在20世界初,我們首次通過攝譜獲得了有機物的近紅外光譜儀,并表達了相關光譜儀的特點。NIR它可以作為一種分析技術來應用。在50年代中后期,伴隨著簡單的類型NIR近紅外光譜儀在測量農副食品質量方面的應用得到了廣泛的應用。但由于試驗環境、基材、儀器可靠性等問題,精確測量結果測量結果通常會造成很大的偏差。此外,中紅外光譜技術的發展在化學物質結構鑒定中起著關鍵作用,NIR除了農副食品行業,技術發展幾乎是沉默的。20世紀80年代,隨著有機化學計量和電子計算機技術的發展,近紅外光譜儀技術發展迅速,成為一種獨立的分析技術,特別是在快速、無損檢測技術的科學研究和應用中,近紅外定量分析技術進入了春季。
中國近紅外技術發展較晚。90年代中后期,中國許多科研單位逐漸積極開發適合中國的成套設備分析技術。他們為這項技術的推廣做了很多工作,并在中國開放了它NIR科學研究和應用的新形勢。2006年在北京舉行的全國首屆近紅外光譜儀學術協會是我國近紅外光譜儀技術發展全過程中的關鍵里程碑。2009年,近紅外光譜儀技術專業聯合會在中國成立,這也是中國近紅外光譜儀技術發展歷史上的另一個重大事件。然后,在中國NIR技術的研究、分析和發展呈現出蓬勃發展的趨勢。
2 近紅外光譜儀的發展歷史時間? ? ? ? ? ? ? ?新世紀70年代 NIR隨著農牧業產品定位的增加, ** yey-John企業發布了第一臺專門用于漫反射光分析的技術儀器。目前,世界上有30多家制造商生產不同主要用途的近紅外光譜儀。
? ? ? ? ? ? ? ?中國近紅外光譜儀的科學研究發展相對較晚。與應用研究相比,儀器的開發與全球優秀水平差異較大,完善儀器較少。雖然已經有幾種技術攜帶式近紅外光譜儀,但該儀器的類型相對單一。隨著我國近紅外技術的發展,近紅外分析儀器已成為重要儀器科學研究的重點。例如,中國農業大學開發設計的近紅外谷物質量分析儀器。吉達和東南大學生產了近紅外農業產品質量分析儀器,還發布了光柵掃描攜帶式近紅外分析儀器。石化設備科學院和北京英賢儀器聯合推出了陣列探測器近紅外分析儀器。
? ? ? ? ? ? ? ?此外,安徽農業大學發布的茶葉質量分析儀器、上海交通大學分析儀器、上海交通大學汽車塑料識別技術、石化設備科學院:聚丙烯稀有多種主要參數專用分析儀器。
3 海外儀器發展概述? ? ? ? ? ? ? ?新世紀50年代 ,Kaye產品開發了世界上第一臺電子散射近紅外光譜儀,其他一些儀器制造商也跟隨產品開發近紅外光譜儀,但從商業成本考慮,最初的近紅外光譜儀都選擇紫外線,可見光譜儀和近紅外探測器組件擴展[11]。由于儀器噪音大,數據處理系統不完善,難以實現分析,也難以進行有價值的營銷推廣。隨著科學技術的發展,1970年,伊利諾斯州財政部在美國招標會議上測試了大豆的水、蛋白質和脂肪率。1971年,招標人 ** ey-John企業在歷史上制造了第一臺商業近紅外光譜儀。不久之后,另一個招標人Neotec企業還生產和解決含有三個濾色片的近紅外光譜儀。
