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Spektrale Auflösung von FT-IR-Geräten

Das Auflösungsvermögen eines Spektrometers beschreibt die Fähigkeit, zwei eng beieinander liegende Spektrallinien gerade noch zu unterscheiden.

Die spektrale Auflösung bei Fourier-Transform-IR-Geräten richtet sich nach der Spiegelverschiebung d bzw. der optischen Weglängendifferenz:

ν ˜ 2 - ν ˜ 1 = Δ ν ˜ = 1 δ

Für eine Auflösung von z.B. 4 cm-1 ist demnach ein Spiegelweg von 0,25 cm notwendig. Ein längerer Spiegelweg verbessert die Auflösung. Dabei ist aber zu beachten, dass sich die Messzeit verlängert und sich auch das Rauschen erhöht.

Apertur

Die Apertur oder auch Jacquinot-Stop ist eine variable Blende, die sich im optischen Strahlengang eines FT-IR-Spektrometers befindet. Diese Blende hat zum einen die Aufgabe, die Strahlungsintensität zu reduzieren, um eine Sättigung des Detektors zu verhindern. Außerdem lässt sich insbesondere bei kleinen Aperturwerten die Divergenz der IR-Strahlung verringern. Das kann insbesondere bei langen Spiegelwegen, also bei hohen Auflösungen, erforderlich sein.

Soll ein Spektrum mit sehr hoher Auflösung (2 cm-1 oder besser) aufgenommen werden, dann ist es nötig die Apertur zu verringern. Für Auflösungen ab 4 cm-1 und niedriger ist eine Apertur nicht notwendig.

Tab.1
Vor- und Nachteile einer Apertur
VorteileNachteile
verhindert das Überladen von Detektoren Verringerung des Signals
schneidet stark divergente Randstrahlen ab Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses
Abb.1
IR-Spektren von Benzoesäuremethylester

Die Spektren wurden alle mit der gleichen Scanzahl mit einer Auflösung von 2 cm-1 gemessen.