【廣告】
近紅外光譜技術(shù)過去的發(fā)展情況
早期光譜儀通常是體積龐大笨重且配備活動部件的儀器。照明光源通過棱鏡或光柵被分散為其子部件適用的波長。針對相應(yīng)光譜上的每個測量點,光柵在手動控制下以小的增量旋轉(zhuǎn)。谷物近紅外分析儀儀器特性1、檢測時間少于1分鐘,2、數(shù)據(jù)回歸校正軟件和網(wǎng)絡(luò)工作軟件:自動將所測樣品分為若干子樣品(例如,120份子樣品),同時測量所有子樣品成分。每個所測樣本的數(shù)據(jù)都被整理成一份光譜圖。然后,需要手動將光譜圖與參考物及其他樣本進行對比。這些早期光譜儀固定擺放在實驗室的某個位置,而且一經(jīng)安裝就很少再被移動。
20世紀70年代迎來了光譜技術(shù)領(lǐng)域微處理器的誕生,其既可用于控制光譜儀,也可用于處理所測得的數(shù)據(jù)。20世紀70年代到21世紀初期,半導體工業(yè)獲得了長足發(fā)展。這些計算機可對海量數(shù)據(jù)進行處理,并在數(shù)秒之內(nèi)完成與分布式參考庫的對比。這給微處理器和電腦帶來了革命性的變化,從而能夠更好地控制光譜儀和處理光譜數(shù)據(jù)。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的誕生使光譜數(shù)據(jù)采樣可以通過處理器控制。
近紅外光譜分析方法的優(yōu)點為
1) 分析速度快。近紅外光譜分析儀一旦經(jīng)過定標后在不到一分鐘的時間內(nèi)即可完成待測樣品多個組分的同步測量,如果采用二極管列陣型檢測器結(jié)合聲光調(diào)制型分光器的分析儀,則可在幾秒鐘的時間內(nèi)給出測量結(jié)果,完全可以實現(xiàn)過程在線定量分析。
2) 對樣品無化學污染。待測樣品視顆粒度的不同可能需要簡單的物理制備過程(如磨碎、混合、干燥等),無需任何化學干預即可完成測量過程,被稱為是一種綠色的分析技術(shù)。近紅外光譜分析模型
3) 儀器操作簡單,對操作員的素質(zhì)水平要求較低。通過軟件設(shè)計可以實現(xiàn)極為簡單的操作要求,在整個測量過程中引入的人為誤差較小。
4) 測量準確度高。盡管該技術(shù)與傳統(tǒng)理化分析方法相比精度略遜一籌,但是給出的測量準確度足夠滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量監(jiān)控的實際要求,故而非常實用。
5) 分析成本低。由于在整個測量過程中無需任何化學試劑,儀器定標完成后測量是一項非常簡單工作,所以幾乎沒有任何損耗。
近紅外光譜分析儀的注意事項
近紅外分析技術(shù)的一個重要特點就是技術(shù)本身的成套性,即必須同時具備三個條件:
(1)各項性能長期穩(wěn)定的近紅外光譜儀,是保證數(shù)據(jù)具有良好再現(xiàn)性的基本要求;
(2)功能齊全的化學計量學軟件,是建立模型和分析的必要工具;
(3)準確并適用范圍足夠?qū)挼哪P?。這三個條件的有機結(jié)合起來,才能為用戶真正發(fā)揮作用。因此,在購買儀器時必須對儀器提供的模型使用性有足夠的認識,特別避免個別商家為推銷儀器所做的過度宣傳的不良誘導,為此付出代價的廠家有之,因此,一定要對廠家提供模型與技術(shù)支持情況有詳細了解。近紅外分析技術(shù)分析速度快,是因為光譜測量速度很快,計算機計算結(jié)果速度也很快的原因。近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀當今的近紅外光譜儀通常采用以下六種架構(gòu):固定濾波器:這類儀器基于固定數(shù)量的波長進行測量,每種波長對應(yīng)濾光輪上特定的濾光片。但近紅外分析的效率是取決于儀器所配備的模型的數(shù)目,比如測量一張光譜圖,如果僅有一個模型,只能得到一個數(shù)據(jù),如果建立了10種數(shù)據(jù)模型,那么,僅憑測量的一張光譜,可以同時得到10種分析數(shù)據(jù)。在定標過程中,標準樣本數(shù)量的多少,直接影響分析結(jié)果的準確性,數(shù)量太少不足以反映被測樣本群體常態(tài)分布規(guī)律,數(shù)據(jù)太多,工作量太大。另外在選擇化學分析的樣本時,不僅要考慮樣品成分含量和梯度,同時要考慮樣本的物理、化學、生長地域、品種、生長條件及植物學特性,以提高定標效果,使定標曲線具有廣泛的應(yīng)用范圍,對變異范圍比較大的樣本可以根據(jù)特定的篩選原則,進行多個定標,以提高定標效果及檢驗的準確性。一般來講,單類純樣本由于樣本性質(zhì)穩(wěn)定,含化學信息量相對少,因此定標相對容易,如玉米、小麥、大豆等純樣;混合樣本樣品信息復雜,在本譜區(qū)會引起多種基團譜峰的重疊,信息解析困難,定標困難,如畜牧生產(chǎn)中的各種全價飼料、配合飼料、濃縮飼料等。