[发明专利]傅立叶变换红外分光光度计

说明书

提供一种傅立叶变换红外分光光度计，无论在出现正电压的最大峰和负电压的最大峰中的哪一个最大峰的情况下都能够有效地使用A/D变换器的输入范围。傅立叶变换红外分光光度计具备：光源，其产生具有包含分析对象化合物的吸收波长的波长宽度的红外光；干涉仪，其包括固定镜和移动镜，从红外光生成干涉光；检测器，其生成与干涉光的强度相应的大小的电压，输出从该电压减去规定大小的电压所得到的电压；高通滤波器，其使来自检测器的输出电压中包含的规定频率以上的成分通过；放大部，其将来自高通滤波器的输出电压以规定倍率进行放大；以及A/D变换部，其将来自放大部的输出电压变换为数字信号。

技术领域

本发明涉及一种傅立叶变换红外分光光度计(FTIR：Fourier TransformInfrared Spectrometer)。

背景技术

在傅立叶变换红外分光法中，使用一种包括分束器、固定镜以及移动镜的迈克尔逊(Michelson)型干涉仪等干涉仪。在干涉仪中，使移动镜的位置移动来对由固定镜反射的光和由移动镜反射的光赋予光路长度差，由此能够获得与该光路长度差相应地在不同的相位发生了干涉的光。通过使移动镜依次移动并进行以下动作来获得干涉图(图1)：将具有包含试样中含有的测定对象化合物的吸收波长的波长宽度的红外光导入到干涉仪来生成干涉光，对试样照射该干涉光后测定透过光的强度，其中，该干涉图表示透过光强度相对于移动镜的移动距离的变化。通过对该干涉图进行傅立叶变换，来获得将纵轴设为强度、将横轴设为波数的功率谱(例如专利文献1～3)。

图2表示以往使用的傅立叶变换红外分光光度计的主要部分结构。傅立叶变换红外分光光度计100大致由配置在气密室101内的干涉部和配置在气密室101外的测定部构成。干涉部具备光源102、聚光镜103、准直镜104、分束器105、固定镜106以及移动镜107。另外，测定部具备抛物面镜112、试样室113、椭圆面镜115以及检测器116，在试样室113内配置试样114。

从光源102射出的红外光经由聚光镜103、准直镜104被照射到分束器105，被分束器105分割成朝向固定镜106和移动镜107的两个方向。被固定镜106和移动镜107分别反射的红外光返回到分束器105并合流，从气密室101的窗108射出后去向抛物面镜112。被抛物面镜112会聚后的光被照射到试样室113内的试样114。通过了试样114的光被椭圆面镜115会聚到检测器116的检测面上而被检测。当使移动镜107沿前后(图2的箭头M的方向)进行往复运动时，被固定镜106反射的红外光的光路长度与被移动镜107反射的红外光的光路长度之差发生变化，生成与该光路长度差相应地在不同的相位发生了干涉的红外干涉光。通过了试样114的红外干涉光被检测器116检测。

作为检测器116，例如使用具有热电元件和结型场效应晶体管的热电检测器。热电元件生成与红外光的入射光量相应的电荷来产生电流。结型场效应晶体管的栅极连接有热电元件，另外，源极连接有电阻。当入射红外光时，连接有热电元件的栅极的电压变化，从源极流出的电流量变化，连接于源极的电阻的两端的电位差变化。通过检测该电位差来获得与红外光的入射光量相应的电压值。在没有被照射红外线时，对栅极施加与从漏极至栅极的漏电流及热电元件的电阻相当的电压，在所述电阻的两端产生偏移电压。在热电检测器的情况下，从该偏移电压起的变动以正负的电压值的形式输出(在图3中用实线表示的波形)。为了与图1所示的干涉图进行区分，以下将图3所示的波形称为“减法波形”。

专利文献1：日本特开2012-7964号公报

专利文献2：日本特开2002-22536号公报

专利文献3：日本特开2003-14543号公报

专利文献4：日本特开2007-205793号公报

发明内容

发明要解决的问题