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近紅外光譜儀是利用近紅外光，即波長范圍為780~2526nm的電磁波進行光譜分析的儀器。近紅外光譜分析技術在20世紀50年代就已經開始應用研究，并在90年代獲得了快速發(fā)展。到現(xiàn)在，近紅外光譜分析技術已經發(fā)展出了多種類型。根據(jù)分光方式，近紅外光譜儀可分為濾光片、光柵掃描、固定光路多通道、傅里葉變換和聲光調濕濾光器等幾種類型。
濾光片型近紅外光譜儀
濾光片型儀器可分為固定濾光片和可調濾光片兩種形式，在測量時需要根據(jù)測定樣品的光譜特征選擇適當波長的濾光片。測量過程是由光源發(fā)出的光經過濾光片得到一定帶寬的單色光，通過樣品池與樣品作用后由檢測器檢測。
濾光片型近紅外光譜儀設計簡單、成本低、光通量大、信號記錄快、堅固耐用。但這類儀器只能在單一波長下測定，靈活性較差，如樣品基體變化，往往會引起較大的測量誤差。其檢測波長一般在近紅外長波區(qū)域，定量方法多采用一元或多元線性回歸分析。
掃描型近紅外光譜儀
掃描型近紅外光譜儀分光元件可以是棱鏡或光柵?，F(xiàn)在多使用全息光柵作為分光元件，以獲得較高的分辨率。通過光柵的轉動，使單色光按波長長短依次通過測樣器件，進入檢測器檢測。根據(jù)樣品形態(tài)不同，可選擇不同的測樣器件進行透射或漫反射分析。
掃描型近紅外光譜儀可進行全譜掃描，分辨率較高，儀器價格適中，便于維護。但是光柵的機械軸長時間使用容易磨損，影響波長的精度和重現(xiàn)性，一般抗震性較差，特別不適于作為在線儀器使用。
固定光路多通道檢測近紅外光譜儀
固定光路多通道檢測近紅外光譜儀原理是光源發(fā)出的光先經過樣品池，再由光柵分光，光柵不需轉動，經光柵色散的光聚焦在多通道檢測器的焦面上，同時被檢測。
固定光路多通道檢測近紅外光譜儀分辨率好，信噪比和靈敏度較高采用全譜校正，可以方便地進行定性和定量分析。儀器光路固定，波長精度和重現(xiàn)性得到保證。儀器內無移動性部件，其耐久性和可靠性都得到提高。因此，這類儀器適合現(xiàn)場分析和在線分析。
傅里葉變換近紅外光譜儀
傅里葉變換近紅外光譜儀的主要光學元件是Michel-son干涉儀，其作用是使光源發(fā)出的光分成兩束后，造成一定的光程差，再使之復合以產生干涉。
傅里葉變換近紅外光譜儀的掃描速度快、波長精度高、分辨率好，短時間內即可進行多次掃描，可使信號做累加處理，光能利用率高，輸出能量大，儀器信噪比和測定靈敏度較高，可對樣品中的微量成分進行分析。但是干涉儀中有移動性部件，需要較穩(wěn)定的工作環(huán)境。定性和定量分析采用全譜校正技術。
聲光可調濾光器近紅外光譜儀
聲光可調濾光器近紅外光譜儀的分光器件為聲光可調濾光器。工作原理是根據(jù)各向異性雙折射晶體的聲光衍射原理，采用具有較高的聲光品質因素和較低的聲衰減的雙折射晶體制成分光器件。晶體對一固定的超聲頻率，僅有很窄的光譜帶被衍射，因而連續(xù)改變超聲頻率就能實現(xiàn)衍射光波長的快速掃描。
聲光可調濾光器近紅外光譜儀的大特點是無機械移動部件，測量速度快、精度高、準確性好，可以長時間穩(wěn)定地工作，且可以消除光路中各種材料的吸收、反射等干擾。
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