近红外光谱仪器的发展现状

近红外光谱技术的优缺点分析红外光谱操作规程说起近红外光谱技术的进展历史，可谓坎坷不平。

早在19世纪，人们比较早发觉的非可见光区域就是近红外区域。

但受当时的技术水平限制，物质在该谱区的倍频和合频吸取信号弱，谱带重叠，解析多而杂，近红外光谱的相关说起近红外光谱技术的进展历史，可谓坎坷不平。

早在19世纪，人们比较早发觉的非可见光区域就是近红外区域。

但受当时的技术水平限制，物质在该谱区的倍频和合频吸取信号弱，谱带重叠，解析多而杂，近红外光谱的相关技术安静了一个多世纪。

20世纪60时代，随着Norris等人所做的大量工作，提出物质的含量与近红外区内多个不同的波长点吸取峰呈线性关系的理论，并利用近红外漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白、脂肪等成分，才使得近红外光谱技术一度在农副产品分析中得到广泛应用。

60时代中后期，随着各种新的分析技术的显现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，此后，近红外光谱再次进进了一个静默的时期。

70时代产生的化学计量学（Chemometrics）学科的紧要构成部分——多元校正技术在光谱分析中的成功应用，促进了近红外光谱技术的推广。

到80时代后期，随着计算机技术的快速进展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的进展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独占的特点，使人们重新谙习了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用讨论连续打开。

进进90时代，近红外光谱在产业领域中的应用全面打开，有关近红外光谱的讨论及应用文献几乎呈指数增长，成为进展较快、最引人注目的一门独立的分析技术。

由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，自此近红外光谱技术进进一个快速进展的新时期。

近红外光是一种介于可见光（VIS）和中红外光（IR）之间的电磁波，美国材料检测协会（ASTM），将其定义为波长78O～2526nm的光谱区。

近红外光谱技术在新生儿脑组织氧合监测中的应用进展2.出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室610041摘要目前国外脑组织氧饱和度监测中广泛应用了近红外光谱技术（NIRS）。

该手术可持续测量区域组织氧饱和度的同时，还是一项无创技术。

但目前国内对近红外光谱技术在新生儿脑组织氧合监测中的应用研究较少，仅在国内部分三甲医院得到了应用。

基于此，本文通过对国内外相关研究文献进行综述，首先讨论了NIRS设备监测rSO2的原理；接下来讨论了NIRS设备监测在新生儿脑组织氧合中的应用，其中包括在先天性心脏病患儿以及缺氧缺血性脑病（HIE）患儿中的应用；再接着讨论了NIRS设备监测rSO2的局限性；最后讨论了NIRS监测rSO2的未来发展潜力。

期望以此丰富目前国内关于NIRS的理论研究，为该基础进一步的实践推广做出薄弱贡献。

关键词：脑组织氧饱和度；近红外光谱技术；新生儿前言机体进行进行代谢提供能量的前提条件就是充分的组织氧合状态。

作为重要的生命指标，血气分析和经皮氧饱和度监测仅可单纯的分析血液中的氧分压和肢端的小动脉血氧饱和度，而不能分析出器官组织含氧量[1]。

近红外光谱测定技术（NIRS）采用可吸收光线对氧合血红蛋白（HbO2）与还原血红蛋白（Hb）的吸收谱之间存在显著差异进行血液的氧合状态测量，以此评估血流及氧合代谢变化，该方法具有直接性、客观性、无创性及可持续性等特征[2]。

