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线性可变滤光器是楔形干涉滤光器，从一端到另一端发射波长逐渐变化。通常LVFs可以覆盖一个倍频程，也就是2.5~5.0μm或5.5~11μm 。这是最有用的两个中红外范围。现在已可以生产大小为15mm×1.5mm的该类滤光器。
从进样的角度看，利用衰减全反射（ATR）元件已成为在固体、液体和半固体上获得中红外数据的最常用方法。尽管一个点光源的辐射可以散播在阵列元件上产 生均匀的发射光，然而线光源能在ATR 样品表面及检测器阵列上产生更均匀的发射光。这种设计实质上就是5 个点光源的依次排列，它可以产生近5 倍高的信噪比。在ATR 元件表面可以产生10 次样品反射。
工作原理：红外光源发出的光通过样品室，入射到线性可变滤波片（LVF）--在不同的位置透过不同波长的光，代替光栅进行分光。透过LVF的光由线阵探测器接收，对应的象素对应特定的波长。最后得到吸收或透射测量光谱图
1 光谱性能
光谱性能随着所用 ATR 晶体材料和 LVF 波长范围的不同而不同。如上述，LVF 可以覆盖一个倍频程，例如 2.5~5.0 μm（OH/ CH 范围）、5.5~11 μm（指纹范围）和 7~14 μm（气体指纹范围）。采用氧化锆立方晶体时，LVF 覆盖的范围是2.5~5.0 μm；采用ZnS 时，LVF覆盖的范围是5.5~11 μm；采用ZnSe时，LVF 覆盖的范围是7~14 μm。
2 应用
尽管一些软件倾向于控制 VFA 光谱仪做一些常规分析处理，但VFA 光谱仪也可以像FTIR光谱仪一样使用。标准的程序如下：
1）运行源发射 / 晶体透射背景（I0）波谱；
2）运行溶剂背景（即水）波谱；
3）用于QC 时，运行标准混合物差异波谱；
4）随后运行重复波谱；
5）显示混合物中单位体积组分的相对含量或质量分数。
应该指出的是：当直接用固体或液体样品进行分析时，中红外光谱最适合在低~ 中相对含量范围内测量其浓度（在0.1% 左右时有最低的可检测浓度）。
2.1 定量分析
中红外是对产品中主要组分进行定量的理想波谱范围。例如对酸奶中碳水化合物进行定量分析。该光谱仪应用的其他例子是分析奶制品中脂肪的含量，分析菜油中顺式脂肪酸的量以及分析果汁中糖和柠檬酸的量。
2.2 材料鉴定
中红外光谱数据的一个重要应用是用于材料鉴定，通常可以将光谱仪安装在码头或生产工厂的混合室中，微型VFA 光谱仪尤其适于这种场合。生产中经常使用的材料或原材料的谱图可以存在VFA 的内存中。从而可以在3min 内得到刚刚船运来的样品的谱图，并和贮存的谱图进行自动比较以进行鉴定
2.3 过程监控（PAT）
多年来，近红外和中红外光谱一直是质量控制和过程管理的标准分析方法。绝大多数情况下，分析都是在实验室中进行。或者直接分析生产流水线上的样品，或者将吸收数据从流水线通过光纤传输到实验室光谱仪上。已有一些成功的在线红外过程监控设备，尤其是软饮料中的碳水化合物及糖度检测。但是，在红外传感器广泛用于在线测量之前，有大量的技术难题亟待解决。一个可以接受的、可立即采取的措施就是将VFA光谱仪置于距分析现场较近的位置。
VFA 光谱仪可以通过编程使样品在分析过程中按仪器的要求以直线方式排列。任何一个与标准品有差别的样品在特定波长处将出现信号偏移。样品浓度低于标准品浓度时呈正向偏移，而高于标准品浓度时呈负向偏移。图6显示了和标准品相比呈现的正负偏差的情形。
2.4 国家安全检查中白粉的鉴定
半携带式FTIR 光谱仪已经广泛用于国家安检中粉末、药丸和相似材料的鉴定。尽管这些设备在这些场合性能很好，但它们却相对庞大、笨重和昂贵。VFA 光谱仪有与FTIR光谱仪很相近的性能，然而却可以装在口袋里，价格也仅是其五分之一。该仪器产生的典型谱如 图7 所示。在将很多未知的可疑材料交由FTIR 光谱仪分析之前，警察、消防员和邮递员均可以操作该仪器得到准确的鉴定。
2.5 在线环境分析
固定波长红外滤光器现在已广泛用于污水中总油脂（TOG）和总烃（TPH）的分析中。VFA 光谱仪可对样品进行定性和定量分析。这种光谱仪使用与滤波器相似的进样方法，可在各种环境下应用。图8 显示了以透射模式应用该VFA光谱仪鉴定芳香族和脂环族的图谱。
3 结论
VFA 光谱仪在红外分析仪器的设计中是个新理念。它没有活动部件、也没有暴露于大气的光路。这类仪器体积小、稳定性好，可以在实验室内外需要进行分析的各种场所使用。VFA光谱仪可以提供材料鉴定信息及定量数据，也可在许多常规使用中替代一般的光谱仪或提供互补信息。
技术参数：
电源：12 VDC, 2.0 A
重量：.1.5 kg
尺寸：152 x 165 x 70 mm
使用温度：5°C - 60°C
环境湿度： 0 - 98%
探测器阵列： 128 像素 热电阵列
阵列响应度：5.4 - 105 V/W
标准光谱范围：5.4 - 10.8µm (1850 - 925 cm-1)； 2.5 - 4.8µm (4000 - 2000 cm-1)
分析时间：小于一分钟
通讯方式： RS232 and USB
进样元件：衰减全反射（ATR）晶体 ---ZnSe，ZnS ，立方体氧化锆
ATR 表面尺寸：50 x 16 mm
主要特点：
1，使用线性可变滤波片（LVF）代替光栅来进行分光，无活动部件、无气路，便携式
2，采用128象素红外热电探测器阵列，不需要冷却装置，性能稳定可靠，价格便宜，
3，稳定性好、体积小，操作简单
4，测量时间小于1分钟
5，可广泛应用于实验室外需要通过红外分析进行材料定性和定量分析的许多场合。
1）食品分析：反式脂肪酸含量；水中葡萄糖；饮料中酒精和糖
2）油料相关分析：生物柴油；汽油中乙醇；总甘油酯；生物柴油中自由脂肪酸和水；乙醇或甲醇中的水
3）能源工业：水中D2O；D2O中水
4）高分子聚合物：弹性薄膜分析，原料鉴定
5）环保，药物，化工，科研，作为FT-IR补充的现场测量的另一种理想的低成本选择。
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