? ? ? ? ? ? ? ?在20世紀70年代末,由于微控制器逐漸應用于近紅外儀器,這也大大提高了近紅外儀器的穩定性和數據信息結果的準確性。功能也越來越強大。該儀器配備了自診斷儀和誤差自動矯正系統軟件。微控制器可用于數據處理、存儲和打印,非常方便。這意味著型號和規格是 ** ey-John企業的GACIII型、Neotec公司的Neotec101型、Technicon企業的Infra Analyzer400型[12]。隨著近紅外定量分析技術的討論和應用,許多制造商競相投資大量的財力和物力資源,然后高像素傅里葉變換近紅外光譜儀,光柵尺寸近紅外光譜儀的特點也大大提高。近紅外光譜儀也越來越完善和完善。近紅外技術也有了很大的改進[13]。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?到20世界90年代,隨著多路探測器特性的提高,也出現了多路近紅外光譜儀,然后出現了光控可調過濾近紅外光譜儀[14]。隨著科學技術的發展,金屬攝像頭在近紅外技術中得到了廣泛的應用,使光譜儀收集更加方便。自21世紀以來,在線近紅外技術也得到了很大的發展和應用。目前,近紅外光譜儀已經具有良好的光波長精度、頻率穩定性、屏幕分辨率等。不同的儀器配件可以很容易地測試不同自然環境下的不同情況。隨著有機化學測量技術的發展和光譜儀圖像處理軟件的開發和設計,促進客戶進行判斷和定性分析[11]。一些制造商使用三維角鏡技術,以確保環路的永久性、自準確性和直接性,從而提高儀器的長期性和穩定性。BRUKER OPTICS企業的TANGO微型傅里葉變換近紅外光譜儀也是世界上第一臺微型傅里葉變換近紅外光譜儀。儀器嵌入IVU校正模塊可自行校正儀器特性;儀器可用于各種試驗形狀(固體、液體和稠液體);高像素、高靈敏度;在線監控、方便帶等優點。這意味著Avantes企業的AvaspecNIR256/512-1.7-EVO非冷卻近紅外光纖光譜儀;Brimrose公司的Luminar3076近紅外自動取種機;德國波通收集光譜儀的速度可達100次/秒DA7250近紅外分析儀[15].3kg的Thermo Fisher便攜式micro PHAZIRTMRX近紅外光譜儀等。
4 中國儀器發展概述? ? ? ? ? ? ? ?20世紀80年代初,中國逐漸對近紅外技術的應用進行了科學研究。然而,由于發展相對較晚,在90年代中后期,在一些科研機構和制造商的不懈努力下,近紅外儀器的討論和開發軟件取得了巨大的發展。石化設備科學院與北京第二電子光學儀器廠合作開發的傅里葉變換近紅外汽油辛烷值分析儀;開發的傅里葉近紅外光譜儀;石化設備科學院開發的多路近紅外光譜儀和原油生產制造的在線分析光柵掃描近紅外光譜儀;中國農業大學開發的濾色片漫電子散射近紅外谷質量分析儀。
? ? ? ? ? ? ? ?21世紀以來,儀器長期發展,儀器可用于化肥、畜牧業、水果、醫藥、石化設備等行業,儀器精度好、可靠性高、透射率高,儀器可與激光、噴墨打印機、點陣等導出打印設備連接。這意味著該模型和規格包括天津電子光學儀器廠TJ270-60型近紅外原子吸收光譜;聚光技術SupNIR-3000系列產品;光柵單色儀/光譜儀,北京譜王系列產品;波爾儀表盤(天津)B311近紅外光譜儀等。
? ? ? ? ? ? ? ?近紅外光譜儀器主要由燈源、分光部分、試驗部分、探測器部分、數據處理方法部分、記錄表示部分組成。分光系統軟件分為五類:固定不動光波長濾色片型、散射型、傅里葉變換型、光控可調濾光型和固定不動環路多路檢測型。
? ? ? ? ? ? ? ?從主要用途可分為專用和通用兩種。通用儀器適用于實驗室和知名企業,對客戶的研究水平要求較高。專用是一種專用的近紅外儀器,主要用于一個層次的開發和設計,如專業的酒精測試。原則上可分為電子散射測量型(全透明試驗分析)、漫電子散射測量型(部分電子散射、部分反射表面、部分消化吸收化學物質試驗)和反射表面測量型(光照試驗表面,由于試驗表面結構的差異)。