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작성일18-05-08 20:22

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FT-IR에 관한 소개 및 원리 , FT-IR 소개공학기술레포트 , FT-IR 소개



FT-IR 소개



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설명

목차
FT-IR
① FT-IR의 특징
② FT-IR의 원리
③ 분자 진동의 종류
진동 형태
④ FT-IR의 장단점
⑤ FT-IR의 기기적 구성 및 작동원리
-FT-IR Spectrometer의 광학장치

본문일부
① FT-IR의 특징

1. 펠렛(Pellet) : 분광을 하지 않으므로 사용광량이 크다. 따라서 전체 주파수를 한꺼번에 주사하는데 불과 1초 정도의 시간이 걸리므로 측정(measurement) 시간이 신속하여 짧은 시간에도 측정(measurement)을 반복할 수 있다는 것과 감도가 높아서 약한 신호의 검출도 가능하고 낮은 농도의 시료에 대상으로하여도 측정(measurement) 가능하다. 그리고 얇은 피막 또는 물체의 표면 관측 용이하고 흑색 시료나 흡수된 상태의 시료 analysis(분석) 이 용이하다.

2. Jaquinot : 슬릿을 사용하지 않으므로 사용광량이 크다. 분산식 IR에서는 나비가 보통 20 ~30m 쯤 되는 슬릿을 사용하므로 검출기에 와 닿는 에너지 량은 매우 적다. FT-IR에서는 이런 문제가 없이 시료가 광학적 생산고(throughput)를 심하게 낮추게 될 경우에 매우 유용하다. 그 이유는 처음부터 에너지가 많으므로 다소 에너지가 감소한다 하더라도 검출기의 응답이 비교적 좋아 시료 조작을 달리하지 않더라도 analysis(분석) 을 할 수 있다.

3. Conne : 단색광인 He/Ne 레이저로 빛의 파장을 보정함으로서 파수에 대한 정밀도가 매우 높다. 기기 내에서 자동적으로 계속 보정될 수 있으며 0.01까지 주파수 정확도를 높일 수 있다는 것이다.

4. 떠돌이 복사광(Stray light) : 간섭광을 사용하므로 떠돌이 복사광은 아주 적다.

5. 트랙킹 오차(Tracking Error) : FT-IR에서는 모든 분광학적 데이터가 컴퓨터에 디지털 형식으로 기억되었다가 다시 디지털 플로터에 기록되므로 아날로그 기록계가 신속한 신호를 따르지 못해 생기는 에러가 없으며 트랙킹 오차로 흡수 띠의 위치가 달라지거나 높이가 낮아지던가 모양이 일그러지는 일이 없고 흡수 띠를 그대로 기억해 주기 때문에

FT-IR

적외선 분광analysis(분석) 법은 화학분자의 작용기에 대한 characteristic(특성)적인 스펙트럼을 비교적 쉽게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 광학 이성질체를 제외한 모든 특징의 스펙트럼이 달라 분자의 구조를 확인하는 데 결정적인 많은 정보를 제공해 준다.

① FT-IR의 특징

1. 펠렛(Pellet) : 분광을 하지 않으므로 사용광량이 크다. 따라서 전체 주파수를 한꺼번에 주사하는데 불과 1초 정도의 시간이 걸리므로 측정(measurement) 시간이 신속하여 짧은 시간에도 측정(measurement)을 반복할 수 있다는 것과 감도가 높아서 약한 신호의 검출도 가능하고 낮은 농도의 시료에 대상으로하여도 측정(measurement) 가능하다. 그리고 얇은 피막 또는 물체의 표면 관측 용이하고 흑색 시료나 흡수된 상태의 시료 analysis(분석) 이 용이하다.

2. Jaquinot : 슬릿을 사용하지 않으므로 사용광량이 크다. 분산식 IR에서는 나비가 보통 20 ~30m 쯤 되는 슬릿을 사용하므로 검출기에 와 닿는 에너지 량은 매우 적다. FT-IR에서는 이런 문제가 없이 시료가 광학적 생산고(throughput)를 심하게 낮추게 될 경우에 매우 유용하다. 그 이유는 처음부터 에너지가 많으므로 다소 에너지가 감소한다 하더라도 검출기의 응답이 비교적 좋아 시료 조작을 달리하지 않더라도 analysis(분석) 을 할 수 있다.

3. Conne : 단색광인 He/Ne 레이저로 빛의 파장을 보정함으로서 파수에 대한 정밀도가 매우 높다. 기기 내에서 자동적으로 계속 보정될 수 있으며 0.01까지 주파수 정확도를 높일 수 있다는 것이다.

4. 떠돌이 복사광(Stray light) : 간섭광을 사용하므로 떠돌이 복사광은 아주 적다.

5. 트랙킹 오차(Tracking Error) : FT-IR에서는 모든 분광학적 데이터가 컴퓨터에 디지털 형식으로 기억되었다가 다시 디지털 플로터에 기록되므로 아날로그 기록계가 신속한 신호를 따르지 못해 생기는 에러가 없으며 트랙킹 오차로 흡수 띠의 위치가 달라지거나 높이가 낮아지던가 모양이 일그러지는 일이 없고 흡수 띠를 그대로 기억해 주기 때…(생략) 문에 정성 및 정량analysis(분석) 의 정확도가 훨씬 높아진다.

6. 기기의 단순화 : 분산식 IR의 단색광 장치가 간단한 간섭계로 대치되어 있어 기기가 간단하며 움직이는 부분은 거울 하나밖에 없어 고장 날 확률도 비교적 낮고 기기 유지도 쉬운 편이다.

7. 전자계산기의 사용 : 여러 가지 결과를 전자계산기로 처리하므로 analysis(분석) 이 빠르다.

② FT-IR의 원리

FT-IR은 michelson 간섭계 (interferometer)를 이용하여 시간지배 스펙트럼인 인터페로 그램(interferogram)을 얻은 뒤, 이를 Fourier 변환시켜 주파수 지배 스펙트럼을 얻는 방법이다.
FT-IR은 기존의 dispersive IR에 비해 스펙트럼을 얻는 시간과 감도 면에서 많은 이점을 가지고 있을 뿐만 아니라 Fourier 변환을 위해 사용되는 컴퓨터를 이용한 장점(長點)들을 포함하고 있기 때문에 NMR 등의 다른 분광법에 밀려 사양길에 치닫던 IR 분광법을 다시 원위치로 돌려놓는 역할을 하였다. 그리고 기존의 분산형 IR로는 수행하기 어려운 표면 연구, 미량analysis(분석) , GC/IR, diffuse reflectance IR 및 microscope의 부착이 가능하므로, FT-IR은 매우 각광받는 분광법 중의 하나로 널리 보급되고 있다.

FT-IR의 구성을 간단히 살펴보면, 광원에서 나온 복사선의 빛살은 평행화 되어 빛살 분리계(beam splitter)를 통과하면서 절반은 투과되고 나머지 반은 반사된다된다. 이렇게 나누어진 두 개의 빛살은 하나는 고정된 거울에, 또 다른 하나는 이동성인 거울에 도달하게 된다된다. 거울에 반사된 각 빛살은 다시 빛살 분리 계에서 만나 시료를 통과한 후 detector에 검출된다된다. 이와 같이 FT-IR은 단색화 장치가 없는 대신 beam splitter와 두 개의 거울을 포함하는 Michelson interferometer라는 새로운 구성이 있는 것을 알 수 있다.
FT-IR는 분자의 진동수와 일치하는 적외선만을 선택적으로 흡수한다


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