我一直好奇为什么傅里叶变换光谱仪在UV-NIR不常用。我认为石英光学元件也能在这个波段工作。原因出在光源吗？氙灯应该也能用吧？还是普通反射光学元件在紫外到蓝光波段到性能不好呢？
回答1
进入UV波段需要使用昂贵的氟化钙和氟化镁光学元件，而UV分光元件也非常贵。另外，大多数傅里叶变换光谱(FTS)系统使用振幅调制干涉，所以在分束镜上重叠的波前振幅决定干涉信号的调制效果和质量。这通常会使仪器更难对准，尤其是短波长，光学元件具有随波长变化的反射，所以对准受波长影响很大。总之就是很难搞。
尽管如此，这种技术仍非常有用。我从事天文物理工作，FTS被用于UV、VIS、NIR和IR波段，某些项目甚至要求在VUV波段实现极高的波长精度。光栅仪器在UV波段的成本更低，但其波长校准精度无法超越FTS，而某些等离子体/原子数据很难通过光栅分辨。
在VIS-NIR区域，氙灯确实很有用。很多地面望远镜通过碘蒸气池搜寻系外行星；这种蒸汽池是一种玻璃容器，里面装了确定量的碘蒸汽，在使用TFS仪器进行校准时要将氙灯光束通过气体池。
以上回答有些离题，但其它回答都忽略了关键事实：尽管FTS在UV波段因为高成本可能不是理想选择，但它在此波段也有很多应用。
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我能理解金属反射镜的深紫外性能不好，有些甚至在蓝光就不行。布拉格反射镜或许可行，但不确定反射带宽是否足够。不过对您的回复仍有两个疑问：
您提到氙灯在Vis-NIR很有用，为什么不包括UV(350-400 nm)呢？
如果氙灯采用交流供电，交流调制是否会扰乱傅里叶变换光谱(FTS)干涉信号？我最初认为能用廉价LED替代昂贵的热光源覆盖UV-NIR波段，但感觉交变电流可能导致LED输出波动，反而适得其反。
补充回答
反射镜没有分束镜复杂，这才是关键所在。在极端波长下实现干涉要求的分束和合束才是真正的难点！
我提到氙灯在VIS-NIR的应用是因为它适用于地面望远镜基于碘光谱的系外行星径向速度测量。根据灯泡类型和工作条件的不同，放电特性也不同，或许能用于其它事情。
我的核心观点在于：光谱学很大程度上取决于应用，正确答案永远取决于你要从光和物质的相互作用中探测哪些性质。
交流电、火花或脉冲电源可能引发问题。UV-FTS仪器通常用汞灯对准，而且必须使用专用直流电源。放电由交流电源启动，在形成充足等离子体后切换至直流供电。
回答2
原因在于UV-NIR波段不存在Felgett优势，即傅里叶变换红外光谱的复用优势。而且，从成本而言，傅里叶变换光谱技术通常比色散光谱仪昂贵，因为扫描所需的高精密运动部件总是不便宜的。Felgett优势是指当探测器噪声占主导时，傅里叶变换光谱(FTS)的信噪比可超过同等时间内扫描光谱仪的信噪比，其增幅正比于研究光谱元素数量的平方根。这种信噪比的提升源自FTS同时测量所有光谱元素的能力。
来自回答1的点评：以上观点基本正确，但有些细节需要指出。Felgett优势会消失，但你并不是通过狭缝获得高分辨率。因此，虽然信噪比不会提升，但在PMT高效率区域仍能更有效地捕捉微弱信号。而且，复用技术通常能在宽波段范围内发挥优势，尽管这种优势在短波长处更弱。但FTS的分辨率和波长校准在整个波长范围内保持恒定。色散仪器的色散特性是很非线性的，所以它们在宽波段内的很难校准，而且存在较高的不确定性。比如，如果要对比120和300纳米处的发射谱线比，并且不考虑成本，那么FTS精度的仍更好。
回答3
前面提到Felgett优势当然是相关的，但我认为还有其它原因。
在UV-VIS波段，很多材料会引起明显的偏振旋转，而这在MIR是可忽略的。当一个干涉臂中存在未知偏振变化时，干涉装置会更复杂；设想分别采用两种不同偏振片设置重复扫描，并处理两次测量之间的差异。增加偏振片就要增加成本，而额外扫描会增加测量时间并降低信噪比。
偏振旋转可能不均匀。由于材料应力，10×10毫米比色皿可能会在不同位置产生不同的旋转，因此可能还要额外购买特殊比色皿，并第三次重复扫描。
你还要处理非预期的光程差问题。所有发生干涉的光应具有相同的光程差。在FTS中，样品厚度通常小于1毫米，波长大于4微米，所以入射角和样品厚度均匀性的公差更宽，可用便宜的白炽灯和样品制作设备。在UV-VIS波段中，样品通常更厚而波长更短，所以入射角和样品均匀性公差更窄。我认为漫射光源难以满足要求，必须采用白光激光器，这将大幅增加成本。
设备还需具备极高的机械稳定性。设计一款能在普通桌面上正常工作的光谱仪虽非不可能，但成本必然很高。
回答4
UV-VIS光谱有更直接的方法。你可以用分光光度计把宽带光源转化为单色光，使其通过样品后进入探测器，或者使用白光和光栅使输出光束色散。这个波段不用依赖扫描技巧，可直接用探测器测量。
上述方法在红外光谱中同样适用且仍在使用，尽管多用于圆二色性等小众领域，且存在宽波段导致的明显缺陷。但不可否认的是，线阵探测器与光栅结合的方案确实是极高效的测量方法，我作为FTS长期用户是很羡慕的。
回答5
原因是波长采样限制。傅里叶变换光谱(FTS)依赖于干涉测量，在高频/短波长更难操作。而且，红外因为大气和水蒸气吸收存在严重噪声干扰，通过波数过采样并借助算法能滤掉这些干扰频率。
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