مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه

مطيافية تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) [1] هي تقنية تُستخدم للحصول على طيف الأشعة تحت الحمراء لامتصاص أو انبعاث مادة صلبة أو ^{سائلة أو غازية} . يجمع مطياف FTIR بيانات طيفية عالية الدقة عبر نطاق طيفي واسع، من منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى البعيدة. وهذا يمنحه ميزة كبيرة مقارنةً بالمطياف التشتتي ، الذي يقيس الشدة ضمن نطاق ضيق من الأطوال الموجية في كل مرة.

ينشأ مصطلح مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه من حقيقة أن تحويل فورييه (عملية رياضية) مطلوب لتحويل البيانات الأولية إلى الطيف الفعلي.

مقدمة مفاهيمية

مخطط تداخل FTIR. تقع الذروة المركزية عند موضع ZPD ("فرق المسار الصفري" أو التأخير الصفري)، حيث تمر أكبر كمية من الضوء عبر مقياس التداخل إلى الكاشف.

تقيس تقنيات مطيافية الامتصاص (مثل مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، ومطيافية الأشعة فوق البنفسجية المرئية ) كمية الضوء التي يمتصها العينة عند كل طول موجي. ^{[ 2 ]} وأبسط طريقة للقيام بذلك، وهي تقنية "المطيافية التشتتية"، تقوم على تسليط شعاع ضوئي أحادي اللون على العينة، وقياس كمية الضوء الممتص، وتكرار العملية لكل طول موجي مختلف. وتُستخدم تقنية المطيافية التشتتية في بعض أجهزة قياس الطيف فوق البنفسجي المرئي لإجراء القياسات.

يُعدّ التحليل الطيفي بتحويل فورييه طريقةً أقلّ بديهيةً للحصول على المعلومات نفسها. فبدلاً من تسليط شعاع ضوئي أحادي اللون (شعاع مُكوّن من طول موجي واحد فقط) على العينة، تُسلط هذه التقنية شعاعًا يحتوي على ترددات ضوئية متعددة في آنٍ واحد، وتقيس مقدار امتصاص العينة لهذا الشعاع. بعد ذلك، يُعدّل الشعاع ليحتوي على توليفة مختلفة من الترددات، ما يُعطي نقطة بيانات ثانية. تُكرّر هذه العملية بسرعة عدة مرات خلال فترة زمنية قصيرة. ثمّ، يُعالج الحاسوب هذه البيانات ويُجري تحليلاً عكسيًا لاستنتاج مقدار الامتصاص عند كل طول موجي. ^{[ 2 ]}

يُنتج الشعاع الموصوف أعلاه باستخدام مصدر ضوئي واسع النطاق، يحتوي على الطيف الكامل للأطوال الموجية المراد قياسها. يسقط الضوء على مقياس تداخل مايكلسون ، وهو عبارة عن مجموعة من المرايا، إحداها تُحرّك بواسطة محرك. أثناء حركة هذه المرآة، يُحجب كل طول موجي من الضوء في الشعاع دوريًا، ثم يُمرر، ثم يُحجب، ثم يُمرر، بواسطة مقياس التداخل، نتيجةً لتداخل الموجات . تتغير الأطوال الموجية المختلفة بمعدلات مختلفة، بحيث يكون للشعاع الخارج من مقياس التداخل طيف مختلف في كل لحظة أو موضع للمرآة. ^{[ 2 ]}

كما ذُكر سابقًا، تتطلب معالجة البيانات الأولية (امتصاص الضوء لكل موضع مرآة) إلى النتيجة المرجوة (امتصاص الضوء لكل طول موجي) معالجة حاسوبية. ^{[ 2 ]} وتُعدّ المعالجة المطلوبة خوارزمية شائعة تُسمى تحويل فورييه . يحوّل تحويل فورييه مجالًا واحدًا (في هذه الحالة، إزاحة المرآة بالسنتيمتر) إلى مجاله العكسي (الأعداد الموجية بالسنتيمتر⁻¹ ⁾ . تُسمى البيانات الأولية "مخطط التداخل".

تاريخ

كان جهاز بيركن-إلمر إنفراكورد، الذي أُنتج عام 1957، أول مطياف ضوئي منخفض التكلفة قادر على تسجيل طيف الأشعة تحت الحمراء. ^[³^]^غطى هذا الجهاز نطاق الأطوال الموجية من 2.5 ميكرومتر إلى 15 ميكرومتر ( نطاق الأعداد الموجية ^من 4000 سم⁻¹ إلى 660 سم⁻¹ ). اختير الحد الأدنى للطول الموجي ليشمل أعلى تردد اهتزاز معروف ناتج عن اهتزاز جزيئي أساسي . أما الحد الأعلى، فقد فُرض نظرًا لأن عنصر التشتيت كان عبارة عن موشور مصنوع من بلورة واحدة من ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم )، والذي يصبح معتمًا عند أطوال موجية أطول من 15 ميكرومتر تقريبًا؛ عُرفت هذه المنطقة الطيفية بمنطقة ملح الطعام. استخدمت أجهزة لاحقة موشورات من بروميد البوتاسيوم لتوسيع النطاق إلى 25 ميكرومتر (400 سم⁻¹ ) ويوديد السيزيوم ^إلى 50 ميكرومتر (200 ^سم⁻¹ ) . أصبحت المنطقة الواقعة خلف 50 ميكرومتر (200 سم⁻¹ ) تُعرف بمنطقة الأشعة تحت الحمراء البعيدة؛ وعند أطوال موجية طويلة جدًا، تندمج هذه المنطقة مع ^منطقةالموجات الميكروية . تطلّبت القياسات في منطقة الأشعة تحت الحمراء البعيدة تطوير محززات حيود دقيقة القياس لاستبدال الموشورات كعناصر تشتيت، نظرًا لأن بلورات الملح معتمة في هذه المنطقة. ونظرًا لانخفاض طاقة الإشعاع، كان لا بد من استخدام كواشف أكثر حساسية من البولومتر . ومن هذه الكواشف كاشف غولاي . ومن التحديات الأخرى ضرورة استبعاد بخار الماء الجوي، لأن له طيفًا دورانيًا نقيًا مكثفًا في هذه المنطقة. كانت أجهزة قياس الطيف الضوئي للأشعة تحت الحمراء البعيدة معقدة وبطيئة ومكلفة. كانت مزايا مقياس التداخل لمايكلسون معروفة جيدًا، ولكن كان لا بد من التغلب على صعوبات تقنية كبيرة قبل أن يُصنع جهاز تجاري منها. كما تطلّب الأمر استخدام حاسوب إلكتروني لإجراء تحويل فورييه المطلوب، ولم يصبح ذلك عمليًا إلا مع ظهور الحواسيب الصغيرة ، مثل PDP-8 ، الذي أصبح متاحًا في عام 1965. وقد كانت شركة ديجيلاب رائدة في إنتاج أول مطياف FTIR تجاري في العالم (طراز FTS-14) في عام 1969. ^[¹^] أصبحت مطيافات FTIR من ديجيلاب الآن جزءًا من خط إنتاج شركة أجيلنت تكنولوجيز للجزيئات بعد أن استحوذت أجيلنت على قسم التحليل الطيفي من شركة فاريان . ^[⁴^]^[⁵^]

