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賽默飛紅外顯微鏡的設計目標是收集細微樣品的紅外光譜而不受周邊基質光譜的影響。顯微鏡可見光設計的考慮涉及放大、分辨率和反差。Zui重要的可見光考慮的是分辨率，因為如果沒有高分辨率的能力，細微的資料在較高的放大倍數下是不可見的。
該顯微鏡具有許多功能，通過使用對比增強的變化來收集樣品的高質量視覺圖象。這些特點，允許在紅外顯微鏡上完成更多的分析。紅外顯微鏡有許多提供*的空間分辨率的特征，易使用和靈活的配置。一個高品質的紅外顯微鏡必須有額外的、可見光特性，以提供優質的紅外數據。也就是說，獲得低品質視覺圖像的顯微鏡也就產生低質量的紅外圖像。好的紅外顯微鏡既提供了良好的光學(白光)性能以便使用者觀察樣品，又提供了良好的光譜學性能，從而獲得高質量的譜圖。
該儀器應用了很多先進技術，如從物鏡到觀察鏡的無限光路校正，同時查看樣品采集和視覺圖象。由于圖像信息在校準后的光束中傳送，因此無限光路校正提供了高品質的光學和紅外后的表現，而不受光學元件如過濾器和偏振片等的影響。同時樣品觀看和采集特征允許技術人員預覽譜圖的同時觀看樣本，確保準確的采樣位置從而保證了光譜圖的質量。可調光闌允許技術人員采集極小的樣品時不受周圍基質的干擾。紅外顯微鏡提供多種紅外光和可見光物鏡，為樣品采集提供了一種有效的方式來配置顯微鏡。
賽默飛紅外顯微鏡一般采用折返式光路系統。只使用一個光闌，而不是使用雙光闌，紅外光束通過光闌，照射樣品后的光束通過反射，又經過同一個光闌到達檢測器，這樣，可以使衍射光減到Zui小。因而所得到的光譜只包含所感興趣的區間的樣品信息，而不受樣品區間周圍介質的影響。
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