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傅立葉紅外線光譜儀 (FT-IR)原理及應用Fourier Transform Infrared spectrometer 一.原理 1.IR原理 2.IR分子振動原理 3.分子振動模式 4.分子振動光譜種類 5.反射原理 6.FTIR原理二.FTIR連接技術及應用三.廠內應用 I R 原 理 紅外線光譜學(IR)的原理是分子中的原子間產生振動和轉動模式時，吸收了適當的能量，而產生的光譜學。 I R 分 子 振 動 理 論 Quantum Theory 分子振動模式 一個分子的IR吸收光譜具有多個波長吸收峰，但並不是所有的振動皆有IR吸收，必須是有偶極矩變化的振動，才有IR吸收光譜的產生。 振 動 模 式 水的3個振動模式: 分子振動的光譜種類 一般分子間基本振動(fundamental) 分子的倍頻(overtone) 分子的合頻 (combination band): 反 射 原 理 正 反 射 正反射(Specular Reflectance) : IR的入射角，等於折射角的反射模式，適用於平滑表面 的樣品。如: 琢磨後的寶石，金屬表層薄膜，光滑薄膜, 鏡子, polished金屬, 半導體的晶圓等.. 散 射 散射(diffuse Reflectance): IR光照射樣品上，產生各種反射光，一般樣品為粗糙面會發生在粉末和粗燥表面 全 反 射 全反射:利用紅外光進入高折射率的ATR晶體中，產生全反射現象而得到紅外光光譜 全 反 射 F T I R 原 理 傅 利 葉 轉 換 K B R 試 片 製 作 FTIR 連 接 技 術 機台簡介 FTIR FTIR 配 件 F T I R 環 化 率 測 定 環 化 率 計 算 方 式 SAMPLE＝A＝1380cm-1/1500cm-1 標 準 品 ＝B＝1380cm-1/1500cm-1 環 化 率 ＝（ A/B）＊100﹪ Microscope FT-IR 不 良 品 分 析 FTIR異物分析 FTIR異物分析 報告完畢 * * m為兩者的平均分子量 k為兩原子間的彈性常數 Hook’s Law h為Planck`s constant v為頻率 n為皆數 分子振動的方式約分為兩種: 1.伸縮 2.彎曲 反射現象:光經由樣品表面幅射(radiation) 出來的現象 *正反射(specular) *散射(diffuse) *全反射(ATR) 反射機制: 散射機制: 全反射機制: Sample Diamond 單點式 Sample (n2) IRS crystal (n1) 多點式全反射 Sample (n2) IRS crystal (n1) 多點式全反射 * λ為入射波長 * θ為入射角 * n1為晶體之折射率 * n2為樣品之折射率 dp = λ 2?n1?sin?2 -(n2/n1)2 ?1/2 (1) IR入射深度: 傅利葉轉換紅外光譜法(FT-IR)，是利用干涉儀產生干涉波，照射至樣品後，再由電腦轉換成紅外光光譜 干涉訊號產生 : 經傅利葉轉換後圖譜: 研磨方式: 1.手動研磨 2.自動研磨裝置? 3.溼式研磨法? 4.冷凍研磨法 1.FT-IR/Microscope 2.TGA/FT-IR 3.GC/FT-IR 4.FT-IR/Raman Microscope FTIR FTIR 光源行進方向及機制 反射式配件 穿透式配件 SAMPLE放置處 下壓力刻度 升降轉軸 n PAA,Polyamic acid n + 2nH2O 200 ~ 300℃ 聚合成PI膜 電測不良品 剖片後挑出 確認異物位置 去除膜面 (去除PI) Microscope FTIR測試