其原理是：光源S的兩束光通過兩對對稱的反射鏡M1M2和M3M4，分別通過樣品池和參比池，得到兩束同樣強(qiáng)度的平行光，通過M5和M6反射鏡，從而改變方向。

　　切光器勻速旋轉(zhuǎn)，樣品與參考光束交替進(jìn)入檢測器，檢測器顯示脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后通過伺服系統(tǒng)記錄。

　　如果樣本和參比光束都是空的，或者兩個(gè)光束的吸收是一樣的，檢測器上就不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。樣品存在且吸收了紅外線，則達(dá)到檢測器的樣品光束減弱，兩光束不平衡，探測器出現(xiàn)信號(hào)。當(dāng)信號(hào)被放大后，驅(qū)動(dòng)一個(gè)衰減器(梳狀或雙向剪切式)，衰減參比光束，直到參比光束到達(dá)檢測器的強(qiáng)度與樣品光束到達(dá)檢測器的強(qiáng)度相等，這就是雙光束光束光束路徑中的“光學(xué)零位自動(dòng)平衡系統(tǒng)”。衰減筆和記錄筆的驅(qū)動(dòng)相同。記錄筆也會(huì)在衰減直至平衡的過程中停止記錄。隨著樣品的吸收，當(dāng)記錄筆移動(dòng)時(shí)，光柵也會(huì)以一定的速度移動(dòng)。這樣，到達(dá)探測器的入射光波數(shù)也會(huì)隨著到達(dá)探測器的波數(shù)而變化，同時(shí)記錄紙張和光柵的同步運(yùn)動(dòng)，從而繪制出隨波數(shù)變化的紅外光譜。由于采用了這種光學(xué)零點(diǎn)法，雙光束紅外光譜儀消除了光源波動(dòng)、探測器、大氣中水、二氧化碳等因素對測量的干擾。

　　柵格紅外光譜配置有微機(jī)，由微機(jī)進(jìn)行儀器操作、控制、譜圖處理(平滑、差譜、導(dǎo)數(shù)、坐標(biāo)變換、零點(diǎn)校正等)和定量分析、譜圖檢索等，都達(dá)到了較完善的水平。盡管現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了傅里葉變換干涉紅外光譜儀時(shí)代，但是還有大量的光柵儀器仍然在使用。

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