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我国近红外光谱分析技术的研究与应用进展.pdf
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2022-06-22
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我国近红外光谱分析技术的研究与应用
摘要: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。
关键词:近红外光谱;分析仪器;化学计量学;软件开发;应用
Research and Applications of Near Infrared
Spectroscopy in China
Abstract: The progress of research and applications of near infrared spectroscopical techniques in
China in past decade is reviewed,including instrument design,chemometrics algorithm and
software development,and applications in various fields. According to the international state of the
technique and the practical conditions of our country,the future direction of development of near
infrared spectroscopy in China is discussed.
Keyword: near infrared spectroscopy;analytical instrument;chemometrics algorithm;software
development;applications
1.前言
近红外光谱(NIR)是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一。目前,大约有 50
多个国家和地区开展了 NIR 的研究和应用工作,特别是一些发达国家表现得尤为突出,这
些国家拥有大量的各种类型的 NIR 分析仪器用于各行各业,有研究型、专用型、便携型,
还有直接安装在工业生产线的在线型分析仪。这些仪器在农业、石化、制药、食品等领域都
得到很好应用,并取得极好的社会和经济效益。
我国从上世纪 80 年代开始进行 NIR 技术的研究,主要侧重于农产品的品质分析研究方
面。从上世纪 90 年代中期,国内许多科研院所和大专院校开始积极研发适合国内需要的 NIR
成套分析技术,并有多本专著出版
[1-4]
,也有许多学者发表了多篇有关 NIR 原理和应用的综
述文章
[5-7]
,为这项技术的普及作了大量工作,开创了我国 NIR 研发和应用的崭新局面。近
几年我国在仪器硬件、化学计量学软件、分析模型建立以及实际应用等方面都有了长足发展,
NIR 分析技术已经应用于各个领域。本文对我国 NIR 分析技术近 10 年来的研究与应用进展
作了较为详细的综述,并根据国际现状和国内实际情况,提出了今后我国 NIR 分析技术的
发展方向。
2.仪器硬件
NIR 技术的一个重要特点就是技术本身的成套性,即近红外光谱仪、化学计量学软件和
应用模型的三位一体性,性能优异的近红外光谱仪是该技术的基础和前提
[8]
。目前,国际上
NIR 光谱仪的类型较多,按单色器分类,市场上的 NIR 光谱仪可分为滤光片型、光栅色散
型,傅立叶变换型(FT)和声光可调滤光器型(AOTF)等 4 类。光栅色散型仪器又可分为
扫描-单通道检测器和固定光路-阵列检测器两种类型
[9,10]
。除了采用单色器分光以外,也有
器采用多种不同波长的发光二极管(LED)作光源,即 LED 型近红外光谱仪。尽管我国 NIR
仪器硬件研制相对较晚,但以上提到的六种类型NIR 仪器,在我国都有相关单位进行研发。
中科院长春光机所开发出基于固定滤光片的粮食专用型 NIR 分析仪。郑建荣等人研制
了滤光片反射式 NIR 测试装置,对流化床喷雾制粒生产过程中颗粒含水量进行了实时监测
试验。谢晓明提出了一种用于中途油气层探测的基于滤光片的 NIR 实时测量系统。上海棱
光技术有限公司研制出了光栅扫描式 NIR 农产品品质分析仪。国土资源部现代地球物理开
放实验室研制出了光栅扫描式便携 NIR 矿物分析系统。江绍基研制了光栅扫描式光学膜厚
NIR 监控仪
[11]
。天津大学基于 AOTF 技术开发出了 NIR 乳品成分快速分析仪。毕卫红提出
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- neale_luo2024-03-06资源内容详尽,对我有使用价值,谢谢资源主的分享。
春哥111
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