近红外光谱-光响应
近红外绝对光谱响应度传递标准的研制
近红外绝对光谱响应度传递标准的研制刘玉龙;刘长明;史学舜;陈振林;李健军【期刊名称】《宇航计测技术》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】在光辐射计量中,陷阱探测技术是一种重要的探测技术,陷阱探测器是光辐射功率基准量值保持和传递的主要媒介。
InGaAs 陷阱探测器常被作为(900~1700)nm 波段光辐射计量的传递标准。
本文基于陷阱探测技术,针对近红外波段量值传递的需求,研制了 InGaAs 陷阱探测器,并进行了性能测试。
测试结果显示：在1064nm处绝对光谱响应率为0.7098A/ W,测量不确定度达到0.1%,在(0.1~3) mW 内,其非线性指标优于0.99993,1h 测试非稳定性为0.00495%,空间非均匀性达到0.05%,满足作为传递标准的技术要求。
【总页数】7页(P48-54)【作者】刘玉龙;刘长明;史学舜;陈振林;李健军【作者单位】中国电子科技集团公司第 41 研究所，山东青岛 266555;中国电子科技集团公司第 41 研究所，山东青岛 266555;中国电子科技集团公司第 41 研究所，山东青岛 266555;中国电子科技集团公司第 41 研究所，山东青岛 266555;中科院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥 230031【正文语种】中文【中图分类】O432.1【相关文献】1.400～1700nm绝对光谱响应度校准和量值传递 [J], 史学舜;徐楠;刘长明;甘海勇;李健军;林延东;陈坤峰2.利用近红外传递和反射光谱测定大麦品种饲料纤维 [J], 向平（摘译）3.基于光谱比值分析的无标样近红外模型传递方法 [J], 倪力军;肖丽霞;张立国;栾绍嵘4.基于FPGA的可见光及近红外微型光谱仪研制 [J], 熊显名;刘国栋5.多光谱扫描仪空间环境下定标设备可见光近红外谱域标准源装置研制 [J], 臧友竹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近红外光谱 rpd
近红外光谱 rpd
近红外光谱 (NIR) 是一种非常有用的分析技术，可用于快速、
无损地获取样品的化学信息。
它在许多领域都有广泛的应用，包括
农业、食品加工、药品制造、化工等。
近红外光谱技术可以用于分
析样品的成分、结构和性质，因此在质量控制、过程监测和产品认
证方面具有重要作用。
RPD (Relative Percent Difference) 是一种用于评估近红外
光谱预测模型性能的指标。
它通常用于衡量预测值与参考值之间的
差异，从而评估模型的准确性和可靠性。
RPD值越高，说明模型的
预测能力越强，对样品的分析效果越好。
在实际应用中，评估近红外光谱预测模型的性能是非常重要的。
通过对样品的光谱数据进行采集、处理和建模，可以建立预测模型，然后使用RPD等指标对模型进行评估。
这有助于确定模型是否适合
特定的应用，并且能够提供可靠的分析结果。
除了RPD之外，还有其他一些指标可以用来评估近红外光谱预
测模型的性能，例如标准误差 (SE)、相关系数 (R) 等。
综合使用
这些指标可以更全面地评估模型的准确性和可靠性。
总之，近红外光谱技术在分析领域有着广泛的应用，而RPD作为评估预测模型性能的指标，在实际应用中扮演着重要的角色。
通过综合使用多种指标，可以全面评估模型的性能，从而确保分析结果的准确性和可靠性。
红外光谱(一)
HN H O
H O O C H3C O-H 伸缩
1650-1620
OCH 3 2835
HO 3705-3125
4. 振动的耦合
若分子内的两个基团位置很近，振动频率也相近， 就可能发生振动耦合，使谱带分成两个，在原谱带高 频和低频一侧各出现一个谱带。例如乙酸酐的两个羰 基间隔一个氧原子，它们发生耦合。羰基的频率分裂 为1818和1750 cm-1。(预期如果没有耦合其羰基振动将 出现在约1760 cm-1)。 弯曲振动也能发生耦合。
5. 物态变化的影响
通常同种物质气态的特征频率较高，液态和固态 较低。例如丙酮vC=O(气)＝1738 cm-1， vC=O(液)＝1715 cm-1。溶剂也会影响吸收频率。
结论：
产生红外光谱的必要条件是：
1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相 当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能 量，而产生吸收光谱。 2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生红外吸收光谱。
3.2 分子振动方程式
