近红外光谱的主要技术特点
近红外光谱的主要技术特点
近红外光谱（NIR）是一种分析物质成分、结构和性质的科学技术。它具有非
侵入性、非破坏性和快速分析等优势。近年来，NIR技术在农业、食品、化工、制药、环保等领域得到广泛应用。本文就近红外光谱的主要技术特点进行探讨。
波长范围广
NIR波长范围约为780 ~ 2500 nm，这个范围涵盖了紫外线、可见光和近红外线。NIR区域的光谱数据呈现出许多的谷、峰、肩峰和平台，反映出样品中所包含的化学组分和结构信息。由于样品中各种化学键的振动方式不同，所以相应的光谱峰也会呈现出不同的位置和形态。
信噪比高
NIR技术具有很高的信噪比，这是因为近红外光的穿透能力较强，即使通过较
厚的样品，也能得到较好的光谱数据。此外，NIR分析的样品常为固体和液体，与传统光谱分析相比，无需样品前处理、无需消耗试剂，不仅可以保证采样的代表性，同时也能保证较佳的信噪比，减少了仪器检测误差。
精度高
NIR技术可以对样品中的有机物、肥料、农药和化工原料等进行快速的非破坏
性检测，而且具有高精度。在光谱图中，NIR区域的光谱峰宽度较大，峰面台阶较平滑，因此它所反映的成分信息是全面而准确的。此外，NIR技术可以对多种成分进行同时分析，相比传统化学分析方法，不仅速度更快，而且准确度也更高。
全谱扫描
NIR技术的主要设备是一种称为近红外光谱仪的仪器，可以进行全谱扫描。全
谱扫描要求在分析时覆盖尽可能大的波长范围，这样可以更全面地获取样品信息。近红外光谱仪可以根据实验要求设置多种扫描模式，调节仪器的参考光和采集光，使得数据采集更加稳定，且更有规律可循。
数据处理
NIR光谱仪可以输出大量的光谱数据，但光谱数据并不一定能够直接反映出样
品的有用信息。因此，在NIR光谱检测中，数据处理也至关重要。常用的数据处
理方法包括常规分析、多元统计分析、偏最小二乘回归、支持向量机等。这些方法能够有效地提取样品中所包含的信息，进行样品分类、定量分析、反演分析等。
结论
总体而言，近红外光谱技术具有波长范围广、信噪比高、精度高、全谱扫描和
数据处理等特点。这些特点使得近红外光谱技术得以广泛应用于农业、食品、化工、制药、环保等领域，并且具有较高的应用价值和实用性。
近红外光谱技术的优缺点分析 红外光谱操作规程
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。利用近红外光谱的优点有：1.简单便利有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。2.分析速度快一般样品可在lmin内完成。3.适用于近红外分析的光导纤维易得到，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。4.不损伤样品可称为无损检测。5.辨别率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。所以目前近红外技术在食品产业等领域应用较广泛。 然而，近红外技术也有着它致命的弱点：1.需要大量有代表性且化学值已知的样品建立模型。这样，对小批量样品的分析用近红外就显得不实际了。2.模型需要不断更新，由于仪器状态更改或标准样品发生变化，模型也要随之变化了。3.模型不通用，每台仪器的模型都不相同，加添使用的局限性。4.建模本钱高，测试用度大。 不管怎样，近红外技术在我们的日常检测中，对于比较成熟的检测项目，它还是有不可取代的特点的。把握好红外检测技术的优缺点，信任在不久的将来，相关的检测仪器能的得到快速的进展和广泛的应用。
近红外光谱
近红外光谱 简介 近红外光谱是一项用于分析物质结构和化学成分的非破坏 性测试技术。它在近红外光范围内测量物质的吸收和反射情况，通过光谱数据分析来识别和定量不同组分。 工作原理 近红外光谱是基于近红外光（波长为700-2500纳米）与 物质之间的相互作用。当近红外光照射到样品表面时，一部分光会被样品吸收，一部分会被反射或散射。通过测量光的吸收和反射情况，可以获得样品在不同波长下的吸收光谱或反射光谱。 应用领域 近红外光谱在许多领域中得到了广泛应用，包括药物研发、食品安全、农业、化工等。以下是一些常见的应用领域：
1. 医药行业 近红外光谱可以用于药物的质量控制、鉴别和定量分析。 通过建立样本库和光谱库，可以对药物的成分和纯度进行快速检测，确保药物的质量和安全性。 2. 食品行业 近红外光谱可以用于食品成分的分析和检测。通过快速扫 描样品的光谱，可以确定食品的成分、含量和品质。例如，在奶制品行业中，近红外光谱可以用来检测脂肪、蛋白质和乳糖的含量。 3. 农业 近红外光谱可以用于农产品的快速检测和质量评估。通过 测量农产品样品的光谱，可以确定其水分、脂肪含量、营养成分等重要指标，帮助农民和食品生产商进行农产品品质的控制。 4. 化工 在化工生产过程中，近红外光谱可以用于原料和成品的在 线监测和控制。通过实时测量光谱，可以及时发现产品中的异常情况，并采取相应的调整措施，提高生产过程的效率和质量。
