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傅里叶近红外光谱仪

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  • 【求助】怎样选择最好?(1)紫外可见分光光度+傅里叶近红外红外光谱仪 (2)紫外可见近红外分光光度+傅里叶红外光谱仪

    主要是测量固体、粉末和液体在不同波长的反射和透射,不必知道材料的组分。大概属于定性分析的范围,不是定量分析。怎么配置仪器最好(1)紫外可见分光光度计+傅里叶近红外红外光谱仪 分光光度计到900nm或1100nm,900nm - 25 um由傅里叶近红外红外光谱仪测量。(2)紫外可见近红外分光光度计+傅里叶红外红外光谱仪 分光光度计到2.5 um,2.5 um - 25 um由傅里叶红外红外光谱仪测量。这两种配置方法是否可行?有哪些型号可以完成?价格上哪个配置更合算?50万能否搞定两个仪器。请各位大侠指点迷津。谢谢!节日快乐![em09506]

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  • 【原创】傅里叶变换近红外光谱分析技术在茶叶中的应用1

    傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在茶叶中的应用 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术近年来已成功应用于食品、烟草、药品及化工等诸多行业产品的分析测定,特别在农副产品的品性分析上,因其快速、无需前处理、非破坏性及多组分同时定量分析等优势而得到更为广泛的应用。日本早在70年代就已将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术应用于茶叶多种组分的定量分析,如茶多酚、咖啡碱、全氮量、粗纤维等的定量分析,并取得了良好的效果。国内应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]测定茶叶中的成分也有报道,但局限在传统的运用特定波长确定某种成分的多元回归方程的研究阶段。目前,随着化学计量学和计算机技术的快速发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析已转向以分析弱信号和多组分多元信息处理为基础的阶段。特别是随着80年代傅里叶变换在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]中的应用,增加光通量,提高了信噪比,使所得谱线平滑,从而使近红外技术有效地应用于大量样品的高精度快速分析。本文通过运用德国Bruker公司的FT—NIR光谱仪(IFS 28/N型)和随机配送的OPUS QUANT—2定量和IDENT定性分析软件对茶树活体(叶片)、茶叶及茶制品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]进行扫描和分析,并结合傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在其他诸多行业中的应用现状,探讨它在茶叶领域内应用的特点及前景。一、应用原理及特点1.应用原理 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区介于可见光区与中红外光区之间,波长范围为0.75~2.5μm,波数范围为4000~13330cm-1 。由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区与有机分子中含氢基团(CH、OH、NH)振动的合频与各级倍频的吸收一致,因此通过扫描样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],可以得到样品中有机分子含氢基团的特征振动信息。茶叶中的大多数有机化合物如茶多酚、氨基酸、蛋白质、咖啡碱、还原糖、多糖(纤维素、半纤维素、淀粉、果胶)等都含有各种含氢基团,所以通过对茶叶的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析可以测定这些成分的含量。而茶叶的品质或品性与它所含有的各种化学成分直接相关,如纤维素、半纤维素的含量决定了茶叶的老嫩度,氨基酸、茶多酚、咖啡碱含量及比例决定了茶冲泡后的口感。由此看出,通过分析茶叶的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],不仅可以得到各种化学成分的含量,还能以此为依据,进一步建立关于茶叶优劣、级别、真假识别以及品种鉴定等一系列快速分析模型,从而可以从根本上避免现在茶叶化学测定的繁琐和人工审评中因个人好恶带来的误差。 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]所运用的傅里叶变换技术是通过机内的迈克尔逊干涉仪动镜的匀速运动把待分析光变成干涉光(干涉图),干涉图是分析光的干涉强度随光程度变化的函数,也是干涉强度随时间变化的函数。机内的计算机采集干涉图的数据,通过傅里叶变换(多次的数值积分),把干涉图变换成光谱图。由于干涉光提供了很高波长分辨率的全光谱,因此傅里叶变换后的信号提供了较其他类型仪器通常所能达到的更高信噪比。傅里叶变换技术是信号处理和波谱解析的有力手段,利用傅里叶变换可从数据中提取更多的有用信息,即以傅里叶级数拟合原光谱曲线,用较少项的级数就可获得与原光谱良好的近似,从而使所得谱线平滑,消除了部分噪音。因此傅里叶变换技术能使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]有效地应用于大量样品的高精度快速分析。2.应用的方法和特点(1)茶叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法测定步骤 运用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]测定茶叶样品中所含的某种化学成分,首先要建立光谱特征与该成分含量之间的数字模型。具体过程如下:1选择一定数量(60份以上)具有代表性的茶叶样品(又称标准样品集);2用其他测试仪器或化学方法准确测定各份茶叶中要预测成分的含量,作为真实值;3用傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]扫描标准样品,集中各份茶叶的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图;4运用随机软件(OPUS QUANT—2定量分析软件)中的化学计量学方法、偏最小二乘法(PLS)在计算机内建立茶叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图和化学成分真实值之间的对应模型;5在以后运用该模型进行快速测定时还可以不断地进行检验和校准。多组分测定时,只须对标准样品集中各份茶叶进行多组分测定,建立各组分和茶叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图对应的模型即可。测定时只需扫描待测茶叶样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],通过欲测成分的对应模型就可以得到样品中该成分的含量。所以说傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]不同于液相色谱、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]等大型测试仪器,它测定样品成分含量的方法是建立在化学测定法或其他仪器测定基础之上的,可以称之为“再生”的测定方法。(2)特点 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法在建立模型时,需要挑选有代表性的标准样品集并进行大量的化学测定,是一项耗时长且相当繁琐的工作。而且模型将来对未知样品预测的准确度完全取决于模型初建时化学测定的精确与否,这就要求化学测定一定要精确可靠,否则模型的可靠性就会降低。但只要模型准确建立,在进行茶叶样品组分测定时,样品无需进行任何前处理(如提取、消化等)就可以直接进行近红外图谱扫描,做到无损检测,并快速而准确地测得组分含量,扫描后的样品还可以挪作他用。 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法还特别适合茶叶样品的多组分快速测定,测定时只要对样品进行一次近红外图谱扫描,通过各组分的数学模型可以在短时间内一次性同时测定未知样品多种组分的含量。 另外,数学模型一经建立,可以被拷贝入任一带相同分析软件的傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]使用(又称作模型转移),无需任何修正。这是因为傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]不同于普通的光栅型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],它是采用仪器内部氦氖激光作为波长校准,仪器稳定性高,模型转移性能好。 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]带有很多的检测接口和附件,因此它可用于多种茶及茶制品的常规和在线检测。如积分球可用于扫描干茶以及茶浓缩乳浊液的漫反射光谱,变温池可用于茶水及茶饮料的恒温检测,固体光纤可用于速溶茶、粉茶及活体试验的常规检测和制茶、茶饮料及浓缩茶生产工艺中的在线检测等。

  • 【原创】傅里叶变换近红外光谱分析技术在茶叶中的应用2

    二、傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在茶叶中的应用前景 笔者在傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]上,分别采用变温池、液体光纤、积分球漫反射、固体光纤等作图谱扫描,对乌龙茶、红茶、绿茶、茶浸出液、速溶茶、超微绿茶粉、茶饮料、浓缩茶等茶制品以及茶树活体进行扫描分析,都得到了清晰的光谱图(见图1)。可见,只要把茶叶领域应用数学模型一一建立起来,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在该领域的应用是大有作为的。1.茶叶化学成分的多组分快速测定 由于傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]具有无需前处理、快速、无损、多组分同时测定等诸多优点,所以它最适合对干茶作多组分快速测定,在茶叶水分、茶多酚、咖啡碱、粗纤维、全氮量等方面的测定中得到应用。就目前笔者利用Bruker公司的IFS 28/N型FT—NIR光谱仪在炒青绿茶漫反射光谱中已作的初步研究来看,茶叶的含水率、茶多酚含量、全氮量都可以利用傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]来测定,数学模型中的化学测定真实值和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]预测值的相关系数r≥0.90。通过傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在其他行业中的广泛应用,可以预见傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在茶叶蛋白质、氨基酸总量、氨基酸组分、总糖、还原糖、儿茶素总量等诸多项目的测定中的应用将得到进一步地拓展。2.建立茶叶智能化初审模型 人工对茶叶的感官审评主要通过人的视觉、嗅觉、触觉和味觉分别对茶叶外形、汤色、香气、滋味和叶底进行评审,从而判断茶叶品质的优劣。评茶人员要经过多年的培训和长时间的经验积累才能拥有高超的评茶技艺,而且还常常受到情绪、喜好、健康状况的影响,所以说茶叶人工感官审评有很多偶然因素,另外优秀的评茶人员也十分难得。因为茶叶品质的优劣与其内质直接相关,如茶多酚、咖啡碱的含量及比例,氨基酸及各组分含量,叶绿素、纤维素的含量等等。而这些信息在傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]上都有一定程度的反映,这样只要建立茶叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]与感官审评各因子得分之间的数学模型,就可以得到茶叶智能化计算机审评模型。当然茶叶品质的优劣还和制茶技术相关,同样的鲜叶经不同的人制作,茶叶品质相差悬殊。所以该模型只能作为茶叶的初审,而不可能完全代替人工感官审评。尽管如此,由于傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在快速、无损等方面的优势,它仍可在茶叶等级的快速评定和茶叶的一般性审评中有所应用。3.茶树育种 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在诸多领域的应用中,育种应是应用的优势方面,在茶叶上也是如此。例如在选育低咖啡碱、高咖啡碱及高茶多酚等特殊茶株时,建立的茶树活体(鲜叶)傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]和化学成分之间的数学模型,通过固体光纤可以做到无损检测,得到欲知成分的含量,防止以往测定中对植株的损伤和破坏。特别是在茶树品种选育时,解决了既可得知种子的品性又不对种子进行破坏性检测的问题。 另外,OPUS IDENT定性分析软件中还带有聚类分析软件,可在茶树育种中的亲缘关系鉴别上发挥作用。它利用不同茶树活体傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的相似性比例对样品进行逐步归类,并给出谱系图,由此来判别样品亲缘关系的远近,这可用于茶树品种的识别和鉴定。4.茶树栽培 在茶树栽培中,经常要检验不同的施肥方式、比例对茶树的施肥效果,或者是通过茶树缺某种肥料时的表征来决定施什么肥等。这些方面也可以利用傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]做些工作。因为傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]不但可以建立茶树活体和化学成分之间的数学模型,还可以建立土壤[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]和化学成分之间的数学模型,通过模型对茶树活体和土壤所含有效成分(如氮、磷、钾等)进行快速检测,特别是对同一活体组织(叶片)的跟踪连续检测,从而可以对施肥效果进行评价,也可以通过对茶树活体所含成分(如全氮量)多少的检测,确定在土壤中的施肥方式和比例。5.茶制品大生产中的在线分析与控制 目前,茶制品大生产中主要通过化学检测实现品质控制,费时长、步骤繁,难以适应工厂化生产的需要。而应用傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],只要建立茶制品[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]与化学成分之间的数学模型,通过仪器中的固体光纤和液体光纤就可以实现对生产的在线检测和远程监控。如茶饮料生产中茶汤浓度的调配可以通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]来控制茶饮料中茶多酚的含量,速溶茶或浓缩茶的生产中也可以通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]控制茶多酚总量来实现对茶浓缩终点的远程监控。6.茶叶真假、伪劣识别 通过傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]和定量、聚类分析,软件还可对茶叶进行真假、伪劣的快速识别。茶叶中茶多酚和咖啡碱的高含量及比例关系是茶叶所特有的,以此为根据,通过茶叶茶多酚和咖啡碱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]数学模型就可以快速识别茶叶真假。通过对不同类别、级别茶叶样品傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的扫描,再扫描预测样品的光谱,通过聚类分析软件得出谱系图,就可以快速得出预测样品的级别和优劣。 傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在茶叶中的应用极为广泛,目前某些方面已经得到应用,特别是样品的成分测定方面,但仍限于单组分的测定,多组分同时测定模型和许多其他方面的应用模型还亟待建立。虽然傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的模型建立需要以大量的化学测定为基础,是一项费时、费力的工作,但由于它具有许多化学及其他仪器测定无法替代的优点,所以随着茶叶及茶制品领域应用数学模型的不断开发,傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在茶叶及茶制品领域中的诸多应用必将得到实现和拓展。

  • 做“坚固耐用”的傅立叶近红外光谱仪——访ABB 傅立叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇

