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近紅外光譜技術(shù)過(guò)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(dòng)部件的儀器。隨著NIR分析方法的深入應(yīng)用和發(fā)展,已逐漸得到大眾的普遍接受和的認(rèn)可。照明光源通過(guò)棱鏡或光柵被分散為其子部件適用的波長(zhǎng)。針對(duì)相應(yīng)光譜上的每個(gè)測(cè)量點(diǎn),光柵在手動(dòng)控制下以小的增量旋轉(zhuǎn)。每個(gè)所測(cè)樣本的數(shù)據(jù)都被整理成一份光譜圖。然后,需要手動(dòng)將光譜圖與參考物及其他樣本進(jìn)行對(duì)比。這些早期光譜儀固定擺放在實(shí)驗(yàn)室的某個(gè)位置,而且一經(jīng)安裝就很少再被移動(dòng)。
20世紀(jì)70年代迎來(lái)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(cè)得的數(shù)據(jù)。得益于技術(shù)的改進(jìn),近幾代近紅外光譜儀的體積和成本都大大縮減,因而便攜性更高,也更適合在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初期,半導(dǎo)體工業(yè)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。這給微處理器和電腦帶來(lái)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(guò)處理器控制。
近紅外光譜技術(shù)
近紅外光譜技術(shù)(NIR)是 90 年代以來(lái)發(fā)展快、引人注目的分析技術(shù)之一。20世紀(jì)70年代迎來(lái)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(cè)得的數(shù)據(jù)。隨著 NIR 分析方法的深入應(yīng)用和發(fā)展,已逐漸得到大眾的普遍接受和的認(rèn)可。 1978年美國(guó)和加大就采用近紅外法作為分析小麥蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)方法, 1998 年美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)制訂了近紅外光譜測(cè)定多元醇(聚亞安酯原材料)中羥值含量的ASTM D6342 標(biāo)準(zhǔn)方法。2003年,在我國(guó)也正式實(shí)施了近紅外光譜方法測(cè)定飼料中水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 188682002
由于近紅外光在常規(guī)光纖中有良好的傳輸特性,且其儀器較簡(jiǎn)單、分析速度快、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類樣品(液體、粘稠體、涂層、粉末和固體)分析、多組分多通道同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn),成為在線分析儀表中的一枝奇葩。處理光譜數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可以是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)備,也可以是通過(guò)以太網(wǎng)或USB互聯(lián)的遠(yuǎn)程設(shè)備。近幾年,隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)、光纖和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在線近紅外光譜分析技術(shù)正以驚人的速度應(yīng)用于包括農(nóng)牧、食品、化工、石化、制藥、等在內(nèi)的許多領(lǐng)域,為科研、教學(xué)以及生產(chǎn)過(guò)程控制提供了一個(gè)十分廣闊的使用空間。
近紅外光譜分析在中藥分析中的應(yīng)用
近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于的鑒別和定性、定量的分析不僅具有快速、方便、準(zhǔn)確、非侵入式分析、易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的在線控制等優(yōu)點(diǎn),而且可以鑒定某些如光學(xué)異構(gòu)體、具有光學(xué)活性物質(zhì)的純度,因此在的定性鑒定、定量分析、質(zhì)量控制及在線檢測(cè)等方面顯示了巨大的作用。在生命過(guò)程的研究中,被用于測(cè)定腦血流量和腦血管中CO2的活性,人體肌肉組織在運(yùn)動(dòng)中的氧化代謝等。利用近紅外光譜和多變量統(tǒng)計(jì)分類技術(shù)系統(tǒng)聚類分析、逐步聚類分析、主成分分析和逐步判別等可很好地對(duì)藥材和成藥進(jìn)行定性判別和分類。