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主题：【原创】近红外光谱分析技术原理

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发表于：2024/09/15 21:07:34 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
近红外光谱分析技术原理
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2024/9/15 21:44:30 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
近红外光谱分析（Near-Infrared Spectroscopy, NIR）是一种利用近红外光（波长大约在780nm至2500nm之间）与样品相互作用进行分析的技术。近红外光谱分析技术主要基于样品对近红外光的吸收和散射特性，通过检测样品在这一波段内的光谱特征来进行定性和定量分析。

以下是近红外光谱分析的基本原理：

1. **分子振动和转动跃迁**：
  - 近红外光的能量大致对应于分子中化学键的弯曲振动、伸缩振动的第一或更高次谐波以及组合模式的激发。当近红外光照射到样品上时，如果样品分子的振动能量与入射光的能量匹配，则会发生能级跃迁，导致光的吸收。

2. **光谱采集**：
  - 使用近红外光谱仪照射样品，并记录样品对不同波长的光的吸收情况。仪器通常包括光源（如卤素灯、LED或激光器）、分光器（如光栅或干涉仪）、检测器（如光电二极管阵列）以及数据处理系统。

3. **数据分析**：
  - 所得的光谱数据需要通过数学处理方法进行分析，如多元校正技术（如偏最小二乘法PLS、主成分分析PCA等）。通过建立已知成分含量的样本光谱与成分含量之间的数学模型，可以用来预测未知样品的成分。

4. **应用领域**：
  - 近红外光谱分析技术广泛应用于食品工业、制药行业、农业、环境监测等多个领域，用于快速测定样品中的水分、脂肪、蛋白质等组分含量。

近红外光谱分析具有非破坏性、速度快、不需要样品预处理等特点，因此在工业生产过程控制、质量监控等方面有着重要的应用价值。不过，为了准确地使用近红外光谱技术，通常需要建立一个可靠的校准模型，并且该模型需要定期维护和更新。
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