100 % Linie: Quotient zweier unter identischen Bedingungen aufgezeichneten Untergrundspektren. Im Idealfall ergibt sich eine gerade Linie bei 100 % Transmission.
Absorbanz: (engl.: absorbance, veraltet: Extinktion) Maß für die von der Probe absorbierte IR-Strahlung. In einem IR-Spektrum wird die Absorbanz in der Regel als Einheit auf der Y-Achse verwendet. Die Absorbanz wird durch das Lambert-Beersche Gesetz definiert und verhält sich linear proportional zur Konzentration.
Aliasing: Werden oberhalb der Nyquist-Frequenz gelegene Frequenzen nicht herausgefiltert, tritt die darin enthaltene Energie in Form von Artefakten unterhalb der Nyquist-Frequenz auf. Um dies zu verhindern, kann optisches und elektronisches Antialiasing verwendet werden. Gelegentlich wird davon gesprochen, dass die höheren Frequenzen "zurückgefaltet" werden.
Winkeldivergenz: Die Ausbreitung eines Infrarotstrahls bei Durchgang des FT-IR Spektrometers. Die Winkeldivergenz trägt in hochaufgelösten Spektren zum Rauschen bei und kann die erzielbare Auflösung begrenzen.
Apodization-Funktionen: (engl.) Funktionen, die zur Multiplikation von Interferogrammen benutzt werden, um die Anzahl von Seitenpeaks (treten als Artefakte auf) eines Spektrums zu reduzieren. Zu den Apodiziation-Funktionen zählen Boxcar,
Dreieck, Beer-Norton, Hanning und Bessel Funktion. Durch die Verwendung von Apodization-Funktionen wird die Auflösung des Spektrums verringert.
ATR: Die Akürzung steht für Abgeschwächte Totalreflexion. Es handelt sich um eine Methode zum Messen der Reflexion. Infrarotstrahlung trifft auf ein infrarotdurchlässiges Prisma mit hoher Brechzahl. Durch das auf der inneren Totalreflexion basierende Design wird sichergestellt, dass das Licht mindestens ein Mal an der Oberfläche des Kristalls reflektiert wird, bevor es das Prisma wieder verlässt. Die Infrarotstrahlung erzeugt ein evaneszentes Feld (exponentiell abklingend) an der Stelle der inneren Totalreflexion an der Kristalloberfläche. Mit der Oberfläche in Kontakt gebrachte Proben absorbieren das evanesezente Feld und erzeugen so ein Infrarotspektrum. Diese Methode eignet sich für flüssige und halbfeste Proben sowie Polymerfolien.
Untergrundspektrum (Nullspektrum): Einstrahlspektrum ohne Probe. Das Hintergrundspektrum dient dazu, den Beitrag von Instrumenten und Umgebung zum Spektrum zu messen. Dieser Beitrag kann aus dem Probenspektrum herausgerechnet werden, indem das Verhältnis von Einstrahlspektrum mit Probe zu Hintergrundspektrum gebildet wird.
Basislinienkorrektor (Baseline Correction): Korrektur von Spektren, in denen die Basislinie keine Gerade darstellt. Eine vom Anwender parallel zur Basislinie gezeichnete Funktion wird vom Spektrum subtrahiert.
Boxcar Truncation: Ohne Apodization haben alle Punkte bis zu den Rändern des Interferogramms gleiches Gewicht. Ist die Auflösung geringer als die kleinste Linienbreite des Spektrums, kommt es an beiden Seiten der höchsten Spitzen zu Oszillationen.
Centerburst (ZPD-Punkt): Scharfer, intensiver Teil des Interferogramms. Die Größe des Centerbursts verhält sich direkt proportional zur Menge der in den Detektor fallenden Infrarotstrahlung.
Coadding: Zusammenfügen von Interferogrammen zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses.
Kollimierung: Idealerweise ist der einfallende Strahl zylinderförmig. Strahlen mit endlichen Abmessungen erfüllen dies nicht perfekt, es kann bestenfalls die Beugungsgrenze erreicht werden. In der Realität bildet der einfallende Strahl einen Konus, der von Lichtquellen- und Aperturgröße festgelegt wird. Der Kollimierungsgrad kann sich auf das Signal zu RauschVerhältnis und die Auflösung auswirken.
