傅里叶红外光谱仪是一种常用的分析工具，它利用样品与特定波长的红外辐射相互作用所产生的振动能级变化来研究物质结构和成分。通过对样品吸收或透过入射光线后产生的干涉图谱进行处理，可以得到物质在不同波数下的吸收强度信息。

傅里叶变换原理

在FTIR中，我们采集到一个称为“干涉图”的数据。这些数据表示了材料对某些特定频率（或“波数”）做出响应时接收到的传感器信号。由于机器只知晓数字信号（即计算机语言），因此必须将此科学信息转换为可供计算机解读并重建原始信号/频率谱的形式。

这就是基本思想 - 原始信号被拆开，并重新组装以揭示有关其成份和行为模式方面更多细节(待观察)。

Fouurier变换(Ft)满足了该要求:将输入函数从时间域转换为频率域，可以将信号分解成一系列的正弦波。每个正弦波都有一个独特的幅度和相位，并且加起来就构成了原始函数。

傅里叶变换在FTIR中的应用

FTIR仪器使用光源发出宽谱带红外辐射。这些辐射由样品吸收或透过产生振动能级上升和下降。接收仪器测量以及处理吸收后所形成后的干涉图案，然后通过傅里叶变换技术，将时域数据转化为由1000至4000cm-1（或更高）等间隔区间组合而成的频率谱图像。

因此，“spikes”的预期位置直接反映了该样品中存在哪种类型（或结构）功能团，并且可能与其他物质相互作用。对于定量分析，在选择正确“spike”并计算其大小方面具有关键意义，这可以预测样品含量并确定它们之间依赖关系。

傅里叶红外光谱仪实验步骤

1. 准备样本： 样品必须制备到精确的规格，样品和样品盖必须是完全透过光学，且没有任何杂质。这将确保不会产生任何偏差或干扰因素，并使分析结果更加准确。
2. 仪器校准： 在进行实验之前，傅里叶红外光谱仪需要进行校准处理。此步骤通常涉及使用NIST认证基准物质对FTIR仪器进行标定并调整仪表参数（例如波数精度）应该注意：每次重新设置、移动或拆卸时都要执行此操作。
3. 数据采集： 将样本夹放置在FTIR样品支架上并关闭氙灯以供测量。程序然后记录信号对于频率(即性能函数)的响应，并输出有关吸收强度和位置等信息
4. 预处理数据： 获取的原始数据经常存在一些瑕疵 - 它们可能包含很多噪声地区，也可能被视为最佳解决方案的“spike”无法轻松识别 。在检查/清洁/修剪详细信息后（例如回归），现已可以创建第一个推断模型了！
5. 创建模型： 在创建模型时需要使用软件包来执行标准化、归一化、计算重要的RFI指标（例如SNR）以及应用通用或集中核心分析工具。没有完美方法，但在与各种效果进行实验后，最好的结果是基于PLS回归。这将允许对新样品数据集进行预测。
6. 应用模型： 预测构建完成后即可开始评估它是否达到目标。从验证的角度出发并根据所选择的误差和统计参数获得准确性分数。如果存在问题，则必须继续微调模型（例如添加更多参考值/范例）。当努力收敛时，可以通过检查“幼稚”的潜在药物眼镜来确定材料含量。

总而言之，在充分了解傅里叶红外光谱仪理论知识并掌握正确操作技能下，FTIR光谱技术可以为人们提供一个强大且便捷获取有关不同材料结构成份信息的途径，并广泛应用于医学、环保等领域中对物质组成和特征研究上面.

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