近紅外光譜技術(shù)過去的發(fā)展情況

早期光譜儀通常是體積龐大笨重且配備活動部件的儀器。照明光源通過棱鏡或光柵被分散為其子部件適用的波長。針對相應(yīng)光譜上的每個測量點，光柵在手動控制下以小的增量旋轉(zhuǎn)。谷物近紅外分析儀儀器特性1、檢測時間少于1分鐘，2、數(shù)據(jù)回歸校正軟件和網(wǎng)絡(luò)工作軟件：自動將所測樣品分為若干子樣品（例如，120份子樣品），同時測量所有子樣品成分。每個所測樣本的數(shù)據(jù)都被整理成一份光譜圖。然后，需要手動將光譜圖與參考物及其他樣本進(jìn)行對比。這些早期光譜儀固定擺放在實驗室的某個位置，而且一經(jīng)安裝就很少再被移動。

20世紀(jì)70年代迎來了光譜技術(shù)領(lǐng)域微處理器的誕生，其既可用于控制光譜儀，也可用于處理所測得的數(shù)據(jù)。20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初期，半導(dǎo)體工業(yè)獲得了長足發(fā)展。這些計算機(jī)可對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在數(shù)秒之內(nèi)完成與分布式參考庫的對比。這給微處理器和電腦帶來了革命性的變化，從而能夠更好地控制光譜儀和處理光譜數(shù)據(jù)。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的誕生使光譜數(shù)據(jù)采樣可以通過處理器控制。

近紅外光譜分析方法的優(yōu)點為

1） 分析速度快。近紅外光譜分析儀一旦經(jīng)過定標(biāo)后在不到一分鐘的時間內(nèi)即可完成待測樣品多個組分的同步測量，如果采用二極管列陣型檢測器結(jié)合聲光調(diào)制型分光器的分析儀，則可在幾秒鐘的時間內(nèi)給出測量結(jié)果，完全可以實現(xiàn)過程在線定量分析。

2） 對樣品無化學(xué)污染。待測樣品視顆粒度的不同可能需要簡單的物理制備過程（如磨碎、混合、干燥等），無需任何化學(xué)干預(yù)即可完成測量過程，被稱為是一種綠色的分析技術(shù)。近紅外光譜分析模型

3） 儀器操作簡單，對操作員的素質(zhì)水平要求較低。通過軟件設(shè)計可以實現(xiàn)極為簡單的操作要求，在整個測量過程中引入的人為誤差較小。

4） 測量準(zhǔn)確度高。盡管該技術(shù)與傳統(tǒng)理化分析方法相比精度略遜一籌，但是給出的測量準(zhǔn)確度足夠滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量監(jiān)控的實際要求，故而非常實用。

5） 分析成本低。由于在整個測量過程中無需任何化學(xué)試劑，儀器定標(biāo)完成后測量是一項非常簡單工作，所以幾乎沒有任何損耗。

近紅外光譜分析儀的注意事項

近紅外分析技術(shù)的一個重要特點就是技術(shù)本身的成套性，即必須同時具備三個條件：

（1）各項性能長期穩(wěn)定的近紅外光譜儀，是保證數(shù)據(jù)具有良好再現(xiàn)性的基本要求；

（2）功能齊全的化學(xué)計量學(xué)軟件，是建立模型和分析的必要工具；

（3）準(zhǔn)確并適用范圍足夠?qū)挼哪Ｐ?。這三個條件的有機(jī)結(jié)合起來，才能為用戶真正發(fā)揮作用。因此，在購買儀器時必須對儀器提供的模型使用性有足夠的認(rèn)識，特別避免個別商家為推銷儀器所做的過度宣傳的不良誘導(dǎo)，為此付出代價的廠家有之，因此，一定要對廠家提供模型與技術(shù)支持情況有詳細(xì)了解。近紅外分析技術(shù)分析速度快，是因為光譜測量速度很快，計算機(jī)計算結(jié)果速度也很快的原因。近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)今的近紅外光譜儀通常采用以下六種架構(gòu)：固定濾波器：這類儀器基于固定數(shù)量的波長進(jìn)行測量，每種波長對應(yīng)濾光輪上特定的濾光片。但近紅外分析的效率是取決于儀器所配備的模型的數(shù)目，比如測量一張光譜圖，如果僅有一個模型，只能得到一個數(shù)據(jù)，如果建立了10種數(shù)據(jù)模型，那么，僅憑測量的一張光譜，可以同時得到10種分析數(shù)據(jù)。在定標(biāo)過程中，標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)量的多少，直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，數(shù)量太少不足以反映被測樣本群體常態(tài)分布規(guī)律，數(shù)據(jù)太多，工作量太大。另外在選擇化學(xué)分析的樣本時，不僅要考慮樣品成分含量和梯度，同時要考慮樣本的物理、化學(xué)、生長地域、品種、生長條件及植物學(xué)特性，以提高定標(biāo)效果，使定標(biāo)曲線具有廣泛的應(yīng)用范圍，對變異范圍比較大的樣本可以根據(jù)特定的篩選原則，進(jìn)行多個定標(biāo)，以提高定標(biāo)效果及檢驗的準(zhǔn)確性。一般來講，單類純樣本由于樣本性質(zhì)穩(wěn)定，含化學(xué)信息量相對少，因此定標(biāo)相對容易，如玉米、小麥、大豆等純樣；混合樣本樣品信息復(fù)雜，在本譜區(qū)會引起多種基團(tuán)譜峰的重疊，信息解析困難，定標(biāo)困難，如畜牧生產(chǎn)中的各種全價飼料、配合飼料、濃縮飼料等。