Φασματοσκοπία Υπέρυθρης Μετασχηματισμού Fourier

Ο στόχος οποιασδήποτε φασματοσκοπίας απορρόφησης (φασματοσκοπία FTIR, φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού ("UV-Vis"), κ.λπ.) είναι να μετρήσει πόσο καλά ένα δείγμα απορροφά το φως σε κάθε μήκος κύματος. Ο πιο απλός τρόπος για να γίνει αυτό, η τεχνική της "φασματοσκοπίας διασποράς", είναι να εστιάσετε μια μονοχρωματική δέσμη φωτός σε ένα δείγμα, να μετρήσετε πόσο από το φως απορροφάται και να επαναλάβετε για κάθε διαφορετικό μήκος κύματος. (Έτσι λειτουργούν τα φασματόμετρα UV-Vis, για παράδειγμα.)

Η φασματοσκοπία μετασχηματισμού Fourier είναι ένας λιγότερο διαισθητικός τρόπος για να ληφθούν οι ίδιες πληροφορίες. Αντί να εστιάσει μια μονοχρωματική δέσμη φωτός στο δείγμα, αυτή η τεχνική εστιάσει μια δέσμη που περιέχει πολλές διαφορετικές συχνότητες φωτός ταυτόχρονα και μετρά πόσο από αυτήν τη δέσμη απορροφάται από το δείγμα. Στη συνέχεια, η δέσμη τροποποιείται ώστε να περιέχει έναν διαφορετικό συνδυασμό συχνοτήτων, δίνοντας ένα δεύτερο σημείο δεδομένων. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται πολλές φορές. Στη συνέχεια, ένας υπολογιστής λαμβάνει όλα αυτά τα δεδομένα και εργάζεται αντίστροφα για να συμπεράνει ποια είναι η απορρόφηση σε κάθε μήκος κύματος.

Η δέσμη που περιγράφεται παραπάνω παράγεται ξεκινώντας με μια πηγή φωτός ευρείας ζώνης—μία πηγή που περιέχει το πλήρες φάσμα των μηκών κύματος που πρόκειται να μετρηθούν. Το φως λάμπει σε μια συγκεκριμένη διαμόρφωση κατόπτρων, που ονομάζεται συμβολόμετρο Michelson, που επιτρέπει σε ορισμένα μήκη κύματος να διέρχονται αλλά εμποδίζει άλλα (λόγω παρεμβολής κύματος). Η δέσμη τροποποιείται για κάθε νέο σημείο δεδομένων μετακινώντας έναν από τους καθρέφτες. Αυτό αλλάζει το σύνολο των μηκών κύματος που διέρχονται.

Όπως αναφέρθηκε, απαιτείται επεξεργασία μέσω υπολογιστή για να μετατραπούν τα ακατέργαστα δεδομένα (απορρόφηση φωτός για κάθε θέση κατόπτρου) στο επιθυμητό αποτέλεσμα (απορρόφηση φωτός για κάθε μήκος κύματος). Η απαιτούμενη επεξεργασία αποδεικνύεται ότι είναι ένας κοινός αλγόριθμος που ονομάζεται μετασχηματισμός Fourier (εξ ου και το όνομα "φασματοσκοπία μετασχηματισμού Fourier"). Τα ακατέργαστα δεδομένα ονομάζονται μερικές φορές "συμβολόγραμμα".

Παραδοσιακά, τα φάσματα FTIR των συμπολυμερών κατά συστάδες PS-PEO προσροφήθηκαν στο άκρο σε πορώδη αλουμίνα μέσου μεγέθους πόρων 200 nm από ένα διάλυμα επώασης σε συγκέντρωση 0,5 mg/mL σε τολουόλιο. Χρόνος προσρόφησης: 24 ώρες. Η προσροφημένη ποσότητα μειώνεται απότομα για τα πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους. Τα φάσματα έχουν μετατοπιστεί για λόγους σαφήνειας.