傅里葉變換紅外光譜儀因?yàn)閷捁庾V的特點(diǎn)，對(duì)紅外窗口材料的選擇比較嚴(yán)格。目前，熒颯光學(xué)有十多種不同的紅外窗片材料可供選擇，每種材料都有其自身的特性。在選擇適合您應(yīng)用需求的窗片材料時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)因素：要研究的光譜范圍、樣品與窗片的化學(xué)性質(zhì)、窗片的物理性質(zhì)，以及針對(duì)特定需求下的相對(duì)成本。

影響透射池（不包括樣品）能量透過率的因素有：窗片的透射范圍、窗片的有效厚度、窗片表面反射引起的能量損失，以及使用過程中的能量損耗，如劃痕和起霧等。下面列出的有效透射范圍是在單個(gè)窗片的透射水平下降到50%時(shí)確定的。相同材料的情況下，薄的窗片可以透射到更低的波數(shù)。當(dāng)使用具有高折射率的窗片時(shí)，由于窗片的反射，會(huì)有顯著的能量損失，并且會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的正弦波，稱為干涉條紋。這些干涉條紋是由紅外光透射樣品池平行窗片材料的內(nèi)反射相互干涉引起的。條紋的強(qiáng)度由材料的折射率決定，折射率越大，條紋越強(qiáng)。池內(nèi)窗片之間的空氣間隙決定了條紋的頻率，小間隙（比如0.015毫米光程池）會(huì)產(chǎn)生高頻條紋，大間隙（比如0.50毫米光程池）會(huì)產(chǎn)生低頻條紋。干涉條紋對(duì)于計(jì)算透射池的光程非常有用。

在選擇特定應(yīng)用的合適窗片時(shí)，需要考慮的一個(gè)重要因素是樣品和窗片的化學(xué)性質(zhì)。與池內(nèi)窗片發(fā)生反應(yīng)的樣品會(huì)侵蝕內(nèi)表面。相對(duì)水溶性以及會(huì)侵蝕窗片表面的常見樣品或溶劑通常會(huì)在屬性列表中列出。溶解度數(shù)據(jù)是在室溫并處于平衡條件下，每100毫升水中能溶解的該材料的克數(shù)。另外，不能將水中的溶解度與窗片材料的吸濕性程度混淆。吸濕性材料容易從大氣中吸收水分，導(dǎo)致窗片起霧或變得不透明。

理想的窗片材料還必須與樣品的物理性能相兼容，例如硬度。對(duì)于非常硬的樣品，不應(yīng)使用軟質(zhì)的窗片材料。大多數(shù)測(cè)量硬度的方法都是基于用規(guī)定形狀的壓頭并以一定壓力按壓材料。壓頭的形狀決定了該方法的類別，一般分為為布氏（Brinell）、維氏（Vickers）、努氏（Knoop）等硬度測(cè)試方法。硬度測(cè)量值會(huì)隨著施加的壓力、壓力持續(xù)時(shí)間以及加壓和釋放的速度而有所不同。這種可變性取決于材料的蠕變、冷流和微小裂紋緩解應(yīng)力的特性。一些較軟的材料，如溴化鉀和氯化鈉，在被腐蝕或劃傷后可以手工重新拋光。而像硅和藍(lán)寶石這類非常硬的材料，雖然可以抵抗劃痕，但手工重新拋光卻極其困難。

透射池一般分為兩種：密封固定光程池、可拆卸池。

密封池具有精確對(duì)齊的窗口，光程固定。它由一個(gè)鉆孔窗口和一個(gè)未鉆孔窗口密封在一起組成。窗片之間由一個(gè)金屬墊片隔開，該墊片決定了光程長(zhǎng)度。窗口平行，光程長(zhǎng)度固定，因此可以輕松對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以進(jìn)行定量測(cè)量和其他精確的光譜分析。密封池可以用于高揮發(fā)性的樣品，而沒有泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

可拆卸池是密封池的一種實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的替代品，能夠輕松更換池中的的窗片。這些池同樣由一個(gè)鉆孔窗片、一個(gè)未鉆孔窗片、一個(gè)間隔墊片（通常為Teflon材料）和一個(gè)密封圈組成。當(dāng)用于測(cè)量粘稠或難以清潔的樣品時(shí)，可拆卸池的價(jià)值就體現(xiàn)了，因?yàn)樗鼈兛梢院苋菀椎夭鹦?、清潔和重新組裝。當(dāng)有些應(yīng)用所需的光程長(zhǎng)度未知，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來確定時(shí)，可拆卸池是非常好的選擇?？刹鹦冻乜梢酝ㄟ^更換間隔墊片來改變其光程長(zhǎng)度。