Konstruktive Interferenz: Überlagerung zweier phasengleicher Wellen. Da sich die Amplituden der Wellen addieren, ist die resultierende Welle stärker als die der beiden Einzelwellen.
Destruktive Interferenz: Überlagern sich zwei Wellen, sind aber nicht in Phase, dann löschen sie sich teilweise oder ganz aus. Die Gesamtintensität ist in jedem Fall geringer als die der Einzelwellen.
Diffuse Reflexion: Tritt auf, wenn Infrarotstrahlung auf eine raue Oberfläche trifft. Das Licht wird transmittiert, absorbiert, gestreut und von der Oberfläche wieder reflektiert. Das Licht trifft aus genau einer Richtung auf die Oberfläche, das diffus reflektierte Licht verlässt die Oberfläche jedoch in alle Richtungen. Die DRIFTS-Messmethode baisert auf diesem Effekt.
Dispersive Instrumente: Infrarotspektrometer, in denen die Infrarotstrahlung mit einem Gitter oder einem Prisma vor der Detektion spektral zerlegt wird. Diese Art von Geräten war vor der Entwicklung der FT-IR Spektrometer weit verbreitet.
DTGS: Deuteriertes Triglycinsulfat. Diese pyroelektrischen Detektoren sind die in FT-IR Instrumenten am häufigsten verwendeten Detektoren. Sie zeichnen sich durch einfache Handhabung, gute Empfindlichkeit, ein breites spektrales Ansprechverhalten und hervorragende Linearität aus.
Duplikatbereich: Verhältnis des am Centerbursts am ZPD-Punkt gemessenen Signals zum kleinsten gemessenen Signal (welches für jeden Gewinn aus dem Signal-Averaging größer sein muss als das Rauschen). Da jeder Verschnitt bzw. jede Verzerrung das gesamte Spektrum betrifft, muss die Präzision des verwendeten A/D-Wandlers ausreichen, um den gesamten Bereich zu messen.
Dynamikbereich: Verhältnis des am Centerbursts am ZPD-Punkt gemessenen Signals zum kleinsten gemessenen Signal (welches für jeden Gewinn aus dem Signal-Averaging größer sein muss als das Rauschen). Da jeder Verschnitt bzw. jede Verzerrung das gesamte Spektrum betrifft, muss die Präzision des verwendeten A/D-Wandlers ausreichen, um den gesamten Bereich zu messen.
Felgett-Vorteil (Multiplex-Vorteil): Vorteil von FT-IR Spektrometern gegenüber dispersiven Geräten. Der Vorteil entsteht daraus, dass bei FT-IR Spektrometern alle Wellenlängen gleichzeitig detektiert werden.
Fourier-Transformation: (FT) Transformation, die durchgeführt werden muss, um aus einem Interferogramm ein Infrarotspektrum zu erhalten.
Interferogramm: Messergebnis eines FT-IR Spektrometers: Aufzeichnung der Detektorantwort in Abhängigkeit der optischen Wegdifferenz. Per Fourier-Transformation erhält man aus einem Interferogramm ein Infrarotspektrum.
Jacquinot (J-Stopp): Im Strahl platzierte Apertur, mit der die Divergenz auf die maximal mit der gewählten Auflösung kompatible Divergenz begrenzt wird. Bei geringerer Auflösung kann durch Entfernen der Apertur das Signal zu Rausch Verhältnis verbessert werden. Bitte beachten Sie, dass die als Jacquinot fungierende Apertur (Größe der Lichtquelle, aktiver Bereich des Detektors) in vielen Fällen keine eigene, physikalische Komponente sein muss.
Jacquinot-Vorteil: FT-IR Spektrometer haben gegenüber traditionellen Spektrometern mit Spaltapertur einen höheren Durchsatz. Der Vorteil schwankt mit der Wellenzahl und hängt (über Änderungen der Spaltbreite) von der Auflösung ab. In der Praxis wird der Vorteil auch durch die Abmessungen der Lichtquelle bestimmt.
Spiegelversatz: Abstand eines Interferometerspiegels vom ZPD-Punkt.
Normalisierung: Skalierung der Y-Achse auf Werte zwischen 0 und 1 durch Bildung des Quotienten aus allen Absorbanzwerten des Spektrums und dem größten Absorbanzwert.
