hem yapıcı hem de yıkıcı girişim desenleri içerir.

• Yapıcı girişim, iki dalganın tepe noktaları hizalandığında meydana gelir ve birleşik dalganın genliğinde bir artışa yol açar.
• Yıkıcı girişim, bir dalganın tepe noktasının diğerinin çukur noktasıyla hizalanması, birbirini iptal etmesi ve genliğin azalmasıyla sonuçlanması durumunda meydana gelir.

İnterferogram adı verilen ortaya çıkan birleşik ışın, dedektörden geçirilir. Dedektör, numune tarafından değiştirilen interferogramı algılar ve FT işlemi, bireysel emilim frekansını interferogramdan ayırır.

FTIR spektrometreleri, daha hızlı çalışmaları ve daha yüksek hassasiyetleri nedeniyle dağıtıcı IR spektrometrelerine tercih edilir.