Курс лекций для студентов специальности 1-25 01 09 «Товароведение и экспертиза товаров»

Метод ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием (ИК-Фурье) был разработан с целью устранить ограничения, встречающиеся при работе с дисперсионным оборудованием. Главной трудностью был медленный процесс сканирования. Требовался метод, в котором все инфракрасные частоты измерялись бы одновременно, а не по отдельности. Решение было найдено в виде такого простого оптического прибора, как интерферометр. Интерферометр производит единственный тип сигнала, в котором «закодированы» все инфракрасные частоты. Сигнал можно измерить очень быстро, за время порядка одной секунды. Таким образом, время, затрачиваемое на образец, уменьшается с нескольких минут до нескольких секунд. Принцип действия интерферометра был изложен выше (см. параграф 7.3).
Расшифровка отдельных частот проводится с помощью преобразования Фурье. Он осуществляется с помощью компьютера, который после обработки сигнала выдает пользователю желаемую информацию о спектре для анализа (рисунок 7.5).



Рисунок 7.5 – ИК-Фурье-спектрометр


Преимущество ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием состоит в том, что он является неразрушающим методом с высокой скоростью измерений и использованием более чувствительных детекторов. ИК-Фурье-спектрометры – самокалибрующиеся измерительные приборы – имеют большее оптическое пропускание. Высокая чувствительность позволяет определять даже небольшое содержание примесей. Это делает ИК-Фурье-спектроскопию незаменимым инструментом для достоверного качественного и количественного анализа практически любого образца. Метод ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием сделал возможным развитие многих новых методик анализа образцов, которые были разработаны для решения сложных задач, чего нельзя было достичь старыми методами.
7.5. Ультрафиолетовая спектроскопия


Ультрафиолетовое излучение, или УФ-излучение, – не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область в пределах  = 10–400 нм между видимым и рентгеновским излучением. Существует ближнее (400–200 нм) УФ-излучение и далекое (200–10 нм) УФ-излучение, которое называют вакуумным, так как воздух для него непрозрачен, что обуславливает применение вакуумных спектрометров. Известно также излучение в промежутке между вакуумным и рентгеновским.
Ультрафиолетовая спектроскопия – спектроскопия УФ-области спектра. Спектры веществ в далекой УФ-области являются предметом исследования вакуумной спектроскопии. Для работы в ближней области спектра используют приборы, оптические схемы которых такие же, как у приборов для видимого света. Отличие состоит в замене стеклянных оптических деталей (призм, линз, зеркал), которые сильно поглощают УФ-излучение, на более прозрачные – кварцевые. При измерении интенсивности УФ-излучения в качестве эталонных источников применяют имеющие известное распределение спектральной яркости ленточную вольфрамовую лампу, угольную дугу и синхротронное излучение – излучение электромагнитных волн заряженными частицами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света, в магнитом поле, искривляющем их движение. Стандартными приемниками ультафиолетовых лучей являются фотодиоды, фотоумножители и другие приборы, в которых используется способность УФ-излучения вызывать ионизацию и фотоэффект.
Ультрафиолетовая спектроскопия имеет большое значение при изучении астрономических объектов.