Nyquist-Frequenz: Dieser Terminus ist in der Informationstheorie weit verbreitet. Wir verwenden ihn für die höchste Frequenz (kürzeste Wellenlänge), die mit einem Interferogramm gemessen werden kann. Es handelt sich um die Frequenz, die genau zwei Punkte pro Zyklus aufweist. Jeder beliebige Beitrag von höheren Frequenzen (Signal oder Rauschen) kann von einer niedrigeren Frequenz repräsentiert werden und erscheint als Alias im Spektrum.
Optische Weglänge: Produkt aus physikalischer Distanz und Brechungsindex des Mediums.
Optische Wegdifferenz: Die Differenz der von zwei Lichtstrahlen in einem Interferometer zurückgelegten optischen Pfade.
Phasenkorrektur: Softwareverfahren zum Ausgleich von Datenpunkten, die nicht genau am ZPD-Punkt gemessen werden, sowie von frequenzabhängigen Schwankungen aufgrund des Strahlteilers und Signalverstärkung. Verwendet werden Mertz- und Forman-Korrektur. Die Mertz-Korrektur ist ideal für zweiseitige Interferogramme.
Auflösung: Maß dafür, wie gut ein IR-Spektrometer eng benachbarte Objekte unterscheiden kann. Beispiel: Können 4 cm-1 voneinander entfernte Objekte gut unterschieden werden, besitzt das Spektrum eine Auflösung von mindestens 4 cm-1. Die Auflösung von FT-IR Spektrometern wird in der Regel von der maximalen optischen Wegdifferenz bestimmt.
Seitenpeaks (Seitenbänder): Spektrale Bestandteile, die an den Seiten eines Absorbanzbandes in Form von Welligkeit der Basislinie auftreten. Der Grund ist die endliche Weglängendifferenz des Spektrometers. Seitenbänder können durch Multiplikation des Interferogramms mit einer Apodization-Funktion beseitigt werden.
Einstrahlspektrum: Spektrum, das sich aus der Fourier-Transformation eines Interferograms ergibt. In Einstrahlspektren gehen die Einflüsse der Geräte, der Umgebung und der Probe ein.
Smoothing: Technische Maßnahme zur Unterdrückung von Rauschen im Spektrum. Beim Smoothing wird die durchschnittliche Absorbanz (oder Transmission) einer als "Smoothing-Fenster" bezeichneten Gruppe von Datenpunkten ermittelt und in Abhängigkeit von der Wellenzahl aufgezeichnet. Durch die Größe des Smoothing-Fensters ist die Anzahl der durchschnittlich verwendbaren Punkte und damit die Stärke der Rauschunterdrückung festgelegt.
Spektralsubtraktion: Subtraktion der Absorbanz eines Referenzspektrums von der Absorbanz eines Probenspektrums. Durch Spektralsubtraktion sollen die auf das Referenzmaterial zurückzuführenden Bänder aus dem Probenspektrum entfernt werden. Zunächst wird die Differenz der beiden Spektren ermittelt. Diese wird dann in Abhängigkeit von der Wellenzahl aufgezeichnet. Häufig wird das Referenzspektrum mit einem Subtraktionsfaktor skaliert, damit die Bänder des Referenzmaterials sich korrekt subtrahieren lassen.
Transmissionsmessung: Messmethode, bei der der Infrarotstrahl vor dem Detektieren durch die Probe fällt. Um Absorbanzwerte im messbaren Bereich zu erhalten, müssen die Proben typischerweise geglättet oder verdünnt geglättet werden.
Wellenlänge: Distanz zwischen zwei benacharten Schwingungszügen einer Lichtwelle.
Wellenzahl: 1/Wellenlänge. Die Dimension der Wellenzahl ist cm-1 und wird häufig als Einheit der X-Achse in einem Infrarotspektrum verwendet.
1 mm = 1.000 nm = 10.000 cm-1
5 mm = 5.000 nm = 2.000 cm-1
ZPD (Zero Path Difference): Position des Spiegels, bei dem die Differenz der optischen Pfade der beiden Strahlen in einem Interferometer null beträgt. Am ZPD-Punkt (auch Centerburst) ist das Detektorsignal häufig sehr stark.