近紅外光譜儀發(fā)展概述

在過(guò)去的50多年里，近紅外光譜儀經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段：

第一臺近紅外光譜儀的分光系統（50年代后期）是濾光片分光系統，測量樣品必須預先干燥，使其水分含量小于15%，然后樣品經(jīng)磨碎，使其粒徑小于1毫米，并裝樣品池。此類(lèi)儀器只能在單一或少數幾個(gè)波長(cháng)下測定（非連續波長(cháng)），靈活性差，而且波長(cháng)穩定性、重現性差，如樣品的基體發(fā)生變化，往往會(huì )引起較大的測量誤差！“濾光片”被稱(chēng)為第一代分光技術(shù)。

70年代中期至80年代，光柵掃描分光系統開(kāi)始應用，但存在以下不足：掃描速度慢、波長(cháng)重現性差，內部移動(dòng)部件多。此類(lèi)儀器最大的弱點(diǎn)是光柵或反光鏡的機械軸長(cháng)時(shí)間連續使用容易磨損，影響波長(cháng)的精度和重現性，不適合作為過(guò)程分析儀器使用?！肮鈻拧北环Q(chēng)為第二代分光技術(shù)。

80年代中后期至90年代中前期，應用“傅立葉變換”分光系統，但是由于干涉計中動(dòng)鏡的存在，儀器的在線(xiàn)可靠性受到限制，特別是對儀器的使用和放置環(huán)境有嚴格要求，比如室溫、濕度、雜散光、震動(dòng)等?！案盗⑷~變換”被稱(chēng)為第三代分光技術(shù)。

90年代中期，開(kāi)始有了應用二極管陣列技術(shù)的近紅外光譜儀，這種近紅外光譜儀采用固定光柵掃描方式，儀器的波長(cháng)范圍和分辨率有限，波長(cháng)通常不超過(guò) 1750nm。由于該波段檢測到的主要是樣品的三級和四級倍頻，樣品的摩爾吸收系數較低，因而需要的光程往往較長(cháng)?！岸O管陣列”被稱(chēng)為第四代分光技術(shù)。

90年代末，來(lái)自航天技術(shù)的“聲光可調濾光器”（縮寫(xiě)為AOTF）技術(shù)的問(wèn)世，被認為是“90年代近紅外光譜儀最突出的進(jìn)展”， AOTF是利用超聲波與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的光電器件，與通常的單色器相比，采用聲光調制即通過(guò)超聲射頻的變化實(shí)現光譜掃描，光學(xué)系統無(wú)移動(dòng)性部件，波長(cháng)切換快、重現性好，程序化的波長(cháng)控制使得這種儀器的應用具有更大的靈活性，尤其是外部防塵和內置的溫、濕度集成控制裝置，大大提高了儀器的環(huán)境適應性，加之全固態(tài)集成設計產(chǎn)生優(yōu)異的避震性能，使其近年來(lái)在工業(yè)在線(xiàn)和現場(chǎng)（室外）分析中得到越來(lái)越廣泛的應用。(end)