研究显示：经NIRS 测量的脑组织氧饱和度（rSO2）比SpO2更能客观评价新生儿脑组织氧合情况。

但目前国内对此NIRS的推广较少，仅在一些顶尖的三甲医院中的重症监护室有所应用。

基于此，本文首先讨论了NIRS设备监测rSO2的原理、应用、局限性以及未来发展潜力。

通过本文的研究，不但可以进一步为相关理论研究做出贡献的同时，为该技术的进一步实践推广做出贡献。

1NIRS设备监测rSO2的原理近年来，近红外光谱学作为一种监测脑灌注的方法重新引起了人们的兴趣。

近红外光谱分析技术在食品检测中的应用摘要：食品安全问题一直是国家和社会关注的焦点，保证食品安全就是保障人们的生命安全。

因此，相关部门必须把好食品质量安全关。

食品检测是一项专业的工作，要想提高食品检测的有效性，就需要用到先进的科学技术。

现代近红外光谱分析技术是当下比较常用的一种食品检测技术。

该技术环保、检测效率高，将其应用到食品检测中，可以进一步提升食品的安全性。

本文就现代近红外光谱分析在食品检测中的应用进行了相关探讨。

关键词：现代近红外光谱分析；食品检测；应用光谱分析技术在20世纪90年代后期应用开始变得十分广泛，在这样的发展背景下，人们研究了更先进的红外光谱技术，为食品安全的提供了进一步保障。

目前，近红外光谱分析可以在我国所有领域看到，特别是在食品工业中，比传统检验方法更环保、更高效、更准确。

近红外光谱分析技术已应用于肉类和奶制品的检测。

1近红外光谱分析概述近红外光是电磁波的一种，其波长范围在750～3000nm，其英文缩写为NIR。

该技术发源的年代较早，较为成熟，主要适用于对物质的定量分析和结构加工处理，对结构物质等方面有别于其他光谱在介质中的传播特性。

在食品加工行业，食品分析是食品检测的一个重要环节，对于食品的有机物认识，该技术凭借着自身对于有机物的结构的检验效果得到了十分广泛的应用。

相对于传统的检验方式，用该技术手段检验食品更加环保、便捷和简单，它对于食品行业的检验检测是一次质的飞跃。

2近红外光谱技术应用特点近红外光谱技术是一种利用光谱学监测食品组成成分及性质变化的技术。

近红外光谱仪器一般由光源和单色器两部分组成，每个零件都有着它们特定的功能。

所以在对近红外光谱仪器的设计和组装过程中，一定要确保每个组件的性能都保持原本的完好性。

由于组件的不同，用途也大不相同，所以近红外光谱仪器可以划分为很多类，不同的光源代表了它们不同的用途。

近红外光谱技术特点：(1)近红外光谱技术可以有效避免对样品的损害。

1、NIR 光谱区域
2、理论依据
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振 性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的， 记录的主要是含氢基团C－H、O－H、N－H、S －H、P－H等振动的倍频和合频吸收。不同基 团（如甲基、亚甲基、苯环等）或同一基团在 不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有 明显差别。所以近红外光谱具有丰富的结构和 组成信息，非常适合用于碳氢有机物质的组成 性质测量。
近红外测量值
异曲同工，但效率天壤之别!
NIR分析数据准确度判 别方法
1、分别用两种分析方法（近 红外/标准）测定同一样品。
2、检验这两种测定结果的偏 差是否符合标准分析方法的误 差要求。
NIR
传统方法
4、NIR的局限性
不擅长测定微量成分（小于0.1%）；
不适合分散性样品的测定（由于模型）。
三、基本原理
3、NIR技术内涵
NIR技术是光谱测量技术、计算机技术、化 学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将 近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息 与标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据 采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对 未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预 测其组成或性质的间接分析方法。
研究工作，引发了NIR在石化工业中的广泛 应用，尤其是在线NIR更充分展现了NIR分 析技术的先进性和经济价值；
1990年以后，NIR在农业和石化快速发 展的同时，也迅速进入诸如化工、制药、食 品、轻工等领域； 在应用过程中发现很多问题，如测量方 式，准确性，测量精度，模型传递等，为解 决这些问题又推动了NIR在仪器制造技术和 软件技术方面的深入发展，经过近十年的应 用与发展里程，NIR已经接近成熟发展期， 在各应用领域确立了其重要地位，成为分析 仪器家族中的新军种。

