說起近紅外光譜技術(shù)的發(fā)展歷史,可謂坎坷不平。早在19世紀(jì),人們最早發(fā)現(xiàn)的非可見光區(qū)域就是近紅外區(qū)域。但受當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平限制,物質(zhì)在該譜區(qū)的倍頻和合頻吸收信號(hào)弱,譜帶重疊,解析復(fù)雜,近紅外光譜的相關(guān)技術(shù)沉寂了一個(gè)多世紀(jì)。
20世紀(jì)60年代,隨著Norris等人所做的大量工作,提出物質(zhì)的含量與近紅外區(qū)內(nèi)多個(gè)不同的波長(zhǎng)點(diǎn)吸收峰呈線性關(guān)系的理論,并利用近紅外漫反射技術(shù)測(cè)定了農(nóng)產(chǎn)品中的水分、蛋白、脂肪等成分,才使得近紅外光譜技術(shù)一度在農(nóng)副產(chǎn)品分析中得到廣泛應(yīng)用。60年代中后期,隨著各種新的分析技術(shù)的出現(xiàn),加之經(jīng)典近紅外光譜分析技術(shù)暴露出的靈敏度低、抗干擾性差的弱點(diǎn),使人們淡漠了該技術(shù)在分析測(cè)試中的應(yīng)用,此后,近紅外光譜再次進(jìn)進(jìn)了一個(gè)沉默的時(shí)期。
70年代產(chǎn)生的化學(xué)計(jì)量學(xué)(Chemometrics)學(xué)科的重要組成部分--多元校正技術(shù)在光譜分析中的成功應(yīng)用,促進(jìn)了近紅外光譜技術(shù)的推廣。到80年代后期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了分析儀器的數(shù)字化和化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展,通過化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果,加之近紅外光譜在測(cè)樣技術(shù)上所獨(dú)占的特點(diǎn),使人們重新熟悉了近紅外光譜的價(jià)值,近紅外光譜在各領(lǐng)域中的應(yīng)用研究陸續(xù)展開。進(jìn)進(jìn)90年代,近紅外光譜在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用全面展開,有關(guān)近紅外光譜的研究及應(yīng)用文獻(xiàn)幾乎呈指數(shù)增長(zhǎng),成為發(fā)展最快、最引人注目的一門獨(dú)立的分析技術(shù)。由于近紅外光在常規(guī)光纖中具有良好的傳輸特性,使近紅外光譜在在線分析領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用,并取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,從此近紅外光譜技術(shù)進(jìn)進(jìn)一個(gè)快速發(fā)展的新時(shí)期。
近紅外光是一種介于可見光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波,美國材料檢測(cè)協(xié)會(huì)(ASTM),將其定義為波長(zhǎng)78O~2526nm的光譜區(qū)。利用近紅外光譜的優(yōu)點(diǎn)有:1.簡(jiǎn)單方便有不同的測(cè)樣器件可直接測(cè)定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品,檢測(cè)本錢低。2.分析速度快一般樣品可在lmin內(nèi)完成。3.適用于近紅外分析的光導(dǎo)纖維易得到,故易實(shí)現(xiàn)在線分析及監(jiān)測(cè),極適合于生產(chǎn)過程和惡劣環(huán)境下的樣品分析。4.不損傷樣品可稱為無損檢測(cè)。5.分辨率高可同時(shí)對(duì)樣品多個(gè)組分進(jìn)行定性和定量分析等。所以目前近紅外技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛。
然而,近紅外技術(shù)也有著它致命的弱點(diǎn):1.需要大量有代表性且化學(xué)值已知的樣品建立模型。這樣,對(duì)小批量樣品的分析用近紅外就顯得不實(shí)際了。2.模型需要不斷更新,由于儀器狀態(tài)改變或標(biāo)準(zhǔn)樣品發(fā)生變化,模型也要隨之變化了。3.模型不通用,每臺(tái)儀器的模型都不相同,增加使用的局限性。4.建模本錢高,測(cè)試用度大。
不管怎樣,近紅外技術(shù)在我們的日常檢測(cè)中,對(duì)于比較成熟的檢測(cè)項(xiàng)目,它還是有不可取代的特點(diǎn)的。把握好紅外檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),相信在不久的將來,相關(guān)的檢測(cè)儀器能的得到快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
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