مقياس التداخل ميكلسون

في مقياس تداخل مايكلسون المُعدّل لتقنية FTIR، يُجمّع الضوء الصادر من مصدر الأشعة تحت الحمراء متعدد الألوان، والذي يُشبه جسمًا أسودًا ، ويُوجّه إلى مُقسّم شعاع . في الوضع المثالي، ينكسر 50% من الضوء باتجاه المرآة الثابتة، بينما ينفذ 50% باتجاه المرآة المتحركة. ينعكس الضوء من المرآتين عائدًا إلى مُقسّم الشعاع، ويمر جزء منه إلى حجرة العينة، حيث يُركّز عليها. عند خروج الضوء من حجرة العينة، يُعاد تركيزه على الكاشف. يُعرف الفرق في طول المسار البصري بين ذراعي مقياس التداخل باسم التأخير أو فرق المسار البصري (OPD). يُحصل على مخطط التداخل بتغيير فرق المسار البصري وتسجيل الإشارة من الكاشف لقيم مختلفة لهذا الفرق . يعتمد شكل مخطط التداخل في غياب العينة على عوامل مثل تغير شدة المصدر وكفاءة المُقسّم مع الطول الموجي. ينتج عن ذلك قيمة عظمى عند فرق المسار البصري الصفري، حيث يحدث تداخل بناء عند جميع الأطوال الموجية، يليها سلسلة من التذبذبات. يُحدد موضع الصفر OPD بدقة من خلال إيجاد نقطة أقصى شدة في مخطط التداخل. عند وجود عينة، يتغير مخطط التداخل الخلفي بوجود نطاقات امتصاص في العينة. ^[²^]

تستخدم أجهزة قياس الطيف التجارية مقاييس تداخل مايكلسون مع آليات مسح متنوعة لتوليد فرق المسار. والقاسم المشترك بين جميع هذه الترتيبات هو ضرورة ضمان إعادة دمج الشعاعين بدقة أثناء مسح النظام. تحتوي أبسط الأنظمة على مرآة مستوية تتحرك خطيًا لتغيير مسار أحد الشعاعين. في هذا الترتيب، يجب ألا تميل المرآة المتحركة أو تتذبذب لأن ذلك سيؤثر على كيفية تداخل الشعاعين عند إعادة دمجهما. تتضمن بعض الأنظمة آلية تعويض تضبط تلقائيًا اتجاه إحدى المرآتين للحفاظ على المحاذاة. تشمل الترتيبات التي تتجنب هذه المشكلة استخدام عاكسات زاوية مكعبة بدلًا من المرايا المستوية، حيث تتميز هذه العاكسات بقدرتها على إعادة أي شعاع ساقط في اتجاه موازٍ بغض النظر عن اتجاهه.

أثبتت الأنظمة التي يُولّد فيها فرق المسار بحركة دورانية نجاحًا كبيرًا. أحد الأنظمة الشائعة يتضمن زوجًا من المرايا المتوازية في حزمة واحدة، يمكن تدويرها لتغيير المسار دون إزاحة الحزمة العائدة. نظام آخر هو تصميم البندول المزدوج، حيث يزداد المسار في أحد ذراعي مقياس التداخل بينما ينقص في الذراع الآخر.

ثمة نهج مختلف تمامًا يتضمن إدخال قطعة إسفينية من مادة شفافة للأشعة تحت الحمراء، مثل بروميد البوتاسيوم (KBr)، في أحد الحزم الضوئية. يؤدي زيادة سمك بروميد البوتاسيوم في الحزمة إلى زيادة المسار البصري نظرًا لأن معامل انكساره أعلى من معامل انكسار الهواء. ومن عيوب هذا النهج أن تغير معامل الانكسار على مدى الأطوال الموجية يحد من دقة معايرة الطول الموجي.

قياس ومعالجة مخطط التداخل

يجب قياس مخطط التداخل من فرق المسار الصفري إلى أقصى طول يعتمد على الدقة المطلوبة. عمليًا، يمكن أن يكون المسح على أي من جانبي الصفر، مما ينتج عنه مخطط تداخل ثنائي الجانب. قد تعني قيود التصميم الميكانيكي أنه للحصول على أعلى دقة، يمتد المسح إلى أقصى فرق مسار بصري على جانب واحد فقط من الصفر.

يُحوّل مخطط التداخل إلى طيف باستخدام تحويل فورييه. يتطلب ذلك تخزينه رقميًا كسلسلة من القيم على فترات متساوية تمثل فرق المسار بين الشعاعين. لقياس فرق المسار، يُمرر شعاع ليزر عبر مقياس التداخل، مُولّدًا إشارة جيبية حيث تساوي المسافة بين القيم العظمى المتتالية طول موجة الليزر ( يُستخدم عادةً ليزر هيليوم-نيون بطول موجي 633 نانومتر ). يُمكن لهذا أن يُشغّل مُحوّلًا تناظريًا رقميًا لقياس إشارة الأشعة تحت الحمراء في كل مرة تمر فيها إشارة الليزر بالصفر. بدلاً من ذلك، يُمكن قياس إشارتي الليزر والأشعة تحت الحمراء بشكل متزامن على فترات زمنية أقصر، حيث تُحدد إشارة الأشعة تحت الحمراء عند النقاط التي تُقابل عبور إشارة الليزر للصفر عن طريق الاستيفاء. ^[⁶^] يُتيح هذا الأسلوب استخدام مُحوّلات تناظرية رقمية أكثر دقة من المُحوّلات التي يُمكن تشغيلها، مما يُؤدي إلى تقليل التشويش.

ينتج عن تحويل فورييه طيف للإشارة عند سلسلة من الأطوال الموجية المنفصلة. ويُحدَّد نطاق الأطوال الموجية التي يمكن استخدامها في الحساب بالمسافة الفاصلة بين نقاط البيانات في مخطط التداخل. وأقصر طول موجي يمكن تمييزه يساوي ضعف المسافة الفاصلة بين نقاط البيانات هذه. على سبيل المثال، مع نقطة واحدة لكل طول موجي لليزر مرجعي من نوع هيليوم-نيون عند0.633 ميكرومتر (15800 سم⁻¹ ) سيكون أقصر طول ^موجي1.266 ميكرومتر (7900 سم⁻¹ ). بسبب ظاهرة التداخل الطيفي ، تُفسَّر أي طاقة عند أطوال موجية أقصر ^على أنها قادمة من أطوال موجية أطول، ولذا يجب تقليلها بصريًا أو إلكترونيًا. تُحدَّد الدقة الطيفية، أي المسافة بين الأطوال الموجية التي يمكن تمييزها، بأقصى فرق في المسار البصري (OPD). الأطوال الموجية المستخدمة في حساب تحويل فورييه مُختارة بحيث يتناسب عدد دقيق من الأطوال الموجية مع طول مخطط التداخل من الصفر إلى أقصى فرق في المسار البصري، مما يجعل مساهماتها متعامدة. ينتج عن ذلك طيف بنقاط مفصولة بفواصل تردد متساوية.

للحصول على أقصى فرق في المسار $d،$ $سيكون$ للأطوال الموجية المتجاورة $λ1$ و $λ2$ $عدد$ $n$ و $(n+1)$ دورة على التوالي في مخطط التداخل. الترددات المقابلة هي _ν1 و _ν2 .

