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近紅外光譜儀的兩種分析方法介紹

閱讀：1469 發(fā)布時(shí)間：2024-6-12
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　　近紅外光譜儀是一種用于測(cè)量物質(zhì)在近紅外波段的吸收和散射特性的儀器。其使用方法簡(jiǎn)單，并且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。通過對(duì)樣品的近紅外光譜分析，可以獲取物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和濃度等信息，有助于提高研究和生產(chǎn)的效率。

　　近紅外光譜儀是一種用于測(cè)量物質(zhì)在近紅外波段的吸收和散射性質(zhì)的儀器。近紅外光譜儀的原理基于光的互作用和物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，能夠提供物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)、成分和濃度等信息。近紅外光譜儀在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如化學(xué)、生物、食品、環(huán)境等領(lǐng)域。

　　近紅外光譜儀的原理基于近紅外光在物質(zhì)上的吸收和散射特性。近紅外光波段的波長(zhǎng)范圍為700到2500納米，這個(gè)波段的光與物質(zhì)之間的相互作用主要是由于分子振動(dòng)引起的。分子在吸收近紅外光時(shí)，分子中的化學(xué)鍵會(huì)發(fā)生振動(dòng)，而這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致光的能量發(fā)生變化。因此，通過測(cè)量樣品吸收或散射近紅外光的強(qiáng)度，可以得到物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)、成分和濃度等信息。

　　近紅外光譜儀分析主要包括定性分析和定量分析：

　　1、定性分析

　　近紅外光譜儀定性分析利用模式識(shí)別與聚類的一些算法，主要用于鑒定。在模式識(shí)別運(yùn)算時(shí)需要有一組用于計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”的樣品集，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算，得出學(xué)習(xí)樣品在數(shù)學(xué)空間的范圍，對(duì)未知樣品運(yùn)算后，若也在此范圍內(nèi)，則該樣品屬于學(xué)習(xí)樣品集類型，反之則否定。聚類運(yùn)算時(shí)不需學(xué)習(xí)樣品集，它通過待分析樣品的光譜特征，根據(jù)光譜近似程度進(jìn)行分類。

　　2、定量分析

　　近紅外光譜分析與其它吸收光譜按照比耳定律作定量分析類似。作常規(guī)光譜定量分析時(shí)，需要建立光譜參數(shù)與樣品含量間的關(guān)系(標(biāo)準(zhǔn)曲線)。但對(duì)復(fù)雜樣品作近紅外光譜定量分析時(shí)，為了解決近紅外譜區(qū)重疊與譜圖測(cè)定不穩(wěn)定的題目，必須充分應(yīng)用全光譜的信息。這是由于在近紅外光譜儀中和各個(gè)譜區(qū)內(nèi)都包含多種成分的信息(即譜峰重疊)，而同一種組份的信息分布在近紅外光譜的多個(gè)譜區(qū)：不同組分固然在某一譜區(qū)可能重疊，但在全光譜范圍內(nèi)不可能完全相同，因此，為了區(qū)別不同組分，必須應(yīng)用全光譜的信息，建立全譜區(qū)的光譜特征與待丈量之間的關(guān)系——即數(shù)學(xué)模型。

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