The classical physics considers the atoms as particles with a given mass in the IR absorption process, and the vibrations of diatomic molecule described as follows (e.g., HCl):
MIR fundamental molecular vibrations
H
H H rocking
R H scissoring R R H H
in-plane bending
FIR
molecular rotations
Molecule
Degrees of freedom
H
H bending
Non linear Linear
400 to 33
MID
FAR
3x10-4 to
4000 to 400
7.8x10-5 to 3x10-4
12820 to 4000
近红外光谱分析技术
近红外光谱分析原理
• 近红外光谱主要是由于分子振动的泛频使分子振 动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的主要是 含氢基团X-H（X=C、N、O、S）振动的倍频和 合频吸收。 • 不同基团（如甲基、亚甲基、苯环等）或同一基 团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都 有明显差别，NIR光谱具有丰富的结构和组成信 息，非常适合用于碳氢有机物质的组成与性质的 测量。
定性分析
• 近红外定性分析主要用于物质的聚类分析 和判别分析。 • 近红外定性分析是用已知类别的样品建立 近红外定性模型，然后用该模型考察未知 样品是否是该类物质。
近红外定性分析的基本原理

现代分析仪器的应用———红外光谱的应用1 前言近红外光谱(NIR)是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一。

目前，大约有50多个国家和地区开展了NIR的研究和应用工作，特别是一些发达国家表现得尤为突出，这些国家拥有大量的各种类型的NIR分析仪器用于各行各业，有研究型、专用型、便携型，还有直接安装在工业生产线的在线型分析仪。

这些仪器在农业、石化、制药、食品等领域都得到很好应用，并取得极好的社会和经济效益。

我国从上世纪80年代开始进行NIR技术的研究，主要侧重于农产品的品质分析研究方面。

从上世纪90年代中期，国内许多科研院所和大专院校开始积极研发适合国内需要的NIR成套分析技术，并有多本专著出版，也有许多学者发表了多篇有关NIR原理和应用的综述文章，为这项技术的普及作了大量工作，开创了我国NIR研发和应用的崭新局面。

近几年我国在仪器硬件、化学计量学软件、分析模型建立以及实际应用等方面都有了长足发展，NIR分析技术已经应用于各个领域。

本文对我国NIR分析技术近10年来的研究与应用进展作了较为详细的综述，并根据国际现状和国内实际情况，提出了今后我国NIR分析技术的发展方向。

2 仪器硬件NIR技术的一个重要特点就是技术本身的成套性，即近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型的三位一体性，性能优异的近红外光谱仪是该技术的基础和前提。

目前，国际上NIR光谱仪的类型较多，按单色器分类，市场上的NIR光谱仪可分为滤光片型、光栅色散型、傅立叶变换型(FT)和声光可调滤光器型(AOTF)等4类。

光栅色散型仪器又可分为扫描一单通道检测器和固定光路一阵列检测器两种类型。

除了采用单色器分光以外，也有仪器采用多种不同波长的发光二极管(LED)作光源，即LED型近红外光谱仪。

尽管我国NIR仪器硬件研制相对较晚，但以上提到的六种类型NIR仪器，在我国都有相关单位进行研发。

3 化学计量学方法研究与软件开发3.1 方法研究在光谱预处理方面，将浓度向量参与到光谱预处理算法中是一种新的发展方向，正交信号校正(OSC)和净分析信号(NAS)方法就是这类算法的代表。

近红外光谱分析技术在农业中的应用近年来，随着科技的快速发展，农业领域也受益于许多新技术的应用。

其中，近红外光谱分析技术作为一项新兴的技术，正被越来越广泛地应用于农业领域。

本文将探讨近红外光谱分析技术在农业中的应用，并讨论其优势和局限性。

近红外光谱分析技术是一种非破坏性的分析方法，通过检测物质在近红外光波段的吸收和反射特性，从而进行化学成分和质量分析。

在农业领域中，这项技术可以广泛应用于土壤分析、农产品质量检测、动物饲料分析等方面。

首先，近红外光谱分析技术在土壤分析中具有重要的应用价值。

土壤是农作物生长的基础，了解土壤的化学成分和营养状况对于科学合理地进行土壤管理至关重要。

传统的土壤分析方法耗时耗力，无法满足大规模土壤样本的快速分析需求。

而近红外光谱分析技术可以快速获取土壤样本的光谱信息，通过建立光谱与土壤化学成分之间的定量模型，可以准确预测土壤中的有机质含量、氮磷钾含量等重要指标，为农田管理提供更精确的依据。