    作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一,ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史,ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地,从过程控制到排放监测,从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业,为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果?解决了哪些行业难题?未来的发展前景如何?日前,仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。[color=#ff6428][/color][align=center][img]https://5-img.bokecc.com/comimage/D9180EE599D5BD46/2024-01-09/76F0198E699B31790498CE5AAF1F53F5-1.jpg[/img][/align][back=url(&][/back][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]00:00[/color][/size][/font][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]/[/color][/size][/font][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]06:56[/color][/size][/font][back=url(&]B[/back][font=web][size=24px][color=#ffffff]T[/color][/size][/font][size=12px][color=#dddddd][back=rgba(51, 51, 51, 0.5)]高清[/back][/color][/size][size=12px][color=#dddddd][back=rgba(51, 51, 51, 0.5)]正常[/back][/color][/size][color=#c00000]“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”[/color]在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中,ABB带来四款重磅产品:傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件(如流通池和探头等)、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中,邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点,据介绍,这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术,它拥有最多的通道数及最高的分辨率,已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较,该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。[align=center][img=,500,543]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/e00171e7-b17d-45ea-bc88-f6bb83c3a43c.jpg[/img][/align]此外,邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331,适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测;连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点,适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析;新一代余氯分析仪ChlorStar系列,可轻松实现余氯或总氯的准确测量,适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。[color=#c00000]“傅立叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]代言词-坚固耐用”[/color]傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT(过程分析技术)的主要工具,在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下,傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。[align=center][img=,500,356]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/ff3059f7-dc42-431d-b522-5ebb5555b593.jpg[/img][/align]“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB,坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说,ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪,拥有极高抗振性能,几乎不需要维护,极大增强了环境的适用性,相较于传统干涉仪,可获得更高重复性的光谱,从而保证仪器间模型的无缝传递。[align=center][img=,500,276]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/46136fcf-6948-43c3-aaed-c2fdc96a5b49.jpg[/img][/align]邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的新品发布计划。其介绍说,为丰富ABB的产品线,带给行业用户新选择,ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉,该产品采用ABB先进的傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术,拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点,以契合客户的不同预算和需求。[color=#c00000]傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量[/color]据相关报道,2022年全球[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]市场规模达到5.027亿美元,2025年将达5.6亿美元,2030年有望超8亿美元。近年来我国[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展,业界普遍认为,未来[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到,“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势,并经过20多年各行业的应用推广,目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看,未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时,邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点,比如模型建立、评价和维护专业性较强,相关的检测标准还不完善等。不过,其相信:“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 近红外光谱仪器的傅里叶型分光系统

    [font=宋体][font=Times New Roman]20[/font][font=宋体]世纪[/font][font=Times New Roman]70[/font][font=宋体]年代傅里叶变换技术在中红外光谱仪器上的应用使其性能得到革命性的改变。进入[/font][font=Times New Roman]80[/font][font=宋体]年代该类型的仪器已成为中红外光谱仪器的主导产品。借助于研制中红外光谱仪器的基础,通过调整光源、分束器和检测器,傅里叶变换型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器应运而生。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]傅里叶变换型光谱仪的核心部件是干涉仪,迈克耳逊干涉仪结构如图[/font][font=Times New Roman]2-6[/font][font=宋体]所示,由移动反射镜、固定反射镜和分束器组成。其中动镜和定镜为两块相互垂直的镜面。光源发出的光经准直成为平行光,按[/font][font=Times New Roman]45[/font][font=宋体]°角入射到分束器上,其中一半强度的光被分束器反射,射向固定反射镜,另一半强度的光透过分束器射向移动反射镜。射向固定反射镜和移动反射镜的光经反射后实际上又会合到一起,此时已成为具有干涉光特性的相干光,当移动反射镜运动时,就能得到不同光程差的干涉光强。当峰峰值同相位时,光强被加强;当峰谷值同相位时,光强被抵消,在相长和相消干涉之间是部分的相长相消干涉。对于一个纯单色光,在移动反射镜连续运动中将得到强度不断变化的余弦干涉波,所以检测器检测到的是样本的干涉图,每个时刻都可得到分析光中全部波长的信息。由计算机采集此干涉图,样本干涉图函数经傅里叶变换后与空白时光源的强度按频率分布的比值即可得到样本的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]由于计算机只能对数字化的干涉图进行傅里叶变换,因此需要对其进行等间隔离散取点采样。目前,傅里叶型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]大都依靠激光协助完成,通常使用波长为[/font][font=Times New Roman]632.8nm[/font][font=宋体]的[/font][font=Times New Roman]He-Ne[/font][font=宋体]激光器。当激光通过干涉仪时,被调制成一个余弦曲线状态的干涉图,由光敏二极管进行检测。测样时,用该余弦干涉图监测测量的全过程,每当余弦波过零点时,即可触发对样本进行采样,从而获得数字化样本干涉图。此外,激光干涉图还用来监控移动反射镜的移动速度和决定移动反射镜的移动距离。以上可见,传统迈克耳逊干涉仪对光的调制是靠镜面的机械扫描运动来实现的,这决定了仪器的扫描速度不能很快。傅里叶型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]如要达到比较高的光谱分辨率,则要求加大动镜移动距离,这样会使系统比较庞大。同时它对机械扫描系统的加工、装配等精度提出更高要求。[/font][/font][img=,272,269,left]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251648454914_9241_4070220_3.png!w272x269.jpg[/img][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2-6 [/font][font=宋体]迈克尔逊干涉仪分光系统示意图[/font][/font][/align][font=宋体]为了提高干涉仪系统的稳定性、可靠性,降低加工和装配精度以及缩小系统体积,国际各大知名仪器制造商对经典的迈克耳孙干涉仪进行了各种改进。一方面是针对系统的抗振性能,提岀了用[/font][font=Times New Roman]60[/font][font=宋体]°或[/font][font=Times New Roman]90[/font]°角镜、猫眼反射器来代替平面反射镜、固定反射镜动态调整技术;或者在机械扫描运动系统中,釆用气浮导轨、磁浮轴承、面弹簧支撑等,以减小摩擦。另一方面,由于移动反射镜机械扫描的本质是为了改变两条光路之间的光程差,因此,也相应地提出了[font=宋体]许多改变光程差的方案,如扫描分光镜结构、钟摆结构、旋转角镜或平板介质结构、插入光楔结构、转动平面镜组结构等。例如布鲁克开发了三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了仪器的抗振能力和重复性。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]法布里[/font]-[font=宋体]珀罗干涉仪[/font][font=Times New Roman](Fabry-Perot interferometer[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman']FPI)[/font][font=宋体]:是利用多光束干涉原理产生十分细锐条纹的仪器。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]由上下两个镜[/font][/font][font=宋体]片[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]夹一个介质层[/font]([font=宋体]谐振腔[/font][font=Times New Roman])[/font][font=宋体]构成[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]如图[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]2-7[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]所[/font][/font][font=宋体]示。不同的介质层厚度[/font][font='Times New Roman']([font=宋体]即不同腔长[/font][font=Times New Roman])[/font][font=宋体]对不同波长的光具有选择透过性,[/font][/font][font=宋体]这[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]相当于一个滤光片[/font][/font][font=宋体],[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]使得入[/font][/font][font=宋体]射[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]的多色光被分成几个更窄的波长带。[/font][/font][font=宋体]一般由两块相互平行的平面玻璃或石英板[/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font='Times New Roman']1[/font][font=宋体]和[/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font='Times New Roman']2[/font][font=宋体][font=宋体]组成,两板的内表面镀一层高反膜。为了获得细锐的条纹,两反射面的平面度达[/font][font=Times New Roman]1/20~1/100[/font][font=宋体]波长。两表面还应保持平行,以构成产生多光束干涉的平行板。干涉仪的两块玻璃板通常做成有一个楔角([/font][font=Times New Roman]1[/font][/font][font='Times New Roman']’~10’[/font][font=宋体]),以避免未涂层表面反射光的干扰。如果[/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]、[/font][/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]之间的光程[/font][/font][i][font='Times New Roman']d[/font][/i][font=宋体][font=宋体]可以调节,则是通常所谈到的法布里[/font][font=宋体]—珀罗干涉仪,如果[/font][/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font=宋体][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]、[/font][/font][i][font='Times New Roman']P[/font][/i][font=宋体][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]间放一个空心圆柱形的间隔器,则二者之间的距离固定不变,这样的装置称为法布里—珀罗标准具。在光谱学中法布里[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]珀罗干涉仪常用作光谱线的超精细结构研究。[font=宋体]傅里叶型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的特点是光谱扫描范围宽、波长精度髙、分辨率可调、信噪比高。这类仪器的弱点是干涉仪中有可移动部件,对仪器的使用环境有一定要求,且价格较高,目前国内市场上主要是以进口的傅里叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析仪见多。虽然各单位提供的傅里叶近红外分析仪干涉仪型式不同,但其仪器基本性相差不多。[/font][img=,489,203]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251648523075_1840_4070220_3.png!w489x203.jpg[/img][font=宋体][/font][/font][/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2-7[/font][font=宋体]法布里[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]珀罗干涉仪示意图[/font][/font][/align]

  • Antaris II傅立叶变换近红外光谱仪技术参数_冠远科技

    [b]Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/b]是赛默飞世尔科技提供的专业傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]系统。Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]具有实验室研究近红外仪器所要求的高性能,可以适应工业操作环境。[b]Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/b]及技术的成功应用为更多的企业提高工作效率,也为企业节省了大量日常常规样品检测成本。[b]Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]技术参数:[/b]1、该红外光谱仪可同时集成透射、反射、漫透射、光纤探头等检测模块,任何状态的样品均可以方便得到快速、精确的检测分析;2、其采用CaF2分束器,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]有效范围内具有高能量分布;3、采用Nicolet专利的高光通量高速动态准直电磁式干涉仪;4、每个分析模块都用对近红外光灵敏度高的InGaAs检测器;5. 仪器与电脑间采用标准USB接口;6. 低维护成本。[b]Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]主要特点:[/b]1、该仪器内置自动背景采集,不占用外部通道,Antaris II傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]能够在采集样品的同时自动采集背景和进行扣除计算,很大程度上方便了该仪器的现场流动分析;2、RESLUT软件的结构化模块设计能够设计操作流程,可以一步得到分析,无需对中间数据如光谱图进行人为判断;对于原料检测,光纤探头上的LED指示灯可直接告诉操作者原料是否合格;3、TQ的智能向导和自动优化功能指引不同水平的用户进行方便快速地建立分析模型和方法;化学计量学软件TQ Analyst提供比尔定律、经典zui小二乘回归(CLS)、逐步多元线性回归(SMLR)、主成分回归(PCR)、偏zui小二乘回归(PLS,含非线性PLS和加权PLS算法)、相关系数、马氏距离、欧氏距离、SIMCA等定量和定性算法;4、完善的法规认证标准,ValPro自动认证工具包确保系统完全符合美国药典(USP)、欧洲药典(PhEur)、日本药典和FDA的规范要求;RESULT软件完全遵从FDA21CFR Part 11规范;系统提供完善的DQ、IQ、OQ和PQ文档和工具。5、多通道同步检测:不需要机械切换;背景及样品同时采集;低故障率,延长系统寿命;6、RESULT软件集成OPC数据接口,可以方便的与各种LIMS和DCS等控制系统进行数据通讯;也可提供PLC通讯控制器进行通讯集成; 7、采用工业标准SMA 905接口;可与市场上购买到的标准接口光纤探头或其它装置相匹配;