1．双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级（量子化）： E振=（V+1/2）h
V ：化学键的 振动频率；
：振动量子数。
分子振动方程式
任意两个相邻的能级间的能量差为：
h E h 2 1 2c 1 k
k
-1
1644cm-1
影响峰位变化的因素
（２）空间效应：场效应；空间位阻；环张力 （３）氢键效应 (分子内氢键；分子间氢键)：对峰位，峰强产生极 明显影响，使伸缩振动频率向低波数方向移动。
O R
H NH R
C=O 伸缩 N-H
近红外光谱分析技术原理
近红外光谱分析技术原理
近红外光谱分析技术是一种无损的分析方法，通过测量样品在近红外区域（780-2500 nm）的吸收和散射光谱来获取样品的信息。
这一区域的光波长范围对于化学成分、结构和物理状态的信息具有很高的灵敏度。
近红外光谱分析技术基于样品中的化学键或官能团在近红外区域的振动和转动引起的光吸收现象。
每个化学物质都有其独特的光谱特征，因此可以通过比对样品的光谱和已知物质的光谱数据库来确定样品的成分和含量。
近红外光谱分析技术具有以下几个优点：首先，非破坏性，不需要对样品进行任何物理或化学处理；其次，快速性，一般只需几秒钟或几分钟即可获得结果；再次，可靠性，结果准确性高，对于复杂的样品也有很好的适应性。
具体实施近红外光谱分析技术时，首先需要采集样品的光谱数据。
通常使用近红外光谱仪来进行测量，该仪器会发出一束近红外光束，经过样品后，光束中吸收的光将被检测器接收并转换成电信号。
然后，通过对比已知物质的光谱库，将样品的光谱与库中的光谱进行匹配和比对，以确定样品的成分和含量。
在近红外光谱分析技术中，还需要进行预处理和数据分析。
由于样品中存在吸收、散射、漫反射等干扰，需要对光谱数据进行预处理，如去除噪声、背景光等。
然后，使用统计学和化学计量学方法对处理后的数据进行分析和建模，以提取出样品中的信息和特征。
近红外光谱分析技术在农业、食品、制药、环境监测等领域有广泛的应用。
比如，在农业领域，可以用于农产品质量检测、土壤分析、农药残留检测等；在食品领域，可以用于食品成分分析、真伪鉴别等；在制药领域，可以用于药物质量控制、成分鉴别等。
近红外光谱
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三、近红外光谱定量及定性分析
3.1近红外光谱的定量分析
3.2近红外光谱的定性分析
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3.1近红外光谱的定量分析
近红外光谱的定量分析就利用化学分析 数据和近红外光谱数据建立模型，确定 模型参数，然后以这个模型去定量预测 某些信息（如浓度）的方法。
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定量分析过程具体步骤如下：
1．选择足够多的且有代表性的样品组成校 正集； ２．通过现行标准方法测定校正模型样品 的组成或性质； ３．测定校正模型样品的近红外光谱；
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1.3近红外光谱分析技术的特点
1）分析速度快，测量过程大多可在1min 内完成。因此在日常分析中，包括了样 品准备等工作时间，在5min以内即可得 到数据。近红外光谱分析技术的另一个 特点是通过样品的一张光谱，可以测得 各种性质或组成。 2)适用的样品范围广，通过相应的测样器 件可以直接测量液体、固体、半固体和 胶状体等不同物态的样品光谱。
近红外光谱记录的是分子中单个化学键 的基频振动的倍频和合频信息，它常常 受含氢基团X-H（X-C、N、O）的倍频 和合频的重叠主导，所以在近红外光谱 范围内，测量的主要是含氢基团X-H振动 的倍频和合频吸收。
9
不同基团(如甲基、亚甲基、苯环等)或 同一基团在不同化学环境中的近红外吸 收波长与强度都有明显差别，NIR 光谱 具有丰富的结构和组成信息，非常适合 用于碳氢有机物质的组成与性质测量。 但在NIR区域，吸收强度弱，灵敏度相对 较低，吸收带较宽且重叠严重。因此， 依靠传统的建立工作曲线方法进行定量 分析是十分困难的，化学计量学的发展 为这一问题的解决奠定了数学基础。
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虽然建立模型所使用的样本数目很有限， 但通过化学计量学处理得到的模型应具有 较强的普适性。对于建立模型所使用的校 正方法，视样品光谱与待分析的性质关系 不同而异，常用的有多元线性回归、主成 分回归、偏最小二乘法、人工神经网络和 拓扑方法等
材料分析技术总结
