1、近红外光谱检测的关键技术基本概念n 近红外光谱分析技术主要利用有机分子的含氢基团在中红外谱区的倍频与合频的吸收来分析分子的结构、组成、状态等信息,记录的主要是 CH 、 OH 、 NH 、 SH 、 PH 等含氢基团振动的倍频、合频吸收。n 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。两大原理n 漫反射定量分析原理近红外光谱分析与中红外、紫外可见光谱分析是完全不同的。其测量方式主要是用漫反射技术完成,光与固体物质的作用方式如下所示 :由光源发出的近红外光照射到固体物质后,进入样品内部经过多次反射、折射和吸收后又返回到样品表面的光称为漫反射光
2、。其负载了样品的结构和组成的大量信息。但由于漫反射光与样品的作用形式多样,除了样品的组成成分外,其颗粒大小、软硬程度、颜色及温度等性质都会对漫反射光的强度产生影响。因此,漫反射不遵守比尔定律,而遵守KubelkaMurk 方程 :仪器技术n 关键在于: 提高仪器的信噪比n 表现在: 吸光度的重现性某一样品进行多次扫描,各扫描点下不同一次测量吸光度之间的差异,通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准差表示。 吸光度重现性 对近红外光谱检测来说是很重要的指标,它直接影响模型建立的效果和测量的准确性。仪器系统由: 光源 、 分光系统 、 样品池 、 探测器 组成。近红外光谱仪的四个组成部分,每个部分都可能引入噪声。透射式近 红外光谱仪适于半透明、大颗粒样品漫反射式 近红外光谱仪适于薄层、稀疏或粉末状样品半反半透式 近红外光谱仪结合前两种的优点,普适性好光源n 光源谱带足够宽n 要保证光源的高稳定性方法:n 增大光信号强度:噪声一定,增大光强 =增加信号强度 =提高信噪比n 对光信号进行调制:直流变交流,再通过后续滤波电路消除干扰信号n 使用滤光片:直接把不需要的光滤掉,减少杂光干扰