主题：【分享】近红外光谱的测量方式

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发表于：2024/06/28 09:39:42 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

近红外光谱是一种吸收光谱，测量方式表现为光与物体的接触方式，其总是为了获得更强、更均匀的吸收光谱。对于不同物理状态的样品，不同的光接触方式会产生较大的影响。建立近红外光谱的多元定量和定性校正模型，对光谱数据的灵敏度、稳定性要求很高，因此近红外光谱的测量方式非常重要。从光路原理来讲，光谱信息的获得可以采用漫反射、透射、散射、掠射等，不同的光路测量原理，会得到载量不同的物质光谱信息，反映在光谱曲线方面，就是动态范围的不同。下面主要介绍几种不同光路原理的光谱测量方式。

一、漫反射测量

漫反射是一种典型的光和物质的作用方式，对于固体来说，密度大，分子之间结合紧密，漫反射往往体现为多种颗粒的表面反射；对于液体来说，密度小，分子之间结合松散，漫反射体现为整个液面的表面反射，以及液体内部微小颗粒的散射；而气体的分子之间距离最远，由于近红外光的波长远大于分子直径，因此一般无法使用漫反射，对于气溶胶式的颗粒才有微弱的漫反射现象。漫反射测量往往采用45°角的方式来设计光源和探测器的相对位置，如图3-1所示，可采用双探测器，单光源的设计，也可采用双光源，单探测器的设计。

图3-1 (a)双探测器、单光源漫反射示意图图3-1 (b)双光源，单探测器漫反射示意图

二、透射测量

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透射是常见的一种光波穿透方式，主要用于气体和液体测量，也可以用于具备一定透射特性的固体。对气体和液体，仅靠漫反射方式获得的光谱信息量少，通常需要将样品全部穿透来实现光谱信息的获取。而对于一些固体样本，如小麦、大豆等农产品，也可采用短波透射方式获得光谱信息。常见的透射测量方式，如图3-2所示。依据不同的光谱谱段，可以选用不同光程的样品池，针对性地采集液体样品光谱。

三、透反射测量

为了实现光源和探测器的整体化设计，实现直接对液体或者固体测量，同时也可以增加液体样品光谱吸收的光程，往往采用透反射测量，相对于一般的透射测量方式，样品的光谱吸收光程增加了一倍，实现透反射测量还需要增加一个镜面反射元件，具体方式，如图3-3所示。