关于红外 （IR） 显微镜
红外或FT-IR显微镜是传统光学显微镜和独特的FT-IR光谱化学鉴定的结合。
单独来看，这两种技术已经相当强大，但它们结合起来提供了对最小物质的化学检测的可能性，将光谱特征与空间分辨率相结合。
尽管如此，仍存在一些技术障碍，因为通常光学显微镜使用玻璃透镜，玻璃镜头是不允许红外光自由通过的，而这是需要通过红外光谱分析样品的。
因此，必须使用红外透明材料或克莱氏的特殊透镜。
关于FT-IR显微镜中的采样
µ-FT-IR应用的典型例子包括颗粒和最小的产品损伤、金属表面涂层、单晶研究等。
一般来说，红外显微镜可以使用与宏观样品相同的方法，即透射、反射和ATR。
然而，对于透射或透射测量，样品必须非常薄（<15µm）或可作为KBr颗粒使用，这在样品制备过程中是一个相当大的挑战。
与光谱学一样，ATR在显微镜方面具有决定性的优势，使这种无损分析方法成为标准。
关于显微镜中的 ATR
ATR 代表衰减的总反射率，通过在样品上压一个尖端非常细的晶体来实现。红外光穿过晶体，与晶体下面的样品相互作用，产生红外光谱。
需要指出的是，ATR 产生高质量几乎任何样品类型都可以获得FT-IR数据，无需事先准备。此外，在空间分辨率方面，它也会为您提供优势。
锗晶体作为一个固体浸没透镜，与透射和反射测量相比，空间分辨率提高了4倍。这样，你就可以轻松地分析小到几微米的样品。
关于 FT-IR 显微镜中的探测器
不同红外数据的比较分析。TE-MCT 和 LN-MCT 在 30 μm 孔径和 1 分钟测量时间下显示几乎相同的信噪比。
上面我们描述了如何将μ-IR用作数码相机拍照的基础只是。这是简单应用或研究的常见方法。可以想象，某些粒子越小，就越难获得漂亮的红外光谱。
这正是为什么高灵敏度探测器用于此类应用的原因。在你们中，有所谓的单点像素和成像探测器。当本页讨论显微镜时，我们将重点介绍单元素探测器，因此：DLaTGS、TE-MCT 和 LN-MCT。
您想要更多有关 FT-IR 光谱的基本信息吗？
现代FT-IR显微镜可以在同一仪器中安装多达三个探测器。
氘化镧-α-丙氨酸掺杂硫酸三甘氨酸（DLaTGS）探测器具有已知的最有效的热释电效应，是一种不需要外部冷却就能产生高质量光谱的多功能探测器。然而，一旦孔径（和样品）变得越来越小，到达探测器的光越来越少，光谱的质量就会迅速降低。
在 50 μm 以下，最好选择冷却的碲化汞（MCT） 探测器，使用热电冷却的MCT已经成为标准解决方案，因为它是连续冷却的，不需要维护。
但是，对于尺寸低于 10 μm 的最小样品，液氮冷却 MCT （LN-MCT） 是最好的选择，但当然需要一些时间来冷却和/或在长时间使用期间需要补充液氮。仍然缺少的是做 FT-IR 显微镜的最后但最强大的方法：
关于 FT-IR 成像
如果你想在空间分辨率方面进行非常详细的化学分析，那么唯一的选择就是焦平面阵列（FPA）探测器。与使用线阵列探测器的廉价解决方案相比，FPA的特点是，你在几秒钟内通过一次测量（与数码相机没什么两样）即可创建选定视场的红外图像。
在这些所谓的化学或FT-IR图像中，每个像素都拥有完整的红外光谱。通过解释FT-IR数据，可以精确评估样本的性质！使用 FPA 探测器的优点是分辨率极高（尤其是 ATR 测量）。与线阵列实验相比，它们更快、更精确、更激光校准。
FT-IR显微镜的应用
无论我们谈论的是微塑料还是技术清洁。红外显微镜是检测最小颗粒的首选方法，不仅可以通过视觉，而且可以通过随后的化学鉴定。
基本上有两种方法。第一个也是最简单的一个，是采取您的样品（例如，显示污染的表面），并直接μ-ATR分析。这种干净和快速的方法甚至可以对嵌入在复杂基质中的颗粒起作用，比如河流沉积物中的塑料。这主要应用于故障和根本原因分析。
在研究水或空气样品时，最好使用特殊过滤材料，这些材料将让红外光自由通过，因为标准材料（如硝化纤维素）将吸收大部分红外光束。然后通过透射红外光谱分析这些滤波器。这特别用于粒子分析。
FT-IR显微镜在传统用例中的应用：故障分析。
使用FT-IR显微镜分析聚合物多层层压板。
使用 FPA 探测器进行组织成像。
有关 FT-IR 显微镜的常见问题
1. 什么是FT-IR显微镜？
它是 FT-IR 测量在显微样品中的应用。因此，它结合了传统的显微镜和化学分析到一个工具。它非常适合用于故障分析和材料科学。
2. 为什么 FT-IR 显微镜需要孔径？
由于红外显微镜使用非常敏感的探测器，因此避免红外探测器饱和非常重要。此外，Apertures 允许将测量点与样品大小保持一起，以获得更好的光谱。想象一下，PET 矩阵中嵌入了 10 μm 聚乙烯片。在这种情况下，如果您使用 30 μm 的孔径而不是拟合的 10 μm 孔径，则生成的频谱将包含比 PE 污染更多的 PET 矩阵贡献。
3. FT-IR 显微镜可以分析的最小对象是什么？
这取决于使用的显微镜、探测器和测量技术。但是，配备FPA探测器并使用 ATR 显微镜HYPERION可以分析红外光衍射极限的物体，从而≤1 μm。
4. 为什么锗-ATR晶体会提高分辨率？
与许多其他 ATR 材料相比，锗具有非常高的折射率。由于它与样品直接接触，这意味着它充当固体浸入式镜头。与标准透射测量相比，这将空间分辨率提高4倍（折射率）。
5. 什么是FT-IR成像？
FT-IR 成像是创建空间分辨化学图像的一种方式。这些图像的每个像素都由一个完整的红外光谱组成。通过解释单个光谱，可以检测和评估感兴趣的样本区域。
