光谱分析

介绍了原子光谱分析（原子吸收光谱、等离子体发射光谱及等离子体质谱等）中液体和固体样本的处理技术及其进展，重点介绍了同种新的、特别是用于元素分析的样品处理技术，如超临界萃取、亚临界水萃取、加速溶剂萃取、微波辅助萃取以及超声波辅助萃取等。

uSight-2000显微光谱综合分析仪是一款高性能的显微光谱分析仪器，可以灵活的安装在主流品牌的显微镜上实现光反射、光透射、光吸收、荧光分析、光致发光分析等系列光谱分析功能，其光斑尺寸可以达到1um以下（100x物镜），对于微流控等微小区域应用具有出色的表现。

无论您是小型的铸造车间还是大型铝业工厂，赛默飞世尔科技的ARL 3460直读光谱仪是为满足您的特殊需要而定制的仪器。我们在金属元素分析方面的丰富经验基于在全球范围内超过一万余台直读光谱仪的应用。无论是进料控制、金属质量控制或者成品分析，ARL 3460直读光谱均可满足您在冶金分析方面的需要。一天工作24小时，一周连续运行7天，年复一年，ARL 3460直读光谱的性能已得到了业界的信赖。

传统检测方法由于流量、压力以及算法等因素在应用中受到限制，现在以光谱为手段的石化产品分析技术应用面越来越宽。原子光谱可分为X射线、紫外荧光以及可见光；分子光谱可分为近红外、中红外、太赫兹以及核磁共振，可进行分子官能团的分析。分子光谱技术逐渐成为油品及石化产品分析的主流技术。

红外光谱分析是根据化合物的特征谱带测定物质含有哪些官能团(决定一类有机物特性的基团),从而确定化合物类别的一种分析方法。结构决定性质,红外光谱分析首先要确定物质的结构。对于单一高聚物要了解其组成单体和聚合物的光谱特点 对于混合物要熟悉各单一组成物质的光谱特点。同一高聚物不同领域会制成不同的产品,分析红外光谱时要注意分辨所测物质的形态、外观、用途等。利用不同物质对特定波长的红外辐射有强烈的吸收效应,从而可以用来推断物质的组成和结构。这种研究物质分子的组成和结构的方法称红外光谱分析法。它具有传统理化试验所不可比拟的优越性:测试精度高,重复性好。

在铝合金行业，有一个特殊的需求，那就是分析含量在 99.99 至 99.999%的超纯铝。随着发射光谱分析技术的发展，尤其是电流控制光源（CCS）和时间分解光谱（TRS）技术的应用，ARL 4460 使这种超纯铝的分析成为可能。

NIR光谱广泛应用于食品工业和农业样品的组分分析。在农业和食品工业中，NIR光谱技术被用于固体加工过程，以控制诸如蛋白质、水分、纤维和脂肪等参数。在NIR波段测量到的光谱数据一般由较宽、通常相互重叠的波峰组成，这种宽峰的出现与样品的化学成分有关。在定量分析水分、脂肪或蛋白质时，需要考虑多个重要参数。从NIR光谱数据中得到的组分信息的准确性不仅取决于良好的校准模型，还依赖用典型光谱数据建立的光谱。有了准确稳定的校准模型，NIR光谱可用于快速分析生产线、实验室和野外的样品。

拉曼光谱学因其可以无损测量、快速分析以及可以同时进行定性和定量分析的能力，已经成为制药和化学工业过程分析中日益普遍的技术。光谱预处理算法通常应用在定量光谱数据分析中，是为了在加强光谱特征的同时尽可能地减少与所讨论分析物无关的变异性。

红外光谱分析是一种广泛应用于材料科学、化学和物理学等领域的实验技术。对于塑料这种由多种有机高分子化合物组成的复杂材料，红外光谱分析能够提供有关其内部结构和化学成分的重要信息。尽管红外光谱分析在塑料成分分析中具有一定的局限性，例如无法提供准确的成分比例，但它仍然是一种重要的定性或半定量分析方法。

