近红外光谱仪种类繁多,该如何选择?
近红外光谱仪种类繁多,从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的于测定短波段的近红外光谱,也有的适用于测定长波段的近红外光谱。与其它在线测量仪表提供的参数(如压力、流量和温度等变量)相比,在线近红外分析提供的数据(如组成或性质)是直接质量参数,对生产的优化提供更准确和有益的参考信息。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。
近红外光谱分析仪器
近红外光谱仪器从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换、声光可调滤光器和阵列检测五种类型。滤光片型主要作分析仪器,如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限,很难分
析复杂体系的样品。 光栅扫描式具有较高的信噪比和分辨率。 由于仪器中的可动部件(如光栅轴)在连续高强度的运行中可能存在磨损问题,从而影响光谱采集的可靠性,不太适合于在线分析。旋转光栅/棱镜:这类仪器利用电机在单点探测器上移动光栅分散的输出(波长)。傅立叶变换近红外光谱仪是具有较高的分辨率和扫描速度,这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动性部件,且需要较严格的工作环境。声光可调滤光器是采用双折射晶体,通过改变射频频率来调节扫描的波长,整个仪器系统无移动部件,扫描速度快。但这类仪器的分辨率相对较低,价格也较高。随着阵列检测器件生产技术的日趋成熟,采用固定光路、光栅分光、阵列检测器构成的NIR仪器,以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。在与固定光路相匹配的阵列检测器中,常用的有电荷耦合器件(CCD)和二极管阵列(PDA)两种类型,其中 Si 基 CCD 多用于近红外短波区域的光谱仪,InGaAs 基 PDA 检测器则用于长波近红外区域。北京英贤仪器有限公司与石油化工科学研究院和美国微光谱公司合作, 基于阵列检测器成功开发出了系列近红外光谱仪,包括实验室型和在线型仪器,光谱范围覆盖了整个近红外波段(700~2500nm),根据测量对象可以选择多种测量方式如透射、漫反射等,已在 30 余家炼厂、科研单位和高校得到成功应用。
近红外光谱剖析技术性的发展趋势现况
现如今的近光谱分析仪一般选用下面六种构架: 固定不动过滤器:这类仪器根据固定不动总数的波长开展测量,每一种波长相匹配滤光轮上特殊的滤光片。滤光轮在不一样滤光片中间旋转时开展读值。 转动光栅/三棱镜:这类仪器利用电动机在点射探测器上挪动光栅分散化的輸出(波长)。混合样本样品信息复杂,在本谱区会引起多种基团谱峰的重叠,信息解析困难,定标困难,如畜牧生产中的各种全价饲料、配合饲料、浓缩饲料等。 FT-NIR:这类仪器利用迈克耳孙干涉仪技术性的傅立叶互换特性,根据挪动的镜面玻璃造就可以与某一光谱仪产生数学课有关的干预样图。 线阵探测器:这类仪器利用光栅在原素总数为256或512之上的一维线形清晰度列阵上分散化波长。 线形渐变色滤光器:这类仪器利用线阵探测器前的渐变色滤光原素,使特殊波长可以危害每一个清晰度原素。 DLP®技术性:数据微镜元器件(DMD)将光栅分散化的反射到单独清晰度探测器上。