  • 【转帖】傅立叶变换近红外光谱仪常见问题解答

    1. 傅立叶变换近红外光谱仪能为我们烟草行业做什么? 傅立叶变换近红外光谱仪在烟草工业中的应用分为定量分析和定性分析两部分。定量分析主要分析初烤烟、复烤烟和烟丝中的总糖、还原糖、总氮、烟碱、氯、钾、水份和淀粉等,还能分析制丝过程中烟丝的PH值和挥发碱等。定性分析现在主要用于产地鉴别、真假烟的鉴定及等级分类。在线的傅立叶变换近红外光谱仪可以用于制丝生产线或打叶生产线上在线快速分析。2. 近红外的应用和发展前景如何? 卷烟企业需要对进厂复烤烟的化学成分进行快速分析,以满足配方的要求,用于常规湿化学方法的分析速度慢,而且对操作人员的素质要求高,很难满足快速分析的要求。国内许多烟草企业看到了近红外分析的优势,有些已经购进并实际应用,另外许多则开始关注和考察。相信随着人们对它的认识逐步加深,其应用范围会越来越广泛并成为必不可少的分析手段2002年国家烟草专卖局要求打叶复烤企业的复烤烟必须注明主要成分的含量,近红外仪器分析速度快、精确度高、操作简单的特点充分满足了打叶复烤企业的需要。3. 与其他的检测方法相比,近红外检测具有那些优势? a) 分析速度快,一般分析一个样品的时间为1分钟。 b) 不需要对样品进行化学处理,分析步骤简单。 c) 无消耗品,无环境污染,不破坏样品,经济无浪费。 d) 一次测试能够同时得到多种成分或指标,甚至开发多种新指标而没有所谓"通道"限制。 e) 操作简单,对人员素质无特殊要求。 f) 分析结果的精确度比湿化学方法高,准确度的统计结果接近建立模型的标准方法的误差。 因为仪器具有优异的稳定性,高重现性,操作环节少,所以数据更可靠。 g) 仪器用途广泛,能够放到现场使用,甚至能够在线实时检测。 h) 可检测的样品广泛,通常是固态的片烟、烟丝或粉末,也可以扩展到液态,还可开发检测 其他辅料的方法。在辅助品吸、真假鉴别方面也取得了可喜的进展。 i) 可透过玻璃或塑料袋直接测量样品。 j) 通过模型传递,实现多用户采用同一检测基准,消除了个体差异,使数据更有说服力。4. 为什么在我国傅立叶变换近红外光谱仪最近几年才得以真正广泛的应用? 我国在七八十年代有着两次深刻的教训,当时引进了大批近红外仪器,大批设备没有得到很好的应用,中国近红外应用的发展一度陷入"低谷"。主要由几个方面的原因造成:1)硬件方面的局限性:现代傅立叶变换技术的应用是近红外发展历史的一次革命,遗憾的是当时我们引进的主要是传统滤光片型、光栅型和傅立叶偏振干涉近红外仪器,它们与现代傅立叶变换近红外相比,在性能上有很大差异:-波长准确度要低一个数量级;-其结构决定扫描速度低,应用受到很大的限制;-光谱分辨率受狭缝限制,较现代傅立叶变换近红外光谱仪低一个数量级;-很容易受自然杂散光干扰,使得检测结果失真,而后者只检测干涉光,不受杂散光影响;-由于光通量小,扫描速度低,故信噪比和检测限较差,因此低含量组份的干扰因素 。2)软件方面的局限性:由于计算机性能、软件开发水平以及化学计量学的研究有限,在多组份信息提取技术、数据模型的智能优化、检测条件自动优化以及自我诊断和信息传输等方面或者处于空白,或者力不从心。3)缺少强有力的技术支持:当时没有充分意识到这一点的重要性,在引进消化与硬件相配套的软件、技术方面做的工作很有限,在设备维护、应用开发、培训交流方面也没有深层次的与国外进行合作,因此对仪器的理解不够深刻,应用方面有些孤立无援。直到1997年,布鲁克公司在中国正式推出傅立叶变换近红外光谱仪,才真正从根本上改变了这一局面。4年来,公司组建了应用开发实验室和技术支持专家组,并成立了用户协作网系统,真正做到应用技术支持和应用技术"本地化",与中国的用户共同开发,使傅立叶近红外仪器在许多领域得到应用推广和发展。5. 干涉仪在仪器中的作用如何?实现其性能的要点是什么?立体角镜解决了什么样的问题? 干涉仪是傅立叶变换近红外光谱仪的核心部件,其作用是将光源发出的光通过分束器分成2束,分别到达动镜和定镜,通过动镜的移动进行傅立叶变换,产生干涉信号,因此干涉仪的稳定性是决定仪器的稳定性的关键。 实现其性能的关键是动镜在快速运动过程中光路不能发生偏转,如发生偏转,定镜与动镜的光路干涉信号降低,仪器的灵敏度降低。同时干涉仪应具有抗振能力。常规干涉仪的动镜和定镜都是平面镜,只有垂直光路才能保证反射光路稳定,但这一点是很难保证的。立体角镜的3个镜面都是互成直角,只要光到达其中任何一个镜面,根据法线反射的原理,反射光路永远稳定,这也是布鲁克的专利。6. 分束器在仪器中的作用如何?实现其性能的要点是什么?低羟基石英玻璃材质有什么优势? 干涉仪是傅立叶变换近红外光谱仪的核心部件,而分束器则是干涉仪的核心部分。其在仪器中的作用是将光源发出的光分成两束,这两束光通过动镜和定镜的作用产生傅立叶变换。分束器的光学参数决定其性能,也就是说如果在近红外谱区最好使用在该谱区光学性能最好的分束器,如低羟基石英分束器(谱区范围25,000-3,300cm-1),加上近红外光源和近红外检测器,光谱最佳范围是15,500-3,500cm-1,正好含盖近红外谱区(12,800-4,000cm-1),是世界公认的最佳近红外分束器。 近红外与中红外都是对OH敏感的谱区,低羟基石英玻璃材质对该谱区的光衰减小,通透性好。另外,石英玻璃的物理、化学性质非常稳定,对检测环境的适应性很强。7. 数字式检测器与模拟检测器在仪器整体性能及操作方面的差异如何? 数字式检测器是在检测器上直接进行A/D转换,产生的数字型号送到计算机,数字信号传输过程稳定,不受周围电磁波的干扰,布鲁克公司使用24位A/D转换,数据精度高,以上措施提高了仪器的信噪比。 模拟检测器是将模拟信号直接传递到计算机或仪器内部的控制板,再经过A/D转换,传输过程容易受到周围电磁波的干扰,一般使用的为16或20位A/D转换,数据精度不高,仪器的灵敏度差。两种检测器的性能在实际应用中的差别非常明显。8. 背景在检测中有什么作用?镀金背景有什么好处?为何要内置? 背景就是空白,应该是没有任何吸收和反射衰减的材料。因为直接测定样品吸收多少光是无法实现的,用背景先测定全反射("0"吸收)的光谱,测定样品的反射光谱,用背景的全反射光谱扣除样品的反射光谱,即得到样品的吸收光谱。 镀金材料对红外反射效率高,几乎是100%反射率,而且容易清洗,不容易氧化和污染。内置背景自动测定的优势是保证背景这一影响检测结果的关键部件不受污染,不受到物理损坏。9. 积分球的工作原理是什么?积分球和采样光斑的大小有何意义? 积分球是将样品反射的光全部收集,提高信号的强度;同时对不均匀样品的反射光具有平均效果,消除基线的漂移。 积分球大,采样光斑才能大;积分球大,对反射光的平均效果好,消除基线漂移效果好。 另外,采样光斑大,采样量就会大,采样代表性就会好,测量准确度也相对会更高。10. 为什么说大的积分球和光斑对检测大颗粒及非均匀样品更有利? 大的积分球和光斑测定大颗粒及非均匀样品效果更好的原因是大积分球平均反射光的效果好,消除由于不均匀颗粒表面的反射造成基线漂移效果好。大光斑可以照射更多的样品,数量多,采样的代表性就好,实验结果的准确度和重复性都好。11.积分球的材料选择镀金有何好处? 镀金的积分球反射率高,采集光谱的信号质量好,稳定不易氧化。我们曾试用镀铝材料的积分球,但是反射率不理想并且长时间使用后容易被氧化,仪器总不能达到理想状态。选择镀金材料虽然成本提高了,但这些问题迎刃而解,在提高仪器整体性能方面价值明显。 12. 样品杯选材有何要求?为什么每个样品杯的光学性能要一致? 样品杯选材使用的光学材料应该是低OH石英,即光学性质最好并且最稳定的材料。 如果每个样品杯的光学性能不一致,同一个样品在不同的样品杯上的测试结果会不同,影响数据的真实性。如果只用一个样品杯测样,效率太低,而且操作会很烦琐。13. 仪器状态实时监控能够解决哪些可能出现的问题? 仪器状态实时监控分为两部分内容: a) 监控仪器内部的各种性能指标是否满足实验要求,及时发现仪器本身出现的问题。如果仪器性能指标不满足实验要求,盲目做样,测试结果必然是错误的。 b) 实时监控仪器所使用的附件是否正确,避免仪器故障;也避免出现因为所用附件不正确造成测试结果错误。 这也是ISO和FDA对仪器的规定性要求。

  • 近红外光谱仪器的发展现状

    现代近红外光谱仪器从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换和声光可调滤光器(AOTF)四种类型。光栅色散型仪器根据使用检测器的差异又分为扫描式和固定光路两种。在各种类型仪器中,光栅扫描式是最常用的仪器类型,采用全息光栅分光、PbS 或其他光敏元件作检测器,具有较高的信噪比。由于仪器中的可动部件(如光栅轴)在连续高强度的运行中可能存在磨损问题,从而影响光谱采集的可靠性,不太合适于在线分析。 傅立叶变换近红外光谱仪是目前近红外光谱仪器的主导产品,具有较高的分辨率和扫描速度,这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动部件,且需要较严格的工作环境。AOTF 是90年代初出现的一类新型分光器件,采用双折射晶体,通过改变频率来调节扫描的波长,整个仪器系统无移动部件,扫描速度快,具有较好的仪器稳定性,特别适合在线分析。但目前这类仪器的分辨率相对较低,AOTF 的价格也较高。随着多通道检测器件生产技术的日趋成熟,采用固定光路、光栅分光、多通道检测器构成的NIR 仪器,以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。在与固定光路相匹配的多通道检测器中,常用的有二极管阵列(Photodiode-array 简称PDA)和电荷耦合器件(Charge Coupled Devices 简称CCD)两种类型。 国外NIR 光谱仪发展状况:国外便携式近红外光谱仪的研制工作开展的较早,技术也比较成熟。从厂家的网上材料看,NIR 仪器不断向小型化、固态化、模块化和快速实时方向发展。其中典型的有美国的ASD公司的可见/近红外便携式光谱分析仪Labspec Pro 系列,可选择光谱测量范围1000-1800nm、1000-2500nm、350-2500nm,光纤探头,并配以用于化学计量学模型编程的 Unscrambler 标准软件。澳大利亚Integrated Spectronics Pty Ltd 的PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer)是典型的便携式野外岩石矿物NIR 分析仪器。PIMA 系光栅扫描型,光谱范围1 300~2500 nm,仪器重2.5Kg,野外电池供电,外接笔记本电脑。 Ocean Optics Inc.研制生产的USB2000 微型光纤光谱仪(USB2000 Miniature Fiber Optic Spectrometer), 有标准组件的光谱仪系统,配以不同的光栅、狭缝、不同的光纤设备等,可检测吸收、反射、发射光谱等,范围200-1100nm。USB2000 整体尺寸为89mm×64mm×34mm,重量在270克左右。 我国NIR仪器的研制起步较晚,90 年代中期,有的厂家在生产傅立叶变换红外光谱仪的基础上,开发生产了傅立叶变换近红外光谱仪器。北京北分瑞利分析仪器有限责任公司(原北京第二光学仪器厂)研制出傅立叶变换型NIR 光谱仪。在多通道近红外光谱仪器的研制方面,石油化工科学研究所研制、深圳英贤仪器公司生产的NIR-2000 型近红外光谱仪已于1998 年9 月通过中国石油化工集团公司鉴定,并进入批量生产。该仪器采用硅基2048 像素CCD 作检测器,波长范围700~1100nm,主要用于多种石油产品组成和性质的分析。

  • 【资料】傅里叶变换红外光谱方法通则

    编号 JY/T 001—1996 名称 (中文)傅里叶变换红外光谱方法通则(英文)General rules for Fourier transform infrared spectrometer 归口单位 国家教育委员会 起草单位 国家教育委员会 主要起草人 胡克良 林 水水 批准日期 1997年1月22日 实施日期 1997年4月1日 替代规程号 无 适用范围 本通则规定了傅里叶变换红外光谱仪近红外、中红外、远红外波段的定性、定量分析方法。适用于各种类型的傅里叶变换红外光谱仪。 主要技术要求 1定义2方法原理3试剂、材料4仪器5样品和制样方法6分析步骤7分析结果表述 是否分级 无 检定周期(年) 附录数目 4 出版单位 科学技术文献出版社 检定用标准物质 相关技术文件 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=96496]傅里叶变换红外光谱方法通则[/url]

  • 【原创】【近红外光谱分析技术系列讲座二】不同类型近红外光谱仪器的主要特点和工作原理

    【原创】【近红外光谱分析技术系列讲座二】不同类型近红外光谱仪器的主要特点和工作原理

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],也有的适用于测定长波段的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。下面分别加以叙述。[color=#dc143c][b]一、滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]最早的设计形式。仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。[color=#dc143c][b]二、色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。该类型仪器的优点:是使用扫描型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。[color=#dc143c][b]三、傅里叶变换型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器:[/b][/color]傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。在傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。[b]⑴传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:[/b]传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。[b]⑵改进的干涉仪:[/b]干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力和重复性。(参考资料:胡昌勤/冯艳春*著《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法快速分析药品》化学工业出版社)表*色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]与傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的比较[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001031425_193807_1611002_3.jpg[/img]

