在红外光谱的量测上,傅利叶转换光谱仪有一些优于色散式系统光谱仪的特点:
The multiplex(or Fellegett)advantage
在1958年,P. Fellegett提出此项优点,指出在相同的灵敏度、分辨率和频率范围之下,
FTIR光谱所需的扫瞄时间远低于色散式系统光谱。在讯杂比(signal-to-noise)S/N中,
讯号(S)和总扫瞄时间T成正比,噪声(N)则和 成正比,则色散式光谱仪和FTIR光谱仪
的讯杂(signal-to-noise)可分别写成(S/N)FTIR 和(S/N)Dispersive ,其中n为色
散式光谱仪的解析单元(resolution element),由此可知FTIR光谱的S/N比色散式光谱
仪好 。例如:频率4000到400 cm-1范围的光谱,在分辨率为1 cm-1时n值为3600,改善的
情况为好 =60,所以在相同的S/N下,色散式光谱仪要花10分钟,而在FTIR光谱仪中只要花10秒即可达到。
The throughput (or Jacquinot)advantage
在色散式光谱仪中,光源距焦在狭缝上,虽然狭缝越小鉴别率越佳,但因通过狭缝的能量
受到限制,也使得侦测到的讯号非常的弱。而在FTIR光谱仪中,所有光束路径完全没有用
到狭缝,侦测到的能量较高,因此发展运用在能量受到限制的远红外光区。
上面两项优点为FTIR的重要特征,让讯杂比大大地增加,提升光谱图的准确度。
光谱的全部范围扫瞄可一次完成
在色散式仪器的扫瞄过程中,必须不断地转动色散光栅来来变换不同的扫瞄频率,并且单
一光栅并不适用于所有光区,在更换时会有光谱不连续的情形。
The Connes Advantage
在仪器中装设He-Ne雷射担任频率校订的工作,利用其频率精确及稳定的特性,测得干涉
条纹变化而得知镜子的移动,进而可修正干涉仪的光谱频率。以此方式所测得的光谱,
精确度可达0.001 cm-1以上。
鉴别率
色散式仪器中的狭缝跟分辨率有关,不同频率的光会有不同的分辨率;干涉仪的分辨率跟
可动镜的最大位移有关,若速率保持固定的话,则在所有频率的分辨率会相同。
傅利略转换光谱仪的分辨率跟镜子的移动有关
Δ 1/δ
其中,Δ 为分辨率,δ为镜子移动的最大距离。因此,分辨率为1 cm-1,则镜子移动最
大距离为1 cm,若分辨率为0.01 cm-1时,则镜子移动距离则需100 cm,只要镜子移动距
离够长,则可得到的分辨率越高。
Negligible Stray Light
因为干涉仪会调制光的频率,所以不会有色散仪中所出现杂散光的情形。