仪器设备 进行近红外光谱分析通常需要一台近红外光谱仪器。近红外光谱仪器一般由光源、样品室、光谱检测器和数据处理软件等部分组成。 光源通常采用近红外光泵浦二极管或近红外光纤激光器。样品室一般为可调节的样品台，可以容纳不同尺寸和形状的样品。光谱检测器可以是稳定、高灵敏度的光电二极管或光电倍增管。数据处理软件可以对采集到的光谱数据进行处理、分析和可视化。 数据处理与分析 近红外光谱数据处理和分析是利用数学和统计方法对光谱数据进行解释和推断。常见的数据处理和分析方法包括： 1. 光谱预处理 光谱数据通常需要进行预处理，以去除杂散光、噪声和仪器漂移等干扰。常见的预处理方法包括光谱平滑、基线校正、光谱标准化等。
红外光谱的主要特点和应用范围
红外光谱的主要特点和应用范围红外光谱是一种利用物质分子之间振动引起的吸收和发射红外辐射 进行分析的技术。它具有许多独特的特点和广泛的应用范围。本文将 就红外光谱的主要特点和应用范围展开探讨。 一、主要特点 1. 物质识别能力强：红外光谱可以识别和鉴定各种有机和无机物质。因为每种物质都有其独特的红外光谱图谱，通过比对与已知物质的红 外光谱图谱，可以快速准确地识别未知样品。 2. 非破坏性分析：红外光谱分析无需进行样品的破坏性处理，仅需 将样品置于仪器中进行测量，因此不会对样品的完整性产生影响。这 使得红外光谱成为一种无损分析技术，可用于对稀有样品和有历史价 值的样品进行分析。 3. 无需样品处理：相比于其他分析方法，红外光谱分析无需对样品 进行复杂的处理。通常情况下，样品只需粉碎或溶解即可直接放入仪 器进行测量。这使得红外光谱成为一种简便快速的分析方法。 4. 高灵敏度：红外光谱分析仪器具有高灵敏度，可以探测到微量的 化合物。这使得红外光谱在药物研发、环境监测和食品安全等领域具 有广泛应用。 5. 良好的定量分析能力：通过红外光谱仪器的标定和定量方法的建立，可以实现对样品中特定成分的定量分析。因此，红外光谱不仅可 用于物质的鉴定，还可用于测定样品中某种成分的含量。
6. 高分辨率：现代红外光谱仪器具备较高的分辨率，可以提供更清晰、更准确的红外光谱图谱。这有助于准确分辨化合物之间微小的差异，从而更加准确地判断物质的性质。 二、应用范围 1. 化学领域：红外光谱在化学领域中应用广泛。它可以用于有机化 合物的结构鉴定、无机物质的组成分析和物质纯度的检测。同时，红 外光谱还可以用于观察化学反应的动力学过程和研究物质的变化规律。 2. 材料科学：红外光谱可以用于材料科学中的组成分析、品质检测 和性能评估。例如，通过红外光谱可以确定塑料的类型和组分，检测 土壤、水和大气中的污染物质。 3. 医药领域：红外光谱在医药领域中有着广泛的应用。它可以用于 药品的质量控制、鉴别和定量分析，帮助药企提高产品质量。此外， 红外光谱还可以用于生物医学领域，如细胞组织的病理学分析和药物 吸收与分布的研究。 4. 环境监测：红外光谱可以用于环境中污染物的检测和监测。通过 对环境样品的红外光谱分析，可以了解到样品中有害物质的种类、含 量和来源，从而为环境保护和治理提供科学依据。 5. 食品安全：红外光谱在食品安全领域中的应用也日益重要。它可 以用于食品的质量检测和真伪鉴别，例如检测食品中的添加剂、农药 残留和污染物。同时，利用红外光谱还可以对食品中营养成分的含量 进行分析和测定。
近红外光谱技术概述
近红外光谱技术概述 近红外光(Near-infrared)是指波长在780～2500nm 范围内的电磁波，属于非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波(780～1100nm)和长波(1100～2500nm)两个区域。NIR 技术可通过测定样品的NIR 光谱，同时分析样品中的多种成分。在近红外谱区，光的频率与有机分子中C-H，O-H，N-H 等振动的合频与各级倍频一致，因此通过有机物的近红外光谱可以取得分子中 C-H，O-H，N-H 的特征振动信息。由于近红外光谱的谱带较宽，谱图重叠严重，不能用特征峰等简单方法分析，需要运用计算机技术与化学计量学方法。 近红外光谱的发展大致可以分为 5 个阶段，50 年代以前人们对近红外光谱已有初步的认识，但由于缺乏仪器基础，尚未得到实际应用；进入50 年代，随着商品化仪器的出现及Norris 等人所做的大量工作，近红外光谱技术在农副产品分析中得到广泛应用；到60 年代中期，随着各种新的分析技术的出现加之经典近红外光谱分析暴露的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，近红外光谱进入一 个沉默的时期，除在农副产品分析中开展一些工作外，新的应用领域几乎没有 拓展；80 年代以后，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学学科的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息的提取及背景干 扰方面取得良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重 新认识了近红外光谱的价值，数字化光谱仪器与化学计量学方法的结合形成了 现代近红外光谱技术。进入90 年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面开展，由于近红外光在常规光纤中良好的传输特性，使近红外光谱在线分析领域 得到很好应用，并取得极好的社会和经济效益，从此近红外光谱步入一个快速 发展的时期。 近红外光谱技术的特点