材料分析技术总结材料分析技术是指通过对材料的组成、结构、物性等相关特征进行研究和分析的一系列技术方法。
这些技术方法主要用于材料的质量控制、性能评估、研发和改进等方面，对提高材料的质量和功能具有重要意义。
下面将对常见的材料分析技术进行总结。
1.光谱分析技术：包括紫外-可见-近红外光谱分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析等。
这些技术通过测量材料在特定波长的光线作用下的光谱响应，可以获取材料的分子结构、化学键、官能团等信息。
2.质谱分析技术：通过测定物质中离子的质量和相对丰度来获得样品的化学组成和结构信息。
质谱技术可分为质谱法和质谱图谱两种类型，常见的质谱技术包括质谱仪、飞行时间质谱、四极杆质谱等。
3.热分析技术：如热重分析、差热分析等。
热分析技术通过测量材料在不同温度下的质量变化和热变化，可以获取材料的热性质、热稳定性等信息。
4.表面分析技术：如扫描电子显微镜、原子力显微镜等。
表面分析技术用于研究材料的表面形貌、结构、成分和性质等方面，可以观察材料表面的微观形态和纳米结构。
5.X射线分析技术：包括X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、X 射线光电子能谱分析等。
这些技术使用X射线相互作用与材料，获取材料的结晶结构、晶格参数、元素成分等信息。
6.电子显微分析技术：包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜等。
电子显微分析技术通过对材料进行高分辨率的电子显微镜观察，可以获得材料的晶体结构、孔隙结构、粒度分布等信息。
7.表面等离子体共振技术：使用光或电等激发方式，利用表面等离子体共振效应对材料进行分析。
这些技术用于研究材料的表面电荷状态、吸附性能、化学反应过程等。
8.核磁共振技术：如核磁共振谱、电子自旋共振谱等。
核磁共振技术通过测量样品中原子核在不同磁场下的谱线分布，可以获取材料的化学环境、分子结构等信息。
9.纳米技术：纳米技术是一种通过改变材料的尺寸和形态来改变材料特性的技术。
纳米技术包括纳米材料制备、组装、表征等方面的技术。
一种近红外探测器的光谱响应率测量
Ｗ ＡＮＧ ｉ ｊ ，ＺＨＥＮＧ ａ — ｉｇ， Ｚ Ｘｉｏ ｂ ｎ ＨＡＮＧ ｅ ， ＬＩ Ｚｈ— ｉｎ Ｌｉ Ｎ ｉｑａ ｇ
（ ｍ ｏｔ ｎ ｉ ｇ Ｄｅ ｒ ｍ ｅ ｔ。Ａ ｎｈｕ ｎｓ ｉｕｔ ｐｔｃ ｎｄ Ｆｉ ｅ ｈａ ｃ Ｒｅ ｅ Ｓｅ ｓ ｎ ｐａ ｔ ｎ ｉＩ ｔｔ ｅ ｏｆＯ ｉｓ ａ ｎｅ Ｍ ｃ ｎｉｓ，ＣＡ Ｓ，Ｈ ｅｅｉ ３ ３Ｉ，Ｃｈｉ ｆ ２ ００ ｎａ）
终可 以得到探 测 器 的绝对光 谱 响应 率 。 关键 词 ：光 谱 响 应 率 ； 红 外 探 测 器 ； 测 器 定 标 近 探
中 图 分 类 号 ：０４ ２ ３ 文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｏ ｐｅ ｔ ａ ｅ ｐｏ ｉ ｉｙ ｏ ｎ ｉ ｒ ｒ ｄ ｄｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｎ ｆ ｓ ｃ ｒ ｌｒ ｓ ｎｓ ｖ ｔ ｆ ａ ｎｆ ａ ｅ ｔ ｃ ｏ
型 对 用 最
引 言
（ ． ～ ２ ５ ｍ 波段 范 围 是属 于人 们 最 早 发 １２ ． ）
现 的 非 可 见 光 区 域 。 近 年 来 ， 们 对 这 一 光 谱 范 围 人
２ ）光 纤 在通 信 、 学 度量 、 料 科 学 、 学诊 光 材 医
一
种 近 红外 探 测器 的光 谱 响应 率 测 量
王 骥 郑 小 兵 ， 张 磊 ，林 志 强 ，
（ 国科 学 院 安 徽 光 学 精 密 机 械 研 究 所 遥 感 室 ，合 肥 ２ ０ ３ ） 中 ３ ０ １
摘
要 ： 对 近 红 外 辐 射 功 率 光 谱 绝 对 响 应 率 的 定 标 技 术 进 行 了研 究 。 计 了一 种 制 冷 扩 展 波 长 设
Ａｂ ｔ ａ ｔ： Ｔｈ ｃ ｌｂｒ ｔｏｎ ｅ ｈ ｌ ｇｙ ｏｒ ｂｓ ｕ ｅ ｐ ｃ ｒ ｌ ｅ ｐｏ ｓ ｖ ｔ ｏｆ ｈ ｎ ａ —ｎ ｒ ｒ ｄ ｓｒｃ ｅ ａ ｉ ａ ｉ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｆ ａ ｏｌ ｔ ｓ ｅ ｔ ａ ｒ ｓ ｎ ｉ ｉｙ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｆ ａ ｅ
近红外光谱分析仪
图2 滤光片近红外光谱分析仪光路图近红外光谱分析仪现代近红外光谱分析技术始于上世纪80年代末，90年代初，至今已有20余年的快速发展，该分析技术日臻成熟，已经在各个领域中发挥了巨大作用。