  • 【分享】红外好书秀——《傅里叶变换红外光谱分析》(翁诗甫,第2版)

    【分享】红外好书秀——《傅里叶变换红外光谱分析》(翁诗甫,第2版)

    最近从网上买了翁老师的《傅里叶变换红外光谱分析》(第2版),它的第1版《傅立叶变换红外光谱仪》的电子版相信坛子里很多同志都有了(手头还没有电子版的可去http://www.instrument.com.cn/download/shtml/111707.shtml下载)。确实是一本好书,值得阅读。第2版与第1版差别不大。zwyu书评:它是国内的一部很好的基础性红外图书,非常适合入门级、初级人员。如果你是寻求具体红外实验方法和解析手段的中高级人员,它可能不是一部很好的工具书,但还是具有一定的参考价值。呵呵,30.8¥(八折)买这么一本书收藏,我看还行。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09503.gif秀一下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/09/201009211624_245878_1645275_3.jpg书名: 傅里叶变换红外光谱分析作者:翁诗甫出版社: 化学工业出版社出版时间: 2010年5月1日ISBN: 9787122076380页数:389定价: 38.00元内容简介本书系统地介绍了红外光谱的基本概念、傅里叶变换红外光谱学的基本原理、傅里叶变换红外光谱仪的结构、傅里叶变换红外光谱仪附件原理和使用技术、红外光谱样品制备和测试技术、红外光谱数据处理技术、红外光谱的定量分析和未知物的剖析、基团的振动频率分析以及红外光谱仪的保养和维护技术。 本书可供教学、科研、厂矿企业、分析测试部门从事红外光谱分析测试工作者学习参考。本书既可作为红外光谱培训班的教学用书,也可作为高等院校与红外光谱相关的各学科教师、研究生和本科生的教学或参考用书。第二版前言 本书第一版《傅里叶变换红外光谱仪》自2005年发行以来,受到红外光谱分析测试工作者的广泛欢迎,成为高等院校红外光谱教学的参考用书,也成为红外光谱培训班的教学和参考用书。几年来,我们认真收集读者的反馈意见,针对这几年来出现的新红外光谱仪器和新的红外光谱仪附件,为了反映最新的红外技术,对本书第一版进行了修改。 本次修订书名改为《傅里叶变换红外光谱分析》。本书第二版仍保留了第一版深入浅出、通俗易懂、注重实例的特色,在第一版的基础上删除了一部分内容,增加了一些新内容。为了节省篇幅,删除了一部分不重要的图片。原书的第8章和第10章内容基本上没有改动。将原书第3章“傅里叶变换红外光谱仪”和第7章“远红外和近红外光谱简介”合并为一章,其中一些内容作了修改或删除。其他章节的排列顺序作了调整,变动较大,具体内容也作了适当精简。有些章节删除了,有些章节合并了,有些章节重新编写了。 在本书编写过程中,吴瑾光、杨健、徐怡庄、杨展澜、李维红、张元福、刘建华等提供了大力帮助和支持,在此谨向他们表示真诚的谢意。本书有不尽如人意的地方,敬请读者批评指正。 翁诗甫 2009年10月于北京大学 目录第1章 红外光谱的基本概念1 1

  • 微型近红外光谱仪关键技术研究进展

    [color=#555555]微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url](Near Infrared Microspectrometer, NIM)是一种运用光学原理对物质的组分和含量进行定性、定量分析的微型无损检测仪器,具有小体积、低功耗、低成本、可现场在线分析、便于二次开发等优点,在农业生产、食品安全、生物医药、石油化工、航空航天以及国防安全等众多领域获得了广泛的应用。例如,Zeltex公司的手持式近红外粮食分析仪可直接显示出蛋白质等成分的含量。[/color][color=#555555]传统的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]体积大、功耗高、价格昂贵、难以二次开发,这极大地限制了其应用范围。直到上世纪90年代,随着微光机电系统(MOEMS)技术的兴起,微型化的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器逐渐出现并不断发展,开启了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的微型化进程。[/color][color=#555555]不论哪种类型的光谱仪,都需要将复色光色散为单色光,所以分光是光谱仪最基本的功能。文章根据不同的分光技术,主要介绍了光栅扫描型、傅里叶变换型和阿达玛变换型三种类型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],并进行了分析及总结。[/color][align=center][color=#333333] [img=,650,234]http://www.gdkjfw.com/images/image/95851544146319.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#888888]图1 典型的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/color][/align][color=#ffffff]光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/color][color=#555555]为了降低微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的成本,德国夫朗禾费光学微系统研究所(IPMS)率先提出了以MOEMS扫描光栅为核心元器件的光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],以集分光与扫描于一体,可以用价格低廉的单管探测器取代昂贵的阵列探测器,仪器的性能不再取决于阵列探测器而主要取决于扫描光栅(如图2所示)。[/color][align=center][color=#333333][img=,650,207]http://www.gdkjfw.com/images/image/9751544146319.jpg[/img] [/color][/align][align=center][color=#888888]图2 MOEMS扫描光栅型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]工作原理[/color][/align][color=#555555]随着MEMS技术的发展,微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]向超小型、宽光谱发展的趋势越来越大。[/color][color=#555555]2016年IPMS报道了一种体积只有方糖大小,可集成于手机的光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],如下图所示,光谱范围950~1900 nm,分辨率10 nm,其核心元器件为集成了入射狭缝和出射狭缝的MOEMS扫描光栅芯片。扫描光栅面大小为3 mm×3 mm,采用静电梳齿驱动,并集成了压电式角传感器进行闭环控制,以实现高精度扫描。但由于镜面厚度只有数十微米,在扫描过程中,镜面容易出现动态变形的问题,影响光谱仪的信噪比。基于IPMS的核心技术,德国HiperScan公司在市场上推出了相应商品化的光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/color][align=center][color=#333333] [img=,650,226]http://www.gdkjfw.com/images/image/45711544146319.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#888888]图3 德国IPMS研究所研制的超小型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/color][/align][color=#555555]国内相关科研团队也进行了光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的研究。[/color][color=#555555]西北工业大学乔大勇团队研制的MOEMS扫描光栅,采用SOI制作,静电梳齿方式驱动,但同样存在镜面动态变形的问题,且静电驱动方式所需驱动电压较高。[/color][color=#555555]重庆大学温志渝团队提出的MOEMS扫描光栅,利用偏晶向硅片制作大面积闪耀光栅,具有较高的衍射效率和分辨率,采用较厚的光栅面能够有效地解决动态变形的问题,但同时带来了稳健性较弱的问题。扫描光栅采用电磁式驱动和传感,便于一体化集成,且所需驱动电压较低,但存在电磁干扰的问题。[/color][color=#555555]由于光栅扫描型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]有MOEMS扫描光栅这一可动部件,抗震性较差,因此开发出高性能的MOEMS扫描光栅是光栅扫描型仪器发展所需突破的关键技术问题,而且在拓宽光谱范围的同时需考虑解决二级光谱重叠的问题。[/color][color=#ffffff]傅里叶变换型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/color][color=#555555]傅里叶变换型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]是基于光干涉和傅里叶变换原理设计的,一般采用迈克尔逊干涉仪为核心部件。迈克尔逊干涉仪主要由定镜、分束器和动镜组成,而其中的动镜尤为关键。动镜主要做活塞式运动,其可动行程(即扫描位移)的大小直接决定了仪器性能。[/color][align=center][color=#333333] [img=,650,286]http://www.gdkjfw.com/images/image/80411544146319.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#888888]图4 迈克尔逊干涉仪工作原理及MOEMS工艺制成的干涉仪[/color][/align][color=#555555]2[/color][color=#555555]015年,德国夫朗禾费ISIT研究所提出了基于PZT薄膜的压电驱动MOEMS活塞镜,在163Hz谐振频率下扫描位移最大可达±800 μm ,但在扫描位移较大时存在镜面倾斜的问题。镜面倾斜限制了可用的扫描范围,而且会影响干涉信号,因此降低了分辨率。[/color][color=#555555]美国佛罗里达大学谢会开团队对电热驱动MOEMS活塞镜进行了深入研究,其采用双闭环控制的方法不仅有效减小了大位移扫描过程中的镜面倾斜幅度,同时实现了恒定速度的线性扫描,降低了信号处理的难度,使得光谱分辨率和抗干扰能力等性能大为提升。[/color][color=#555555]另一种类型的微型傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]则是以层状光栅干涉仪为核心元件,利用单管探测器对零级光谱进行探测。相较于迈克尔逊干涉仪,层状光栅干涉仪不需要分束器、定镜等光学元件,结构更加简单、紧凑。[/color][color=#555555]土耳其科克大学Urey团队提出了一种基于垂直梳齿驱动器的层状光栅干涉仪,同时梳齿电极作为驱动器和可动光栅,产生的位移达到106 μm。[/color][color=#555555]随后,该团队又提出了稳健性更好的基于FR4板材的电磁驱动层状光栅干涉仪,及基于MOEMS技术更大位移的静电驱动层状光栅干涉仪,后者可动光栅的最大位移可扩展至±356 μm,并引入机械闭锁装置以提高抗冲击能力。新加坡国立大学周光亚团队也做了相应的研究。[/color][color=#555555]微型傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]具有结构紧凑、光通量大、波长精度高、高分辨率等优势,适用于对分辨率要求较高的场合,但仍存在抗震性差的固有缺陷以及仪器性能受限于动镜或可动光栅所能实现的活塞位移等问题。目前,瑞士Arcoptix公司、日本滨松、埃及的Si-Ware Systems和国内的无锡微奥公司均推出了商品化的微型傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/color][color=#ffffff]阿达玛变换型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][/color][color=#555555]阿达玛变换型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]是一种在色散光谱仪中引入阿达玛变换的数字变换型仪器,通过光的多路复用提高信噪比,而且一般采用单管探测器使成本较低,无移动部件使抗冲击能力也优于傅里叶变换型光谱仪。[/color][align=center][color=#333333] [img=,650,214]http://www.gdkjfw.com/images/image/76961544146320.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#888888]图5 微型阿达玛变换光谱仪工作原理及数字阵列微镜[/color][/align][color=#555555]基于数字微镜阵列的微型阿达玛变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]通过控制微镜单元的选通实现对光信号的开关调制,既减小了光谱能量损失,也抑制了杂散光的干扰,是近年来研究的热点。[/color][color=#555555]为了进一步减小光能量损失,重庆大学张智海等人结合H矩阵与S矩阵的优点,提出了一种互补S矩阵编码调制方案,在S矩阵的基础上将信噪比提升约1.4倍。[/color][color=#555555]2014年,长春光学精密机械与物理研究所刘华团队设计了一种光谱折叠式微型阿达玛变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],采用两个子光栅使光谱范围有效拓宽为800~2000 nm,光谱分辨率也得到了提升,但杂散光较大。为了避免这一缺陷并降低光谱仪的复杂度,该团队又提出了一种采用自由曲面透镜准直的光谱折叠式光谱仪来拓宽光谱,光谱范围达800~2400 nm,可覆盖几乎整个近红外波段,仿真结果显示分辨率优于10 nm,提升了光能利用率,降低了消除二次光谱的难度。[/color][color=#555555]微型阿达玛变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]具有光通量大、信噪比高、成本低、抗震性较好等优点,适用于微弱光谱信号的检测,编码技术和光谱拓宽仍是近年研究的热点。目前,Polychromix公司、Aspectrics公司和国内的北京华夏科创仪器公司均有相应的商品化仪器出现在市场上。[/color][color=#555555]由于近红外探测器在整台微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]成本中占的比重较大,所以采用单管探测器的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]成本较低。在MOEMS技术的推动下,微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的体积也大为缩小。因此,微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]可以走出实验室,应用到越来越多的领域中。如近年来出现的SCIO、TellSpec等廉价小巧的专用型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/color][color=#555555]微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]一直朝着宽光谱、高分辨率、高信噪比、高集成度、小体积、低成本、快速检测等方向发展,国内外的科研机构一直在新原理、新工艺、新材料等方面进行着不懈的探索和努力。今后,微纳技术的发展势必会给微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的发展提供有力的技术支撑,而且随着对微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的二次开发和应用领域的拓宽,光谱与人类生产生活的联系将会更加密切。[/color]

  • 选择在线近红外光谱仪应考虑哪些问题?

