ATR光谱的基础知识

介绍

ATR已成为收集固体材料FTIR光谱的主要方法。它几乎不需要样品制备，并且在定性和定量测量方面都是有效的。

与制备KBR颗粒进行传输光谱的较旧方法相比，出现了重要的差异。尽管在大多数能够将ATR光谱转换为变速器样频谱的商业光谱仪中，但如果分析师希望将软件转换为传输频谱，则ATR光谱与传输频谱没有直接相当，尽管软件算法可以使用。

本说明概述了ATR方法的基础知识，为分析师提供了他们最大程度地获得技术所需的信息。

ATR如何工作？

ATR的基本理论很简单。IR束从底面反射出晶体的表面，并与放置在晶体表面上的低折射率样品相互作用。记录在将样品放在晶体表面之前和之后反射的光的强度会产生样品的特征红外光谱。基本设置如图1所示。

为了确保反射光束，而不是通过ATR晶体表面透射的入射角必须高于临界角度。这取决于选择的晶体材料。Specac Quest™的固定入射角为45°，对所有ATR晶体的临界角度高于临界角度。

穿透深度

重要的是要指出，IR梁不会在晶体/样品界面上退出晶体的表面。取而代之的是，光的电源成分传播到稀有样品介质中。这被称为evanevencent波，其强度在传播到样品中时呈指数降低。结果，ATR光谱的穿透深度非常短。确切的深度取决于几个因素，包括样品类型和光的波长。

较高的频率具有较小的穿透深度，因此透射率和ATR光谱之间的一个差异是，相对于光谱的较低频率端，较高的波数的相对峰强度如图2所示。

水晶选择

可以为您的ATR晶体选择一系列材料。选择的最佳选择取决于您的应用程序。ZNSE适用于日常应用，但是应注意避免样品和点负荷，因为这会导致晶体破碎。确保晶体不会暴露于酸性或强碱性样品，因为这些可能导致有毒烟雾的形成。GE适用于具有高折射率的材料，并且由于其渗透深度较小而用于表面研究。

要了解更多信息，请确保阅读我们的技术笔记 -TN21-01。