其次，农产品质量检测也是近红外光谱分析技术的重要应用领域之一。

传统的质量检测方法通常需要破坏性取样，并经过复杂的化学实验才能得出结果，过程繁琐且耗时。

而近红外光谱分析技术可以直接对农产品进行非破坏性测试，通过光谱信息判断其品质和成分。

例如，在果蔬类产品中，通过近红外光谱可以准确测定水分、糖度、维生素含量等重要指标，为农产品加工和质量控制提供指导。

另外，近红外光谱分析技术还可以应用于动物饲料分析。

动物饲料的质量直接影响着畜牧业的发展和动物的健康。

传统的饲料分析方法通常涉及到多项人工操作和昂贵的实验仪器，不仅费时费力，而且成本较高。

而近红外光谱分析技术则可以通过遥感仪器快速获得饲料样本的光谱信息，并利用光谱与化学成分之间的关系建立定量模型，准确测定饲料中的蛋白质、纤维素等关键成分，为畜牧业提供科学依据。

尽管近红外光谱分析技术在农业中具有许多优势，但也存在一些局限性。

首先，光谱数据的处理和分析需要专业的技术支持和软件工具，对操作者的要求较高。

近红外光谱技术在中药材鉴定中的应用研究1. 引言1.1 近红外光谱技术在中药材鉴定中的应用研究近红外光谱技术是一种非常重要的分析方法，在中药材鉴定领域有着广泛的应用。

随着近红外光谱技术的不断发展，它在中药材鉴定中的作用日益凸显。

近红外光谱技术可以快速、准确地对中药材进行鉴定，提高了中药材的质量控制水平，保证了中药材的安全性和有效性。

通过近红外光谱技术，可以对中药材的成分进行快速分析，识别出其中的有效成分，为中药材的合理应用提供了重要依据。

同时，近红外光谱技术还可以用于对中药材的真伪进行鉴定，保证了中药材市场的正常秩序。

综上所述，近红外光谱技术在中药材鉴定中具有重要的应用前景和价值，对于中药材行业的发展具有积极的意义。

2. 正文2.1 近红外光谱技术原理及特点近红外光谱技术是一种非破坏性的分析技术，它可以通过检测物质吸收、散射和荧光等现象来研究样品的组成和结构。

该技术基于近红外光的波长范围，通常在800至2500纳米之间，与样品中的化学键振动和分子振动特征相关。

近红外光谱技术的特点包括快速、准确、非接触和无损伤。

它可以在几秒钟内完成样品的分析，无需特殊的样品处理，且不会破坏样品的结构。

这使得近红外光谱技术在中药材鉴定中具有重要的应用潜力。

近红外光谱技术还具有高灵敏度和特异性。

通过测量样品在不同波长处的吸收情况，可以准确地识别样品中的特定成分和化学键。

这使得近红外光谱技术成为一种强大的工具，可以帮助鉴定中药材中的各种成分和杂质。

近红外光谱技术的原理和特点使其成为一种广泛应用于中药材鉴定的有效工具。

通过利用这项技术，可以更快速、准确地鉴定中药材的成分，确保其质量和安全性。

2.2 中药材鉴定的重要性和挑战中药材作为传统药材在中医药系统中占有重要地位，其鉴定是确保中药疗效和质量安全的重要环节。

由于中药材的种类繁多，来源复杂，加工过程多样，因此需要对中药材进行准确鉴定，确保其品质，有效保障中药药效和患者用药安全。

Байду номын сангаас
分类
①短波近红外 （700-1100nm）
②长波近红外 （1100-2500nm）
三、近红外光谱的产生
分子在近红外谱区的吸收主要是由于分子内部振动状态的变化而产 生的，近红外区主要对应的是能量更高的合频或倍频吸收，这主要 是由于在分子振动中存在谐性振动和非谐性振动。
能量跃迁:
基频跃迁（对应分子振动状态在相邻
近红外光谱分析技 术
原理
仪 器
结
构
数据 分析
应用
原理
一、近红外光谱分析技术的发展 可简单概括为：
1800年发 现
19s80年 代
20s50年 代中后期
20世纪 60年代
中期
20s80年 代后
20世纪 90年代
二、近红外光谱的产生
区域
介于可见光与中红外之间 的近红外波段。整个谱区 波长范围根据ASTM定义为 780-2526nm,在一般应用中 将波长在700-2500nm（波 数14286-4000cm-1）作为 近红外谱区。
R）。
对于标准测试板，其绝对反射率为R：s