د = نλ ₁	و d = (n+1)λ ₂
λ ₁ = d/n	و λ ₂ =d/(n+1)
ν ₁ = 1/λ ₁	و ν ₂ = 1/λ ₂
ν ₁ = n/d	و ν ₂ = (n+1)/d
ν ₂− ν ₁ = 1/d

المسافة الفاصلة هي مقلوب أقصى مسافة بين الضلعين. على سبيل المثال، ينتج عن مسافة فاصلة قدرها 2 سم مسافة فاصلة قدرها0.5 سم⁻¹ . هذه هي الدقة الطيفية، بمعنى أن القيمة عند نقطة ما مستقلة عن القيم عند النقاط المجاورة. يمكن تشغيل معظم الأجهزة بدقة مختلفة عن طريق اختيار فرق المسار البصري (OPD) مختلف. تتميز أجهزة التحليلات الروتينية عادةً بأفضل دقة تبلغ حوالي 0.5 سم⁻¹ ^.0.5 سم ⁻¹ ، بينما تم بناء أجهزة قياس الطيف بدقة تصل إلى0.001 سم⁻¹ ^، ما يُقابل فرق مسار بصري أقصى قدره 10 أمتار. يجب تحديد النقطة في مخطط التداخل التي تُقابل فرق المسار الصفري، وذلك عادةً بافتراض أنها النقطة التي تحدث عندها الإشارة القصوى. لا يكون هذا ما يُسمى بالانفجار المركزي متناظرًا دائمًا في أجهزة قياس الطيف الواقعية، لذا قد يلزم حساب تصحيح الطور. تتلاشى إشارة مخطط التداخل مع ازدياد فرق المسار، ويتناسب معدل التلاشي عكسيًا مع عرض السمات في الطيف. إذا لم يكن فرق المسار البصري كبيرًا بما يكفي للسماح لإشارة مخطط التداخل بالتلاشي إلى مستوى ضئيل، فستظهر تذبذبات أو فصوص جانبية غير مرغوب فيها مرتبطة بالسمات في الطيف الناتج. لتقليل هذه الفصوص الجانبية، يُضرب مخطط التداخل عادةً بدالة تقترب من الصفر عند أقصى فرق مسار بصري. يُقلل هذا، الذي يُسمى بالتظليل، من سعة أي فصوص جانبية ومستوى الضوضاء على حساب انخفاض طفيف في الدقة.

لإجراء حسابات سريعة، يجب أن يساوي عدد النقاط في مخطط التداخل قوةً من قوى العدد اثنين. ولتحقيق ذلك، يمكن إضافة سلسلة من الأصفار إلى مخطط التداخل المقاس. كما يمكن إضافة المزيد من الأصفار في عملية تُسمى "ملء الأصفار" لتحسين مظهر الطيف النهائي، مع العلم أنه لا يوجد تحسن في الدقة. وبدلاً من ذلك، يُعطي الاستيفاء بعد تحويل فورييه نتيجةً مماثلة.

المزايا

هناك ثلاث مزايا رئيسية لمطياف تحويل فورييه مقارنة بمطياف المسح (التشتتي). ^{[ 1 ]}

ميزة التعدد أو ميزة فيلجيت (نسبةً إلى بيتر فيلجيت ). تنشأ هذه الميزة من جمع المعلومات من جميع الأطوال الموجية في آنٍ واحد. ينتج عن ذلك نسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى لفترة مسح محددة، وذلك في عمليات الرصد التي يحدها مستوى ثابت من ضوضاء الكاشف (عادةً في منطقة الأشعة تحت الحمراء الحرارية حيث يكون أداء الكاشف الضوئي محدودًا بضوضاء التوليد وإعادة التركيب ). بالنسبة لطيف يحتوي على m عنصر دقة، تساوي هذه الزيادة الجذر التربيعي لـ m . كما تسمح هذه الميزة بفترة مسح أقصر لدقة معينة. عمليًا، غالبًا ما يتم حساب متوسط عمليات المسح المتعددة، مما يزيد نسبة الإشارة إلى الضوضاء بمقدار الجذر التربيعي لعدد عمليات المسح.
معدل النقل أو ميزة جاكينو (نسبةً إلى بيير جاكينو ). ينتج هذا عن حقيقة أن أحادي اللون في الأجهزة المشتتة يحتوي على فتحات دخول وخروج تحد من كمية الضوء المار عبره. يتحدد معدل نقل مقياس التداخل فقط بقطر الحزمة المتوازية القادمة من المصدر. على الرغم من عدم الحاجة إلى فتحات، فإن مطيافات FTIR تتطلب فتحة للحد من تقارب الحزمة المتوازية في مقياس التداخل. وذلك لأن الأشعة المتقاربة تتغير تردداتها بتغير فرق المسار. تُسمى هذه الفتحة حاجب جاكينو. ^{[ 1 ]} بالنسبة لدقة وطول موجي محددين، تسمح هذه الفتحة الدائرية بمرور كمية أكبر من الضوء مقارنةً بالفتحة، مما ينتج عنه نسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى.
دقة قياس الطول الموجي، أو ما يُعرف بميزة كونز (نسبةً إلى جانين كونز )، تعتمد على معايرة مقياس الطول الموجي بواسطة شعاع ليزر ذي طول موجي معروف يمر عبر جهاز التداخل. هذه الطريقة أكثر استقرارًا ودقةً من الأجهزة التشتتية التي يعتمد فيها المقياس على الحركة الميكانيكية لشبكات الحيود. عمليًا، تُحدَّد الدقة بتباعد الشعاع داخل جهاز التداخل، والذي يعتمد بدوره على دقة الجهاز.

ومن المزايا الأخرى، وإن كانت طفيفة، انخفاض الحساسية للضوء الشارد، أي الإشعاع ذي الطول الموجي المحدد الذي يظهر عند طول موجي آخر في الطيف. في الأجهزة التشتتية، ينتج هذا عن عيوب في محززات الحيود وانعكاسات عرضية. أما في أجهزة تحويل فورييه، فلا يوجد ما يعادل ذلك مباشرةً، إذ يُحدد الطول الموجي الظاهري بتردد التضمين في مقياس التداخل.

دقة

يُمثل مخطط التداخل بُعد الطول. يُعكس تحويل فورييه (FT) هذا البُعد، لذا يُمثل تحويل فورييه لمخطط التداخل بُعد الطول المقلوب ([L ⁻¹ ])، أي بُعد العدد الموجي . الدقة الطيفية بوحدة سم⁻¹ ^تساوي مقلوب أقصى فرق مسار بصري (OPD) بوحدة سم. وبالتالي، يُمكن الحصول على دقة 4 ^سم⁻¹ إذا كان أقصى فرق مسار بصري 0.25 سم ؛ وهذا شائع في أجهزة FTIR الأقل تكلفة. يُمكن الحصول على دقة أعلى بكثير بزيادة أقصى فرق مسار بصري. هذا ليس بالأمر السهل، إذ يجب أن تتحرك المرآة في خط مستقيم شبه مثالي. يُعد استخدام مرايا مكعبة الزاوية بدلاً من المرايا المستوية مفيدًا، لأن الشعاع الخارج من مرآة مكعبة الزاوية يكون موازيًا للشعاع الداخل، بغض النظر عن اتجاه المرآة حول محاور عمودية على محور شعاع الضوء.

يتوفر الآن في الأسواق مطياف بدقة 0.001 ^سم⁻¹ . وتُعدّ ميزة الإنتاجية العالية مهمةً لتقنية FTIR عالية الدقة، حيث أن أحادي اللون في جهاز تشتيت الضوء ذي الدقة نفسها سيكون له فتحات دخول وخروج ضيقة للغاية .