    [font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体])需根据应用场景选择适宜类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],目前,常用于在线分析的有微型光谱仪、在线光谱仪和便携式光谱仪。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体])根据分光系统的不同,在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]主要分为滤光片型、发光二极管型、光栅型、傅里叶变换型、声光可调滤光器型、阵列检测器型等。在实际应用时,可以根据具体检测物料的性质需求,合理选择适宜波长、或适宜光谱范围(反映物料性质变化的波长范围)的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体])作为在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的关键部件,光纤探头、光纤和其他测量附件需要认真检查,确保适用于待测样品。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体])[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器一般都配备有数据分析软件,一款较成熟的在线分析软件可以很好的提高数据分析效率,节省大量人力物力。[/font][/font]

  • 【求助】近红外光谱资料

    谁有以下资料提供,万分感谢![list=1][*]期刊论文 [color=#034481][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法检测聚醚多元醇伯羟基与仲羟基的相对含量[/color] - 光谱学与光谱分析2006,26(1) [*]期刊论文 [color=#034481]傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在聚醚多元醇羟基含量分析中的应用[/color] - 河南化工2008,25(5)[*]期刊论文 [color=#034481]FTIR光谱仪在聚醚多元醇羟值测定中的应用[/color] - 福建分析测试2005,15(2) [*]学位论文 [color=#800080]测定聚醚多元醇伯仲比的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法[/color] 2005 [/list]

  • 【原创】【近红外光谱分析技术系列讲座一】近红外光谱仪器的主要性能指标

    [color=#00008b]前言:[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析属于弱信号分析技术,他的应用没有液相、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]那么广泛,许多朋友还不怎么了解。因此,我们特推出[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]知识系列讲座,希望大家对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析有个更深的了解,对您的分析工作有所帮助。[/color] [color=#dc143c][size=4]【近红外知识普及系列一】[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的主要性能指标[/size][/color] 在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的使用过程中,如何对其各项性能进行客观的评价是分析工作者要考虑的问题,在对一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]进行客观评价时,要注意下列的性能指标。 [b]一、波长范围:[/b] 仪器的波长范围是指[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]所能记录的光谱范围。对任何一台特定的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器,都会有其特定的光谱范围,光谱范围主要取决于仪器的光路设计、分光种类、检测器的类型以及光源。通用型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器往往覆盖了整个近红外的光谱范围12000-4000cm-1(800-2500nm)。 [b]二、分辨率(Resolution):[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的分辨率是指仪器对于紧密相邻的峰可以分辨的最小波长间隔,表示仪器实际分开相邻峰的能力,即ν/△ν或(λ/△λ),ν为两峰中任一峰的波数,△ν为两峰波数之差。它是最主要的仪器指标之一,也是仪器质量的综合反映。仪器的分辨率主要取决于仪器分光系统的性能。对于色散型仪器而言,其分辨率取决于分光后狭缝截取的波段精度,狭缝越小截取的波段越窄,分辨率越高。但随之而来的是能量急剧下降,灵敏度不断降低,为了兼顾检出灵敏度,就不能让狭缝无限制地缩小来提高分辨率,因此,要想让色散型的仪器分辨率达到0.1cm-1,又能得到一张质量良好的谱图是很困难的事。而对于傅里叶型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],由于有多路通过的特点,无狭缝的限制,因此仪器的分辨率仅取决于干涉采样数据点的多少,即取决于动镜移动的距离,由于动镜的移动由激光控制,因此可以很轻松地得到一张高质量、高分辨率的谱图。 [b]三、准确性(Accuracy):[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的准确性包括波长准确性和光度准确性两部分。 波长准确度指测定时仪器显示的波长值和分光系统实际输出的单色光的波长值之间的符合程度。波长准确度一般用波长误差,即上述两值之差来表示。由于近红外分析是用已知样品所建立的模型来分析未知样品的,如果仪器的波长准确度不能保证,则不同测定光谱就会因仪器波长的移动(即X轴发生了平移),而使整组光谱数据产生偏移,进而造成分析结果的误差。因此保证波长准确度不仅是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]能够准确测试样品的前提,也是保证分析结果准确的前提,更是保证模型能够准确传递的前提。仪器的波长准确度主要取决于其光学系统的结构,此外还会受到环境温度的影响。滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]和色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]受其关心光学系统结构的限制,其波长准确度较低,使用中需要经常用已知波长且性质稳定的标准物质对仪器进行校正。相比之下,傅里叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的光学系统结构简单,干涉仪单色性能极好的氦-氖干涉系统作为采样标尺,且内部一般还装有波长校准系统,因此仪器的波长准确度一般都非常高。 光度准确性指仪器对某物质进行测量时,测得的光度值与该物质真实值之差。仪器ideas光度准确性主要由检测器、放大器、信号处理电路的非线性引起,在光谱图中表现为Y轴的误差,通常直接影响近红外定量分析结果的准确性。 [b]四、精密度(Precision):[/b] 精密度反映不同次实验的重现程度,但不一定是正确值。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的波长精密性是体现仪器稳定性的最重要指标。波长精密度又被称为波长重复性,是表征对同一样品进行多次扫描测定时,样品光谱峰位置的差异或重复性。通常用规定的测试条件下,对某一样品多次测量所得到的谱峰波长的标准差来表示。波长精密度主要取决于仪器光学系统的可动部件越少,仪器的波长精密度越高。 [b] 五、信噪比(Signal to noise ratio):[/b] 信噪比是指样品吸光度与仪器吸光度噪声的比值。仪器吸光度噪声可通过在一定的测试条件下,在确定的波长范围内对空白相应变化的分析获得,用其最大噪声峰值或该波长范围内所有噪声峰值的均方根值(RMS)表征,通常采用峰值表征更为直观。当在确定的波长范围内对同一样品进行多次测量时,仪器吸光度噪声表现为测得的样品吸光度的标准差。仪器的噪声主要取决于仪器光源的稳定性、电子系统的噪声、检测器产生的噪声以及环境影响所产生的噪声,如电子系统设计不良、仪器接地不良、外界电磁干扰等因素都会使仪器的噪声增大。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析是一门弱信号分析技术,即从一个很强的背景信号中提取出相对较弱的有用信息,得到分析结果,因此信噪比是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器非常重要的指标之一,直接影响分析结果的准确度和精确度。 [b]六、杂散光(Stray radiation)[/b] 杂散光是指达到检测器的除去所需波长的分析光以外的其他波长的光。通常以没有吸收样品时达到检测器的总能量或总功率的百分率来表示。杂散光主要是由于光学器件表面的缺陷、光学系统设计不良以及机械零件表面处理不佳等因素引起,尤其在色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的设计中,对杂散光的控制非常关键,其往往是导致仪器测量出现非线性的主要原因。杂散光的存在,使测出的吸光值比真实值低。在强吸收谱带处,杂散光造成的影响是严重的,甚至导致错误的结论,但其对高透过率的弱谱带的影响较小。由于光源长波部分的辐射能量小,因而光源辐射能量大的短波部分的散射光会在长波区造成较大的影响。抗杂散光能力越强,仪器的灵敏度越高。傅里叶型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]检测器上检测到的信号,不是光的实际信号,而是按照f=2vν(其中f—调制频率;v—动镜移动速度;ν—波数)调制的声频信号,故外界的高杂散光不会干扰检测,可当作直流分量处理。一般情况下,傅里叶型仪器的杂散光信号可以忽略不计,只有在考察光栅型仪器时才需要考虑这个指标。 [b]七、软件功能以及数据处理能力:[/b] 软件是现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的重要组成部分,软件一般由光谱采集软件和化学计量学处理软件两部分组成。光谱采集软件通常由仪器的设计所决定,而化学计量学软件和使用者的日常工作关系密切。光谱化学计量学软件一般由谱图的预处理、建立定性或定量校正模型和未知样品的预测三大部分组成。不同公司的仪器装载的化学计量学软件差异较大。有些软件的智能化程度较高,可以推荐最佳主成分维数等指标,适合初学者和从事科研的科学工作者使用;有些软件的智能化程度则差些,仅仅适合经验丰富的使用者。(参考资料:胡昌勤/冯艳春*著《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法快速分析药品》化学工业出版社)

  • 【转帖】如何选择近红外光谱仪

    【转帖】如何选择近红外光谱仪

    如何选择[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url][ 作者:北京英贤仪器有限公司 王艳岭 | 转贴自:《仪器快讯》第12期 初从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的人员常常会提出这样的问题:什么样的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器最好?如何选择一台合适的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器?实际上,“最好”仪器的定义是很难确定的,“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。为了帮助使用者根据特定的需要选择合适的仪器,本文将根据不同类型、不同设计方式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的特点向选用者作简要介绍,以供参考。 为了使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]获得可靠的分析结果,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器必须按照详细的技术规格设计生产。表1[1]反应的就是现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的规范。当然也使用者选择仪器时的主要依据。 [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/06/200806251525_95025_1604460_3.jpg[/img] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器不管按何种方式设计,一般由光源、分光系统、测样器件、检测器、数据处理系统和记录仪(或打印机)等6部分构成。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的分类方式比较多,但市场上分类主要还是按照仪器的分光器件不同来分,一般可分为4种主要类型:滤光片型、光栅色散型、傅立叶变换型和声光调制滤光器型。其中光栅色散型又有光栅扫描单通道和非扫描固定光路多通道检测之分了。 滤光片型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器可分为固定滤光片和可调滤光片两种形式。固定滤光片型光谱仪是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的最早设计形式,这种仪器首先要根据测定样品的光谱特征选择适当波长的滤光片。该类型仪器的特点是设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用。但这类仪器只能在单一波长下测定,灵活性较差,如样品的基体发生变化,往往会引起较大的测量误差。可调滤光片型光谱仪采用滤光轮,可以根据需要比较方便地在一个或几个波长下进行测定。这种仪器一般作专用分析,如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限,很难分析复杂体系的样品。 扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按波长高低依次通过测样器件,与样品作用后,进入检测器检测。与滤光片型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器相比,色散型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器具有可实现全谱扫描、分辨率较高、仪器价位适中和便于维护等优点,其最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性,抗震性较差,一般不适合作为过程分析仪器使用。傅立叶变换光谱技术是利用干涉图和光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图和对干涉图进行傅立叶积分变换的方法来测定和研究光谱的技术。与传统的色散型光谱仪相比,傅立叶变换光谱仪能同时测量、记录所有波长的信号,并以更高的效率采集来自光源的辐射能量,具有更高的波长精度、分辨率和信噪比。但由于干涉仪中动镜的存在,仪器的在线长久可靠性受到一定的限制,另外对仪器的使用和放置环境也有较高的要求。声光可调滤光器(Acousto-optic Tunable Filter,缩写为 AOTF)是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件。用AOTF作为分光系统,被认为是90年代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器最突出的进展。与传统的单色器相比,采用声光调制产生单色光,即通过超声射频的变化实现光谱扫描。光学系统无移动部件,波长切换快、重现性好,程序化的波长控制使这类仪器的应用具有更大的灵活性。声光可调滤光器[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的这些优点使其近年来在工业在线中得到越来越多的应用。但目前这类仪器的分辨率相对较低,价格也较贵。非扫描固定光路多通道[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器是因为仪器的检测器采用多通道光敏器件而得名。这类仪器的色散系统一般采用平面光栅或全息光栅,与光栅扫描型相比,光栅不需要转动即可实现确定波长范围的扫描。多通道检测器的类型主要有两种:二极管阵列(P- hotodiode Array,缩写为PDA)和电荷耦合器件(Charger Coupled Device,缩写为CCD)。该类型仪器测量的波长范围取决于检测器光敏元件的材料(波长范围受到一定限制),如硅基光敏元件的影响范围在短波近红外区域,由于该波i段检测到的主要是样品的三级和四级倍频,样品的摩尔吸收系数较低,因而需要的光程往往较长。这类仪器的最大特点是仪器内部无可移动部件,仪器的稳定性和抗干扰性能好;另一个特点是扫描速度快,一般单张光谱的扫描速度只有几十毫秒。这两个特点的结合,使该类仪器特别适合作为现场或在线分析仪器使用。多通道型仪器的分辨率取决于光栅性能、检测器的像素以及狭缝的尺寸。在确定波长的范围内,检测器的像素越高,所检测到的样品信息越丰富,但一般像素越高的检测器价格也越高。