Is I0
②
对于测试样，其绝对反射率为：Rt

It I0
③
则 将相相对对反反射 射率 率定 代义入为①：代R替 绝RRst对反IIst射率，①变为KS： (1
R) 2R
2

f
(R)
④
⑤
式 此中 在散K与射被系测数物不质变的的摩条f尔(件R)吸下收，系显 数然
6
由于一种基团在近红外光谱区的多个波长处有吸收， 且近红外光谱谱峰较宽，致使多组分样品的近红外光 谱在一个波长处有多个谱峰的重叠。

现代近红外光谱分析技术的原理及应用1简介近红外光〔near infrared,NIR 〕是介于可见光〔VIS〕和中红外光〔MIR或IR〕之间的电磁波美国材料检测协会〔ASTM将近红外光谱区定义为波长780-2526nm的光谱区〔波数为12820-3959cm1〕习惯上乂将近红外区划分为近红外短波〔780-1100nS 和近红外长波〔1100-2526ng 两个区域。

从20世纪50 年代起，近红外光谱技术就在农副产品分析中得到广泛应用，但是由于技术上的原因，在随后的20多年中进展不大。

进入20世纪80年代后，随着计算机技术的迅速开展，以及化学计量学方法在解决光谱信息提取和消除背景十扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测试技术上所独有的特点，人们对近红外光谱技术的价值有了进一步的了解从而进行了广泛的研究。

数字化光谱仪器与化学计量学方法的结合标志着现代近红外光谱技术的形成。

数字化近红外光谱技术在20世纪90年代初开始商品化。

近年来，近红外光谱的应用技术获得了巨大开展，在许多领域得到应用，对推进生产和科研领域的技术进步发挥了巨大作用。

近红外光谱技术是90年代以来开展最快、最引人注目的光谱分析技术，测量信号的数字化和分析过程的绿色化使该技术具有典型的时代特征。

由于近红外光在常规光纤中有良好的传输特性，使近红外光谱技术在实时在线分析领域中得到很好的应用。

在工业兴旺国家，这种先进的分析技术已被普遍接受，例如1978年美国和加拿大采用近红外法代替凯氏法，作为分析小麦蛋白质的标准方法。

20世纪90年代初，外国厂商开始在我国销售近红外光谱分析仪器产品，但在很长时间内，进展不大，其原因主要是：首先，近红外光谱分析要求光谱仪器、光谱数据处理软件〔主要是化学计量学软件〕和应用样品模型结合为一体，缺一不可。

但被分析样品会由于样品产地的不同而不同，国内外的样品通常有差异，因此，进口仪器的应用模型一般不适合分析国内样品。

如果自己建立模型，就需要操作人员了解和熟悉化学计量学知识和软件，而外商在中国的代理机构缺乏这方面的专业人才，不能有效地根据用户的需要组织培训，因此，用户对这项技术缺乏全面了解，影响到了它的推广使用。