近红外光谱的主要技术特点
近红外光谱的主要技术特点 近红外光谱（NIR）是一种分析物质成分、结构和性质的科学技术。它具有非 侵入性、非破坏性和快速分析等优势。近年来，NIR技术在农业、食品、化工、制药、环保等领域得到广泛应用。本文就近红外光谱的主要技术特点进行探讨。 波长范围广 NIR波长范围约为780 ~ 2500 nm，这个范围涵盖了紫外线、可见光和近红外线。NIR区域的光谱数据呈现出许多的谷、峰、肩峰和平台，反映出样品中所包含的化学组分和结构信息。由于样品中各种化学键的振动方式不同，所以相应的光谱峰也会呈现出不同的位置和形态。 信噪比高 NIR技术具有很高的信噪比，这是因为近红外光的穿透能力较强，即使通过较 厚的样品，也能得到较好的光谱数据。此外，NIR分析的样品常为固体和液体，与传统光谱分析相比，无需样品前处理、无需消耗试剂，不仅可以保证采样的代表性，同时也能保证较佳的信噪比，减少了仪器检测误差。 精度高 NIR技术可以对样品中的有机物、肥料、农药和化工原料等进行快速的非破坏 性检测，而且具有高精度。在光谱图中，NIR区域的光谱峰宽度较大，峰面台阶较平滑，因此它所反映的成分信息是全面而准确的。此外，NIR技术可以对多种成分进行同时分析，相比传统化学分析方法，不仅速度更快，而且准确度也更高。 全谱扫描 NIR技术的主要设备是一种称为近红外光谱仪的仪器，可以进行全谱扫描。全 谱扫描要求在分析时覆盖尽可能大的波长范围，这样可以更全面地获取样品信息。近红外光谱仪可以根据实验要求设置多种扫描模式，调节仪器的参考光和采集光，使得数据采集更加稳定，且更有规律可循。 数据处理 NIR光谱仪可以输出大量的光谱数据，但光谱数据并不一定能够直接反映出样 品的有用信息。因此，在NIR光谱检测中，数据处理也至关重要。常用的数据处 理方法包括常规分析、多元统计分析、偏最小二乘回归、支持向量机等。这些方法能够有效地提取样品中所包含的信息，进行样品分类、定量分析、反演分析等。
近红外光谱技术在中药鉴定中的运用
近红外光谱技术在中药鉴定中的运用 中药鉴定对于中药的质量控制具有重要的作用。随着科学技术的发展，近红外光谱技术被应用于中药鉴定。近红外光谱技术具有简单、快速、无损耗的特点，是鉴定中药的一种新型技术。本文通过对近红外光谱技术的原理和特点进行阐述，简单介绍了红外光谱分析技术在中药鉴定方面的应用，希望对中药的鉴定和中药质量控制工作有所帮助。 标签：近红外光谱技术；中药鉴定；应用 我国中药种类很多，由于产地不同等原因，药物的质量存在较大差异，使中药鉴定工作很难进行。传统的中药鉴定方法有性状鉴定和显微鉴定，但是这两种鉴定方法需要具有丰富的经验才能对中药的质量做出鉴定，而且需要耗费较长的时间。所以，使用简单、快捷、准确的鉴定方法对于中药鉴定工作具有重要意义。近红外光谱技术的发展为快速、准确鉴定中药提供了可能。近红外光谱技术由于操作简单，具有较高的效率，同时不会破坏中药的性能，所以得到了广泛的使用。 1近红外光谱技术的原理和特点 近红外光是一种波长介于可见光和中红外光之间的一种光，将这种光与电子技术和计算机技术一起应用，可以对复杂的样品进行分析。 1.1近红外光谱技术的原理近红外光谱技术是综合光谱技术与化学技术的一种新型检测技术，近年来这种技术获得了很大的发展。近红外光谱技术基于分子振动，但是与中红外光谱的分子振动相比，近红外光谱分子振动比较快，分子的吸收方式主要为倍频吸收和合频吸收。近红外光谱技术通过对光谱进行测定，利用性质和成分的相关数据库，并结合化学的方法建立一个准确的校正模型。把需要鉴定的物质与校正模型进行比较，会得出未知物质的定性和定量分析，从而对未知物质进行确认。 1.2 近红外光谱技术的特点近红外光谱具有以下特点：近红外光谱技术分析的速度快，一般来讲，在30s内，就可以完成对未知物质的鉴定；近红外光谱技术的操作简单，需要用到的检测样品的制备工作也比较容易；对样品进行一次的检测就可以检测到多种指标，方便快捷；在建立校正模型后，就不再需要使用其他化学方法，鉴定过程中也不再需要使用有毒性的试剂；近红外光谱技术不会对检测物质产生破坏，是一种非破坏性的检测方法；近红外光谱技术具有很高的准确度，结果可靠。 2近红外光谱技术在中药鉴定中的应用 2.1中药品种的鉴定由于中药药材种类繁多，很多药材具有相似的性状，但是不是一个品种，具有完全不同的药性。采用近红外光谱技术中的聚类分析模式识别法，可以对中药药材的品种进行鉴定。通过近红外光谱数据结合特点的投影
近红外光谱技术的优缺点分析