في عام 1966، قامت جانين كونز بقياس درجة حرارة غلاف كوكب الزهرة الجوي عن طريق تسجيل طيف الاهتزاز الدوراني _لثاني أكسيد الكربون الزهري بدقة 0.1 سم⁻¹ . ^[⁷^] حاول ميكلسون نفسه فصل حزمة انبعاث خط الهيدروجين _ألفا⁽ Hα ) في طيف ذرة الهيدروجين إلى مكونيها باستخدام مقياس التداخل الخاص به. ^[¹^]^ص25

تحفيز

تقنية FTIR هي طريقة لقياس أطياف امتصاص وانبعاث الأشعة تحت الحمراء. لمناقشة أسباب قياس أطياف امتصاص وانبعاث الأشعة تحت الحمراء، أي لماذا وكيف تمتص المواد الأشعة تحت الحمراء وتبعثها، راجع مقال: مطيافية الأشعة تحت الحمراء .

عناصر

مصادر الأشعة تحت الحمراء

تُستخدم مطيافات الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) في الغالب للقياسات في نطاقي الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والقريبة. في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، من 2 إلى 25 ^{ميكرومتر} (5000-400 سم⁻¹ )، يُعد عنصر كربيد السيليكون (SiC) المُسخّن إلى حوالي 1200 كلفن (930 درجة مئوية؛ 1700 درجة فهرنهايت) ( غلوبار ) المصدر الأكثر شيوعًا . ويكون ناتجه مشابهًا لجسم أسود. أما الأطوال الموجية الأقصر في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، من 1 إلى 2.5 ميكرومتر (10000-4000 سم⁻¹ )، فتتطلب مصدرًا حراريًا أعلى، وعادةً ما يكون مصباح هالوجين-تنجستن. ويُحدَّد ناتج هذه الأجهزة، ذو الأطوال الموجية الطويلة، بحوالي 5 ^{ميكرومتر} (2000 سم⁻¹ ⁾ بسبب امتصاص غلاف الكوارتز. بالنسبة للأشعة تحت الحمراء البعيدة، وخاصة عند أطوال موجية تتجاوز 50 ميكرومتر (200 سم ⁻¹ )، فإن مصباح تفريغ الزئبق يعطي ناتجًا أعلى من المصدر الحراري. ^[⁸^]

أجهزة الكشف

تستخدم مطيافات الأشعة تحت الحمراء البعيدة عادةً كواشف كهروحرارية تستجيب لتغيرات درجة الحرارة بتغير شدة إشعاع الأشعة تحت الحمراء الساقط عليها. تتكون العناصر الحساسة في هذه الكواشف إما من كبريتات ثلاثي الغليسين المُدَوتَر (DTGS) أو تانتالات الليثيوم (LiTaO3 ₎ . تعمل هذه الكواشف في درجات حرارة الغرفة وتوفر حساسية كافية لمعظم التطبيقات الروتينية. ولتحقيق أفضل حساسية، يستغرق المسح عادةً بضع ثوانٍ. تُستخدم الكواشف الكهروضوئية المُبرَّدة في الحالات التي تتطلب حساسية أعلى أو استجابة أسرع. تُعد كواشف تيلوريد الزئبق والكادميوم (MCT) المُبرَّدة بالنيتروجين السائل الأكثر استخدامًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. باستخدام هذه الكواشف، يمكن قياس مخطط التداخل في غضون 10 مللي ثانية فقط. أما في أنظمة الأشعة تحت الحمراء القريبة، فتُعد الثنائيات الضوئية غير المُبرَّدة من زرنيخيد الإنديوم والغاليوم أو DTGS هي الخيارات الشائعة. تُستخدم مقاييس الإشعاع الحراري المصنوعة من السيليكون أو الجرمانيوم المبردة بالهيليوم السائل شديدة الحساسية في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة حيث تكون كل من المصادر ومقسمات الحزمة غير فعالة.

فاصل شعاعي

مقياس تداخل بسيط مزود بفاصل شعاع ولوحة تعويض

يُنفذ مُقسّم الحزمة المثالي ويعكس 50% من الإشعاع الساقط. ومع ذلك، ونظرًا لأن أي مادة لها نطاق محدود من النفاذية الضوئية، يمكن استخدام عدة مُقسّمات حزمة بشكل تبادلي لتغطية نطاق طيفي واسع.

في مقياس التداخل البسيط لمايكلسون، يمر أحد الشعاعين مرتين عبر مقسم الشعاع، بينما يمر الآخر مرة واحدة فقط. ولتصحيح هذا الخلل، تُضاف صفيحة تعويض إضافية بنفس السماكة.

في منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، يُصنع مقسم الحزمة عادةً من بروميد البوتاسيوم (KBr) مع طلاء أساسه الجرمانيوم يجعله شبه عاكس. يمتص بروميد البوتاسيوم بشدة عند أطوال موجية تتجاوز 25 ميكرومتر (400 ^سم⁻¹ ) ، لذا يُستخدم أحيانًا يوديد السيزيوم (CsI) أو KRS-5 لتوسيع النطاق إلى حوالي 50 ميكرومتر (200 ^سم⁻¹ ) . يُعد سيلينيد الزنك (ZnSe) بديلاً مناسبًا في حال وجود بخار الماء، ولكنه محدود إلى حوالي 20 ميكرومتر (500 ^سم⁻¹ ) .

CaF ₂ هو المادة المعتادة للأشعة تحت الحمراء القريبة، فهو أكثر صلابة وأقل حساسية للرطوبة من KBr، ولكن لا يمكن استخدامه بعد حوالي 8 ميكرومتر (1200 سم ⁻¹ ).

تعتمد مقسمات الحزم في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة في الغالب على أغشية البوليمر، وتغطي نطاقًا محدودًا من الأطوال الموجية. ^{[ 9 ]}

الانعكاس الكلي المخفف

يُعدّ الانعكاس الكلي المخفف (ATR) أحد ملحقات مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) لقياس خصائص سطح العينات الصلبة أو الأغشية الرقيقة بدلاً من خصائصها الداخلية. ويبلغ عمق اختراق ATR عادةً حوالي 1 أو 2 ميكرومتر، وذلك تبعاً لظروف العينة.

تحويل فورييه

يتكون مخطط التداخل عمليًا من مجموعة من الشدات المقاسة لقيم منفصلة لفرق المسار البصري (OPD). والفرق بين قيم فرق المسار البصري المتتالية ثابت. لذا، يلزم إجراء تحويل فورييه منفصل . ويُستخدم في ذلك خوارزمية تحويل فورييه السريع (FFT).

النطاق الطيفي

الأشعة تحت الحمراء البعيدة

طُوِّرت أولى مطيافات FTIR لنطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة. ويعود السبب في ذلك إلى التفاوت الميكانيكي اللازم لأداء بصري جيد، والذي يرتبط بطول موجة الضوء المستخدم. بالنسبة للأطوال الموجية الطويلة نسبيًا للأشعة تحت الحمراء البعيدة، يُعدّ التفاوت الذي يبلغ حوالي 10 ميكرومتر كافيًا، بينما في منطقة طيف الأشعة تحت الحمراء ذات البنية الصخرية الملحية، يجب أن يكون التفاوت أفضل من 1 ميكرومتر. كان مقياس التداخل المكعب، الذي طُوِّر في المختبر الفيزيائي الوطني ^{[ 10 ]} وسُوِّق من قِبَل شركة جروب بارسونز ، جهازًا نموذجيًا . وقد استخدم محركًا خطويًا لتحريك المرآة، مسجلاً استجابة الكاشف بعد اكتمال كل خطوة.

