近紅外光譜分析儀的基本原理和應用領域

1. 近紅外光譜的基本原理

近紅外光譜是指波長范圍在780 nm至2500 nm（波數范圍約為12800 cm?¹至4000 cm?¹）的電磁波。近紅外光與物質相互作用時，主要激發分子中的含氫基團（如C-H、O-H、N-H等）的振動能級躍遷，產生吸收光譜。這些吸收光譜與物質的化學結構密切相關，因此可以通過分析光譜來推斷物質的成分和性質。

2. 光譜采集

近紅外分析儀通過光源（通常是鹵素燈或LED）發射近紅外光，照射到樣品上。樣品吸收部分光能后，透射或反射的光被檢測器（如InGaAs檢測器）捕獲，形成光譜信號。根據樣品的狀態（固體、液體或粉末），可以選擇透射、反射或漫反射等不同的測量模式。

3. 化學計量學與建模

近紅外光譜通常包含大量重疊的吸收峰，直接解析較為困難。因此，近紅外分析儀依賴化學計量學方法（如多元線性回歸、主成分分析、偏最小二乘法等）對光譜數據進行處理和分析。通過建立光譜與目標性質（如水分、蛋白質、脂肪含量等）之間的數學模型，儀器可以快速預測未知樣品的成分。

4. 無損檢測

近紅外分析儀的最大優勢在于其無損檢測能力。樣品無需預處理，可以直接測量，適用于在線檢測和實時監控，廣泛應用于農業、食品、制藥、化工等領域。

5. 儀器組成

近紅外分析儀通常由以下幾個部分組成：

• 光源：發射近紅外光。
• 樣品池：放置樣品的區域，可以是透射池、反射池或漫反射池。
• 分光系統：將復合光分解為單色光，常見的有光柵、傅里葉變換等分光技術。
• 檢測器：將光信號轉換為電信號。
• 數據處理系統：對光譜數據進行處理和分析，輸出結果。

6. 應用領域

近紅外分析儀廣泛應用于：

• 農業：檢測谷物、飼料的水分、蛋白質、脂肪等。
• 食品工業：分析食品的營養成分、品質等。
• 制藥：藥物成分的快速檢測和質量控制。
• 化工：原材料和產品的成分分析。

SupNIR-3000系列實驗室近紅外分析儀

總結

北京吉天儀器有限公司銷售的近紅外分析儀通過近紅外光譜技術，結合化學計量學方法，實現對物質成分和性質的快速、無損檢測。其核心在于光譜采集、數據處理和模型建立，具有高效、便捷、非破壞性等優點，廣泛應用于多個行業。