核心原理与结构

ATR（衰减全反射）机制：红外光在 ZnSe 晶体内部发生全反射，产生的倏逝波穿透紧贴晶体的样品表面（通常 1–5 μm 深度）；样品对特定波长红外光的吸收会使反射光强度衰减，从而获得样品的红外特征谱图。无需压片、溶解等复杂前处理，可直接测固体、液体、膏体、薄膜。

ZnSe ATR 模块：多为单反射 / 多反射棱镜结构（45° 入射常见），集成于 FTIR 样品仓，搭配可控压头；晶体由 CVD 法制备，呈淡黄色透明多晶，表面常镀减反膜提升光通量。

技术原理

衰减全反射ATR附件中，样品与ATR晶体的接触面积很小，通过施加压力，可以使样品与品体紧密接触，虽然红外光在ATR品体内只有一次有效反射，但仍然能得到高质量的光谱。单次反射ATR附件适用于测试固体、纤维、硬的聚合物、漆片、玻璃或金属表面的薄膜、微量液体等样品。单次反射ATR附件光路原理见上图。ATR反射附件采用的晶体，只在晶体台表面露出约3MM大小的一个小平面，故测量时尽量让样品平整的面贴合晶体。用ZNSE作为晶体材料,施加压力预设约为20公斤，可测试液体的PH范围为5~9，不能测试强酸强碱。用金刚石作为晶体材料，能承受更大的压力，可以测试坚硬的样品。金刚石具有抗化学腐蚀性，可测试液体的PH范围为1~14。除此之外,还可采用ZNSEAMTIR、GE、SI等材料作为ATR的反射晶体.

优势、适用场景与局限性

核心优势：成本低于金刚石 ATR；中红外透过率高、信噪比好；无需制样（液体直接滴加，固体轻压即可）；适合快速批量检测；与加热 / 低温附件兼容性强。

典型应用

制药：软膏、凝胶、片剂包衣、原料快速定性

高分子：塑料薄膜、橡胶、粘合剂表面成分

化工：油品、涂料、油墨、乳液的质量控制

食品：油脂、酱料、饮料的成分与变质检测

局限性：晶体较软易划伤；抗腐蚀性弱于金刚石；对强吸收样品（如高浓度深色溶液）灵敏度不及锗（Ge）ATR；不适合高磨蚀性样品（如矿石粉末）。

操作与维护要点

样品准备：固体表面平整，液体无气泡、无强腐蚀介质；清洁用无水乙醇或异丙醇，软无纺布轻擦，严禁用丙酮 / 强碱；

压力控制：使用配套压头，避免超压；粉末样品垫薄且均匀；

日常保养：测试后立即清洁晶体；长期不用密封防潮；避免剧烈温度波动；严禁用硬物触碰晶体表面；

谱图校正：定期用聚苯乙烯膜或标准液体做 ATR 背景扣除与波长校准

与其他 ATR 晶体的对比

选型与光谱仪兼容性

主流 FTIR均支持标准 ZnSe ATR 模块，可直接更换，无需重新校正光路；

若需测强吸收样品，优先选多反射 ZnSe 或 Ge ATR；若涉及强酸 / 强氧化样品，建议用金刚石 ATR；

ATR 模式的谱峰强度与波数相关（受穿透深度影响），定量分析时需采用 ATR 校正算法（如 Eriksson 校正）；同时注意背景扣除的一致性，避免因样品与晶体接触不良导致基线漂移。