近紅外（NIR）光譜儀已有60多年的歷史，但現(xiàn)在仍只有少數(shù)人了解這類可靠的工具。讓人詫異的是，盡管近紅外光譜分析為很多人帶來了極大便利，但“光譜儀”一詞對(duì)他們而言仍非常陌生。近紅外光譜儀能夠?yàn)楦黝愑脩羧后w的日常工作決策過程提供幫助。
當(dāng)今的近紅外光譜儀通常采用以下六種架構(gòu)：
固定濾波器：這類儀器基于固定數(shù)量的波長進(jìn)行測(cè)量，每種波長對(duì)應(yīng)濾光輪上特定的濾光片。濾光輪在不同濾光片之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行讀數(shù)。
旋轉(zhuǎn)光柵/棱鏡：這類儀器利用電機(jī)在單點(diǎn)探測(cè)器上移動(dòng)光柵分散的輸出（波長）。
FT-NIR：這類儀器利用邁克耳孫干涉儀技術(shù)的傅立葉交換性質(zhì)，通過移動(dòng)的鏡面創(chuàng)造能夠與某個(gè)光譜形成數(shù)學(xué)相關(guān)的干涉圖樣。
線陣探測(cè)器：這類儀器利用光柵在元素?cái)?shù)量為256或512以上的一維線性像素陣列上分散波長。
線性漸變?yōu)V光器：這類儀器利用線陣探測(cè)器前的漸變?yōu)V光元素，使特定波長能夠影響每個(gè)像素元素。
DLP®技術(shù)：數(shù)字微鏡器件（DMD）將光柵分散的光反射到單個(gè)像素探測(cè)器上。DMD可編程，且靈活度高，因此可按照任何順序或不同分辨率對(duì)波長進(jìn)行采樣。整個(gè)過程只需一次掃描即可完成。
現(xiàn)在的近紅外光譜儀比前幾代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，具有微處理器控制、高精A/D采樣、光譜電算化（帶統(tǒng)計(jì)分析）等特性。不同架構(gòu)的使用模型也有所不同：
實(shí)驗(yàn)室型：通常為高精度的大型通用儀器。處理光譜數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可以是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)備，也可以是通過以太網(wǎng)或USB互聯(lián)的遠(yuǎn)程設(shè)備。這些計(jì)算機(jī)可對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在數(shù)秒之內(nèi)完成與分布式參考庫的對(duì)比。
便攜型：便攜式NIR光譜儀外形同實(shí)驗(yàn)室小型版本類似，可以移動(dòng)，通常配備110V交流電源或12V帶反相器電源，體積通常比午餐盒略大一些，可以放在卡車后擋板上，以供現(xiàn)場(chǎng)或工業(yè)環(huán)境（例如農(nóng)場(chǎng)或礦區(qū)）中使用。
聯(lián)機(jī)型：這類專門化設(shè)備用于監(jiān)測(cè)工廠環(huán)境，通常具有特定用途。工廠安裝可能會(huì)在一條裝配線上包含多臺(tái)光譜儀，通過以太網(wǎng)或無線網(wǎng)連接到主控制設(shè)施。
手持型：手持式光譜儀的生產(chǎn)受到了廣泛關(guān)注，其zui大的特征是真正實(shí)現(xiàn)了便攜化，非常便于用戶使用。目前已推出電池供電式產(chǎn)品，體積與大型手鉆相近。這類產(chǎn)品的好處是，非常便攜，而且依靠內(nèi)置電源可以遠(yuǎn)途使用。
發(fā)展前景
近紅外光譜儀未來的發(fā)展前景十分樂觀。一直以來，測(cè)量儀器通常體積龐大且成本昂貴，而且被局限在有限的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)于一般大眾而言遙不可及。使用模型主要是由這種典型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的體積和成本決定。得益于技術(shù)的改進(jìn)，近幾代近紅外光譜儀的體積和成本都大大縮減，因而便攜性更高，也更適合在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。
由于新探測(cè)器和DLP技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體工業(yè)帶來的微型化變革以及云計(jì)算時(shí)代的到來，便攜式近紅外光譜儀的未來仿佛近在遲尺。隨著體積的縮小、價(jià)格的降低、效率的提高以及用戶體驗(yàn)的改善，光譜儀將會(huì)逐步在公眾中普及開來。
新的技術(shù)可以給光譜儀產(chǎn)業(yè)帶來翻天覆地的變化。智能手機(jī)的廣泛流行使強(qiáng)大的計(jì)算能力蘊(yùn)含于股掌之中。理論上來看，近紅外光譜儀的發(fā)展也會(huì)遵循類似的體積和成本變化曲線，zui終光譜測(cè)量將以家庭或“個(gè)人使用”模型的方式普及開來。將來的個(gè)人測(cè)量設(shè)備可能不再沿用“近紅外光譜儀”的名稱，但是它們可能會(huì)用來幫助家庭評(píng)估食物的生熟度，檢測(cè)食物中是否含有花生等致敏物質(zhì)，確定高價(jià)橄欖油的純度，協(xié)助醫(yī)療監(jiān)測(cè)或檢查汽車液體。未來近紅外光譜儀將會(huì)不可逆轉(zhuǎn)地朝著體積更小、功能更強(qiáng)大的趨勢(shì)發(fā)展，也預(yù)示著巨大的應(yīng)用潛力。
文章來源;http://apwanrong.com/st14581
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