近红外光谱分析技术具有分析速度快、同时测量多种性质、测量精度高、操作简单、仪器种类多的特点，适合化验室、在线和现场便携等使用。
近红外光谱测量方式可归结为：透射，漫反射和衰减全反射，如图1所示。
（a ）透射 （b ）漫反射 （c ）ATR图1 近红外光谱测量方式1 常见近红外分析仪器产品种类近红外分析仪器是光谱仪器，在结构上，与紫外-可见分光光度计、红外光谱仪类似，具有光源、分光、检测和电路控制等单元。
根据分光方式，近红外光谱仪器可划分为滤光片近红外分析仪、光电发光二极管近红外分析仪、光栅扫描近红外光谱仪、傅里叶近红外光谱仪、阵列检测近红外光谱仪、声光过滤调制近红外光谱仪和MEMS 近红外光谱仪。
按照仪器用途和功能，近红外光谱仪器可分为便携近红外分析仪、实验室台式近红外光谱仪、在线近红外光谱仪以及专用分析仪。
这些光谱仪器的分光原理和功能具有显著不同，在结构、性能和用途上差别很大。
1.1 滤光片近红外分析仪光源发出的复合光中部分窄波段光通过滤光片。
不同的滤光片可提供系列窄波段，通常多达8~9种滤光片。
这类仪器结构相对简单（如图2所示），成本低，适合用于便携和专用分析仪。
虽然光谱分辨率低，但对很多应用如水分分析等，可以满足常规分析要求。
如同其他类型的近红外光谱仪，这类仪器对温度要求也非常苛刻。
1.2 光栅扫描近红外光谱仪图3 光栅扫描近红外光谱仪光路示意这是最为经典的光谱仪器，如图3所示，通过单色器（一般为光栅）将复合光色散为单色光，各单色光通过转动光栅按照波长顺序依次通过出射狭缝，通过样品，到达检测器检测。
这类仪器的光谱范围取决于选用的光栅和检测器，可以是短波（700~1100nm，硅检测器）或是长波（1100~2500nm，硫化铅，或砷镓铟）。
红外光谱
3二、红外光谱(Infrared spectroscopy, IR )——红外吸收光谱法红外分光光度法分光光度法：研究物质吸收或发射的电磁辐射强度和波长关系的方法4当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。
又称为分子振动转动光谱。
1. 红外光谱5红外光谱的表示方法以透过率T~λ或T~ν来表示：T (%)苯酚的红外光谱)//(10/41m cm μλν=−_T(%)=I/I 0×100%，I —透过强度，I 0—入射强度6红外光谱的区域红外光谱0.75~1000μm远红外(转动区)25-1000μm 400~10cm -1中红外(振动区)2.5~25μm 4000~400cm -1近红外(泛频）0.75~2.5μm 13158~4000cm -1OH 、NH 、CH 键的倍频分子振动转动分子转动分区及波长范围跃迁类型～常用区7近红外区（泛频区13158~4000cm -1）：-OH ，-NH ，-CH 的特征吸收区（组成及定量分析）中红外区（基本振动区4000~400cm -1）：绝大多数有机和无机化合物的化学键振动基频区（分子中原子的振动及分子转动），化合物鉴定的重要区域远红外区（转动区400~10cm -1）：金属有机化合物的键振动（分子转动、晶格振动）红外光谱的区域8¾辐射光子应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量¾辐射与物质间有相互耦合作用2. 红外特征吸收产生的条件及其特异性(1) 产生红外特征吸收的必要条件：9偶极子在交变电场中的作用对称分子：无偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。
N 2、O 2、Cl 2等。
——拉曼光谱非对称分子：有偶极矩，有红外活性红外特征吸收产生的条件——红外光谱10双原子分子中化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧：k —化学键力常数。
光谱响应范围
光谱响应范围
光谱响应范围是指一个光电器件对于不同波长的光的响应能力
范围。
不同类型的光电器件有不同的光谱响应范围，如太阳能电池的光谱响应范围主要在可见光和近红外光区域，而红外线传感器的光谱响应范围则主要在红外光区域。
在选择光电器件时，需要考虑其光谱响应范围是否符合所需的应用场景，以充分发挥其性能。
同时，也需要注意光谱响应范围与光源的匹配，以确保光电器件能够接收到光源发出的正确波长的光信号。
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近红外光谱法快速测定白酒中的酒精度
近红外光谱法快速测定白酒中的酒精度摘要：为了得到白酒工业中酒精度的快速检测技术，将偏最小二乘法与傅立叶变换近红外光谱法相结合，建立白酒酒精度的快速定量模型。