الأشعة تحت الحمراء المتوسطة

مع ظهور الحواسيب الصغيرة الرخيصة ، أصبح من الممكن تخصيص حاسوب للتحكم في المطياف، وجمع البيانات، وإجراء تحويل فورييه، وعرض الطيف. وقد حفز هذا التطور تطوير مطيافات FTIR لمنطقة ملح الصخور. وكان لا بد من حل مشكلات تصنيع المكونات البصرية والميكانيكية فائقة الدقة. وتتوفر الآن مجموعة واسعة من الأجهزة تجاريًا. ورغم أن تصميم الأجهزة أصبح أكثر تعقيدًا، إلا أن المبادئ الأساسية لا تزال كما هي. في الوقت الحاضر، تتحرك مرآة مقياس التداخل بسرعة ثابتة، ويتم بدء أخذ عينات من مخطط التداخل من خلال إيجاد نقاط تقاطع الصفر في أهداب مقياس تداخل ثانوي مضاء بواسطة ليزر هيليوم-نيون . في أنظمة FTIR الحديثة، لا يُشترط ثبات سرعة المرآة بشكل قاطع، طالما يتم تسجيل أهداب الليزر ومخطط التداخل الأصلي في وقت واحد بمعدل أخذ عينات أعلى، ثم إعادة استكمالهما على شبكة ثابتة، كما ابتكره جيمس دبليو. برولت . وهذا يمنح دقة عالية جدًا في عدد الموجات على طيف الأشعة تحت الحمراء الناتج ويتجنب أخطاء معايرة عدد الموجات.

الأشعة تحت الحمراء القريبة

يمتد نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة بين نطاق أطوال موجات ملح الطعام وبداية نطاق الضوء المرئي عند حوالي 750 نانومتر. ويمكن ملاحظة النغمات التوافقية للاهتزازات الأساسية في هذا النطاق. ويُستخدم هذا النطاق بشكل رئيسي في التطبيقات الصناعية مثل التحكم في العمليات والتصوير الكيميائي .

التطبيقات

يمكن استخدام تقنية مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) في جميع التطبيقات التي كانت تستخدم سابقًا مطيافًا تشتتيًا (انظر الروابط الخارجية). بالإضافة إلى ذلك، فقد فتحت الحساسية والسرعة المحسّنتان آفاقًا جديدة للتطبيق. يمكن قياس الأطياف في الحالات التي تصل فيها طاقة ضئيلة جدًا إلى الكاشف. تُستخدم مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه في مجالات البحث الجيولوجي ^{[ 11 ]} ، والكيمياء، والمواد، وعلم النبات ^{[ 12 ] ، وعلم الأحياء}^[¹³^] .

تحديد المحتوى المتطاير في المواد الجيولوجية

تُستخدم مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) بشكل شائع في الجيولوجيا لتحديد كميات المركبات المتطايرة، مثل الماء (H₂O ₎ وثاني أكسيد الكربون (CO₂ _)، في المعادن والزجاج والشوائب المنصهرة. ^{[ 14 ]} يُعدّ تحديد تركيزات هذه المركبات المتطايرة أمرًا بالغ الأهمية، إذ تؤثر هذه المركبات على ظروف تخزين الصهارة، والتبلور، وإطلاق الغازات، ونمط الثوران، وكلها عوامل تُعدّل خصائص الصهارة مثل الكثافة واللزوجة. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} في الزجاج السيليكاتي والشوائب المنصهرة، يمكن تحديد تركيزات نطاقات الامتصاص في نطاقي الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة المرتبطة بالماء _{(المذاب في المصهورات على شكل أيونات الهيدروكسيل أو بيروكسيد}_{الهيدروجين} ) ^[ 17 _] وثاني أكسيد ^{الكربون}⁽^المذاب_في المصهورات على شكل أيونات الكربونات _أو^ثاني أكسيد الكربون ₎ [ ¹⁸^]^[¹⁹^]^{باستخدام} قانون بير-لامبرت. في المعادن الجافة اسميًا، يتم قياس كميات ضئيلة من H+ لفهم تخزين المياه في الوشاح والعمليات الصهارية الأخرى.

المواد النانوية والبيولوجية

تُستخدم تقنية FTIR أيضًا لدراسة مختلف المواد النانوية والبروتينات في بيئات غشائية كارهة للماء. تُظهر الدراسات قدرة FTIR على تحديد القطبية مباشرةً في موقع مُحدد على طول السلسلة الرئيسية لبروتين غشائي. ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]} كما يُمكن تحليل خصائص الروابط في مختلف المواد النانوية العضوية وغير العضوية كميًا باستخدام FTIR. ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

المجهر والتصوير

يُتيح المجهر بالأشعة تحت الحمراء معاينة العينات وقياس أطيافها من مناطق صغيرة لا يتجاوز قطرها 5 ميكرونات. ويمكن توليد الصور بدمج المجهر مع كاشفات خطية أو ثنائية الأبعاد . تصل الدقة المكانية إلى 5 ميكرونات مع عشرات الآلاف من البكسلات . تحتوي الصور على طيف لكل بكسل، ويمكن عرضها كخرائط تُظهر شدة الإشعاع عند أي طول موجي أو توليفة من الأطوال الموجية. وهذا يسمح برؤية توزيع الأنواع الكيميائية المختلفة داخل العينة . وقد طُبقت هذه التقنية في تطبيقات بيولوجية متنوعة، بما في ذلك تحليل مقاطع الأنسجة كبديل لعلم الأنسجة المرضية التقليدي ، وفحص تجانس الأقراص الدوائية ، والتمييز بين حبوب اللقاح المتشابهة شكليًا . ^[²⁴^]

النانوية والتحليل الطيفي دون حد الانعراج

يمكن تحسين الدقة المكانية لتقنية FTIR إلى ما دون مقياس الميكرومتر من خلال دمجها في منصة مجهر المسح الضوئي للمجال القريب . تُعرف هذه التقنية باسم nano-FTIR ، وتتيح إجراء قياسات طيفية واسعة النطاق على مواد بكميات متناهية الصغر (فيروسات مفردة ومركبات بروتينية) وبدقة مكانية تتراوح بين 10 و20 نانومترًا. ^{[ 25 ]}

استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) ككاشف في الكروماتوغرافيا

تتيح سرعة تقنية FTIR الحصول على أطياف المركبات أثناء فصلها بواسطة جهاز كروماتوغرافيا الغاز. مع ذلك، فإن استخدام هذه التقنية محدود مقارنةً بتقنية GC-MS (كروماتوغرافيا الغاز - مطياف الكتلة) الأكثر حساسية. تُعدّ طريقة GC-IR مفيدةً بشكل خاص لتحديد المتماكبات، التي تتشابه كتلها بطبيعتها. أما فصل أجزاء الكروماتوغرافيا السائلة فهو أكثر صعوبةً بسبب وجود المذيب. ومن الاستثناءات البارزة قياس تفرع السلسلة كدالة لحجم الجزيء في البولي إيثيلين باستخدام كروماتوغرافيا نفاذية الهلام ، وهو أمر ممكن باستخدام مذيبات مكلورة لا تمتص في المنطقة المدروسة.

TG-IR (التحليل الحراري الوزني - مطيافية الأشعة تحت الحمراء)

يسمح قياس الغاز المتصاعد عند تسخين المادة بتحديد نوعي للأنواع لاستكمال المعلومات الكمية البحتة التي يوفرها قياس فقدان الوزن.