近红外光谱快速检测技术本文将介绍《近红外光谱快速检测技术》的背景和重要性。

近红外光谱快速检测技术是一种非破坏性的分析方法，可以用于检测和分析物质的成分和特性。

该技术利用近红外光谱仪器对样品进行扫描，通过测量光谱信息来推断样品的化学组成。

由于其快速、准确和非接触的特点，近红外光谱快速检测技术在许多领域得到广泛应用。

近红外光谱快速检测技术在农业、食品、制药、环境等行业具有重要的应用价值。

它可以用于农产品的质量检测和品质控制，例如检测水果的成熟度、蔬菜的营养含量等。

在食品行业中，该技术可以用于检测食品中的添加剂、污染物和真伪鉴别。

在制药行业中，近红外光谱快速检测技术可以用于药物的成分分析和质量控制。

在环境监测方面，该技术可以应用于水源、大气和土壤的检测和分析。

近红外光谱快速检测技术的发展和应用为各个行业提供了便利和准确的分析手段。

它能够快速获取大量的样品数据，并通过数据分析得到更多有用的信息。

近红外光谱快速检测技术的研究和创新将进一步推动科学技术的发展，满足人们对高效、快速和准确分析的需求。

近红外光谱是一种常用的分析技术，它基于近红外区域的光的吸收和散射特性，用于快速检测和分析各种物质的组成和特性。

近红外光谱的工作原理是利用物质分子与近红外光的相互作用来获取信息。

当近红外光照射到样品上时，样品中的分子吸收部分光谱成分，而散射其他光谱成分。

通过检测样品中的吸收光谱和散射光谱，可以推断出样品的组成和性质。

近红外光谱的工作机制基于物质分子与近红外光的振动和转动模式之间的相互作用。

不同的物质具有不同的吸收特性，因此可以通过分析样品的吸收光谱来确定其成分和浓度。

近红外光谱技术具有快速、非破坏性和无需样品处理的特点，广泛应用于农业、食品、医药、环境等领域的质量控制和过程监测。

近红外光谱快速检测技术近红外光谱技术具有快速、非破坏性和无需样品处理的特点，广泛应用于农业、食品、医药、环境等领域的质量控制和过程监测。

近红外光谱快速检测技术近红外光谱应用领域近红外光谱应用领域本文将探讨近红外光谱技术在不同领域的应用，包括农业、食品、药品等。

化学计量学方法在近红外光谱分析中的应用摘要：近年来，近红外光谱的应用前景越来越广泛，利用近红外光谱技术分析样品凸显了多种应用优势，在近红外光谱分析中引进化学计量学方法，能够有效消除近红外光谱模型的干扰因素，提高光谱分析的可靠性。

基于此，本文深入分析了近红外光谱这一概念，为化学计量学方法在其中的应用，提出几点建议。

关键词：化学计量学方法、近红外光谱分析、应用一、近红外光谱概述近红外光谱分析技术是一种有效的分析手段，分析速度快，可以实现过程的在线定量分析，在待测样品的物理制备过程中，不会参与化学干预，近红外光谱分析技术对样品无化学污染。

仪器操作简便，测量过程误差影响因素少，测量的准确度能够满足使用需求。

近红外光谱技术在生物医学领域体现了强大的发展潜力，能够用于生物反应过程的研究与检测，获取重要变量参数，辅助于生物体组织的研究，技术对组织的透过性好，可以对生物体进行非破坏、非介入的分析。

近红外光谱技术在现阶段发展已经相对成熟，但分析仪器的成本相对较高，定量分析的精度容易受其他因素影响，充分配合化学计量学方法，能够有效提高模型的稳定性与精度，减轻外界因素对定标模型的干扰问题。

二、化学计量方法在近红外光谱分析中的应用（一）光谱预处理算法光谱预算处理法是提高近红外光谱模型预测效果的一种方法，在近红外光谱采集到的光谱信息中容易掺杂无关信息与噪声，为了减少噪声成分，消除光谱中的背景干扰，可采取光谱预处理算法提高信号信噪比。

根据实际分析过程中所获取光谱数据的情况，选择不同预处理的方法和组合，调整每个测量变量的可变性和关系，使预处理方法对数据起到良好的“清洗”作用。

例如，在近红外光谱分析中，可以从不同的角度针对性选择光谱预处理算法。

近红外光谱每种信号的分析背景不同，在选择算法时需要结合实际信号特征，如Savitzky-Golay算法，可以对窗口范围中心及边缘范围的光谱数据施加大小权重，从而对数据进行平滑，提高分析效果。

近年来我国近红外光谱检测技术的发展与应用发表时间：2020-01-09T11:04:37.303Z 来源：《电力设备》2019年第19期作者：张志勇赵全中涂安琪郭江源贺帅那钦[导读] 摘要近红外光是指波长在780-2516 nm范围内的电磁波。