近年来随着消费者对产品质量的要求越来越高，各个领域生产者对产品质量控制也越来越严格，对产品的质量控制不再只是局限于产品的性能或组分含量，在产品或生产过程中出现的异常物质也需进行严格控制，而对这些物质进行检测即为异物分析。异物分析是指对工业生产、存储、使用过程中出现的异物杂质或未知物进行成分分析，是专门分析产品上的微小嵌入异物或表面污染物、析出物进行成分定性的检测技术。寻找污染源或者污染环节，进行排除，改善生产体系，提高产品质量。藉此找寻污染源或配方不相容者，是改善产品最常用的分析方法之一。进而有效防止异物产生，减少企业经济损失，因此企业对异物分析和表面解析的需求量呈逐年上升的趋势。红外光谱技术、拉曼光谱技术同属于分子振动光谱范围，反映的是组成物质分子化学键振动信息，具有指纹识别的唯一性。即每种物质都有其独特的相对应的红外光谱和拉曼光谱，实现未知物质一一对应定性分析。同时拉曼光谱技术在异物分析上可以实现透明产品包裹体异物分析、无机物以及一些类似碳材料异物的检测定性。

相比于其他显微傅里叶变换红外光谱分析方法，ATR光谱成像是一种具有更多优势的比较新颖的技术。本报告叙述了高分子多层材料的ATR光谱成像测量方法，为多层材料样品的实际测量提供了一些操作建议。

对我国近10年来近红外光谱分析技术的研究与应用进展作了较为详细的综述，包括近红外光谱仪器研制、化学计量学方法及软件开发和在各领域的实际应用。根据国际上近红外光谱分析技术的现状和国内实际情况，提出了今后我国近红外光谱分析技术的发展方向。

基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)发现拉曼散射效应：不同的入射光频率的散射光谱进行分析所得到的分子振动、转动的信息，并应用于分子结构分析研究的一种分析方法，称为拉曼光谱(Ramanspectra)。

无论您是小型的铸铁车间还是大型的钢铁厂，赛默飞世尔科技的ARL 3460直读光谱仪均能满足广大客户特殊的分析需求。

红外光谱学作为四大光谱学之一，通过红外特征光谱表征物质的分子结构，被广泛应用于化工、医药、石油、高分子等领域。红外光谱技术应用于食品安全检测虽然较短，但由于其分析速度快，操作成本低，使用方便，具有环保、高效的特点，使其在这一领域具有很大的前景。在食品监督管理的应用中，傅立叶变换红外光谱仪已是一种常规的检测工具，在不同的应用方向为科研工作者提供了重要的解决方案。本文则是针对不同的食品分析问题，基于赛默飞分子光谱技术而提出的解决方案。

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采 用 近 红外 光 谱 分 析技 术 进 行 饲料 品质 分析和监控将 成 为饲料 工业 发展 的趋势 。 近红外 光谱分析 技 术 的应 用 ， 不 仅 可 以使 企业 节 约 成本 、 增 加利润 ，也 使企业 的质量 管理 水平 跃上 一个新 的 台阶 ，进 而提 升公 司的形 象 ， 从 而在应 对 WT O的挑 战 中 ，增 强与 国际上 超一 流企业 抗衡 的实 力 。 将 近 红外 光 谱 分 析技 术 和 物 联 网技 术 相结 合构 建 的近红外 光 谱分 析物 联 网平 台 ， 可 充分利 用饲料 集 团 内部 分散 的资 源 ， 实 现 资源 共 享 ， 统 一 监测集 团 内饲料 品质 ， 可根 据 实际情 况 对分析 模 型进行集 中升级 ， 提高 其 检测 精 度 ， 将 大 大 推动 近 红 外光谱 分析 技术在 饲料 检测 中的应用 。

手持光谱仪作为一种快速、便携的分析工具，在铜材料分析中具有显著的应用优势，通过合适的校准和样品检测，手持光谱仪能够准确分析铜牌号，为生产、质量控制和材料鉴别提供了可靠的技术支持，这种现代化的分析方法有助于提高工作效率，确保铜材料的质量和性能满足各种应用需求。

近红外光谱分析作为一种高效节能的绿色分析技术，可应用于饲料T业中从原料到成品各个环节的品质分析和监控，特别是将该技术与物联网技术相结合，构建近红外光谱分析物联网平台，实现集团资源共享，统一监测集团内饲料品质，并可根据实际情况对分析模型统一管理，提供其检测精度，将大大推动近红外光谱分析技术在饲料检测中的应用。

