Infrared (IR) spectroscopy has evolved into a powerful analytical technique to probe molecular and lattice vibrations, low-energy electronic excitations and correlations, and related collective surface plasmon, phonon, or other polaritonic resonances. In combination with scanning probe microscopy, near-field infrared nano-spectroscopy and -imaging techniques have recently emerged as a frontier in imaging science, enabling the study of complex heterogeneous materials with simultaneous nanoscale spatial resolution and chemical and quantum state spectroscopic specificity. Here, we describe synchrotron infrared nano-spectroscopy (SINS), which takes advantage of the low-noise, broadband, high spectral irradiance, and coherence of synchrotron infrared radiation for near-field infrared measurements across the mid- to far-infrared with nanometer spatial resolution. This powerful combination provides a qualitatively new form of broadband spatio-spectral analysis of nanoscale, mesoscale, and surface phenomena that were previously difficult to study with IR techniques, or even any form of micro-spectroscopy in general. We review the development of SINS, describe its technical implementations, and highlight selected examples representative of the rapidly growing range of applications in physics, chemistry, biology, materials science, geology, and atmospheric and space sciences.

红外（IR）光谱技术已发展成为一种强大的分析技术，可以探测分子和晶格振动，低能电子激发和相关以及相关的集体表面等离激元，声子或其他极化共振。与扫描探针显微镜相结合，近场红外纳米光谱学和成像技术最近成为成像科学的前沿，使得能够研究复杂的异质材料，同时具有纳米级的空间分辨率以及化学和量子态光谱的特异性。在这里，我们描述了同步加速器红外纳米光谱（SINS），它利用了低噪声，宽带，高光谱辐照度，同步辐射红外辐射的相干性，用于纳米级空间分辨率的中远红外近场红外测量。这种强大的组合提供了定性的新型形式的宽带时空光谱分析，可以对纳米尺度，中尺度尺度和表面现象进行分析，而以前很难用红外技术甚至是任何形式的显微光谱法进行研究。我们回顾了SINS的发展，描述了SINS的技术实现，并重点介绍了一些示例，这些示例代表了物理，化学，生物学，材料科学，地质学以及大气和空间科学领域快速增长的应用范围。和表面现象，以前很难用红外技术甚至一般的任何形式的显微技术来研究。我们回顾了SINS的发展，描述了SINS的技术实现，并重点介绍了一些示例，这些示例代表了物理，化学，生物学，材料科学，地质学以及大气和空间科学领域快速增长的应用范围。和表面现象，以前很难用红外技术甚至一般的任何形式的显微技术来研究。我们回顾了SINS的发展，描述了SINS的技术实现，并重点介绍了一些示例，这些示例代表了物理，化学，生物学，材料科学，地质学以及大气和空间科学领域快速增长的应用范围。