  • 近红外光谱假药识别系统的设想及可行性探讨

    近红外光谱及其仪器的特点近红外光谱的波长范围是780~2500nm,主要源于化合物中含氢基团,如C-H, O-H, N-H, S-H等振动光谱的倍频及合频吸收,由于其谱带较宽且强度较弱,限制了其应用。80年代中后期,随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入,加之近红外光谱(near infrared spectroscopy, NIR)仪器制造技术的日趋完善,促使了现代近红外光谱分析技术的发展。近红外光谱测定通常采用透射方式(transmittance)或漫反射方式(diffuse reflectance),通常不需对样品进行预处理即可以直接对不同物态的样品进行分析,配合光纤可满足对不同尺寸、形状样品测定的需要。作为一种间接测定方法,近红外光谱分析首先需要通过训练集得到校正模型,再来预测未知样品的性质或组成,因此训练集样品的性质或组成的适用范围、基础数据的准确性以及选择化学计量学方法的合理性,都直接影响最终的分析结果。此外,近红外光谱分析的灵敏度较低,对微量组分的测定比较困难。近红外光谱仪主要有滤光片型、扫描型和傅立叶变换近红外光谱仪三种类型。滤光片型仪器的特点是设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用;但通常只能在单一或有限的波长下测定,灵活性较差;适用于制成各类专用仪器进行特定项目的分析,如土壤中水分的测定、糖及烟草中尼古丁的分析等。扫描型近红外光谱仪的分光元件可以是棱镜或光栅。该类仪器的特点是可进行全谱扫描,分辨率较高,仪器价格适中,便于维修;其最大弱点是光栅的机械轴容易磨损,影响波长的精度和重现性,一般抗振性较差,特别不适于在线检测。傅立叶变换近红外光谱仪的主要光学元件是麦克尔逊(Michelson)干涉仪。其具有扫描速度快、波长精度高、分辨率好以及信噪比和测定灵敏度较高等特点;采用立体角镜偶合等技术的麦克尔逊干涉仪,已极大地消除了传统干涉仪对振动、温度、湿度等的敏感性,减少了不同仪器的台间测定误差;发展出的便携式仪器可满足车载等野外测定的需要。从近期的国内外仪器展览会看,傅立叶变换近红外光谱仪将成为近红外光谱仪的主导产品。近红外光谱分析在假药识别中的应用近红外光谱法在药物分析领域中的应用范围相当广泛,它不仅适用于分析药物的多种不同状态如原料、完整的片剂、胶囊与液体等制剂,还可用于不同类型的药品,如蛋白质、中草药、抗生素 等。NIR更适用于对原料药纯度、包装材料等的分析与检测、以及生产工艺的监控 ;利用不同的光纤探头可实现生产工艺的在线连续分析监控。此外,近红外作为一种快速扫描技术,以它无需对样品预处理以及收集信息量大等特点,有助于假药劣药的识别与鉴定,正在成为国内外药物分析领域中的一枝奇葩。目前已有研究人员将其用于辅料间存在差异的不同生产厂家所生产的同一品种药品的鉴定,还有人对建立假药识别谱库的影响因素进行了全面的考察。在药品的鉴别过程中,常采用马氏(Mahalanobis)距离等指标,通过对样品光谱与标准光谱距离的定量描述,确定样本离校正集样本的差异,进而对其归属。虽然此方法在对光谱匹配程度的检测和模型外推方面均很准确,但应用时对波长范围的选择非常重要;波长点过少,光谱得不到合理的描述;波长点过多,计算量过大。此外,由于药品制剂特别是口服制剂中通常含有较多的辅料成分,也干扰对活性成分的鉴别。为有效的避免各类干扰作用,选择合理的波长范围进行药品的鉴别,可利用主成分分析(Principal Component Analysis;PCA)法对光谱数据进行分析,通过对活性成分光谱、辅料光谱和因子光谱的比较分析,首先对诸因子光谱的属性进行归属,进而选用合理的因子光谱进行鉴别。将PCA与马氏距离结合,既可以充分利用PCA对采集的全光谱数据进行降维处理,较好的解决马氏距离计算时波长范围的选择问题,也可克服利用PCA进行自身界限判断不易量化的问题。此外结合导数光谱等手段,还可以提高对鉴别的分辨率。近红外假药识别系统的设想根据近红外光谱分析的特点,可以看出,建立近红外假药识别系统,可以大大地提高假药识别的速度和识别能力,满足基层现场快速鉴别的需要。在国家食品药品监督管理局的支持下,中国药品生物制品检定所已经启动了近红外假药识别系统的科研项目。拟建立的假药识别系统包括有定性分析和定量分析两部分,首先确定药品与其标签标示名称是否一致,再根据需要调用适当模型对药品的质量进行快速检验或判别药品是否为特定企业的产品。近红外光谱分析是一个间接分析方法,假药鉴别系统的完善与否与模型中所包括的已知样品的数量与质量密切相关。由于药品品种的数量巨大,市场中出现的假药品种较多,且不断有新的假药出现,因此假药识别系统中所需要的鉴别模型不仅数量多,而且应能不断更新,故建模不可能在一个实验室完成;此外,由于我国地域广阔,开展假药的监督检验工作不可能由少数实验室承担,但为保证药品监督检验的严肃性,所有实验室的检验结果应具有一致性;因此,近红外假药鉴别系统应用的关键是能在不同的近红外光谱仪间实现模型的共享,并保证不同仪器测定图谱的一致性。虽然由于众多因素影响模型传输的准确性,使得光栅型及普通傅立叶变换型近红外光谱仪通过简单的模型传输不可能保证不同仪器测定结果的一致性,但在以采用立体角镜偶合等技术为基础的8台傅立叶变换型近红外光谱仪之间,传输间苯二酚水溶液定量模型,在未对模型经任何校正的情况下,对一批样品(300g/l)每台仪器每星期测定10次,连续测定60个星期,其测定结果显示,仪器间的测定误差(SD=0.22%)及不同时间的测定误差(SD?0.13%)均可以忽略。即现代近红外光谱仪已经较好的解决了模型传输的准确性,结合互联网技术,可以在全国范围内建立近红外假药识别模型网络系统(图1),由设立在全国的近红外假药鉴别模型建立基地将建好的模型输入国家假药鉴别模型数据库;各基层使用单位直接从中心数据库中调用所需的鉴别模型;国家近红外假药鉴别中心负责对进入数据库的模型的评价与更新;进而解决假药识别系统中鉴别模型的建立与模型共享问题。 http://assets.dxycdn.com/app/bbs/img/attachment.gif 近红外光谱假药识别系统的设想及可行性探讨.rar(73.35k) 在线查看

  • 近红外光谱仪、红外光谱仪有什么区别?

    近红外光谱仪、红外光谱仪有什么区别?咱们常规使用的紫外可见分光光度计,似乎只可以液体测量?而我见到过近红外光谱可以液体测量,也可以固体直接扫描测量,红外光谱是不是像近红外一样的测量样品呢?

  • 想用傅里叶红外光谱仪测固体表面辐射特性可问题很多

    各位大神你们好: 本人因学习需要,现在打算搭建一套测量固体表面辐射特性的台架。调研了很多国内外的台架尤其是哈工大戴教授的团队做的测试平台后,思考着怎样结合起来搭建一套适合我自己实验需求的平台。 现在遇到一下困难:1、相关的测量行业标准非常缺乏,国标也是1987年的,并且没有具体误差指标等2、一般的傅里叶红外光谱仪本身是自带有激光光源并且用于化学测量居多,本人测量侧向于物理测量,希望得到的是全波长的辐射特性,光源希望是黑体炉或者样品加热炉发出的红外辐射。这问题不知道怎样解决。3、大部分红外光谱仪测量的波长范围中红外,我希望测量的波长范围确实近红外到中红外1~25μm,不知道是否有合适的光谱仪 问题较多,希望各位大神能给小虫一点宝贵的意见!

  • 有看头了!褚小立领衔近红外光谱分会17位专家编著《近红外光谱分析技术实战宝典》!

