近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)今的近紅外光譜儀通常采用以下六種架構(gòu)：

固定濾波器：這類儀器基于固定數(shù)量的波長進(jìn)行測量，每種波長對應(yīng)濾光輪上特定的濾光片。濾光輪在不同濾光片之間轉(zhuǎn)動時進(jìn)行讀數(shù)。

旋轉(zhuǎn)光柵/棱鏡：這類儀器利用電機(jī)在單點(diǎn)探測器上移動光柵分散的輸出（波長）。

FT-NIR：這類儀器利用邁克耳孫干涉儀技術(shù)的傅立葉交換性質(zhì)，通過移動的鏡面創(chuàng)造能夠與某個光譜形成數(shù)學(xué)相關(guān)的干涉圖樣。

線陣探測器：這類儀器利用光柵在元素數(shù)量為256或512以上的一維線性像素陣列上分散波長。

線性漸變?yōu)V光器：這類儀器利用線陣探測器前的漸變?yōu)V光元素，使特定波長能夠影響每個像素元素。

DLP?技術(shù)：數(shù)字微鏡器件（DMD）將光柵分散的光反射到單個像素探測器上。DMD可編程，且靈活度高，因此可按照任何順序或不同分辨率對波長進(jìn)行采樣。整個過程只需一次掃描即可完成。

現(xiàn)在的近紅外光譜儀比前幾代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，具有微處理器控制、高精A/D采樣、光譜電算化（帶統(tǒng)計分析）等特性。不同架構(gòu)的使用模型也有所不同：

實(shí)驗(yàn)室型：通常為的大型通用儀器。處理光譜數(shù)據(jù)的計算機(jī)可以是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)備，也可以是通過以太網(wǎng)或USB互聯(lián)的遠(yuǎn)程設(shè)備。這些計算機(jī)可對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在數(shù)秒之內(nèi)完成與分布式參考庫的對比。

便攜型：便攜式NIR光譜儀外形同實(shí)驗(yàn)室小型版本類似，可以移動，通常配備110V交流電源或12V帶反相器電源，體積通常比午餐盒略大一些，可以放在卡車后擋板上，以供現(xiàn)場或工業(yè)環(huán)境（例如農(nóng)場或礦區(qū)）中使用。

聯(lián)機(jī)型：這類專門化設(shè)備用于監(jiān)測工廠環(huán)境，通常具有特定用途。工廠安裝可能會在一條裝配線上包含多臺光譜儀，通過以太網(wǎng)或無線網(wǎng)連接到主控制設(shè)施。

手持型：手持式光譜儀的生產(chǎn)受到了廣泛關(guān)注，其特征是真正實(shí)現(xiàn)了便攜化，非常便于用戶使用。目前已推出電池供電式產(chǎn)品，體積與大型手鉆相近。這類產(chǎn)品的好處是，非常便攜，而且依靠內(nèi)置電源可以遠(yuǎn)途使用。

近紅外光譜分析儀

傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer，簡寫為FTIR Spectrometer),簡稱為傅里葉紅外光譜儀。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展前景近紅外光譜儀未來的發(fā)展前景十分樂觀?？梢詫悠愤M(jìn)行定性和定量分析，廣泛應(yīng)用于化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。

近紅外分析儀在工業(yè)上的應(yīng)用

在化學(xué)和生物領(lǐng)域中，近紅外光譜分析儀是常用的工具。這項(xiàng)技術(shù)利用了近紅外波長區(qū)域的光，通過對樣品吸收、反射和透過的光譜進(jìn)行分析，從而得出有關(guān)樣品物質(zhì)及其性質(zhì)的信息。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)學(xué)、能源等許多行業(yè)中，并取得了許多重要成果。 　　近紅外光譜分析儀是由一個輻射源（通常是電暈燈）、一個檢測器以及一個微處理器組成。在與固定光路相匹配的陣列檢測器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極管陣列（PDA）兩種類型，其中Si基CCD多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀，InGaAs基PDA檢測器則用于長波近紅外區(qū)域。當(dāng)輻射源發(fā)出一束包含多個波長的光時，樣本會吸收部分能量并產(chǎn)生反射和散射現(xiàn)象。然后檢測器會記錄下所有入射光與檢測器接收到的反過來向上散照回去所采集到的數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)傳送至微處理器內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)一步處理。