近紅外光譜分析儀是一種非侵入式、無損傷的光譜分析工具，常用于化學(xué)、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域。它能夠通過檢測樣品在近紅外(NIR)波段的光吸收和反射特性，來獲得有關(guān)樣品組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的信息。
1、光源
光源通常采用白熾燈或鹵素?zé)?。這些燈產(chǎn)生的光線涵蓋了400nm到2500nm的所有可見光和近紅外光，而且光強(qiáng)比較穩(wěn)定，光譜連續(xù)性好。此外，在某些情況下，也會采用激光或LED等單色光源。
2、樣品
樣品是近紅外光譜分析的對象，可以是固體、液體或氣體。在分析之前，需要對樣品進(jìn)行制備和處理，以避免干擾和提高信噪比。例如，對于固體樣品，常用機(jī)械打粉、壓片和制備透明薄片等方法；對于液體樣品，通常需要使用透明玻璃或石英比色皿等容器。
3、光路
光路是將光源發(fā)出的光線引導(dǎo)到樣品表面并接收反射或透過的光線的路徑。光路通常包括光源、反射鏡、樣品和接收器等組件。其中，反射鏡和樣品之間的距離、角度和朝向等參數(shù)都會影響到光的反射率和散射率。為了保證分析的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，在進(jìn)行光路設(shè)計(jì)和調(diào)整時需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化的方法和程序。
4、接收器
接收器是檢測反射或透過的光線的裝置，通常采用硅光電二極管(Si-PD)或銦鎵鍺光電二極管(InGaAs-PD)等光學(xué)探測器。這些探測器可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等電子元器件進(jìn)行信號處理和數(shù)字化。此外，為了提高信噪比和降低誤差，也會采用多個探測器和參考光路等技術(shù)。
5、數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理是將得到的光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用信息的過程，其核心是建立光譜模型和進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。常用的光譜模型包括主成分分析(PCA)、偏最小二乘法(PLS)等多元統(tǒng)計(jì)分析方法，以及支持向量機(jī)(SVM)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法。
總之，近紅外光譜分析儀通過利用樣品在NIR波段的吸收和反射特性，結(jié)合光源、光路、接收器和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對樣品化學(xué)、生物、醫(yī)藥等信息的快速、高效和精確分析。