    好消息!褚小立领衔近红外光谱分会19位专家编著《近红外光谱分析技术实战宝典》!仪器信息网自2020年起组织业内知名专家、资深版主及专业编辑,以解决用户实际问题为初衷,以平台海量精华内容为基础,经过专家的梳理、加工,将最常见的仪器问题、解决方法和资深用户的经验整理成册,特命名为《实战宝典》,旨在提升行业用户的仪器应用能力、加快个人职业成长,缓解行业实操型人才匮乏的现状,助力用户实现“宝典在手、仪器无忧”!2020年,已发布《水质分析实战宝典》、《气相色谱实战宝典》、《农残分析实战宝典》、《液相色谱实战宝典》、《乳品检测实战宝典》、《药物分析实战宝典》6册宝典,收录仪器类别包括了常用的气相、液相,应用领域涵盖了水质、农残、药物、乳品,深受4.4万用户喜爱。2021年,仪器信息网将陆续发布《原子吸收光谱实战宝典》、《液质联用实战宝典》、《气质联用实战宝典》、《实验室安全实战宝典》、《近红外光谱分析技术实战宝典》、《样品前处理实战宝典》、《土壤分析实战宝典》、《离子色谱实战宝典》、《PCR实战宝典》、《ICP-MS实战宝典》等分册,目前已有3.4万用户预订。未来,我们欢迎广大专家、用户积极报名加入《实战宝典》 “编委组”,发挥自己专业技能特长,与行业专家一起创作更多优质内容,帮助更多用户。《近红外光谱分析技术实战宝典》编委专家阵容如下:特邀顾问:袁洪福,北京化工大学,教授主 编:褚小立,中石化石油化工科学研究院,教授级高工副 主 编:李文龙,天津中医药大学副研究员,博士生导师副 主 编:王家俊,云南中烟技术中心,高级工程师编 委:卞希慧,天津工业大学,副教授编 委:何鸿举,河南科技学院,院长助理编 委:黄越,中国农业大学,副教授编 委:韩娅红,华中农业大学,博士后编 委:李跑,湖南农业大学,副教授编 委:缪同群,上海新产业光电技术有限公司,总计总经理编 委:孙通,浙江农林大学,副教授编 委:王艳斌,石油化工研究院,高级工程师编 委:邢振,北京农业智能装备技术研究中心,高级工程师 编 委:闫晓剑,四川长虹公司,资深专家编 委:杨越,温州大学,讲师编 委:张进,贵州医科大学,副教授编 委:周新奇,谱育科技,经理编 委:邹振民,山东金璋隆祥智能科技有限责任公司,董事长《近红外光谱分析技术实战宝典》大纲目录如下:第一章概述第一节 近红外光谱发展简史第二节 近红外光谱产生机理(概述)第三节 近红外光谱分析与化学计量学方法第四节 近红外光谱及其分析技术的特点(优缺点)第五节 现代过程分析技术与近红外光谱技术问题与回答:1、为什么近红外光谱主要包含的是含氢基团的信息?2、为什么说吸收强度弱反倒是近红外光谱的一种技术优势?3、近红外漫反射光谱与物质的浓度是线性关系吗?4、哪段近红外光的穿透性较强?如何利用这段光?6、近红外光谱区域中哪段谱图包含的化学信息更丰富?7、为什么氢键在近红外光谱中很重要?8、为什么近红外光谱的转移吸收谱带较宽?5、为什么近红外光谱定量或定性分析大多需要化学计量学方法?9、为什么说近红外光谱是现代过程分析技术的主要手段之一?10、哪些场合不太适合采用近红外光谱分析技术?11、在哪些应用场景近红外光谱最擅长?12、采用近红外光谱技术前应有哪些心理上的准备?13、用好近红外光谱需要使用者具备哪些条件?14、近红外光谱与中红外光谱相比,各有哪些技术优势?15、近红外光谱与拉曼光谱相比,各有哪些技术优势?16、近红外光谱与太赫兹光谱相比,各有哪些技术优势?17、近红外光谱与低场核磁相比,各有哪些技术优势?18、近红外光谱与Libs相比,各有哪些技术优势?19、一般情况下,近红外光谱分析技术的检测限能达到多少?…20、短波和长波近红外各有什么特点?…第二章近红外光谱仪器第一节 近红外光谱仪器的构成第二节近红外光谱仪器的分光类型第三节实验室型仪器第四节便携式和微型仪器第五节制造仪器的材料应用与仪器的性能指标第六节近红外光谱仪器的测量软件第七节仪器的维护及校准AQ、PQ与OQ的应用问题与回答:1、近红外光谱仪器的分别辨率重要吗?2、影响近红外光谱仪器噪音的主要因素有哪些?3、基于理论和实验依据,如何选择近红外光谱仪器?4、影响近红外光谱仪器之间一致性的主要因素有哪些?5、近红外光谱文件常见的格式有哪些?6、为什么有的仪器用纳米表示波长,有些用波数表示?7、为什么近红外光谱仪器的长期稳定性很重要?8、药典对近红外光谱仪器的性能指标有何要求?9、光源需要定时更换吗?10、实验室型近红外光谱仪器日常维护有哪些?11、需要间隔多长时间进行一次近红外光谱仪器的校准?12、氟化钙分束器与石英分束器的性能有何差异?13、氦氖激光激光器与半导体激光器的性能有何差异?14、近红外光谱分析技术常用的光源有哪些?15、微型CCD近红外光谱仪的狭缝如何选择?与分辨率的关系如何?…第三章 测量附件与实验方法第一节 近红外光谱的测量方式第二节 常见的测量附件第三节 多种类型样品的制备第四节 光谱采集参数及其优化问题与回答:1、液体样本的近红外光谱通常采用哪些测量方式?2、固体样本的近红外光谱通常采用哪些测量方式?3、水果测量时应注意哪些问题?4、漫反射测量时应注意哪些问题?5、样品温度对近红外光谱测量有影响吗?6、近红外光谱能测量气体吗?7、使用光纤测量附件应注意哪些问题?8、透射测量时应注意哪些问题?9、对于固体有哪些常见的样品制备方式?10、光谱采集参数如何优化?11、水分对近红外光谱测量有影响吗?12、采样杯、比色池光学材料对光谱重现性的影响?13、固体粉末粒径对光谱重现性有何影响?如何提高光谱的重现性?14、如何权衡近红外分析检测的效率与检测数据的“性价比”?15、漫反射和透射测量时,参比光谱如何选取?16、近红外光谱测量时,吸光度为什么会出现负数?…第四章在线近红外光谱分析技术第一节 在线近红外光谱分析系统的构成第二节 取样与样品预处理系统第三节 在线测量方式第四节 在线工程项目的实施(包含过程化学计量学方法与过程建模)第五节 在线分析系统的管理与维护问题与回答:1、在线分析必须使用样品预处理吗?2、选择光纤探头或流通池应注意哪些问题?3、采用液体插入式漫反射探头应注意哪些问题?4、探头的安装位置应如何选取?5、固体在线取样时应注意哪些问题?可以采取哪些手段获取有代表性的在线光谱?6、如何取到与光谱测量对应的在线样品?7、如何实现一台在线仪器测量多个检测点?8、在线分析校正模型是如何建立的?9、光纤的有效传输距离有多长?10、在线仪器的光谱背景是如何获取的?11、选择在线近红外光谱仪应考虑哪些问题?12、医药企业对在线分析仪器有哪些特殊要求?13、传递带的漫反射测量应注意哪些问题?14、国内外涉及在线近红外光谱分析技术的标准有哪些?15、…第五章化学计量学方法与建模第一节 常用的化学计量学方法第二节 定量分析建模的主要步骤第三节 定性分析建模的主要步骤第四节 化学计量学软件的主要功能第五节 商品化的化学计量学软件第六节 建模传递及其方法第七节 模型的评价第八节 模型的管理与维护第九节 近红外定量模型的转移与模型适应性拓展问题与回答:1、近红外光谱预测结果的准确性能够超过参考方法吗?2、建模过程中光谱波段(波长)变量如何选择?3、PLS的最佳(适宜)主因子数如何选择?4、影响近红外光谱分析模型的主要因素有哪些?5、何时选用非线性定量校正方法?6、建模过程中光谱预处理方法如选择?什么是异常样本?7、如何识别建模过程中的异常样本?8、如何识别预测过程中的异常样本?怎样判断近红外的预测结果是内插分析得到的?9、建立实用的模型需要多少个样本?10、模型如何维护?11、提高模型预测稳健性的方法有哪些?12、提高模型预测准确性的方法有哪些?13、何为有代表性的样本?如何选取?14、建模的样本越多越好吗?15、建模时先进行光谱预处理还是先选择(波段)波长选择?16、为什么要进行模型传递?17、进行模型传递需要哪些条件?在不同分光原理的近红外仪器上建立的模型可以相互传递吗?18、模型传递后还需要做那些工作?19、近红外光谱定量和定性分析可以不建模型吗?20、从PLS校正过程,如何解释校正模型的适应性?21、同一方法进行(波段)波长选择,每次(波段)波长选择结果不一致,如何处理?22、一般情况下,建模所用的波长变量数与样本数之间需要满足什么条件?23、近红外光谱的分析流程?24、定量模型的评价指标?25、定性模型的评价指标?…第六章近红外光谱技术的应用第一节 农业领域第二节 食品领域第三节 制药领域第四节 石油和化工领域第五节 纺织领域第六节 饲料领域第七节 烟草领域第八节 其他领域问题与回答:1、作为一名企业采购人员,如何选择合适的近红外光谱仪?2、采用近红外光谱仪分析啤酒时一般采用哪种测量附件?3、目前关于近红外光谱的国家标准有哪些?4、在实际应用中,采用近红外光谱仪分析饲料中的水分、蛋白、脂肪、灰分和实验室分析有多大误差?5、在饲料企业,近红外光谱在哪些环节可以被使用?6、在白酒企业,近红外光谱在哪些环节可以被

  • 光谱仪知识-近红外光谱分析技术注意事项

    仪器的波长范围  对任何一台牛津近红外光谱仪器,都有其有效的光谱范围,光谱范围主要取决于仪器的光路设计、检测器的类型以及光源。近红外光谱仪器的波长范围通常分两段,700~1100nm的短波近红外光谱区域和1100~2500nm的长波近红外光谱区域 。近红外分析技术的一个重要特点就是技术本身的成套性,即必须同时具备三个条件: (1)各项性能长期稳定的近红外光谱仪,是保证数据良好再现性的基本要求; (2)功能齐全的化学计量学软件,是建立模型和分析的必要工具; (3)准确并适用范围足够宽的模型。 这三个条件的有机结合起来,才能为用户真正发挥作用。因此,在购买仪器时必须对仪器提供的模型使用性有足够的认识,特别避免个别商家为推销仪器所做的过度宣传的不良诱导,避免为此付出代价。因此,一定要对厂家提供模型与技术支持情况有详细了解。   近红外分析技术分析速度快,是因为光谱测量速度很快,计算机计算结果速度也很快的原因。但近红外分析的效率是取决于仪器所配备的模型的数目,比如测量一张光谱图,如果仅有一个模型,只能得到一个数据,如果建立了10种数据模型,那么,仅凭测量的一张光谱,可以同时得到10种分析数据。   在定标过程中,标准样本数量的多少,直接影响分析结果的准确性,数量太少不足以反映被测样本群体常态分布规律,数据太多,工作量太大。另外在选择化学分析的样本时,不仅要考虑样品成分含量和梯度,同时要考虑样本的物理、化学、生长地域、品种、生长条件及植物学特性,以提高定标效果,使定标曲线具有广泛的应用范围,对变异范围比较大的样本可以根据特定的筛选原则,进行多个定标,以提高定标效果及检验的准确性。一般来讲,单类纯样本由于样本性质稳定,含化学信息量相对少,因此定标相对容易。光谱的分辨率  光谱的分辨率主要取决于光谱仪器的分光系统,对用多通道检测器的仪器,还与仪器的像素有关。分光系统的光谱带宽越窄,其分辨率越高,对光栅分光仪器而言,分辨率的大小还与狭缝的设计有关。仪器的分辨率能否满足要求,要看仪器的分析对象,即分辨率的大小能否满足样品信息的提取要求。有些化合物的结构特征比较接近,要得到准确的分析结果,就要对仪器的分辨率提出较高的要求,例如二甲苯异构体的分析,一般要求仪器的分辨率好于1nm。波长准确性  光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长与该谱峰的标定波长之差。波长的准确性对保证近红外光谱仪器间的模型传递非常重要。为了保证仪器间校正模型的有效传递,波长的准确性在短波近红外范围要求好于0.5nm,长波近红外范围好于1.5nm。波长重现性  波长的重现性指对样品进行多次扫描,谱峰位置间的差异,通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示(傅立叶变换的近红外光谱仪器习惯用波数cm-1表示)。波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标,对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响,同样也会影响最终分析结果的准确性。一般仪器波长的重现性应好于0.1nm。吸光度准确性  吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量,测量的吸光度值与该物质标定值之差。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法,吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性。吸光度重现性  吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描,各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。吸光度重现性对近红外检测来说是一个很重要的指标,它直接影响模型建立的效果和测量的准确性。一般吸光度重现性应在0.001~0.0004A之间。吸光度噪音  吸光度噪音也称光谱的稳定性,是指在确定的波长范围内对样品进行多次扫描,得到光谱的均方差。吸光度噪音是体现仪器稳定性的重要指标。将样品信号强度与吸光度噪音相比可计算出信噪比。吸光度范围  吸光度范围也称光谱仪的动态范围,是指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比。吸光度范围越大,可用于检测样品的线性范围也越大。基线稳定性  基线稳定性是指仪器相对于参比扫描所得基线的平整性,平整性可用基线漂移的大小来衡量。基线的稳定性对我们获得稳定的光谱有直接的影响。杂散光  杂散光定义为除要求的分析光外其它到达样品和检测器的光量总和,是导致仪器测量出现非线性的主要原因,特别对光栅型仪器的设计,杂散光的控制非常重要。杂散光对仪器的噪音、基线及光谱的稳定性均有影响。一般要求杂散光小于透过率的0.1%。扫描速度  扫描速度是指在一定的波长范围内完成1次扫描所需要的时间。不同设计方式的仪器完成1次扫描所需的时间有很大的差别。例如,电荷耦合器件多通道近红外光谱仪器完成1次扫描只需20ms,速度很快;一般傅立叶变换仪器的扫描速度在1次/s左右;传统的光栅扫描型仪器的扫描速度相对较慢,目前较快的扫描速度也不过2次/s左右。数据采样间隔  采样间隔是指连续记录的两个光谱信号间的波长差。很显然,间隔越小,样品信息越丰富,但光谱存储空间也越大;间隔过大则可能丢失样品信息,比较合适的数据采样间隔设计应当小于仪器的分辨率。测样方式  测样方式在此指仪器可提供的样品光谱采集形式。有些仪器能提供透射、漫反射、光纤测量等多种光谱采集形式。软件功能  软件是现代近红外光谱仪器的重要组成部分。软件一般由光谱采集软件和光谱化学计量学处理软件两部分构成。前者不同厂家的仪器没有很大的区别,而后者在软件功能设计和内容上则差别很大。光谱化学计量学处理软件一般由谱图的预处理、定性或定量校正模型的建立和未知样品的预测三大部分组成,软件功能的评价要看软件的内容能否满足实际工作的需要。

  • 食品实验分析设备仪器——近红外光谱仪

    近年来,随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展,近红外光谱仪作为常用的食品实验分析设备仪器,已经广泛应用于食品、化工、农牧业、制药、烟草等许多领域。济南某自动化仪器仪表有限公司所代理的瑞士一家公司生产的NIRMaster是目前市场上第一台独立的傅里叶变换近红外光谱仪,是新一代经过证明的FT-NIR光谱仪。该设备配备内置的、可靠的嵌入式电脑,包含立即可用的定标模型,专业的模型覆盖了食品、饲料、乳品、肉制品、烘焙制品等众多领域。触摸屏的选用则可为用户提供简明的界面,精选最主要的功能。局域网也能实施网络解决方案,可与MS办公软件或是LIMS的解决方案软件兼容,使得抗病毒程序保护成为可能。不同的需求和不同的工作环境要求采用不同的仪器外壳。NIRMaster有两款外壳可供选择,且均满足IP54或IP65防护等级。一款带食品级PMMA外壳,符合食品以及饲料行业中对物料的卫生要求,并可以直接放在生产场所旁线检测。另外一款是带不锈钢外壳的NIRMaster Pro,具有良好的耐有机酸、盐和碱的性能。及其进入防护和卫生、易清洗的设计,可以方便清洗,避免细菌污染的风险。 NIRMaster技术稳健可靠,是食品和饲料行业进行日常质量控制,并且得到可靠结果的食品实验分析设备仪器不二之选。

