賽默飛紅外顯微鏡幾經(jīng)更新?lián)Q代，已由早的普通紅外顯微鏡發(fā)展到了逐點(diǎn)掃描紅外顯微鏡，又發(fā)展到現(xiàn)在應(yīng)用的線掃描或面掃描紅外顯微鏡。由于紅外顯微鏡具有放大和聚焦作用，所以它照射到樣品上的有效紅外光斑直徑可以小到100～200微米，這就為采集微量樣品或樣品表面微區(qū)的紅外光譜提供了可能，而且能夠得到高質(zhì)量的紅外光譜。所以紅外顯微鏡在化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、礦物學(xué)、醫(yī)學(xué)和法庭科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
1、系統(tǒng)組成：
紅外顯微鏡是將紅外光譜儀與光學(xué)顯微鏡聯(lián)用的系統(tǒng)。主要由紅外主機(jī)、紅外顯微鏡系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)組成。紅外顯微鏡由于其精密性，多采用干涉原理，主要部件包括邁克爾遜干涉儀、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、檢測器等。
由紅外光源發(fā)出的光經(jīng)分束器分為兩束光，一束由動鏡經(jīng)分束器反射到樣品后進(jìn)入檢測器；另一束由定鏡反射經(jīng)分束器、樣品后到檢測器，兩束光作用于樣品，并在檢測器處發(fā)生干涉。干涉儀將光源來的信號經(jīng)過樣品后以干涉圖的形式送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅里葉變換的數(shù)學(xué)處理，zui后將干涉圖還原為光譜圖。
2、工作原理：
樣品放置在紅外顯微鏡的載物臺上，光譜儀產(chǎn)生光束射向并聚焦到待測樣品，可以進(jìn)行上下高度的光路聚焦。通過調(diào)節(jié)載物臺X軸和Y軸以及調(diào)節(jié)光柵，可以確定測試的樣品以及樣品中不同的微區(qū)。
紅外顯微鏡檢測器測量出顆粒的光譜反射光束，從而對樣品進(jìn)行點(diǎn)、線、面的分子水平的掃描，可以快速、自動獲得大量的紅外光譜圖，并把測量點(diǎn)的坐標(biāo)與對應(yīng)的紅外光譜同時(shí)存入計(jì)算機(jī)。經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理便得到不同化學(xué)官能團(tuán)及化合物在微區(qū)分布的三維立體圖或平面圖，并以彩色圖像的形式顯示在屏幕上。不同顏色代表該區(qū)域某一基團(tuán)的吸光度不同。
通過成分圖像分析，可以獲得樣品的空間分辨紅外譜圖和某一微小區(qū)域內(nèi)成分圖像，從而可以分析樣品在各掃描微區(qū)的組分及結(jié)構(gòu)特征，因此可以表征樣品的結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的空間分布及其變化等。
3、測量方式：
紅外顯微鏡按其光路系統(tǒng)的差異，一般分為非同軸光路紅外顯微鏡和同軸光路紅外顯微鏡兩大類。非同軸光路紅外顯微鏡是較早推出使用的一類紅外顯微鏡，具有透射式和反射式兩種操作功能。同軸光路紅外顯微鏡是另一類紅外顯微鏡，也具有透射式和反射式兩種操作模式。也可以采用衰減全反射模式，它采用的是硅晶體。
根據(jù)紅外顯微鏡所測樣品的形態(tài)、性質(zhì)和測試要求，可以選擇透射、反射、衰減全反射三種測試模式。透射模式是測定樣品的主要方法，可提供*的信噪比，適應(yīng)于測試透光性較好的樣品，如厚度小于20μm的薄膜、固體切片；反射模式是效率較高的一種測試方法，適應(yīng)于測定背景比較光亮、光反射較強(qiáng)的樣品，如微小顆粒樣片；衰減全反射模式，在某些情況下是*的一種測量方法，適應(yīng)于測定需進(jìn)行表面成分或表面污染物分析的樣品。
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