在過去的50多年里,
近紅外光譜儀經(jīng)歷了如下幾個發(fā)展階段: 第一臺
近紅外光譜儀的
分光系統(tǒng)(50年代后期)是濾光片
分光系統(tǒng),測量樣品必須預先干燥,使其水分含量小于15%,然后樣品經(jīng)磨碎,使其粒徑小于1毫米,并裝樣品池。此類儀器只能在單一或少數(shù)幾個
波長下測定(非連續(xù)
波長),靈活性差,而且
波長穩(wěn)定性、重現(xiàn)性差,如樣品的基體發(fā)生變化,往往會引起較大的測量誤差!“濾光片”被稱為第一代分光技術(shù)。 70年代中期至80年代,光柵掃描
分光系統(tǒng)開始應用,但存在以下不足:掃描速度慢、波長重現(xiàn)性差,內(nèi)部移動部件多。此類儀器最大的弱點是光柵或反光鏡的機械軸長時間連續(xù)使用容易磨損,影響波長的精度和重現(xiàn)性,不適合作為過程分析儀器使用?!肮鈻拧北环Q為第二代分光技術(shù)。 80年代中后期至90年代中前期,應用“傅立葉變換”分光系統(tǒng),但是由于干涉計中動鏡的存在,儀器的在線可靠性受到限制,特別是對儀器的使用和放置環(huán)境有嚴格要求,比如室溫、濕度、雜散光、震動等?!案盗⑷~變換”被稱為第三代分光技術(shù)。 90年代中期,開始有了應用二極管陣列技術(shù)的
近紅外光譜儀,這種近紅外光譜儀采用固定光柵掃描方式,儀器的波長范圍和分辨率有限,波長通常不超過 1750nm。由于該波段檢測到的主要是樣品的三級和四級倍頻,樣品的摩爾吸收系數(shù)較低,因而需要的光程往往較長?!岸O管陣列”被稱為第四代分光技術(shù)。 90年代末,來自航天技術(shù)的“聲光可調(diào)濾光器”(縮寫為AOTF)技術(shù)的問世,被認為是“90年代近紅外光譜儀最突出的進展”, AOTF是利用超聲波與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的光電器件,與通常的單色器相比,采用聲光調(diào)制即通過超聲射頻的變化實現(xiàn)光譜掃描,光學系統(tǒng)無移動性部件,波長切換快、重現(xiàn)性好,程序化的波長控制使得這種儀器的應用具有更大的靈活性,尤其是外部防塵和內(nèi)置的溫、濕度集成控制裝置,大大提高了儀器的環(huán)境適應性,加之全固態(tài)集成設計產(chǎn)生優(yōu)異的避震性能,使其近年來在工業(yè)在線和現(xiàn)場(室外)分析中得到越來越廣泛的應用。(end)
關(guān)鍵詞:
近紅外光譜儀
分光系統(tǒng)
波長