近红外光谱属于分子振动光谱，可以根据光谱中吸收峰的位置和强度来对检测物进行定性和定量分析。

(内蒙古电力科学研究院 010020) 摘要近红外光是指波长在780-2516 nm范围内的电磁波。

近红外光谱属于分子振动光谱，可以根据光谱中吸收峰的位置和强度来对检测物进行定性和定量分析。

结合化学计量方法，可以将近红外光谱与检测物的成分浓度或性质建立光谱数据库，实现无损、快速、在线分析检测。

近红外光谱检测技术已经广泛应用于工业、农业、医药、食品等领域，具有简单方便、速度快、检测容易和分辨率高等特点和优势。

本文就近年来我国近红外光谱检测技术的发展和应用进行了综述。

关键词近红外光谱；分析仪器；在线检测 The Development and Application of Near Infrared Spectroscopy Detection Technology in China in Recent Years Abstract: Near-infrared light refers to electromagnetic waves with a wavelength in the range of 780-2516 nm. Near-infrared spectroscopy belongs to molecular vibrational spectroscopy. Qualitative and quantitative analysis can be performed on the detection object according to the position and intensity of the absorption peak in the spectrum. Combining stoichiometry, a near-infrared spectrum and the component concentration or properties of the detected substance can be used to establish a spectral database to achieve non-destructive, fast, and online analysis and detection. Near-infrared spectroscopy detection technology has been widely used in industries, agriculture, medicine, food and other fields, and has the characteristics and advantages of simplicity, convenience, fast speed, easy detection and high resolution. This article reviews the development and application of near infrared spectroscopy detection technology in China in recent years. Keywords: near infrared spectroscopy; on-line detection; analytical instrument 近红外光谱（Near Infrared Spectroscopy，缩写为NIR）是近年来高新、实用、发展最为迅速的分析检测技术之一。

２ 近红外 光谱技 术 ２１ 近 红外 光谱技 术分 析原 理 。样 品 的性质 如浓 度 以及各 种物 化性 质 均取 ．
和应用的高度重视。 ３ 国 内外技 术现 状与分 析 国际上发达国家十分重视该技术研制与开发及其应用 ， 开发出很多种产 品， 并广泛用 于各个领域 ， 了可观的经济和社会效益。国际上， 取得 自上世纪 ９ ０年代初 ， 在线近红外光谱在炼油和化工过程中的应用发展得很快 ， 广泛用 于油品调合、 原油蒸馏 、 催化裂化 、 催化重整 、 润滑油 、 乙烯裂解 、 加氢裂化和 石油化工等主要工艺。根据近红外光谱实时提供的原料 、 出口产物及中 各馏 间产物Ｉ 即时调整和优化操作条件， 生质， 实现对于生产装置的控制和优化。 在 农业上广泛用于农产品的质量检验和种植管理 ； 在畜牧领域广泛用于饲料和 动物喂养管理； 在临床 中广泛用于血液和人体代谢的分析与疾病诊断等。总 之， 该技术已经进入成熟发展期。 国际上许多著名光谱仪器厂家都生产近红外 光｛ 女 ， 器 还有些仪器厂家 和专业软件公司提供化学计量学专用软件产品。目前光谱仪器 ， 按照分光原 理分为固定波长滤光片型 、 光栅扫描型、 傅立叶变换型， 固体阵列检测型和声 光过滤型。根据用途又分为便携式、 实验室台式 、 和在线分析仪。 在硬件技术方面 ，国内在 阵列固定光路仪器制造技术上具有一定的 技 术 基础 和实 践 经 验 ， 仪 器 性 能 ， 加工 性 ， 料来 源 和价 格 控制 等 方 在 可 材 面， 发展阵列型光谱仪 比其他类型仪器具有较 多的优势。而样品前处理在 在线 分 析 系统 中价 格 所 占比重 很 高 ， 高达 ５ ％以上 ， 内 在加 工 和 总集 成 ０ 国 成本方面具有明显的优势。但是 ， 我国在阵列检测器 ， 分束器材料 ， 光谱用 光 纤 以及 某些 精 密 光 学 调 制技 术 还 不 能 自给 ，某 些 器件 如长 波 阵列 检 测 器 在某些应用仍然受技术输 出国的技术限制条款 以及价格方面 的约束 ， 其他类型技术产品很少。 在软件技术方面， 我国在化学计量学研究领域居于前沿水平 ， 编制符合 我国用户习惯的专用化学计量学软件是国内的发展趋势。 特别注重了阵列型 仪器的模型传递技术的开发 ， 石油化工科学研究院在这方面积累了丰富的经