近红外光谱技术的优缺点分析 优点： 1.非破坏性分析：近红外光谱技术可以在不破坏样品的情况下进行分析，不需要对样品进行处理或破坏性操作，因此适用于对昂贵或者珍贵的 样品进行分析。 2.快速分析：近红外光谱技术具有快速分析的优点。仪器操作简单， 只需几分钟即可获得样品的光谱数据，因此可以高效地进行大量样品的分析。 3.宽波长范围：近红外光谱技术可以在700到2500纳米的宽波长范 围内进行分析，这种宽波长范围可以覆盖各种样品的光谱特征。不同的化 学键和官能团在这个范围内吸收和散射光线的能力不同，因此可以通过光 谱分析来确定样品的化学成分和特性。 4.多组分分析：近红外光谱技术可以用于多组分分析。通过与已知样 品的光谱进行比较和匹配，可以识别和定量分析未知样品中的各种化合物 和组分。 5.无需样品准备：近红外光谱技术无需对样品进行处理、稀释或准备，不需要使用特殊的试剂或溶剂。这降低了实验的成本和复杂性，并且减少 了潜在的污染和分析误差。 缺点： 1.需要校正和标定：近红外光谱技术在应用前需要进行校正和标定。 由于光谱数据容易受到采样条件、仪器性能和环境变化的影响，需要建立 可靠的标定模型来保证分析结果的准确性和可靠性。
2.较高的设备成本：近红外光谱仪器价格相对较高，这给普遍应用带来了一定的限制。同时，维护和管理设备也需要一定的技术和经济投入。 3.样品不透明：近红外光谱技术对于不透明的样品具有一定的限制。由于近红外光在样品中容易被吸收，样品的透射光谱可能受到吸收效应的影响，因此对于不透明和浑浊的样品，应该采用其他可行的分析方法。 4.有限的解析能力：虽然近红外光谱技术可以提供关于样品组成和质量的定性和定量信息，但由于光谱区域的重叠和叠加效应，对于复杂的样品体系，其分辨能力有一定的局限性。因此，在一些需要更高分辨能力的应用中，可能需要使用其他分析技术进行补充。 总之，近红外光谱技术作为一种非破坏性、快速的分析方法，在许多领域具有广泛的应用前景。然而，准确性、设备成本和对样品透明性的限制仍然是需要考虑的因素。通过合理选择和调整分析方法以及充分了解其优缺点，可以有效地应用和发展近红外光谱技术。
近红外光谱仪的那些技术优点
近红外光谱仪的那些技术优点 近红外光谱仪（NIR）是一种非常常用的光谱分析技术，能够快速、无损地分 析样品中的成分和性质。相比于其他光谱分析技术，NIR有一些明显的优点。下面我们就来总结一下近红外光谱仪的那些技术优点。 1. 非破坏性检测 NIR技术是一种非破坏性的检测方法，可以对样品进行无损检测，不会破坏样 品的组分和性质。这个特点非常重要，因为在很多情况下，样品的质量和特性都是需要被保护和维护的。例如，对于药品和食品等易受污染的样品，使用NIR技术 进行检测，不仅能够保证样品的质量和安全，还可以减少样品浪费。 2. 快速分析 与传统的化学分析技术相比，NIR技术是一种非常快速的分析技术。由于该技 术不需要进行样品的前处理和样品的分离纯化等工序，因此可以在短时间内完成大量的检测工作。尤其是对于大批量的样品测试来说，NIR技术的快速检测优势更加明显。 3. 高灵敏度 NIR技术对样品中微小成分的检测灵敏度非常高，可以检测出样品中的微量物质，并且可以精准测量样品中各个成分的含量。这对于药品生产、食品加工等行业来说，非常重要。同时，NIR技术的精确度也非常高，可以在检测结果中排除噪声和干扰因素，有效提高了测试的准确性和可靠性。 4. 适应性广 NIR技术适用于多种样品类型和多种应用领域，包括药品、食品、化学品、农 业和环境等，广泛应用于质量控制、工艺控制、成分分析、探测等领域。此外，该技术还可以适用于多种样品状态，包括液态、固态和气态等。 5. 可重复性好 NIR技术的检测结果具有很好的可重复性，即无论在何时、何地进行检测，都 能够得到准确可靠的结果。与传统的化学分析技术相比，NIR技术不受环境和实验条件的限制，可以重复测试得到同样准确的结果。这对于质量控制和工艺改进来说，具有非常重要的意义。
现代近红外光谱技术及应用进展
现代近红外光谱技术及应用进展 近红外光谱技术是一种快速、高效、无损的分析技术，广泛应用于化学、食品、药物等领域。尤其是随着科学技术的发展，现代近红外光谱技术在样品制备、光谱采集、数据处理等方面都有了显著的提升，极大地扩展了近红外光谱技术的应用范围。 近红外光谱是指介于可见光和中红外光之间的电磁波，波长范围为700-2500nm。现代近红外光谱技术利用近红外光子的能量和量子力学中的跃迁原理，通过对样品进行照射，使样品中的分子吸收近红外光子的能量后从基态跃迁到激发态，再返回基态时发出特征光谱。通过对特征光谱进行定性和定量分析，可以获取样品的组成、结构和性质等信息。 化学分析：现代近红外光谱技术在化学分析领域的应用主要体现在有机物和无机物的定性和定量分析上。例如，利用近红外光谱技术对石油样品进行定性和定量分析，可以有效地识别石油中的不同组分，同时也可以对石油中的含硫量、含氮量等进行快速准确的测定。 食品质量检测：在食品质量检测方面，现代近红外光谱技术可以用于食品成分分析、食品质量评估和食品掺假检测等。例如，利用近红外光谱技术对奶粉进行检测，可以快速准确地检测出奶粉中的蛋白质、
