近紅外光譜分析儀工作原理是什么

xiaobaba

　　近紅外光譜分析儀的工作原理基于近紅外光與物質(zhì)分子的相互作用，具體如下：

　　一、近紅外光的特性
　　近紅外光（Near - Infrared，NIR）是指波長范圍在780 - 2526nm的電磁波。這個波段的光與可見光相比，能量較低，但具有獨特的吸收和散射特性，與分子中的化學(xué)鍵振動有關(guān)。

　　二、分子振動與近紅外光的吸收
　　1.化學(xué)鍵振動
　　（1）在分子中，原子之間通過化學(xué)鍵相連。這些化學(xué)鍵在常溫下會發(fā)生振動，包括伸縮振動和彎曲振動等。例如，在有機化合物中常見的C - H、N - H、O - H等化學(xué)鍵的振動。
　?。?）當(dāng)分子中的化學(xué)鍵振動時，會在特定的頻率下吸收能量。近紅外光所對應(yīng)的能量正好可以激發(fā)這些化學(xué)鍵的倍頻和合頻振動。
　?。?）以C - H鍵為例，在近紅外區(qū)域，C - H鍵的伸縮振動的倍頻和合頻吸收會產(chǎn)生一系列的吸收峰。這些吸收峰的位置和強度與C - H鍵所處的化學(xué)環(huán)境（如周圍原子的種類、化學(xué)鍵的連接方式等）有關(guān)。

　　2.吸收光譜的形成
　?。?）當(dāng)近紅外光照射到樣品上時，樣品中的分子會吸收特定波長的近紅外光，使得透過樣品后的近紅外光在某些波長處強度減弱。
　?。?）根據(jù)朗伯 - 比爾定律（Lambert - Beer's law），吸光度A與樣品濃度c、光程長度l以及摩爾吸光系數(shù)ε有關(guān)，即A = εcl。通過測量不同波長下近紅外光的吸光度，就可以得到樣品的近紅外吸收光譜。

　　三、近紅外光譜分析儀的工作流程
　　1.光源發(fā)射：
　　（1）近紅外光譜分析儀中的光源（通常為鹵鎢燈等寬波段光源）發(fā)射出近紅外光。這些光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡等光學(xué)元件，形成平行光束，以確保光線均勻地照射到樣品上。
　　2.樣品照射與光信號采集：
　?。?）平行光束照射到樣品上，樣品對近紅外光進(jìn)行吸收和散射后，剩余的光被探測器接收。探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
　?。?）對于不同的樣品類型（如固體、液體、氣體），需要采用不同的樣品池或采樣方式。例如，對于液體樣品，可以采用透明的玻璃或石英比色皿；對于固體樣品，可能需要采用漫反射附件等。
　　3.光譜數(shù)據(jù)處理：
　?。?）采集到的電信號經(jīng)過放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理后，得到樣品的近紅外光譜數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常以吸光度或透過率隨波長變化的曲線形式表示。
　?。?）然后，通過化學(xué)計量學(xué)方法對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析?；瘜W(xué)計量學(xué)方法包括多元線性回歸（MLR）、主成分回歸（PCR）、偏最小二乘法（PLS）等。
　?。?）這些方法的目的是建立光譜數(shù)據(jù)與樣品的組成、性質(zhì)（如濃度、物理化學(xué)性質(zhì)等）之間的關(guān)系模型。通過將未知樣品的光譜數(shù)據(jù)代入已建立的模型中，就可以預(yù)測樣品的相關(guān)性質(zhì)或組成成分。

飛車小魔王

這個問題我也遇到過，后來這樣解決的...

蔥爆牛肉

我也是這么想的，不謀而合。

夜來風(fēng)雨聲

完全同意！這種見解正是我們需要聽到的聲音。