硫系玻璃是制造中紅外光纖的最佳材料。這種硫系光纖由AsSeTe玻璃組成，具有化學(xué)惰性和中紅外透過性。其適用的pH范圍為1-9。

AMTIR（Amorphous Material Transmitting Infrared Radiation非晶態(tài)紅外透射材料）GeAsSe玻璃不溶于水，在酸性溶液中具有很強(qiáng)的耐腐蝕能力。如果長(zhǎng)期暴露（一周），它會(huì)在堿性溶液中溶解。該材料最高可使用溫度達(dá)300°C。是一種良好的衰減全反射（ATR）材料。

氟化鋇（BaF?）的透射范圍比氟化鈣（CaF?）更寬。由于氟化鋇容易因熱沖擊或機(jī)械沖擊而發(fā)生解離，因此在使用時(shí)須小心謹(jǐn)慎。與氟化鈣相比，氟化鋇的使用溫度范圍較窄，在500°C時(shí)會(huì)與空氣發(fā)生反應(yīng)，最高使用至800°C（在干燥的空氣中）。此外，氟化鋇不應(yīng)與銨鹽溶液一起使用。氟化鋇常被用于紅外透射池窗口。

氟化鈣（CaF?）是已知最堅(jiān)硬的晶體材料之一，特別適用于高壓池。它能耐受大多數(shù)酸和堿的腐蝕。在室溫下，氟化鈣不吸濕，但在高溫下會(huì)與空氣發(fā)生反應(yīng)。若保持干燥狀態(tài)，該晶體可以在900°C高溫下使用。需要注意的是，氟化鈣不應(yīng)與銨鹽溶液一起使用。氟化鈣常用于紅外透射池窗口。

碲化鎘易受到氧化劑的侵蝕，并且微溶于酸。碲化鎘硬度比硫化鋅（ZnS）和硒化鋅（ZnSe）低。碲化鎘適用于紅外透射窗口和衰減全反射（ATR）元件。

光學(xué)型CVD生長(zhǎng)鉆石在4000至400 cm^-1的紅外波段具有良好的透光性，其光譜中存在清晰的2600至1600 cm^-1的本征分子振動(dòng)特征峰和指紋區(qū)。這種金剛石特別適用于高壓和強(qiáng)腐蝕性工作環(huán)境。

鍺是一種堅(jiān)硬且脆的物質(zhì)。由于高反射損耗，它的透光率較低。鍺可溶于熱硫酸和王水，但不溶于水，是良好的衰減全反射（ATR）材料。

KRS-5經(jīng)常用于衰減全反射（ATR）晶體，因?yàn)樗哂休^寬的光譜范圍、高折射率且不易斷裂。它微溶于水，可溶于堿，不溶于酸。這種材料不應(yīng)與銨鹽溶液一起使用。KRS-5是有毒的，但只有是在吸入粉塵或傷口接觸到粉塵時(shí)才會(huì)產(chǎn)生危害。KRS-5可窗口材料和ATR材料。

溴化鉀是一種非常有用的材料，因?yàn)樗采w的光譜范圍比氯化鈉（NaCl）更寬。溴化鉀具有良好的抗熱沖擊性和機(jī)械沖擊性能。雖然KBr窗片易于拋光加工，但相比NaCl更容易受潮。溴化鉀常用于紅外透射池窗口的制作。

石英主要用于紫外-可見（UV-Vis）和近紅外（NIR）光譜區(qū)域。紅外級(jí)石英具有高純度和極低的羥基（OH）含量。石英不溶于水。

藍(lán)寶石，單晶氧化鋁，是一種非常堅(jiān)硬的材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有雙折射特性。藍(lán)寶石會(huì)受到濃酸和濃堿的侵蝕。

光學(xué)級(jí)硅（Si）與鍺（Ge）非常相似，具有更好的抗機(jī)械沖擊和熱沖擊性能。硅可溶于氫氟酸和硝酸的混合溶液。硅被用作衰減全反射（ATR）材料以及紅外透射池窗口材料。

硫化鋅材料主要有兩種類型。第一種是通過化學(xué)氣相沉積法制備的硫化鋅（CVD ZnS），它在1640 cm^-1處有一個(gè)水吸收帶，這會(huì)對(duì)衰減全反射（ATR）測(cè)試產(chǎn)生干擾。第二種專用于衰減全反射（ATR）和漫反射晶體，因?yàn)樗鼪]有水吸收帶。硫化鋅不溶于水，但易受到強(qiáng)氧化劑侵蝕。硫化鋅具有良好的抗熱沖擊性和機(jī)械沖擊性能。