一、近紅外光譜分析技術(shù)原理

近紅外光譜主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的。含氫基團(tuán) X - H（X = C、N、O）振動(dòng)的倍頻和合頻吸收在近紅外區(qū)域表現(xiàn)出豐富的光譜信息。不同的基團(tuán)或同一基團(tuán)在不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長(zhǎng)與強(qiáng)度有明顯差異。

通過(guò)測(cè)量樣品在近紅外區(qū)域的吸收、反射或透射光譜，可以獲取樣品的化學(xué)組成和物理性質(zhì)等信息。然后利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，建立光譜與樣品性質(zhì)之間的定量或定性模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品的分析預(yù)測(cè)。

二、近紅外光譜分析技術(shù)特點(diǎn)

l 快速分析：近紅外光譜分析速度快，通常可以在幾秒鐘到幾分鐘內(nèi)完成一個(gè)樣品的分析，大大提高了分析效率。

l 無(wú)損檢測(cè)：近紅外光譜分析是一種非破壞性的檢測(cè)方法，不會(huì)對(duì)樣品造成損傷，適用于珍貴、稀有或難以獲取的樣品分析。

l 多組分同時(shí)分析：近紅外光譜可以同時(shí)分析樣品中的多個(gè)組分，無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理，減少了分析時(shí)間和成本。

l 操作簡(jiǎn)便：近紅外光譜分析儀器操作簡(jiǎn)單，無(wú)需專業(yè)的技術(shù)人員即可進(jìn)行操作，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和在線分析。

l 綠色環(huán)保：近紅外光譜分析不需要使用化學(xué)試劑，不會(huì)產(chǎn)生污染物，符合綠色環(huán)保的要求。

三、近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

            （一）農(nóng)業(yè)鄰域

l 農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)：可以快速檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、糖分等成分含量，以及農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度、成熟度等品質(zhì)指標(biāo)。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以快速判斷水果的甜度、酸度和成熟度，為水果的采摘、分級(jí)和銷售提供依據(jù)。

l 土壤分析：可以分析土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量，以及土壤的酸堿度、質(zhì)地等物理性質(zhì)，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供支持。

l 飼料分析：可以快速檢測(cè)飼料中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維等成分含量，以及飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)，為飼料生產(chǎn)和畜牧業(yè)提供保障。

（二）食品領(lǐng)域

l 食品成分分析：可以快速檢測(cè)食品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、糖分、維生素等成分含量，以及食品的新鮮度、保質(zhì)期等品質(zhì)指標(biāo)。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以快速判斷牛奶中的脂肪、蛋白質(zhì)含量，為牛奶的質(zhì)量控制提供依據(jù)。

l 食品真?zhèn)舞b別：可以通過(guò)分析食品的近紅外光譜特征，鑒別食品的真?zhèn)魏彤a(chǎn)地。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以鑒別葡萄酒的產(chǎn)地和品種，為消費(fèi)者提供保障。

l 食品加工過(guò)程監(jiān)控：可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食品加工過(guò)程中的成分變化和質(zhì)量指標(biāo)，為優(yōu)化加工工藝提供支持。例如，在烘焙過(guò)程中，通過(guò)近紅外光譜分析可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)面包的水分含量和色澤變化，調(diào)整烘焙時(shí)間和溫度，提高面包的品質(zhì)。

           （三）醫(yī)藥領(lǐng)域

l 藥品質(zhì)量控制：可以快速檢測(cè)藥品中的有效成分含量、水分含量、雜質(zhì)含量等質(zhì)量指標(biāo)，以及藥品的真?zhèn)魏彤a(chǎn)地。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以快速判斷藥品的純度和含量，為藥品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供依據(jù)。

l 中藥材鑒別：可以通過(guò)分析中藥材的近紅外光譜特征，鑒別中藥材的真?zhèn)魏彤a(chǎn)地。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以鑒別人參的產(chǎn)地和品種，為中藥材的質(zhì)量控制提供保障。

l 臨床診斷：近紅外光譜技術(shù)還可以用于臨床診斷，如檢測(cè)人體組織中的血氧含量、血糖含量等生理指標(biāo)，為疾病的診斷和治療提供參考。

（四）石油化工領(lǐng)域

l 石油產(chǎn)品分析：可以快速檢測(cè)石油產(chǎn)品中的辛烷值、十六烷值、黏度、密度等質(zhì)量指標(biāo)，以及石油產(chǎn)品的成分和性質(zhì)。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以快速判斷汽油的辛烷值，為石油產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供依據(jù)。

l 化工產(chǎn)品分析：可以快速檢測(cè)化工產(chǎn)品中的成分含量、純度、水分含量等質(zhì)量指標(biāo)，以及化工產(chǎn)品的性質(zhì)和用途。例如，通過(guò)近紅外光譜分析可以快速判斷聚乙烯的密度和熔融指數(shù)，為化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供依據(jù)。

（五）其他領(lǐng)域

l 環(huán)境監(jiān)測(cè)：可以快速檢測(cè)環(huán)境中的污染物含量，如水中的化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮等指標(biāo)，以及空氣中的有害氣體含量。

l 紡織行業(yè)：可以快速檢測(cè)紡織品中的纖維成分、含量、含水率等質(zhì)量指標(biāo)，以及紡織品的顏色和光澤度。

l 造紙行業(yè)：可以快速檢測(cè)紙漿中的纖維成分、含量、含水率等質(zhì)量指標(biāo)，以及紙張的白度、強(qiáng)度等性能指標(biāo)。
翱宇宸光（廣州）光電科技有限公司由多位從業(yè)于光譜測(cè)試儀器的研發(fā)人員合作創(chuàng)立，致力于開發(fā)國(guó)際領(lǐng)先的光譜分析儀器，基于特有的光機(jī)電一體化、光譜分析、云計(jì)算等技術(shù)，形成以光纖光譜儀拳頭產(chǎn)品，多儀器測(cè)試全系列開發(fā)。