تحديد محتوى الماء في المواد البلاستيكية والمركبة

يُستخدم تحليل FTIR لتحديد محتوى الماء في الأجزاء البلاستيكية والمركبة الرقيقة نسبيًا، وخاصةً في المختبرات. وقد استُخدمت هذه الطرق لتحليل البلاستيك منذ زمن طويل، ثم وُسِّعت لتشمل المواد المركبة في عام 2018، عندما طُوِّرت هذه الطريقة من قِبَل كراوكليس، وجاجاني، وإيخترماير. ^{[ 26 ]} تعتمد طريقة FTIR على ذروة امتصاص نطاق الامتصاص عند حوالي5200 سم ⁻¹ ، وهو ما يتوافق مع محتوى الماء الحقيقي في المادة.

انظر أيضاً

تحويل فورييه المنفصل – دالة في الرياضيات المنفصلة – لحساب الدورية في البيانات المتباعدة بانتظام
تحويل فورييه – تحويل رياضي يعبر عن دالة الزمن كدالة للتردد
مطيافية تحويل فورييه – مطيافية تعتمد على بيانات المجال الزمني أو المكاني. صفحات تعرض أوصافًا موجزة للأهداف المراد إعادة توجيهها.
تحليل الطيف باستخدام طريقة المربعات الصغرى – طريقة حساب الدورية – لحساب الدورية في البيانات غير المتساوية التباعد

مراجع

1 2 3 4 5 غريفيث، ب.؛ دي هاسيث، ج. أ. (18 مايو 2007). مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (الطبعة الثانية ). وايلي-بلاك ويل . ISBN 978-0-471-19404-0.
1 2 3 4 5 كريشنان، كانان م. (2021). مبادئ توصيف المواد وعلم القياس ( طبعة ورقية). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 173-178 . ISBN 978-0-19-883025-2.
↑ "مقياس الطيف الضوئي ذو الحزمة المزدوجة من إنفراكورد". العلوم السريرية . 16 (2). 1957.
↑ «شركة أجيلنت تكنولوجيز تستحوذ على شركة فاريان مقابل 1.5 مليار دولار» . أجيلنت . 27 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 13 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2013 .
↑ «أكملت شركة Agilent Technologies عملية الاستحواذ على شركة Varian، مسجلةً بذلك إنجازاً تاريخياً لاثنين من رواد وادي السيليكون» . Agilent Technologies, Inc. 2010-05-14 . تاريخ الاطلاع: 2023-11-04 .
↑ برولت، جيمس و. (1996). "نهج جديد لتصميم مطياف تحويل فورييه عالي الدقة". البصريات التطبيقية . 35 (16): 2891-2896 . Bibcode : 1996ApOpt..35.2891B . doi : 10.1364/AO.35.002891 . PMID 21085438 .
↑ كونز، ج.؛ كونز، ب. (1966). "أطياف الكواكب في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام مطيافية فورييه. الجزء الأول: الأجهزة والنتائج". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 56 (7): 896-910 . Bibcode : 1966JOSA...56..896C . doi : 10.1364/JOSA.56.000896 .
↑ سميث، د. ر.؛ مورغان، ر. ل.؛ لوينشتاين، إ. ف. (1968). "مقارنة إشعاع مصادر الأشعة تحت الحمراء البعيدة". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 58 (3): 433-434 . Bibcode : 1968JOSA...58..433S . doi : 10.1364/JOSA.58.000433 .
↑ غريفيث، بي آر؛ هولمز، سي (2002). دليل التحليل الطيفي الاهتزازي، المجلد 1. تشيتشستر: جون وايلي وأولاده .
↑ شامبيرين، ج.؛ جيبس، ج. إ.؛ جيبي، هـ. إ. (1969). "تحديد أطياف معامل الانكسار بواسطة مطيافية فورييه". فيزياء الأشعة تحت الحمراء . 9 (4): 189-209 . Bibcode : 1969InfPh...9..185C . doi : 10.1016/0020-0891(69)90023-2 .
↑ سينغ، إقبال (2008-09-01). "جيولوجيا الكلى (التحليل الكمي لحصى الكلى) بواسطة "مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه"" . المجلة الدولية لأمراض المسالك البولية والكلى . 40 (3): 595–602 . doi : 10.1007/s11255-007-9327-2 . ISSN 1573-2584 . PMID 18228157. S2CID 2249696 .
↑ تساغكاريس، أ.س.؛ بيتشينسكا، ك.؛ نتاكولاس، د.د.؛ باسياس، إ.ن.؛ ويلر، ب.؛ بروستوس، س.؛ هاجسلوفا، ج. (2023-06-01). "دراسة تأثير المعالجة المسبقة للبيانات الطيفية لتقييم الأصل النباتي للعسل باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)" . مجلة تكوين وتحليل الأغذية . 119 105276. doi : 10.1016/j.jfca.2023.105276 . ISSN 0889-1575 . S2CID 257530876 .
↑ بيكر، ماثيو جيه؛ تريفيسان، خوليو؛ باسان، بول؛ بهارجافا، روهيت؛ بتلر، هولي جيه؛ دورلينج، كونراد إم؛ فيلدن، بيتر آر؛ فوجارتي، سيمون دبليو؛ فولود، نايجل جيه؛ هيز، كيلي إيه؛ هيوز، كارين؛ لاش، بيتر؛ مارتن-هيرش، بيير إل؛ أوبيناجو، بليسنج؛ سوكالينجوم، غانيش دي. (2014). " استخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه لتحليل المواد البيولوجية" . بروتوكولات الطبيعة . 9 (8): 1771-1791 . doi : 10.1038/nprot.2014.110 . ISSN 1750-2799 . PMC 4480339. PMID 24992094 .
فون أولوك ، إف دبليو؛ كينيدي، بي إم؛ شيبر، سي آي؛ كاسترو، جيه إم؛ مارتن، دي إي؛ أوز، سي؛ واتكينز، جيه إم؛ والاس، بي جيه؛ بوسكار، إل؛ بيغيه، إف؛ نيكولز، إيه آر إل؛ تافن، إتش. (2014-10-01). "تطورات في مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه للزجاج الطبيعي: من تحضير العينة إلى تحليل البيانات" . ليثوس . 206-207 : 52-64 . doi : 10.1016/j.lithos.2014.07.017 . ISSN 0024-4937 .
↑ شي، سارة؛ تاوبين، ويليام هنري؛ بلانك، تيري؛ بارث، آنا؛ راسموسن، دانيال؛ موسلام، إيف؛ لي، هيون جو؛ مينكي، ويليام (2024-07-26). "PyIRoGlass: خوارزمية بايزية مفتوحة المصدر تعتمد على طريقة ماركوف مونت كارلو لتحديد خطوط الأساس لأطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه للزجاج البازلتي الأنديزيتي" . فولكانيكا . 7 (2): 471-501 . doi : 10.30909/vol.07.02.471501 . ISSN 2610-3540 .
↑ بارث، آنا؛ بورتنياجين، مكسيم؛ ميرونوف، نيكيتا؛ هولتز، فرانسوا؛ موسلام، إيف؛ روز-كوغا، إستيل ف.؛ راسموسن، دانيال؛ تاوبين، هنري؛ غونرمان، هيلج؛ موتش، إيوان جيه إف؛ روتولو، سيلفيو جي.؛ بلانك، تيري (2024-10-01). "سريع، عنيف، وغازي: ثوران إتنا الانفجاري من الوشاح" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 643 118864. doi : 10.1016/j.epsl.2024.118864 . hdl : 10447/653474 . ISSN 0012-821X .
^ ستولبر ، إدوارد (1982/12/01). "نوع الماء في ذوبان السيليكات" . Geochimica et Cosmochimica Acta . 46 (12): 2609–2620 . دوى : 10.1016/0016-7037(82)90381-7 . ISSN 0016-7037 .
↑ ستولبر، إدوارد؛ هولواي، جون ر. (1988-03-01). "التحديد التجريبي لذوبانية ثاني أكسيد الكربون في البازلت المنصهر عند ضغط منخفض" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 87 (4): 397-408 . doi : 10.1016/0012-821X(88)90004-0 . ISSN 0012-821X .
↑ ديكسون، جاكلين إيبي؛ ستولبر، إدوارد م. (1995-12-01). "دراسة تجريبية لذوبان الماء وثاني أكسيد الكربون في السوائل البازلتية في منتصف المحيط. الجزء الثاني: تطبيقات في إزالة الغازات" . مجلة علم الصخور . 36 (6): 1633-1646 . doi : 10.1093/oxfordjournals.petrology.a037268 . ISSN 1460-2415 .
↑ مانور، جوشوا؛ فيلدبلوم، إستر س.؛ أركين، إشعيا ت. (2012). "تحديد قطبية البيئة في البروتينات بطريقة غير جراحية باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه" . مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 3 (7): 939-944 . doi : 10.1021/jz300150v . PMC 3341589. PMID 22563521 .
↑ برييل، إستر س.؛ أركين، إشعيا ت. (2018). "تبادل الهيدروجين الموضعي في بيئة غشائية مُحلل بواسطة مطيافية الأشعة تحت الحمراء". مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 9 (14): 4059-4065 . doi : 10.1021/acs.jpclett.8b01675 . PMID 29957958. S2CID 49621115 .
↑ "تعديلات الترتيب البنيوي والوظيفي والمغناطيسي في أكسيد الجرافين والجرافيت بواسطة تشعيع أيونات الذهب بطاقة 100 ميجا إلكترون فولت". مجلة فاكيوم. 182: 109700. 2020-12-01. doi:10.1016/j.vacuum.2020.109700
↑ ديبتي، م.، تش سرينيفاس، إي. رانجيث كومار، ن. كريشا موهان، سي إل براجابات، تي في تشاندراسيخار راو، شير سينغ مينا، أميت كومار فيرما، ودي إل ساستري. "دراسات طيفية باستخدام حيود الأشعة السينية، وتحليل تشتت طاقة الأشعة السينية، وتحليل طيف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، والرنين المغناطيسي الإلكتروني لجسيمات نانوية من فيريت الزنك المُستبدل بالمنغنيز والمُترسبة معًا." مجلة سيراميكس إنترناشونال 45، العدد 6 (2019): 8037-8044. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.029
↑ سكوبل، لورا؛ أوشر، سيمون جيه؛ فيتزسيمونز، مارك إف؛ أنسيل، لورين؛ كرافن، ماثيو؛ فايف، رالف إم. (2024-02-01). "تحسين طرق التصنيف لتمييز حبوب اللقاح المتشابهة شكليًا من أطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه" . مراجعة علم النبات القديم وعلم حبوب اللقاح . 321 105041. Bibcode : 2024RPaPa.32105041S . doi : 10.1016/j.revpalbo.2023.105041 . ISSN 0034-6667 .
↑Amenabar, Iban; Poly, Simon; Nuansing, Wiwat; Hubrich, Elmar H.; Govyadinov, Alexander A.; Huth, Florian; Krutokhvostov, Roman; Zhang, Lianbing; Knez, Mato (2013-12-04). "Structural analysis and mapping of individual protein complexes by infrared nanospectroscopy". Nature Communications. 4 2890. Bibcode:2013NatCo...4.2890A. doi:10.1038/ncomms3890. ISSN 2041-1723. PMC 3863900. PMID 24301518.
↑Krauklis, A. E.; Gagani, A. I.; Echtermeyer, A. T. (2018). "Near-Infrared Spectroscopic Method for Monitoring Water Content in Epoxy Resins and Fiber-Reinforced Composites". Materials. 11 (4): 586–599. Bibcode:2018Mate...11..586K. doi:10.3390/ma11040586. PMC 5951470. PMID 29641451.