第33卷第5期2217年5月分析测试学报FENXF CESHF XUEBA0 (Jonmal cf F/tmmextal Analysis -Vol. 33 Nc. 6668-213doi : 10・ 3969/j. issn. 1004 -4457. 2219. 05・ 016近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展褚小立**，史云颖，陈 瀑，李敬岩，许育鹏收稿日期：2619 -63 -25；修回日期：2619 -60 -13基金项目：国家重点研发计划资助项目(2237YFB2396593 -*通讯作者：褚小立，博士，教授级高级工程师，研究方向：分子光谱结合化学计量学方法在石油及其产品中的分析研究与应用，E-mail : cxlyu/@ sinv. com(石油化工科学研究院，北京100083)摘 要：评述了近五年来(2014-2013)我国近红外光谱分析技术的研究与应用进展，内容涉及方法研究、软硬件研发、应用特点和趋势等方面，并对今后我国近红外光谱技术的发展方向进行了展望°引用文献97篇。

关键词：近红外光谱；化学计量学；便携式分析；在线分析；综述中图分类号：0657.3 文献标识码：A 文章编号：1004 -4957(2419)45 -4603 -09ResearcO and Application Pmoresses ot Neer Infrared SpectroscopeAnalytical TecOnippc in CUinv in Past Five Ye e rrCHUXiaoCi * , SHF Yud-ymg , CHEN Pu , LI Jing-yan , XUYu-pxg(Research Institute of Petrolerm Processing , Beijing 140083 , China)Abstract : The research and app/cation propresses of near infrared spectroscopa ( NIR - analytical technipue in China in the past Ove years (2219 -2213) are reviewed in t his paper. Ft incluPes pre ­gresses on the methodoWpa , research and dxXopmedt of harkwaro and softoaro , chxacOAstics and trends of NIR a pp/cations in typical fields , with 97 references cited. The dxXopmedt trends for near infrared spectroscopy technipue in China in the near fitura are proposed and discussed.Keywords ： near infrared spectroscopy ； chemometOcs ； poVadle analysis ； on-lide analysis ； review 近年来，随着仪器制造水平的提升,光谱化学计量学方法和软件的开发，以及各种样品测定附件 研制的不断进步,近红外光谱分析技术作为现代过程分析技术主力军，凭借其独特的技术优势，在我 国得到了迅猛的发展。

• 2、薄层、致密：ATR
• 3、液体：透射
•
漫反射
•
透反射
• 4、气体：透射
进样方式
• 1、样品盒 • 2、样品槽 • 3、样品池 • 4、积分球 • 5、光纤 • 6、切片 • 7、………….
组合样品池装配图
固体光纤探头
漫反射光纤示意图
IR Source IR Energy
Sample
Input Fiber Bundle
Long Medium
Short
UV
Ultra violet
Vis
Infrared
Near
Mid
Far
1
400 750 2500 16000
1000000 nm
颜色 = 信息
颜色 = 含量
近红外光与固体样品的作用
波长
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50 0.40 0.30
Ë® · Ö µ° ° ×
璃或石英可用于制造样品池，还可用于光纤传输， 可进行有毒材料或恶劣环境中样品的远程分析
近红外光谱技术的特点
可以同时分析样品的不同组成成分 随着近代化学分析计量技术及计算机技术的发
展，使建模与使用更加快捷方便 检测无污染，无消耗品，对环境及人体健康有 利，同时降低长期检测成本 检测需要预先定标，对建模样品的化学值精度具 有依赖性，属于间接检测方法
近红外技术概述
波通公司
近红外技术基本原理
照射到物质上的光
1、简单透过 2、只改变传播方向（折射、衍射、弹性散射） 3、传播方向和波长同时改变（非弹性散射） 4、被吸收 5、发出不同波长的光 6、简单反射
处理方法： 1和6属于宏观现象，由几何光学就可很好地说明； 2、3、4、5需考虑物质的微观结构及性质。