  • 近红外光谱仪的选购

    初从事近红外光谱分析的人员常常会提出这样的问题:什么样的近红外光谱仪器最好?如何选择一台合适的近红外光谱仪器?实际上,“最好”仪器的定义是很难确定的,“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。为了帮助使用者根据特定的需要选择合适的仪器,本文将根据不同类型、不同设计方式近红外光谱仪器的特点向选用者作简要介绍,以供参考。   为了使近红外光谱获得可靠的分析结果,近红外光谱必须按照详细的技术规格设计生产。下面反应的就是现近红外光谱仪器的规范。当然也是使用者选择仪器时的主要依据。  对现代近红外光谱仪器的要求性能要求: 系统特点及对仪器的要求可靠性: 波长准确,光谱稳定性好多样性: 提供多种测样方式,波长范围宽快速性: 快速扫描系统,多功能计量学软件灵敏性: 信噪比高可分辨性: 分辨率高在线持久性: 可靠性样品导入系统,仪器无运动部件模型可转换性: 波长准确,光谱稳定  近红外光谱仪器不管按何种方式设计,一般由光源、分光系统、测样器件、检测器、数据处理系统和记录仪(或打印机)等六部分构成。  近红外光谱仪的分类比较多,但市场上分类主要还是按照仪器的分光器件不同来分,一般可分为四种主要类型:滤光片型、光栅色散型、博立叶变换型和声光调制滤光器型。其中光栅色散型又有光栅扫描单通道和非扫描固定光路多通道检测之分了。  滤光片型近红外光谱仪可分为固定滤光片和可调滤光片两种形式。固定滤光片型光谱仪是近红外光谱仪器的最早设计形式,这种仪器首先要根据测定样品的光谱特征选择适当波长的滤光片。该类型仪器的特点是设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用。但这类仪器只能在单一波长下测定,灵活性较差,如样品的基体发生变化,往往会引起较大的测量误差。可调滤光片型光谱仪采用滤光轮,可以根据需要比较方便地在一个或几个波长下进行测定。这种仪器一般作专用分析,如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限,很难分析复杂体系的样品。  扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按波长高低依次通过测样器件,与样品作用后,进入检测器检测。与滤光片型的近红外光谱仪器相比,色散型近红外光谱仪器具有可实现全谱扫描、分辨率较高、仪器价位适中和便以维护等优点,其最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性,抗震性较差,一般不适合作为过程分析仪器使用。  博立叶变换光谱技术是利用干涩图和光谱图之间的对应关系,通过测量干涩图和对干涩图进行博立叶积分变换的方法来测定和研究光谱的技术。与传统的色散型光谱仪相比,博立叶变换光谱仪能同时测量、记录所有波长的信号,并以更高的效率采集来自光源的辐射能量,具有更高的波长精度、分辨率和信噪比。但由于干涉仪中动镜的存在,仪器的在线长久可靠性受到一定的限制,另外对仪器的使用和放置环境也有较高的要求。  声光可调滤光器(缩写AOTF)是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件。用AOTF作为分光系统,被认为是90年代近红外光谱仪器最突出的进展。与传统的单色器相比,采用声光调制产生单色光,即通过超声射频的变化实现光谱扫描。光学系统无移动部件,波长切换快、重现性好,程序化的波长控制使这类仪器的应用具有更大的灵活性。声光可调滤光器近红外光谱仪器的这些优点使今年来在工业在线中得到越来越多的应用。但目前这类仪器的分辨率相对较低,价格也较贵。  非扫描固定光路多通道近红外光谱仪器是因为仪器的检测器采用多通道光敏器件而得名。这类仪器的色散系统一般采用平面光栅或全息光栅,与光栅扫描型相比,光栅不需要转动即可实现确定波长范围的扫描。多通道检测器的类型主要有两种:二极管阵列(缩写PDA)和电荷耦合器件(缩写CCD)。该类型仪器测量的波长范围取决于检测器光敏元件的材料(波长范围受到一定限制),如硅基光敏元件的影响范围在短波近红外区域,由于该波i段检测到的主要是样品三级和四级倍频,样品的摩尔吸收系数较低,因而需要的光程往往教长。这类仪器的最大特点是仪器内部无可移动部件,仪器的稳定性和抗干扰性能好;另一个特点是扫描速度快,一般单张光谱的扫描速度只有几十毫秒。这两特点的结合,使该类仪器特别适合作为现场或在线分析仪器使用。多通道型仪器的分辨率取决于光栅性能、检测器的像素以及狭缝的尺寸。在确定波长的范围内,检测器的像素越高,所检测道的样品信息越丰富,但一般像素越高的检测器价格也越高。(选自网络,侵删)

  • 【分享】傅里叶变换红外光谱仪新进展

    1. 仪器日益智能化,实际上是光谱仪的高度自动化由于计算机技术和自动化技术在仪器中的广泛使用,使得红外光谱仪的调整、控制、测试及结果的分析大部分由计算机程序控制和完成,如显微红外光谱中的图像技术。各公司的显微红外光谱仪均能对样品的某一区域进行扫描,并最后给出该区域化学成分的分布图,如AIM8800(Shimadzu)、Continuum(Nicolet)、EquinoxTM 55 (Brucker)、Spectrum 2000(Perkin Elmer)和Stingray lmaging (Bio-Rad)等显微红外光谱仪均有此功能。Continuum和EquimoxTM 55在对某一点样品进行测量时,可同时观察样品状况。AIM8800可自动记录样品检测点及北京的位置。红外显微镜可在测量时自动寻找设定的位置并调整到最佳状态进行测量。Stingray lmaging将步进扫描功能与焦平面阵列式检测器结合起来,可在短时间内测定红外化学图像。2.随着仪器精密度的提高,部分公司在分辨率,扫描速度等方面达到了很高的指标如Bruker IFS120H 最佳分辨率为0.0008 cmˉ1,Bomen公司DA系列可达0.0026 cmˉ1。而扫描速度Bruker可达117张谱图/秒,利用步进扫描技术可达到250皮纳秒时间分辨光谱。Nicolet Nexus 可达70次扫描/秒,利用步进扫描技术可达优于10纳秒的时间分辨光谱。使用多种分束器后光谱范围Bruker为50000-4 cmˉ1,Bomen为50000-4 cmˉ1,Nicolet为25000-20 cmˉ1。这些很高的技术指标,标志材料、光路设计、加工技术和软件都达到了很高的水平。但这不是傅里叶变换红外光谱仪水平的唯一标志,其他如仪器的稳定性,抗震性,光源的稳定和使用寿命,监测器的灵敏度和稳定性等均反映仪器的水平(如AIM8800选用玻璃密封的MCT检测器,密封效果好,无需定期抽真空)。用户必须根据自己的测试要求及性能价格比来选择适当的仪器。3.不同类型的专用仪器及多功能联用技术的发展各公司为适应不同用途的需要,设计了各种不同类型的仪器。如Bruker公司不同类型的傅里叶变换红外仪器达17种之多,他们与制造热重分析仪的Netisch公司共同设计了光谱仪与热重分析仪的接口,使联用测试的灵敏度大大提高,并可同时采集热重和红外数据。Nicolet公司又研究型、分析型和普及型等不同类型的仪器,他们的Nexus光谱仪,除了它的高度自动化外,还配上不同类型的附件,用于不同的测量要求。BIO-Rad公司为适应学校教学需要,仪器窗盖用透明材料制成。有些公司将同一仪器增加外光路出口,增加联用功能。如Bruker的EquinoxTM 55多达6个外光路,可与拉曼附件、GC、TC和红外显微镜四机联用。Nicolet的Nexus有5个外光路,可提供多机联用及发射光谱的分析。Perkin Elmer 公司的Programm 2000 有4个外光路接口,用于不同类型的联机。目前许多公司又专用的仪器,如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],红外气体分析仪,红外油品分析仪,红外半导体分析仪,遥感红外光谱仪(如用于气象),各种工业在线红外光谱分析仪,专用红外显微镜(干涉仪与显微镜一体化,JASCO)等。对于特定目的的用户,不必购置通用红外光谱。4各种实用附件的发展 岛津红外显微镜AIM8800样品处理器MMS-77D,它安装在红外显微镜上,可对各种微量样品进行处理。能切割出胶片中几μ到几百μ的异物,用微量点滴器将某些器件上的杂物溶解并吸出后进行红外显微测定,此附件很大提高了显微红外光谱仪测定的样品种类和测定的效率。Bruker为Vector22/N[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]专门设计的近红外积分球,光斑为10~20mn,并配有样品旋转器,它对大颗粒的样品(如玉米)仍能进行较好的定量分析。Perkin Elmer公司红外光谱仪采用AVI技术,在仪器中置一标准甲烷气,对测定的光谱波数进行校正,提高了测定光谱吸收峰位置波数的准确度;该仪器还以水汽和二氧化碳的高分辨光谱为基础建立相关软件,自动模拟各种测量条件下的水汽和二氧化碳的光谱,对光谱进行水汽和二氧化碳的校正;在进行ATR等测量中,能自动显示样品与ATR晶体之间的压力情况,保持两者的最佳接触面又不会损坏晶体。Nicolet的欧米采样器(Omni-Sampler)可进行接触式采样,它适用于微量样品,硬度较大的样品及红外不透过的样品,如单纤维,高聚物颗粒等

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    【原创大赛】【我与近红外的故事】在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!在学习与应用近红外光谱的路上飞奔王胜鹏我是河北唐山人,2007年本科毕业于华中农业大学,所学专业为茶学。虽然是北方人,但在学习的过程中,我却对茶学知识表现出了越来越浓厚的兴趣,有了进一步深入学习的念头,并在2007年顺利进入安徽农业大学茶与食品科技学院进一步攻读茶学硕士和博士学位。记得有一天中午,我的导师张正竹教授把我叫了过去,让我先学习一下有关近红外光谱的茶叶文献,我也顺口就答应了下来。虽然答应的很快,但是我的脑子却是蒙的,完全是一片空白啊,当时第一个问题就蹦了出来,“近红外”是什么东东啊!我当时的窘境可以用“举目无亲”来形容,身边完全没有一个了解近红外的师兄或者师姐给于一点儿指导意见!在这样的情况下,我慢慢的开始以陆婉珍院士的《现代近红外光谱分析技术》和严衍禄教授的《近红外光谱分析技术的原理与应用》为蓝本,系统的学习近红外的相关知识,此外,当时导师也购买了一台BRUKER MPA 型傅里叶近红外光谱仪,因此得到了BRUKER公司的周学秋老师和王小天工程师的帮助,开始慢慢地熟悉了仪器的操作,我的近红外光谱事业之路也算是踏出了第一步。在2010年,通过导师的介绍,我结识了比利时新鲁汶天主教大学的阎守和老师,在当年的7月,她来到实验室给予了我一个月的近红外理论应用指导工作,并在当年的10月起,我开始了为期三个月的比利时访问学习工作,并在2011年1月底归国。由于在收购鲜叶时,茶叶收购人员主要应用感官方法判定茶鲜叶的质量,具有非常强的主观性,这种状况极易造成茶农和茶厂间的矛盾。为了较为客观的评价茶鲜叶质量,借助近红外光谱技术所具有的快速、无损和样品无需预处理等优点,在导师张正竹教授的指导下,我开始研究将近红外光谱技术应用于茶鲜叶质量的快速、无损分析方面的研究,开始了我的近红外事业之路的第二步。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609301115_612975_2648817_3.jpg通过采集大量具有代表性的不同品种、不同产地、不同嫩度的茶鲜叶样品,并测定了这些样品的内含化学成分含量,通过分析实验数据的内部关联关系,最终,我们得出了一个评价鲜叶质量的质量系数(Quality index,QI)关系式,建立的近红外光谱预测模型也具有高稳健性,通过模型转移的方式,我们还研制了一台光栅型近红外光谱仪,用于黄山毛峰的鲜叶质量评价过程之中,这是我的近红外事业的关键一步,这也是我的博士论文主要内容。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609301117_612976_2648817_3.jpg2012年7月博士毕业后,我应聘到湖北省农业科学院果树茶叶研究所参加工作,主要从事茶叶加工/茶叶品质的近红外光谱快速无损分析方面的研究,并在2014年获批立项我所首个国家青年科学基金项目,这为我今后近红外事业的进一步发展奠定了较好的基础,也为我的工作注入了强大的动力。在今后的路上,我将继续从事我的近红外光谱事业,并立志将近红外技术不断应用于茶行业之中。最后,我要感谢我的近红外事业的引路人和热心人:我的导师张正竹教授,阎守和教授,胡工银工程师,周学秋老师,王小天工程师,熊智新教授,陆婉珍院士,严衍禄教授,褚小立老师等专家以及通过仪器信息网结识的一些好友,如肖雪,周帅,李军会,韩君,王在鑫等。

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