傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）的出现是一次革命。它摒弃了传统色散型仪器依赖棱镜或光栅分光的思路，转而利用光的干涉现象与傅立叶数学变换，实现了灵敏度、速度与精度的飞跃。傅立叶红外检测仪（即FTIR）如今已成为材料表征、化学分析、生物研究的基石工具，其核心魅力在于：它不是“看到”光谱，而是“计算”出光谱。

干涉仪：迈克尔逊的现代演绎

FTIR的核心是迈克尔逊干涉仪：光源发出的红外光被分束器分为两束；一束射向固定镜，另一束射向移动镜；两束光反射后重新汇合，产生干涉；移动镜匀速运动，形成干涉图（Interferogram）——光强随光程差变化的时域信号。

此干涉图包含所有频率信息，但无法直接解读。

傅立叶变换：从时域到频域的魔法

通过快速傅立叶变换（FFT）算法，计算机将干涉图转换为常规的红外光谱图（吸光度vs波数）。这一过程带来三大优势：

Fellgett优势（多通道效应）：所有频率同时测量，信噪比大幅提升；

Jacquinot优势（高通量）：无狭缝限制，能量利用率高；

Connes优势（高波数精度）：激光参考信号确保波数重复性达±0.01 cm⁻¹。

仪器构成与附件生态，现代FTIR包括：

高稳定性光源（硅碳棒、能斯特灯）；精密导轨与He-Ne激光定位；多种检测器：DTGS（常温）、MCT（液氮冷却，高灵敏）；丰富采样附件：ATR（固体/液体表面）；透射（KBr压片）；漫反射（DRIFTS，粉末）；气体池（ppm级气体分析）；显微镜（微区分析）。

应用领域的广度与深度

1.高分子材料鉴定

区分PE、PP、PVC、PET等，分析添加剂、老化产物。

2.药物研发

API晶型鉴别（不同晶型红外谱图差异显著）。

3.forensic science

油漆碎片、纤维、墨水的微量物证比对。

4.半导体洁净室监控

空气中有机污染物（AMC）的ppb级检测。

5.生物组织成像

FTIR显微成像可绘制细胞中蛋白质、脂质、核酸的空间分布。

傅立叶红外检测仪的伟大，在于它将物理现象（干涉）与数学工具（傅立叶变换）结合，使人类得以“听见”分子振动的细微声响。它不仅是仪器，更是连接宏观世界与微观运动的桥梁。在这台设备中，每一次扫描，都是一场光与物质的精密对话。