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技術(shù)文章

近紅外光譜(NIR)分析技術(shù)概述

更新時(shí)間:2018-07-18   點(diǎn)擊次數(shù):4271次
 近紅外光(Near Infrared,NIR)是介于可見(jiàn)光(ⅥS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波,按ASTM(美國(guó)試驗(yàn)和材料檢測(cè)協(xié)會(huì))定義是指波長(zhǎng)在780~2526nm范圍內(nèi)的電磁波,習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波(780~1100nm)和近紅外長(zhǎng)波(1100~2526nm)兩個(gè)區(qū)域。近紅外區(qū)域是人們?cè)绨l(fā)現(xiàn)的非可見(jiàn)光區(qū)域。
 
近紅外光譜(NIR)分析技術(shù)是分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù),越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外分析專家的注目,在分析化學(xué)領(lǐng)域被譽(yù)為分析“巨人”,它的出現(xiàn)可以說(shuō)帶來(lái)了又一次分析技術(shù)的革命。
近紅外區(qū)域是人們?cè)绨l(fā)現(xiàn)的非可見(jiàn)光區(qū)域。但由于物質(zhì)在該譜區(qū)的倍頻和合頻吸收信號(hào)弱,譜帶重疊,解析復(fù)雜,受當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平限制,近紅外光譜“沉睡” 了近一個(gè)半世紀(jì)。直到20世紀(jì)60年代,隨著商品化儀器的出現(xiàn)及Norris等人所做的大量工作,提出物質(zhì)的含量與近紅外區(qū)內(nèi)多個(gè)不同的波長(zhǎng)點(diǎn)吸收峰呈線性關(guān)系的理論,并利用NIR漫反射技術(shù)測(cè)定了農(nóng)產(chǎn)品中的水分、蛋白、脂肪等成分,才使得近紅外光譜技術(shù)曾經(jīng)在農(nóng)副產(chǎn)品分析中得到廣泛應(yīng)用。到60年代中后期,隨著各種新的分析技術(shù)的出現(xiàn),加之經(jīng)典近紅外光譜分析技術(shù)暴露出的靈敏度低、抗干擾性差的弱點(diǎn),使人們淡漠了該技術(shù)在分析測(cè)試中的應(yīng)用,此后,近紅外光譜進(jìn)入了一個(gè)沉默的時(shí)期。70年代產(chǎn)生的化學(xué)計(jì)量學(xué)(Chemometrics)學(xué)科的重要組成部分——多元校正技術(shù)在光譜分析中的成功應(yīng)用,促進(jìn)了近紅外光譜技術(shù)的推廣。到80年代后期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了分析儀器的數(shù)字化和化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展,通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果,加之近紅外光譜在測(cè)樣技術(shù)上所*的特點(diǎn),使人們重新認(rèn)識(shí)了近紅外光譜的價(jià)值,近紅外光譜在各領(lǐng)域中的應(yīng)用研究陸續(xù)展開(kāi)。進(jìn)入90年代,近紅外光譜在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用全面展開(kāi),有關(guān)近紅外光譜的研究及應(yīng)用文獻(xiàn)幾乎呈指數(shù)增長(zhǎng),成為發(fā)展快、引人注目的一門(mén)獨(dú)立的分析技術(shù)。由于近紅外光在常規(guī)光纖中具有良好的傳輸特性,使近紅外光譜在在線分析領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用,并取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,從此近紅外光譜技術(shù)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的新時(shí)期。

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