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近红外光谱技术及其应用简介
来源:http://www.lab-spectrum.com/   作者:紫外可见分光光度计    更新日期:2016-09-28 08:46:34   
摘要:近红外光谱技术及其应用简介

近红外光谱技术及其应用简介

近红外光谱技术( NIR)是一种高效快速的现代分析技术,它综合运用了计算机技术、光谱技术和化学计量学等多个学科的最新研究成果,以其独特的优势在多个领域得到了日益广泛的应用。并已逐渐得到大众的普遍接受和官方的认可。
近红外区域按ASTM定义是指波长在780-2526nm范围内的电磁波,是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱,谱带重叠,解析复杂,受当时的技术水平限制,近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪。直到20世纪50年代,随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作,使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期,随着各种新的分析技术的出现,以及经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点,使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用,从此,近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期,随着计算机技术的迅速发展,带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展,通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果,加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点,使人们重新认识了近红外光谱的价值,近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代,近红外光谱在工业领域中的应用全面展开,有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长,成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性,使近红外光谱在在线分析领域也得到了很应用,并取得良好的社会效益和经济效益,从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含氢基团C-H、O-H、N-H、S-H、P-H等振动的倍频和合频吸收。不同基团(如甲基、亚甲基、苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别。所以近红外光谱具有丰富的结构和组成信息,非常适合用于碳氢有机物质的组成性质测量。
近红外光谱仪器有多种分类形式。从使用的光源看,既有发出宽谱带卤钨光源的仪器,也有采用多个产生窄谱带发光二极管组合作光源构成的仪器;从样品光谱信息的获得看,有简单的在一个或几个波长下测定的专用型滤光片型仪器,也有在近红外波长范围内测定全谱信息的研究型仪器;从光谱测定的波长范围看,由于采用不同检测器和分光器件,有的专用于短波近红外区域,有的则适合用于长波近红外区域;从检测器对分析光的响应看,有单通和多通道两种类型,多通道型又有采用CCD(电荷耦合器件)和PDA(二极管阵列器件)的近红外光谱仪;从仪器的分光器件看,可分为4种主要类型:滤光片、光栅分光、傅立叶变换(迈克尔逊干涉仪)和声光调制滤光器。但是,近红外光谱仪器不管按何种方式设计,一般由光源、分光系统、载样器件、检测器和数据处理以及记录仪(或打印机)等几部分构成。
近红外光谱分析技术诸多优点决定了它应用领域的广阔,使其在国民经济发展的许多行业中都能发挥积极作用,并逐渐扮演着不可或缺的角色。

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