External links

Infracord spectrometer photograph
The Grubb-Parsons-NPL cube interferometer Spectroscopy, part 2 by Dudley Williams, page 81
Infrared materials Properties of many salt crystals and useful links.
University FTIR lab exampleArchived 2017-01-10 at the Wayback Machine from the University of Bristol

[Griffiths-1] 1 2 3 4 5 غريفيث، ب.؛ دي هاسيث، ج. أ. (18 مايو 2007). مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (الطبعة الثانية ). وايلي-بلاك ويل . ISBN 978-0-471-19404-0.

[:0-2] 1 2 3 4 5 كريشنان، كانان م. (2021). مبادئ توصيف المواد وعلم القياس ( طبعة ورقية). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 173-178 . ISBN 978-0-19-883025-2.

[3] "مقياس الطيف الضوئي ذو الحزمة المزدوجة من إنفراكورد". العلوم السريرية . 16 (2). 1957.

[4] «شركة أجيلنت تكنولوجيز تستحوذ على شركة فاريان مقابل 1.5 مليار دولار» . أجيلنت . 27 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 13 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2013 .

[Agilent2010-5] «أكملت شركة Agilent Technologies عملية الاستحواذ على شركة Varian، مسجلةً بذلك إنجازاً تاريخياً لاثنين من رواد وادي السيليكون» . Agilent Technologies, Inc. 2010-05-14 . تاريخ الاطلاع: 2023-11-04 .

[6] برولت، جيمس و. (1996). "نهج جديد لتصميم مطياف تحويل فورييه عالي الدقة". البصريات التطبيقية . 35 (16): 2891-2896 . Bibcode : 1996ApOpt..35.2891B . doi : 10.1364/AO.35.002891 . PMID 21085438 .

[7] كونز، ج.؛ كونز، ب. (1966). "أطياف الكواكب في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام مطيافية فورييه. الجزء الأول: الأجهزة والنتائج". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 56 (7): 896-910 . Bibcode : 1966JOSA...56..896C . doi : 10.1364/JOSA.56.000896 .

[8] سميث، د. ر.؛ مورغان، ر. ل.؛ لوينشتاين، إ. ف. (1968). "مقارنة إشعاع مصادر الأشعة تحت الحمراء البعيدة". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 58 (3): 433-434 . Bibcode : 1968JOSA...58..433S . doi : 10.1364/JOSA.58.000433 .

[Griffiths2-9] غريفيث، بي آر؛ هولمز، سي (2002). دليل التحليل الطيفي الاهتزازي، المجلد 1. تشيتشستر: جون وايلي وأولاده .

[10] شامبيرين، ج.؛ جيبس، ج. إ.؛ جيبي، هـ. إ. (1969). "تحديد أطياف معامل الانكسار بواسطة مطيافية فورييه". فيزياء الأشعة تحت الحمراء . 9 (4): 189-209 . Bibcode : 1969InfPh...9..185C . doi : 10.1016/0020-0891(69)90023-2 .

[11] سينغ، إقبال (2008-09-01). "جيولوجيا الكلى (التحليل الكمي لحصى الكلى) بواسطة "مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه"" . المجلة الدولية لأمراض المسالك البولية والكلى . 40 (3): 595–602 . doi : 10.1007/s11255-007-9327-2 . ISSN 1573-2584 . PMID 18228157. S2CID 2249696 .