脂肪、糖等主要成分的含量。 药物研究：现代近红外光谱技术在药物研究方面的应用主要体现在药物成分分析、药物代谢研究和药物疗效评估等方面。例如，利用近红外光谱技术对中药材进行检测，可以快速准确地测定中药材中的有效成分含量，为中药材的质量控制提供了一种有效的手段。 近年来，现代近红外光谱技术在国内外都取得了显著的研究进展。在国内，中国科学院上海药物研究所利用近红外光谱技术对中药材进行有效成分的快速检测，取得了重要的成果。国内的一些高校和研究机构也在近红外光谱技术的研究和应用方面开展了大量的工作，推动了近红外光谱技术的发展。 在国外，近红外光谱技术已经成为药物研发和食品质量检测的重要手段。例如，荷兰的菲利普公司成功开发出了一款基于近红外光谱技术的药物代谢研究仪器，可以为新药的开发和疗效评估提供快速准确的数据支持。同时，美国、欧洲和日本等发达国家的大学和研究机构也在近红外光谱技术的研究和应用方面处于领先地位。 现代近红外光谱技术具有快速、高效、无损等优点，已经成为化学、食品、药物等领域中重要的分析技术之一。然而，近红外光谱技术的信号弱、分辨率低等问题仍然需要进一步解决。未来，随着科学技术
近红外高光谱的原理及应用
近红外高光谱的原理及应用 一、近红外高光谱简介 近红外高光谱技术是一种基于近红外光谱的分析方法，利用近红外光谱的吸收 和散射特性来获取样品的丰富信息。近红外光谱在无损检测、质量控制、农业、食品安全等领域具有广泛的应用。 二、近红外高光谱原理 近红外光谱的原理基于样品对近红外辐射的吸收和散射特性。近红外光谱范围 通常为700～2500nm，这个范围内的光与物质发生吸收反应，从而形成独特的光 谱图像。通过对光谱图像的分析，可以获得样品的物理性质、化学组成、结构信息等。 三、近红外高光谱的应用领域 1.农业 –土壤分析：通过分析土壤中的光谱特征，可以评估土壤质量、含水量、养分含量等，为农业生产提供科学依据。 –作物识别：利用作物近红外光谱的差异，可以实现作物种类、生长状态、病虫害诊断等。 –水质监测：通过检测水体中的近红外光谱，可以实时监测水体的污染程度、溶解氧含量等，为水质治理提供参考。 2.医疗 –疾病诊断：近红外光谱可以用于血液、组织等生物样品的分析，辅助医生进行疾病的早期诊断和监测。 –药物研发：通过近红外光谱的分析，可以研究药物的吸收、代谢等特性，为药物研发提供重要信息。 3.环境监测 –大气污染监测：利用近红外光谱对大气中的颗粒物、气体进行分析，可以实时监测大气污染物的浓度、来源等。 –土壤污染评估：通过近红外光谱的测试，可以评估土壤中的有害物质含量，为土壤治理和修复提供数据支持。 4.食品安全 –农产品质量检测：通过近红外光谱技术，可以快速检测农产品中的毒素、营养成分等，保障食品安全。 –食品成分分析：利用近红外光谱的特性，可以分析食品中的糖分、蛋白质、脂肪等成分含量，为食品加工和质量控制提供依据。
近红外光谱知识科普
近红外光谱知识科普 全文共四篇示例，供读者参考 第一篇示例： 近红外光谱是一种应用广泛的光谱学技术，它可以用来研究物质的结构和性质，同时也在很多领域发挥着重要作用。本文将介绍近红外光谱的基本原理、应用领域以及未来发展方向，希望能够帮助读者更好地了解这一技术。 近红外光谱是一种利用近红外光（波长范围一般在700-2500纳米）与物质相互作用来获取信息的技术。近红外光谱仪通常由光源、样品室、光学系统和检测器等部分组成。在近红外光谱分析中，样品受到近红外光的照射后，会发生吸收、散射或反射，这些现象会导致光的强度或波长发生变化，通过检测这些变化可以获取样品的光谱信息。 近红外光谱在很多领域都有着广泛的应用。在食品工业中，近红外光谱可以用来检测食品的成分、营养价值和品质，帮助生产商保证产品的质量。在药物研发领域，近红外光谱可以用来分析药物的成分和结构，指导新药的设计和研发过程。在环境监测和地质勘探领域，近红外光谱可以用来检测空气、水、土壤中的有害物质，帮助保护环境。此外，近红外光谱还被广泛应用于农业、化工、医学等领域。 近红外光谱技术的发展一直在不断推进。随着光谱仪器的不断改进和智能化技术的应用，近红外光谱分析的速度和精度得到了显著提
高。未来，近红外光谱技术有望在医疗诊断、生物医药领域得到更广 泛的应用，为人类健康和生活质量的提升做出更大的贡献。 总结起来，近红外光谱是一种强大的光谱学技术，具有广泛的应 用前景和发展潜力。通过继续开展研究和技术创新，近红外光谱技术 将在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的发展带来更多的益处。 希望本文可以帮助读者更好地了解近红外光谱技术，促进其在不同领 域的应用和发展。【仅供参考】。 第二篇示例： 近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy, NIR）是一种在近红外波段（波长约700-2500纳米）范围内进行光谱分析的技术方法。近红外光谱技术广泛应用于农业、医药、食品工业、环境监测等领域， 具有快速、准确、非破坏性、无需样品预处理等优点。 要了解近红外光谱技术的原理。近红外光谱通过检测物质对近红 外光的吸收、散射、透射等现象，从而得到样品的光谱特征信息。不 同的化学键和功能基团在近红外波段具有特定的吸收特性，因此通过 分析样品在近红外光下的光谱，可以获得样品的化学成分、结构信 息。 近红外光谱技术在不同领域的应用。在农业领域，近红外光谱可 以用于检测土壤中的养分含量、农产品中的成分及品质等，为农业生 产提供技术支持；在医药领域，近红外光谱可以用于药品质量控制、 药效评价等；在食品工业中，近红外光谱可以用于检测食品中的成分、
