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近红外光谱分析仪器
近红外光谱仪器从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换、声光可调滤光器和阵列检测五种类型。滤光片型主要作分析仪器,如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限,很难分
析复杂体系的样品。 光栅扫描式具有较高的信噪比和分辨率。同时,由于生物体中不同的透明组织对近红外光具有不同的吸收和散射特性,因此近红外光对不同的软组织和变化的组织具有较强的区分能力。 由于仪器中的可动部件(如光栅轴)在连续高强度的运行中可能存在磨损问题,从而影响光谱采集的可靠性,不太适合于在线分析。傅立叶变换近红外光谱仪是具有较高的分辨率和扫描速度,这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动性部件,且需要较严格的工作环境。声光可调滤光器是采用双折射晶体,通过改变射频频率来调节扫描的波长,整个仪器系统无移动部件,扫描速度快。但这类仪器的分辨率相对较低,价格也较高。随着阵列检测器件生产技术的日趋成熟,采用固定光路、光栅分光、阵列检测器构成的NIR仪器,以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。在与固定光路相匹配的阵列检测器中,常用的有电荷耦合器件(CCD)和二极管阵列(PDA)两种类型,其中 Si 基 CCD 多用于近红外短波区域的光谱仪,InGaAs 基 PDA 检测器则用于长波近红外区域。北京英贤仪器有限公司与石油化工科学研究院和美国微光谱公司合作, 基于阵列检测器成功开发出了系列近红外光谱仪,包括实验室型和在线型仪器,光谱范围覆盖了整个近红外波段(700~2500nm),根据测量对象可以选择多种测量方式如透射、漫反射等,已在 30 余家炼厂、科研单位和高校得到成功应用。
近红外光谱仪光谱技术性之前的未来发展状况
初期光谱仪一般是容积巨大沉重且配置主题活动组件的仪器设备。照明灯具灯源根据三棱镜或光栅尺被分散化为他的儿子构件可用的光波长。通过软件设计可以实现极为简单的操作要求,在整个测量过程中引入的人为误差较小。对于相对应光谱上的每一个测点,光栅尺在手动式控制下为小的增加量转动。每一个测定样版的数据都被梳理成一份光谱图。随后,必须手动式将光谱图与参照物和其他样版开展比照。这种初期光谱仪固定不动摆在试验室的某一部位,并且一经安裝就非常少再被挪动。 20新世纪70时代迈入了光谱技术领域微处理器的问世,其既可用以控制光谱仪,也可用以解决所测量的数据。
近红外光谱仪
近红外光谱分析仪是利用气体或液体对红外线进行选择性吸收的原理制成的一种分析仪表,它具有灵敏度高反应速度快分析范围宽选择性好抗干扰能力强等特点,被广泛应用于石油化工冶金等工业生产中。
近红外光谱分析仪的光源是采用上下两个电极的方法,通上电流,电极之间就形成一个火花式光谱仪光源。试样研好并具在模具中装好后,应与真空泵相连后抽真空至少2分钟,以使试样中的水分进一步被抽走,然后再加压到一定的标准后维持几分钟。在这火花式光谱仪光源中,电极之间空气或其他气体一般处于大气压力。因此放电是在充有气体的电极之间发生,是依靠电极间流过的电流使气体发光,是建立在气体放电的基础上。
近红外分析仪在工业上的应用
在化学和生物领域中,近红外光谱分析仪是常用的工具。这项技术利用了近红外波长区域的光,通过对样品吸收、反射和透过的光谱进行分析,从而得出有关样品物质及其性质的信息。还有实验室里的CO2含量不能太高,因此实验室里的人数应尽量少,无关人员不要进入,还要注意适当通风换气。该技术被广泛应用于食品、医学、能源等许多行业中,并取得了许多重要成果。 近红外光谱分析仪是由一个辐射源(通常是电晕灯)、一个检测器以及一个微处理器组成。当辐射源发出一束包含多个波长的光时,样本会吸收部分能量并产生反射和散射现象。然后检测器会记录下所有入射光与检测器接收到的反过来向上散照回去所采集到的数据,并将此数据传送至微处理器内部进行进一步处理。
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