近紅外分析系統(tǒng)及特點(diǎn)
近紅外光譜分析必須通過(guò)數(shù)學(xué)模型,因此近紅外分析要求儀器的硬件、軟件和資源三位一體,缺一不可,通常還需要構(gòu)建近紅外分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),他們共同組成近紅外分析系統(tǒng)。優(yōu)良的近紅外光譜分析儀器用于產(chǎn)生正確的光譜;近紅外分析軟件(包括模型)用于解析光譜提取待丈量信息;近紅外分析資源(已知待丈量的代表性樣品、數(shù)學(xué)模型等)用于建立數(shù)學(xué)模型;近紅外光譜分析的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用于為儀器廠家和用戶之間的網(wǎng)絡(luò)支持。
近紅外光譜分析的儀器:近紅外光譜分析技術(shù)主要分成兩個(gè)譜區(qū):
0.8~1.1μm稱為短波近紅外譜區(qū),主要利用含氫基團(tuán)高(4~5)倍頻的信息,該譜區(qū)被物質(zhì)吸收弱,透過(guò)能力強(qiáng),適合于做透射分析,尤其適合于做整粒樣品的透射分析,儀器的價(jià)格相對(duì)較低。
1.1~2.5μm稱為中長(zhǎng)波近紅外譜區(qū),主要利用含氫基團(tuán)的低(2~3)倍頻區(qū),該譜區(qū)透過(guò)能力比短波近紅外弱,適合做粉末樣品的反射光譜分析。
近紅外光譜儀按結(jié)構(gòu)分,主要分為連續(xù)波長(zhǎng)型和離散波長(zhǎng)型。前者分析譜區(qū)的光譜具有波長(zhǎng)連續(xù)的特征;又分為色散型(單檢測(cè)器或陣列檢測(cè)器)與傅立葉變換型等,分析的范圍相對(duì)較寬;后者利用濾光片或LED等,選用幾個(gè)特征(離散的)波上進(jìn)行分析,價(jià)格相對(duì)較便宜。
近紅外光譜分析的軟件:近紅外光譜分析軟件用于包括對(duì)近紅外光譜的預(yù)處理(復(fù)原與壓縮等功能算法),關(guān)聯(lián)近紅外光譜與待丈量建立數(shù)學(xué)模型的算法,以及利用模型猜測(cè)未知樣品的光譜并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)等功能。
近紅外光譜分析的資源:為了建立的近紅外光譜分析模型,必須廣泛收集樣品并且用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定化學(xué)值,這些樣品以及由此建立的數(shù)學(xué)模型需要耗費(fèi)大量人力物力是近紅外分析資源,這些資源的數(shù)據(jù)達(dá)到海量的規(guī)模,一般需要用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)治理。
近紅外光譜分析的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):近紅外光譜分析的模型需要經(jīng)常維護(hù)修正,這些工作的難度較大,需要專業(yè)職員的幫助,因此,近紅外分析儀器廠商需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為用戶提供各種。
近紅外光譜分析的特點(diǎn)
近紅外光譜分析應(yīng)用方式的特點(diǎn):近紅外光譜的工作譜區(qū)信息量豐富,對(duì)樣品有較強(qiáng)的透過(guò)能力。近紅外光譜分析能在幾秒鐘內(nèi)對(duì)被測(cè)樣品完成一次光譜的采集丈量,瞬間即可依靠數(shù)學(xué)模型完成其多項(xiàng)性能指標(biāo)的測(cè)定。分析過(guò)程不產(chǎn)生污染、不消耗其它材料、不破壞樣品,分析重現(xiàn)性好、本錢(qián)低;可以實(shí)現(xiàn)快速分析、綠色分析、廉價(jià)分析,具有“多、快、好、省”的特點(diǎn)。尤其是在復(fù)雜物、自然物的無(wú)損、微損分析、在線分析、原位分析、瞬間分析等領(lǐng)域具有常規(guī)分析無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)。
近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)于適時(shí)的質(zhì)量監(jiān)控與大量樣品分析是十分經(jīng)濟(jì)且快速的,由于建立近紅外光譜方法之前須投進(jìn)大量人力、物力和財(cái)力才能得到一個(gè)正確的校正模型。因此近紅外光譜分析對(duì)于沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型、零星樣品的分析不太適用。
近紅外光譜分析技術(shù)屬于應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的間接分析,是二級(jí)的分析技術(shù);一般不適合做實(shí)驗(yàn)室高精度,高穩(wěn)定性分析;近紅外光譜分析也不適合做微量分析。
近紅外光譜分析方法學(xué)的特點(diǎn):
近紅光譜外分析結(jié)果的正確度不但與待測(cè)樣品有關(guān),還取決于建樣子容貌品與模型(正確度與穩(wěn)定性),的模型可以使測(cè)定結(jié)果的正確度逼近經(jīng)典方法。