手持式近红外光谱仪在烟叶均质化控制过程中的应用
手持式近红外光谱仪在烟叶均质化控制过程中的应用 近年来，烟草产业一直处于变革和进步之中，随着烟草质量的逐年提高以及消费者对 烟草品质的日益提高，烟草行业的规范化与科技化已成为趋势。其中，近红外光谱技术在 烟草质量控制中起着重要作用。本文将探讨手持式近红外光谱仪在烟叶均质化控制过程中 的应用。 一、手持式近红外光谱仪技术特点 手持式近红外光谱仪是一种基于近红外光学原理，用来检测物体化学成分的仪器。它 主要由光源、光谱仪、探测器、处理器和显示器等组成。与传统的光谱仪相比，手持式近 红外光谱仪具有以下优点： 1. 便携式设计，易于携带和操作； 2. 快速响应，实时检测； 3. 数据准确性高，测量结果精度高； 4. 无需样品预处理，易于操作。 以上特点使得手持式近红外光谱仪在烟草行业中得到大范围的应用。 1. 过程检测 在烟叶均质化过程中，手持式近红外光谱仪可以实时检测烟叶的水分、化学成分等， 帮助工作人员及时掌握烟叶的质量状况。同时，手持式近红外光谱仪具有无损性检测的特点，不会影响烟叶的品质。 2. 质检抽样检测 在烟叶质检中，手持式近红外光谱仪可以通过检测烟叶的水分、氮、磷、钾等成分， 直接反映烟叶的营养水平和质量。因此，手持式近红外光谱仪在烟叶进货、质检等环节中 得到广泛应用。 3. 烟叶仓库管理 烟草行业中，存储烟叶的仓库规模较大，管理难度也非常大。手持式近红外光谱仪可 以在烟叶入仓、出仓等过程中，对烟叶的质量状况进行实时监测。利用近红外光谱技术， 可以通过检测烟叶的含水量、细胞壁厚度等参数，来提醒仓库管理员对烟叶进行适当调整，从而提高烟叶的保存质量。 4. 产品质量控制
红外光谱仪的特点和应用
红外光谱法的特点和应用 一、红外光谱仪的特点 1.红外光谱法的一般特点 特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大 2.对样品的要求 ①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格 ●这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照 ●多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析 ②试样不应含水(结晶水或游离水) 水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。所用试样应当经过干燥处理 ③试样浓度和厚度要适当 使最强吸收透光度在5～20%之间 3.定性分析和结构分析 红外光谱具有鲜明的特征性，其谱带的数目、位置、形状和强度都随化合物不同而各不相同。因此，红外光谱法是定性鉴定和结构分析的有力工具 ①已知物的鉴定
将试样的谱图与标准品测得的谱图相对照，或者与文献上的标准谱图(例如《药品红外光谱图集》、Sadtler标准光谱、Sadtler商业光谱等)相对照，即可定性 使用文献上的谱图应当注意：试样的物态、结晶形状、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同 ②未知物的鉴定 未知物如果不是新化合物，标准光谱己有收载的，可有两种方法来查对标准光谱： A.利用标准光谱的谱带索引，寻找标准光谱中与试样光谱吸收带相同的谱图 B.进行光谱解析，判断试样可能的结构。然后由化学分类索引查找标准光谱对照核实 解析光谱之前的准备： ●了解试样的来源以估计其可能的范围 ●测定试样的物理常数如熔沸点、溶解度、折光率、旋光率等作为定性的旁证 ●根据元素分析及分子量的测定，求出分子式 计算化合物的不饱和度Ω，用以估计结构并验证光谱解析结果的合理性解析光谱的程序一般为： A.从特征区的最强谱带入手，推测未知物可能含有的基团，判断不可能含有的基团
近红外光谱分析技术的特点