通过标准归一化预处理光谱，光谱范围选择5731.40~5897.25、5901.11~6063.10、8327.12~8423.54 cm-1，主成分数为5，得到模型的内部交互验证相关系数(R)为0.9992，交互验证均方差(RMSECV)为0.263；模型的预测值与实测值的相关系数为0.99，预测标准偏差(RMSEP)为0.435。
结果表明，模型的预测效果很好，具有较高的精密度和良好的稳定性，能满足生产中白酒酒精度的快速检测要求。
关键词：近红外光谱法；快速；白酒；酒精度Rapid determination of alcohol content in distilled spirit by NIR spectroscopy Abstract：In order to measuring alcohol concentration in distilled spirit accurately and quickly,a calibration model was established based on Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy with partial least square.According to the selected spectra ranges of 5731.40~5897.25、5901.11~6063.10、8327.12~8423.54cm-1and standard nomral variate processing method,the rank was five.the correlation coefficient(R) of the model and the root mean square error of cross validation (RMSECV) are 0.99916,0.263 respectively．Then the model was tested and evaluated and the result showed the R of the test set and the root mean square error of prediction(RMSEP) are 0.99,0.453 respectively. the method has been applied to quick determination of alcohol concentration with satisfactory results in the distilled spirit industry.Keywords：near infrared spectroscopy；rapid；distilled spirit；alcohol concentration；白酒工业是中国食品工业中重要的一个产业部门，且年产量巨大。
叶酸溶液的二维可见-近红外透射光谱响应研究
叶酸溶液的二维可见-近红外透射光谱响应研究韩小平;杨威;宋海燕;韩渊怀;郭锦龙【摘要】叶酸是一种重要的维生素,在日常饮食中人体摄入叶酸普遍不足.探索叶酸的快速检测手段,对富含叶酸食品的检测及其功能性产品的开发有重要的意义.该研究配置了20个浓度梯度的叶酸溶液,采用可见-近红外光谱仪获得了不同浓度下的透射光谱图.视浓度为外扰,应用二维相关光谱相关理论对叶酸溶液进行分析.结果表明,在可见光谱区内有3个较强的特征波,从强到弱依次为430、450和550 nm,并且在这些波段处的吸光度值与叶酸溶液的浓度呈线性相关,其相关系数在0.98以上;在短波近红外光谱区内有6个较明显的特征波,从强到弱依次为1 410、1 440、1 490、1 540、1 520和1 510 nm.该研究明确了在可见-近红外透射光谱作用下,叶酸溶液的敏感波段和敏感程度,为叶酸的快速检测提供了理论依据.【期刊名称】《农业工程》【年(卷),期】2019(009)006【总页数】5页(P74-78)【关键词】叶酸;二维光谱;可见-近红外光谱;特征波段【作者】韩小平;杨威;宋海燕;韩渊怀;郭锦龙【作者单位】山西农业大学工学院,山西太谷030801;山西农业大学工学院,山西太谷030801;山西农业大学工学院,山西太谷030801;山西农业大学农学院,山西太谷030801;山西省方山县科技局,山西方山033100【正文语种】中文【中图分类】TQ466.20 引言叶酸(folic acid)也叫维生素B9，是一种水溶性维生素，相当于蝶酰谷氨酸，作为甲基供体参与嘌呤、嘧啶和蛋白质的合成等。
人体不能自身合成叶酸，只有从膳食中摄取，粮食和蔬菜是人类叶酸的主要来源[1]。
世界卫生组织宣布正常成年人每日应摄入叶酸200 μg，但目前世界范围人体叶酸摄入还达不到这一要求。