红外一直以来都是一种经典的结构分析的光谱手段，它能够有效反映分子在组分中的分布，并且无需标记。但是由于其制样困难、信噪比差、无法观测溶液中的样品等缺点，使得红外在生物领域上难以满足科研工作者的需要。 mIRage是PSC公司新研发的非接触式、亚微米分辨、高信噪比的新型红外拉曼同步测量系统。它较传统的FTIR显微镜来说分辨率有了显著地提升。其分辨率可达400~500 nm。更难能可贵的是，它特的热膨胀红外测量技术，能够做到真正的环境友好，能够在溶液中直接分析细胞、组织、材料表面的红外光谱。此外，mIRage还可搭配拉曼光谱模块，通过红外光谱与拉曼光谱的共同分析，能够帮助研究人员快速准确地确定样品组成结构信息，突破传统荧光分析的限制。

本章有两个主要目标。第一个是对利用海洋学的高光谱技术所取得的相关进展进行简要的回顾，以及微型光纤光谱仪描述在将导数光谱学应用于高光谱传感器获取的数据时必须考虑的一些重要问题。第二个目标是提供一些结果来证明将导数光谱学应用于海洋环境中遥感反射率的高光谱测量的可行性，微型光纤光谱仪特别是识别浮游植物色素组合。在此部分，微型光纤光谱仪提出了一种基于仿真的框架来解决这一问题，并在对高光谱数据进行导数分析时，特别注意了相关参数的作用。例如，还讨论了各高光谱分辨率仪器的光谱灵敏度对基于导数的方法的结果的影响。

近红外光谱区域是人们发现的第一个非可见光谱区域，它是由Hershel在1800年所观察到[1]。但是由于缺乏仪器基础，直到上世纪50年代以前，近红外光谱技术一直没有得到实际应用。上世纪50年代中期以后，随着简易近红外光谱仪的出现及美国农业部的Karl Norris等人所做的工作，使近红外光谱技术在农副产品分析中得到广泛应用[2]。20世纪60年代后，由于中红外光谱技术的快速发展和应用，加之近红外光谱技术自身的灵敏度低、抗干扰性差等缺点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用。1983年，Wetzel称之为“光谱技术中的沉睡者（Sleeper among spectroscopic techniques）” [1]。80年代以后，随着计算机技术、化学计量学技术及仪器分析技术的发展和应用，人们重新认识了近红外光谱的价值，并使其发展成为了一门独立的分析技术，1988年成立了国际近红外光谱协会（CNIRS）[3]。由于应用领域的不断扩展，McLure在1994年发表了一篇题为“The giant is running strong”的论文[1]。1998年，Davies撰文讨论了近红外光谱技术的潜在用途和发展趋势，并将其描述为光谱领域中“从沉睡者变为了启明星（from sleeping technique to the morning star of spectroscopy）”的技术[4]。我国对近红外光谱技术的研究起步较晚，但1995年以来有关这一技术的应用研究逐步增多。目前，已有中国石化研究总院和北京第二光学仪器厂开发出商用近红外光谱仪[5]。药品生产过程的质量控制要求，为了确保最终产品的质量稳定均一，需要对从原料接收到产品出库的整个物料流通过程进行全程监测。近红外光谱分析技术的特点决定了其在这一领域可以发挥重要作用。

赛默飞世尔科技公司生产的 ARL 4460 金属分析仪在分析时间、灵敏度、精密度和准确度方面卓有成效的改进促使铝及铝合金分析取得了重大进展。赛默飞世尔科技公司在金属分析方面积累了丰富的经验。迄今，在全世界已安装的大型光谱仪超过一万台。无论是进厂原料控制，还是金属质量控制和生产过程控制，ARL 4460 已成为金属分析的首选。一周 7 天、一天 24 小时，年复一年 ARL4460 都显示出其卓越的、可靠的性能。

检测部门使用的分析手段便是拉曼光谱，它是一种指纹型的分析方法，因为不同物质的拉曼谱图都不相同。根据这一特点，研究人员能够通过获取的图谱，和“赝品”成分进行匹配，从而得到假药的原料配方。再与“正品”配方进行对比，便能知道其是否造假以及如何造假的

红外光谱（IR）分析软件OPUS可利用其光谱库快速辨别未知成分，光谱库中包含9000多种光谱图和创新的多成分搜索路径，能够用于对未知物样品以及混合物样品进行谱库检索，以及对混合物样品进行剖析。凭借其快捷以及强大的图谱库，红外光谱仪能够在表面活性剂分析中起到重要作用。

使用岛津PDA-5500S直读光谱仪，按本方法建立分析条件，分析低合金铸铁样品，碳硫等重点关注元素有很好的分析稳定性，分析数据的重复性和再现性指标完全满足GB/T24234-2009中的规定，可以为铸铁样品的常规分析，提供有效的检测手段。

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