從農作物到商店貨架，近紅外光譜分析的應用前景一片光明

　　近紅外(NIR)光譜儀雖然已經(jīng)問(wèn)世60 年之久，但它在測量不同材料的能量反射或者透射方面的重要性卻鮮少被人認可。

　　NIR 光譜儀可幫助一系列產(chǎn)業(yè)(包括農業(yè)、法醫學(xué)、醫藥、石油及醫療保健等等)確定某種物質(zhì)的分子“指紋”。

　　在過(guò)去的60年里，NIR 光譜儀技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步。盡管早期的設備復雜煩瑣且使用范圍局限于實(shí)驗室，但現在的NIR光譜儀則利用了微處理器控制、高精度 A/D 采樣和具有統計分析能力的計算機化光譜計算，可在多種不同的場(chǎng)所快速獲得測量結果。

　　現在，NIR 光譜儀有四種主要用途：

　　· 在實(shí)驗室中 - 通常為大型、高精度的多功能儀器。負責處理光譜數據的計算機可以在實(shí)驗室內部，亦可通過(guò)以太網(wǎng)或USB 來(lái)連接，實(shí)現遠程操控。它們可以處理大量的數據并在短短數秒內完成與一個(gè)分布式參考庫的比較。

　　· 在實(shí)地 - 便攜式NIR光譜儀看上去類(lèi)似于一個(gè)小型實(shí)驗室設備——可移動(dòng)式，且通常采用一個(gè)市電或者帶逆變器的直流電電源供電運行。它們往往比午餐盒大一些，可放置于卡車(chē)的后擋板上，以便在實(shí)地或產(chǎn)業(yè)環(huán)境(比如農場(chǎng)或礦山)中使用。

　　· 在工廠(chǎng)里 - 這些專(zhuān)用設備負責監視工廠(chǎng)環(huán)境，而且常常用于一些特定的用途。在工廠(chǎng)里，一條裝配流水線(xiàn)上可能安裝有多臺光譜儀，它們通過(guò)以太網(wǎng)或采用無(wú)線(xiàn)方式連接至一部主控設備。

　　· 在您的手中 - 制造可移動(dòng)且便于用戶(hù)使用的手持式光譜儀是業(yè)界關(guān)注的一大焦點(diǎn)。目前市面上的產(chǎn)品可以采用電池供電，其尺寸與一個(gè)大的手鉆差不多。這種光譜儀的優(yōu)勢在于它們擁有真正的便攜性，并可依靠?jì)戎玫碾娫垂╇娺\行，因而適合遠程使用。

　　現今，DLP 產(chǎn)品光譜儀產(chǎn)品線(xiàn)包括兩種不同的芯片組，它們可以?xún)戎糜谛率?NIR 光譜儀中。針對超便攜分析，DLP2010NIR數字微鏡器件(DMD)支持高達 1,500 赫茲的可編程高速圖形速率，可滿(mǎn)足實(shí)時(shí)測量的要求。該芯片是業(yè)界首款完全可編程的微機電系統(MEMS)，專(zhuān)為 700納米至2500納米的波長(cháng)而優(yōu)化。當把它與支持藍牙® 和藍牙低功耗的 DLP NIRscan™ Nano評估模塊 (EVM) 配套使用時(shí)，設計人員就能夠輕松地完成便攜式分析儀的原型設計，從而加快嵌入式超移動(dòng)光譜儀的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

　　針對高性能系統，具有超過(guò) 100 萬(wàn)個(gè)微鏡的DLP4500NIR DMD支持高達4,225赫茲 的可編程高速圖形速率，而且同樣是專(zhuān)門(mén)針對 700納米至 2500納米波長(cháng)而優(yōu)化的。對應的 DLP NIRscan EVM可為持續時(shí)間不到一秒的測量提供 30,000:1的信噪比，因而能實(shí)現快速和準確的材料分析。

　　在實(shí)際應用中持續取得的進(jìn)展正在逐步實(shí)現尺寸更小、成本效益高的設備，從而使得此項技術(shù)最終被消費者接受。我們來(lái)設想這樣一部?jì)戎昧?NIR 光譜儀的智能手機：它能夠評估糧食的成熟度、檢測食品過(guò)敏原、確認昂貴橄欖油的純度、輔助醫療監測或者檢查車(chē)輛用油。TI 相信 NIR 光譜儀有著(zhù)巨大的潛力。

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