因此，叶酸成为人体缺乏最严重的维生素之一，并已导致诸多的健康问题，如新生儿神经管畸形、癌症和心血管疾病等[2-3]。
现代近红外光谱分析技术的原理及应用
现代近红外光谱分析技术的原理及应用1 简介近红外光（near infrared,NIR）是介于可见光（VIS）和中红外光（MIR或IR）之间的电磁波美国材料检测协会（ASTM）将近红外光谱区定义为波长780-2526nm的光谱区（波数为12820-3959cm-1）习惯上又将近红外区划分为近红外短波（780-1100nm）和近红外长波（1100-2526nm）两个区域。
从20世纪50年代起，近红外光谱技术就在农副产品分析中得到广泛应用，但是由于技术上的原因，在随后的20多年中进展不大。
进入20世纪80 年代后，随着计算机技术的迅速发展，以及化学计量学方法在解决光谱信息提取和消除背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测试技术上所独有的特点，人们对近红外光谱技术的价值有了进一步的了解从而进行了广泛的研究。
数字化光谱仪器与化学计量学方法的结合标志着现代近红外光谱技术的形成。
数字化近红外光谱技术在20 世纪90年代初开始商品化。
近年来，近红外光谱的应用技术获得了巨大发展，在许多领域得到应用，对推进生产和科研领域的技术进步发挥了巨大作用。
近红外光谱技术是90年代以来发展最快、最引人注目的光谱分析技术，测量信号的数字化和分析过程的绿色化使该技术具有典型的时代特征。
由于近红外光在常规光纤中有良好的传输特性，使近红外光谱技术在实时在线分析领域中得到很好的应用。
在工业发达国家，这种先进的分析技术已被普遍接受，例如1978年美国和加拿大采用近红外法代替凯氏法，作为分析小麦蛋白质的标准方法。
20世纪90年代初,外国厂商开始在我国销售近红外光谱分析仪器产品,但在很长时间内，进展不大，其原因主要是：首先，近红外光谱分析要求光谱仪器、光谱数据处理软件（主要是化学计量学软件）和应用样品模型结合为一体，缺一不可。
但被分析样品会由于样品产地的不同而不同，国内外的样品通常有差异，因此，进口仪器的应用模型一般不适合分析国内样品。
近红外光谱快速检测技术
近红外光谱快速检测技术本文将介绍《近红外光谱快速检测技术》的背景和重要性。
近红外光谱快速检测技术是一种非破坏性的分析方法，可以用于检测和分析物质的成分和特性。
该技术利用近红外光谱仪器对样品进行扫描，通过测量光谱信息来推断样品的化学组成。
由于其快速、准确和非接触的特点，近红外光谱快速检测技术在许多领域得到广泛应用。
近红外光谱快速检测技术在农业、食品、制药、环境等行业具有重要的应用价值。
它可以用于农产品的质量检测和品质控制，例如检测水果的成熟度、蔬菜的营养含量等。
在食品行业中，该技术可以用于检测食品中的添加剂、污染物和真伪鉴别。
在制药行业中，近红外光谱快速检测技术可以用于药物的成分分析和质量控制。
在环境监测方面，该技术可以应用于水源、大气和土壤的检测和分析。
近红外光谱快速检测技术的发展和应用为各个行业提供了便利和准确的分析手段。
它能够快速获取大量的样品数据，并通过数据分析得到更多有用的信息。
近红外光谱快速检测技术的研究和创新将进一步推动科学技术的发展，满足人们对高效、快速和准确分析的需求。
近红外光谱是一种常用的分析技术，它基于近红外区域的光的吸收和散射特性，用于快速检测和分析各种物质的组成和特性。
近红外光谱的工作原理是利用物质分子与近红外光的相互作用来获取信息。
当近红外光照射到样品上时，样品中的分子吸收部分光谱成分，而散射其他光谱成分。
通过检测样品中的吸收光谱和散射光谱，可以推断出样品的组成和性质。
近红外光谱的工作机制基于物质分子与近红外光的振动和转动模式之间的相互作用。
不同的物质具有不同的吸收特性，因此可以通过分析样品的吸收光谱来确定其成分和浓度。
近红外光谱技术具有快速、非破坏性和无需样品处理的特点，广泛应用于农业、食品、医药、环境等领域的质量控制和过程监测。
近红外光谱快速检测技术近红外光谱技术具有快速、非破坏性和无需样品处理的特点，广泛应用于农业、食品、医药、环境等领域的质量控制和过程监测。
近红外光谱快速检测技术近红外光谱应用领域近红外光谱应用领域本文将探讨近红外光谱技术在不同领域的应用，包括农业、食品、药品等。
布鲁克TANGO近红外光谱仪日常使用规范
布鲁克TANGO近红外光谱仪日常使用规范布鲁克TANGO近红外光谱仪是一种高精度的科研仪器，在日常使用中需要严格遵守一系列规范，以确保仪器正常运行和数据的准确性。
以下是使用该仪器的一些常见规范：1.仪器环境要求：保持仪器在温度范围内稳定，通常为18-25摄氏度。
避免阳光直射、强磁场和振动的干扰。
保持实验室的相对湿度在30-70%之间，并保持电源稳定。
2.样品准备：样品应严格按照仪器使用手册的要求进行准备。