近红外光谱分析技术的特点 2021-1-918:26【大中小】【我要纠错】 与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术具有诸多优点，它能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，即可完成其多项性能指标的测定（最多可达十余项指标）。光谱测量时不需要对分析样品进行前处理；分析过程中不消耗其它材料或破坏样品；分析重现性好、成本低。 1.无前处置、无污染、方便快捷 近红外光线具有很强的穿透能力,在检测样品时,不需要进行任何前处理,可以穿透玻璃和塑料 外包装展开轻易检测,也不须要任何化学试剂。和常规分析方法较之,既不能对环境导致污染,又可以节约大量的试剂费用。近红外仪器的测量时间长,几分钟甚至几秒钟就可以顺利完成测试,并打印出来结果。 2.无破坏性 并无破坏性就是近红外技术两大优点,根据这一优点,近红外技术可以用作果蔬原料及成品的桑利县检测。在果品贮藏库中加装近红外装置,能同时实现果蔬的自动检测,节省大量的人力和物力。 3.在线检测 由于近红外技术能及时便捷的对样品展开检测,在生产中,可以在生产流水线上布局近红外 装置,对原料和成品及半成品进行连续再现检测,有利于及时地发现原料及产品品质的变化,便于及时调控,维持产品质量的稳定。光纤导管和光纤探头的开发应用使远距离检测成为现实。且远距离检测技术特别适用于污染严重、高压、高温等对人体和仪器有损害的环境应用,为近红外网络技术的发展奠定了基础。 4.多组分同时检测 多组分同时测定,是近红外技术得以大力推广的主要原因。在同一模式下,可以同时测定多种组 分后,比如说在测小麦的模式中,可以同时测量其蛋白质含量、水分含量、硬度、结晶值、快速混合比等指标,这样大大简化了测量操作方式。相同的组分对测量结果都存有一定的影响,因为在测量过程中,其它组分对近红外光线也存有稀释。 5.测定速度快
近红外光谱法
近红外光谱法 近红外光谱法是一种利用太阳系天体的光谱反射来进行地球科学研究的有效技术。它是一种基于太阳系中天体光谱反射的天文学研究方法，能够有效探测特定组分或物质的存在状态，并获得特定反射波长段的数据分析，从而为地球科学研究带来重要的数据支持。 在近红外光谱法中，由于近红外光谱范围内含有大量有效信号，通过收集这些有效信号然后进行分析，可以获得关于细微化学物质的有效研究结果。基于近红外光谱技术的地球科学研究，可以确定某一特定的物质在地表上的分布情况，进而为深入研究特定区域的气候变化，海洋生物种群等研究带来重要支撑。 在近红外光谱法中，主要使用太阳辐射能量，而分析获得的信息多是地表或地表以下的物质或物质组分的吸收或反射变化。近红外光谱技术的使用主要分为实验室法和远程方法两种，根据数据源的不同，可以获得到关于水、土壤、植被以及空气等的有效研究结果。 实验室法可以直接通过实验室获得样品，而远程方法可以通过卫星或飞机采集地表或地表以下物质的反射特性，以及特定技术和方法分析数据，从而获得某一特定地区内发生的气候变化、特定环境下植被物种群的分布变化以及海洋生物种群的变化等信息。 近红外光谱法在地球科学研究中有着十分重要的作用，它不仅能够提供关于某一特定区域的气候变化、植被物种群的分布情况及
海洋生物种群变化的有效分析，而且在观测和分析某一特定物质的时候，也能够提供更多的帮助，有效检测出特定物质的存在状态。同时，近红外光谱法在很多应用上具有一定的技术优势，比如，由于近红外光谱波段较为窄，可以更加准确地检测多种物质的细微变化，另外，这项技术在很多方面可以替代传统的技术，比如影像处理技术等，在某一特定的地理环境下有着更好的技术性能。 因此，近红外光谱法在地球科学研究中日益重要，它已经成为当今地球科学研究领域中不可或缺的一部分，它所获得的数据为地球科学研究和环保工作提供了重要的支持。
近红外光谱在药学中的应用
近红外光谱在药学中的应用 摘要：概述了近红外光谱分析技术的原理、特点及其在药物原料、药物制剂分析、药物在线监测控制以及在中药领域的应用，并讨论了近红外光谱技术药物分析应用中存在的问题。 关键词：近红外光谱；化学计量学；药物分析；中药 美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为波长780~2，526 nm的光谱区(波数为12，820~3，959 cm-1)，同时又将近红外区划分为近红外短波(780~1，100 nm)和近红外长波(1，100~2，526 nm)两个区域[1]。 1 近红外光谱特点 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。近红外光谱记录的是分子中单个化学键的基频振动的倍频和合频信息，主要是含氢基团C-H、O-H、N-H的伸缩振动的倍频吸收谱带及伸缩振动和摇摆振动的合频吸收。几乎包含了有机物中所有的含氢基团的信息，信息量简洁而又丰富。如图1所示为10味中药组成的腰痛宁胶囊原粉粉末的近红外光谱图。主要是通过透射光谱技术和反射光谱技术获得近红外光谱。通常依靠计算机软件校正基线背景或消除样品的基质或杂质的干扰，进行判别分析或建立标准曲线方程，适用于常规方法很难分析的样品。近几十年来，随着科技的飞速发展，近红外光谱法也得到了长足发展，在农业、食品、化学和石油都有应用。 图1 腰痛宁胶囊原粉粉末近红外光谱