[12] تساغكاريس، أ.س.؛ بيتشينسكا، ك.؛ نتاكولاس، د.د.؛ باسياس، إ.ن.؛ ويلر، ب.؛ بروستوس، س.؛ هاجسلوفا، ج. (2023-06-01). "دراسة تأثير المعالجة المسبقة للبيانات الطيفية لتقييم الأصل النباتي للعسل باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)" . مجلة تكوين وتحليل الأغذية . 119 105276. doi : 10.1016/j.jfca.2023.105276 . ISSN 0889-1575 . S2CID 257530876 .

[13] بيكر، ماثيو جيه؛ تريفيسان، خوليو؛ باسان، بول؛ بهارجافا، روهيت؛ بتلر، هولي جيه؛ دورلينج، كونراد إم؛ فيلدن، بيتر آر؛ فوجارتي، سيمون دبليو؛ فولود، نايجل جيه؛ هيز، كيلي إيه؛ هيوز، كارين؛ لاش، بيتر؛ مارتن-هيرش، بيير إل؛ أوبيناجو، بليسنج؛ سوكالينجوم، غانيش دي. (2014). " استخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه لتحليل المواد البيولوجية" . بروتوكولات الطبيعة . 9 (8): 1771-1791 . doi : 10.1038/nprot.2014.110 . ISSN 1750-2799 . PMC 4480339. PMID 24992094 .

[:1-14] فون أولوك ، إف دبليو؛ كينيدي، بي إم؛ شيبر، سي آي؛ كاسترو، جيه إم؛ مارتن، دي إي؛ أوز، سي؛ واتكينز، جيه إم؛ والاس، بي جيه؛ بوسكار، إل؛ بيغيه، إف؛ نيكولز، إيه آر إل؛ تافن، إتش. (2014-10-01). "تطورات في مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه للزجاج الطبيعي: من تحضير العينة إلى تحليل البيانات" . ليثوس . 206-207 : 52-64 . doi : 10.1016/j.lithos.2014.07.017 . ISSN 0024-4937 .

[15] شي، سارة؛ تاوبين، ويليام هنري؛ بلانك، تيري؛ بارث، آنا؛ راسموسن، دانيال؛ موسلام، إيف؛ لي، هيون جو؛ مينكي، ويليام (2024-07-26). "PyIRoGlass: خوارزمية بايزية مفتوحة المصدر تعتمد على طريقة ماركوف مونت كارلو لتحديد خطوط الأساس لأطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه للزجاج البازلتي الأنديزيتي" . فولكانيكا . 7 (2): 471-501 . doi : 10.30909/vol.07.02.471501 . ISSN 2610-3540 .

[16] بارث، آنا؛ بورتنياجين، مكسيم؛ ميرونوف، نيكيتا؛ هولتز، فرانسوا؛ موسلام، إيف؛ روز-كوغا، إستيل ف.؛ راسموسن، دانيال؛ تاوبين، هنري؛ غونرمان، هيلج؛ موتش، إيوان جيه إف؛ روتولو، سيلفيو جي.؛ بلانك، تيري (2024-10-01). "سريع، عنيف، وغازي: ثوران إتنا الانفجاري من الوشاح" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 643 118864. doi : 10.1016/j.epsl.2024.118864 . hdl : 10447/653474 . ISSN 0012-821X .

[17] ستولبر ، إدوارد (1982/12/01). "نوع الماء في ذوبان السيليكات" . Geochimica et Cosmochimica Acta . 46 (12): 2609–2620 . دوى : 10.1016/0016-7037(82)90381-7 . ISSN 0016-7037 .

[18] ستولبر، إدوارد؛ هولواي، جون ر. (1988-03-01). "التحديد التجريبي لذوبانية ثاني أكسيد الكربون في البازلت المنصهر عند ضغط منخفض" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 87 (4): 397-408 . doi : 10.1016/0012-821X(88)90004-0 . ISSN 0012-821X .

[19] ديكسون، جاكلين إيبي؛ ستولبر، إدوارد م. (1995-12-01). "دراسة تجريبية لذوبان الماء وثاني أكسيد الكربون في السوائل البازلتية في منتصف المحيط. الجزء الثاني: تطبيقات في إزالة الغازات" . مجلة علم الصخور . 36 (6): 1633-1646 . doi : 10.1093/oxfordjournals.petrology.a037268 . ISSN 1460-2415 .

[20] مانور، جوشوا؛ فيلدبلوم، إستر س.؛ أركين، إشعيا ت. (2012). "تحديد قطبية البيئة في البروتينات بطريقة غير جراحية باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه" . مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 3 (7): 939-944 . doi : 10.1021/jz300150v . PMC 3341589. PMID 22563521 .

[21] برييل، إستر س.؛ أركين، إشعيا ت. (2018). "تبادل الهيدروجين الموضعي في بيئة غشائية مُحلل بواسطة مطيافية الأشعة تحت الحمراء". مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 9 (14): 4059-4065 . doi : 10.1021/acs.jpclett.8b01675 . PMID 29957958. S2CID 49621115 .

[22] "تعديلات الترتيب البنيوي والوظيفي والمغناطيسي في أكسيد الجرافين والجرافيت بواسطة تشعيع أيونات الذهب بطاقة 100 ميجا إلكترون فولت". مجلة فاكيوم. 182: 109700. 2020-12-01. doi:10.1016/j.vacuum.2020.109700

[23] ديبتي، م.، تش سرينيفاس، إي. رانجيث كومار، ن. كريشا موهان، سي إل براجابات، تي في تشاندراسيخار راو، شير سينغ مينا، أميت كومار فيرما، ودي إل ساستري. "دراسات طيفية باستخدام حيود الأشعة السينية، وتحليل تشتت طاقة الأشعة السينية، وتحليل طيف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، والرنين المغناطيسي الإلكتروني لجسيمات نانوية من فيريت الزنك المُستبدل بالمنغنيز والمُترسبة معًا." مجلة سيراميكس إنترناشونال 45، العدد 6 (2019): 8037-8044. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.029

[24] سكوبل، لورا؛ أوشر، سيمون جيه؛ فيتزسيمونز، مارك إف؛ أنسيل، لورين؛ كرافن، ماثيو؛ فايف، رالف إم. (2024-02-01). "تحسين طرق التصنيف لتمييز حبوب اللقاح المتشابهة شكليًا من أطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه" . مراجعة علم النبات القديم وعلم حبوب اللقاح . 321 105041. Bibcode : 2024RPaPa.32105041S . doi : 10.1016/j.revpalbo.2023.105041 . ISSN 0034-6667 .

[25] Amenabar, Iban; Poly, Simon; Nuansing, Wiwat; Hubrich, Elmar H.; Govyadinov, Alexander A.; Huth, Florian; Krutokhvostov, Roman; Zhang, Lianbing; Knez, Mato (2013-12-04). "Structural analysis and mapping of individual protein complexes by infrared nanospectroscopy". Nature Communications. 4 2890. Bibcode:2013NatCo...4.2890A. doi:10.1038/ncomms3890. ISSN 2041-1723. PMC 3863900. PMID 24301518.

[26] Krauklis, A. E.; Gagani, A. I.; Echtermeyer, A. T. (2018). "Near-Infrared Spectroscopic Method for Monitoring Water Content in Epoxy Resins and Fiber-Reinforced Composites". Materials. 11 (4): 586–599. Bibcode:2018Mate...11..586K. doi:10.3390/ma11040586. PMC 5951470. PMID 29641451.

سائلة أو غازية

3

[

[

[

[

[

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ] ، وعلم الأحياء

[

[ 15 ]

[ 16 ]

الكربون

18

19

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[

[ 25 ]

[ 26 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