样品应干燥、纯净，避免灰尘、油脂和污染物的污染。
为了减少杂质的影响，可以考虑使用石英或镜面杯进行测量。
3.仪器校准：在每次使用前，都需要对仪器进行校准。
校准包括样品台的校准、干扰滤光片的校准和背景校准等。
校准操作要按照使用手册的操作步骤进行，确保准确性和可靠性。
4.光谱测量：在测量过程中，确保所有的仪器设置和参数都符合测量需求。
避免设置错误的光源和检测器，以及选择错误的测量方式。
测量时应保持稳定的电压和电流输入。
5.仪器维护：定期对光谱仪进行维护和清洁。
清洁样品台、光源和检测器等部件，确保仪器的性能和测量的准确性。
使用时避免碰撞和振动，以免损坏仪器。
6.数据记录和存储：在使用仪器进行测量时，及时记录测量结果和相关参数。
并按照实验室规定的要求存储和备份数据，以确保数据的完整性和安全性。
7.问题排查与故障修复：如果仪器出现异常或故障，应及时与仪器制造商或相关技术人员联系。
遵循专业人员的建议，检查和修复仪器，以确保仪器的稳定性和工作正常。
总之，布鲁克TANGO近红外光谱仪的日常使用需要严格按照操作规范进行，以确保仪器正常运行和数据的可靠性。
遵守规范可以最大限度地发挥仪器的性能，并有效提高科研工作的准确度和可靠性。
布鲁克TANGO近红外光谱仪是一种高精度的科研仪器，广泛应用于药物研发、食品安全、环境监测等领域。
为了保证仪器的正常运行和数据的准确性，在日常使用中应遵守以下规范：8. 仪器验收与安装：在使用布鲁克TANGO近红外光谱仪之前，需要进行仪器验收，并确认其规格和性能符合预期。
近红外光谱反射模式_概述及解释说明
近红外光谱反射模式概述及解释说明1. 引言1.1 概述近红外光谱反射模式是一种用于分析物质组成和性质的非破坏性测试方法。
通过测量物质在近红外波段的反射光谱，可以获得有关样品的丰富信息，包括其化学成分、结构特征和质量等。
随着科学技术的发展，近红外光谱反射模式已经被广泛应用于农业、食品、医药、环境监测等领域，为相关行业提供了快速、准确的检测手段。
1.2 文章结构本文将首先对近红外光谱反射模式进行概述，包括其定义、应用领域以及原理和特点。
接着，在第三部分中将详细解释说明数据采集与预处理方法、数据分析与解释方法，以及近红外光谱反射模式在实际应用中存在的效果和局限性。
然后，通过实验案例研究来验证该模式的可行性，并对实验结果进行分析和讨论。
最后，在结论与展望部分总结本文内容并展望了近红外光谱反射模式未来的研究方向和发展前景。
1.3 目的本文的目的是介绍近红外光谱反射模式的基本概念和应用领域，解释其原理和特点，探讨数据采集与处理方法以及数据分析和解释方法，并通过实验案例研究验证该模式在实际应用中的效果。
最后，为近红外光谱反射模式未来的研究提供展望和建议。
通过阅读本文，读者将对近红外光谱反射模式有一个全面、深入的了解，并能够有效地应用于相关领域的科学研究和实践应用中。
2. 近红外光谱反射模式概述2.1 什么是近红外光谱反射模式近红外光谱反射模式是一种用于分析物质成分和性质的非破坏性测试方法。
它利用近红外光的特定波长区域（通常为700至2500纳米）与样品相互作用，并通过测量样品所反射的光来获得信息。
通过对不同物质在近红外光谱下的特征响应进行分析和解读，可以实现材料成分、结构和性质等信息的获取。
2.2 近红外光谱的应用领域近红外光谱反射模式被广泛应用于各个领域，包括农业、食品安全、药物研发、环境监测等。
在农业领域，可以利用近红外光谱反射模式对土壤肥力指标进行检测和评估，实现精准施肥；在食品安全方面，可以利用该技术快速检测食品中的添加剂、重金属等有害物质；在药物研发过程中，近红外光谱反射模式可以用于药品质量控制和新药成分分析；在环境监测中，可以利用该技术对水质、大气污染物等进行检测和分析。
04 红外光谱分析
E E2 E1 光子 hv Ee Ev E j
分子的三种能级跃迁示意图
一、红外光区的划分
不饱和度: =1+n4+(n3-n1)/2 式中n4、n3、n1、分别为分子中所含的四价、 三价和一价元素原子的数目。 二价原子如S、O 等不参加计算。 =0时，表示分子是饱和的，不含双键; =1时，可能有一个双键或脂环； =2时，可能有两个双键和脂环，也可能有一 个叁键； =4时，可能有一个苯环等。
红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长 范围约为 0.75 ~ 1000µ m。
红外光谱的三个波区
区域 近红外区（泛频区） 波长/nm 0.75~2.5 波数/cm-1 13158~4000 4000~400 400~10 能级跃迁类型 键的倍频吸收 分子振动，伴 随转动 分子转动
中红外区（基本振动区） 2.5~25 远红外区（转动区） 25~1000
硅碳棒