近红外在短短的几十年间，发展如此之快，主要是因为近红外光谱法对样品无损、可以在线快速检测。另外，经红外光程较长(780nm~2，526nm)，可以测量块状、气体、粉末、液体等，但它是二级分析方法，其定量分析需依赖一套标准样品及标准参照方法，且需复杂的化学统计学的数据处理。本文主要就其在现代药学应用进行分析。 2 应用范围 近红外光谱法在药学领域中的应用范围相当广泛，它不仅适用于药物的多种不同状态如原料、片剂、胶囊以及液体等制剂的分析检测，还可用于不同类型的药品，如蛋白质、中药、抗生素等药物的分析。以及在线生产工艺的监控，包括混合、微波真空干燥、注射用产品灭菌、片剂的膜衣厚度等。还可进行产品的稳定性测定、安慰剂与活性成分的辨别等，根据应用范围利用不同的光纤探针可实现生产工艺在线分析监控。 2.1 药物原料的分析 人用药品注册技术规定国际协调会议(ICH)的指导原则里面明确指出鉴别实验的重要性，欧洲药典的2.2.40章节[2]同样介绍了NIR方法应用于药物的定性分析。由于NIR方法需要的样品量很少，同时可控各药物成分(API)或辅料，使得其在药物原料分析中大放光彩，Rose用其开发的软件对大量结构相似的青霉素类药物，用NIRS加以区别和鉴定。 Mark等使用马氏距离分类技术对制药原料进行定性鉴别。Shah等则分别用马氏距离法和SIMCA法这两种分类方法对制药原料的近红外光谱进行分类。另外，原料药的结晶状态、粒径和密度在制剂生产和控制主要活性成分的过程中非常重要，可用近红外光谱对原料药的不同物理性质进行检测。NIRS可以对药物原料(主要是固体粉末)的多种物理性质包括晶粒大小、晶型[3]、结晶度、表观密度和旋光性等进行全面的分析。 2.2 药物制剂的分析 FDA的Sherken最早使用近红外光谱对片剂药物进行含量测定，他用近红外法测定一系列的甲丙氨酯标准溶液，并且建立了计算甲丙氨酯片含量的校正方程。后来Zappala等继续考察了近红外光谱法对片剂和缓释胶囊中甲丙氨酯的含量分析，并且对Sherken的方法作了改进。Corti等在用近红外光谱分析胶质和粉末基质中酮替芬含量时，并分析了雷尼替丁片的含量。 另外，近红外光谱法在药物制剂的鉴别和分类中也多有应用，Sondermann[4]在分析一种兴奋剂中，应用NIR分析鉴别出了苯丙胺等3种成分。国内在这方面这做出了很好的成绩，任玉林[5]等对近红外在药品无损分析中的应用进行了研究。他们应用几种多变量统计分类技术，对磺胺噻唑、美迪康等粉末药品进行分析，成功地鉴别出合格药、劣药和假药。近红外光谱法能够很好的对药物中的
近红外光谱总结new
一、近红外光谱介绍 近红外（Near Infrared,NIR）光是指波长介于可见区与中红外区之间的电磁波，其波长范围约为800~2500nm，波数范围约为12500~4000cm-1,（波数=104/波长）。近红外光谱分析是指利用近红外谱区包含的物质信息，主要用于有机物质定性和定量分析的一种分析技术。 特定化学基团有其特定的基频频率，称为指纹吸收带。基团伸缩振动引起的基频吸收带（指纹吸收带）一般位于中红外区，特定的基团对应特定的吸收光谱，所以运用中红外光谱可以定性和定量分析组分成分和含量。但是中红外只能用于静态测量，样品要求极薄，不适用于在线测量。 基团伸缩振动引起的基频吸收带一般位于中红外区，而基团伸缩振动引起的泛频，又称倍频（如第一、第二甚至更高）一般位于近红外区，伸缩振动和弯曲振动的组频（又称合频）吸收带一般也位于近红外区。 近红外光谱分析的信息与信号：近红外光谱的信息源是分子内部原子间振动的倍频与合频。该谱区信号的频率比中红外谱区高，介于中红外谱区和可见谱区之间。但近红外法的检测低限不如中红外定量分析，约为10-3~10-4，（一般要求成分含量不能低于0.1%）不适宜做含量过低的样品、微量样品的分析。 近红外光谱（N I R ）作为一种分析手段，可以测定有机物以及部
分无机物。这些物质分子中化学键结核的各种基团（如o—H、C=0、N-H、C-H）的伸缩、振动、弯曲等运动都有它固定的振动频率。当分子受到红外线照射时，被激发产生共振，同时光的能量一部分被吸收，测量其吸收光，可以得到极为复杂的图谱，这种图谱表示被测物质的特征。不同物质在近红外区域有丰富的吸收光谱，每种成分都有特定的吸收特征，这就为近红外光谱定量分析提供了基础。 二、近红外光谱分析1、比耳定律 吸收光谱定量分析是根据样品对某一谱区光吸收强度与吸光粒子 （低能态的分子或原子）之间的关系，并考虑到样品中吸光粒子数与样品粒子总数的关系来定量的。比耳定律，也称为物质对光的吸收定律，简称吸收定律。表达式为： I ；bC A - -lg - I。 其中：I。为波长为入的平行、均匀入射光束强度；I为透过溶液后的光束强度；A为吸光度；£为待测组分的摩尔吸光系数；b为光程; C为待测组分的物质的量浓度。 2、光谱分析 获得近红外光谱主要应用两种技术：透射光谱技术和反射光谱技术。透射光谱（波长一般在700~1100nm范围内）是指将待测样品置于光源与检测器之间，检测器所检测的光是透射光或与样品分子相互作用后的光（承载了样品结构与组成信息）。反射光谱（波长一般在1100~2500nm范围内）是指将检测器和光源置于样品的同一侧，检测器所检测的是样品以各种方式反射回来的光。物体对光的反射又分为规则反射（镜面反射）与漫反射。 根据测试方法,近红外光谱法主要分为透射测定法,漫透射测定法和反射测定法 3 种。透射测定法用于透明样品的分析,样品浓度与对光的吸