投射样品池 检测器：对红外光响应 真空热电偶：温差转变为电势 热释电检测器（硫酸三苷肽TGS）： 温度升高释放电荷，响应速度快 碲镉汞（MCT）检测器： 灵敏度高，响应速度快
二、Fourier变换红外光谱仪（FTIR） 与色散型红外光度计的主要区别在于干涉仪和 电子计算机两部分。 Fourier变换 红外光谱仪 没有色散元件，主
色散型红外光谱仪的组成部件与紫外-可见分 光光度计相似，但每一个部件的结构、所用的材 料及性能不同。 红外光谱仪的样品是放在光源和单色器之间； 而紫外-可见分光光度计是放在单色器之后。
近红外光谱分析技术PPT课件
近红外光谱分析技术
• 定性分析 • 定量分析
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定性分析
• 近红外光谱定性分析方法主要有建库判别、聚 类分析、马氏距离聚类分析、模式识别和人工 神经网络等
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• 在模式识别运算时需要有一组用于计算机“学习”的 样品集，通过计算机运算，得出学习样品在数学空间 的范围，对未知样品运算后，若也在此范围内，则该 样品属于学习样品集类型，反之则否定。
• 聚类运算时不需学习样品集，它通过待分析样品的光 谱特征，根据光谱近似程度进行分类。
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• PCA-马氏距离法是基于类模型基础上的有监督的模式 识别方法，该法基于以下假设：同一类样本具有相似 的特征，在一定的特征空间内，属于同一类的样本就 会聚集在某一特定的空间区域，而对于不同类的样本， 则分布在不同的区域，通过主成分分析法分别针对训 练集中的每类样本建立类模型。类模型建好后，对实 验集中的样本，计算其到各类模型的马氏距离，根据 马氏距离判别该样本属于某一已知类，或同时属于某 几个已知类，或归于新类。
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定量分析
• 各种多元校正技术如多元线性回归（MLR）、 主成分回归（PCR）、偏最小二乘回归(PLS)、 人工神经网络（ANN）、和拓扑（TP）等方法 是近红外光谱定量分析中常用的校正方法
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• 多元线性回归（MLR） MLR方法是从光谱中找出与某 种成分或指标相关显著的几个波长点的吸光度进行多 元回归得到标准方程，预测未知样品。该方法在1985 年以前普遍使用
• 人工神经网络（ANN）和拓扑（TP） ANN和TP在处 理模型的非线性问题上有一定的优势
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近红外光谱定量分析的八个环节
• （1）样品的选择 • （2）样品近红外谱图的扫描 • （3）谱图的预处理 • （4）样品中各待测成分化学值的测定 • （5）剔除异常值 • （6）分析谱区的选定 • （7）建立模型 • （8）检验与评价模型
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新上转换CdSe/NaYF4:Yb纳米异质结构的近红外光谱光电灵敏度
多元异质结构包含两个或更多的纳米级成分被安排在一个对许多快速发展的区域有基本的和现实重要性的受控的方式。
这样的系统组件之间的相互作用可明显改善现有的并引起新的化学和电子特性。
我们在这里报告的新的纳米异质结构合成由用CdSe量子点（量子点）树枝状地装饰的稀土元素（LN）掺杂的NaYF4纳米晶组成。
这些材料结合上转换并且有半导体的性质，导致了子带隙光电导现象。
LN掺杂纳米晶刺激了最近重要的兴趣因为它们能将低能量的近红外（NIR）光子转换为可见光的能力。
上变频在稀土化合物中发生在连续吸收两个近红外光子时（通过一个一直存在的单激发态）并且大部分与经典的双光子过程不同，双光子过程发生通过同步双光子吸收和要求非常高的光子通量。
一种最有效的上转换纳米晶就是NaYF4：Yb，Er，在Yb的掺杂离子吸收近红外光子和Er离子发射出上转换可见光。
而上转换也存在（并且甚至更有效）散装材料，纳米晶体的溶解性对许多应用是很重要的，包括传感器，成像，和器件的制备。
这些许多都需要有效的能量转移（ET）从上变频器到一个合适的能量受体。
然而，从上转换稀土材料的能量转移研究仍然是罕见的。
我们的目的是探讨从稀土材料到CdSe的能量转移，因为它的半导体特性。
高效的上转换用子带隙的光子的能量在半导体中创建一个电子空穴对允许单结光伏器件可以克服一个基本的限制。
从NaYF4:Yb，。