近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測五種類型。  

濾光片型主要作分析儀器，如糧食水分測定儀。由于濾光片數(shù)量有限，很難分析復(fù)雜體系的樣品。光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。由于儀器中的可動(dòng)部件（如光柵軸）在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問題，從而影響光譜采集的可靠性，不太適合于在線分析。傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度，這類儀器的弱點(diǎn)同樣是干涉儀中存在移動(dòng)性部件，且需要較嚴(yán)格的工作環(huán)境。聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體，通過改變射頻頻率來調(diào)節(jié)掃描的波長，整個(gè)儀器系統(tǒng)無移動(dòng)部件，掃描速度快。但目前這類儀器的分辨率相對較低，價(jià)格也較高。  

隨著陣列檢測器件生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，采用固定光路、光柵分光、陣列檢測器構(gòu)成的NIR儀器，以其性能穩(wěn)定、掃描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能價(jià)格比好等特點(diǎn)正越來越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極管陣列（PDA）兩種類型，其中Si基CCD多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀，InGaAs基PDA檢測器則用于長波近紅外區(qū)域。  

近紅外光譜儀器的主要性能指標(biāo)  

在近紅外光譜儀器的選型或使用過程中，考慮儀器的哪些指標(biāo)來滿足分析的使用要求，這是分析工作者需要考慮的問題。對臺(tái)近紅外光譜儀器進(jìn)行評價(jià)時(shí)，必須要了解儀器的主要性能指標(biāo)，下面就簡單做下介紹。

1、儀器的波長范圍  對任何臺(tái)特定的近紅外光譜儀器，都有其有效的光譜范圍，光譜范圍主要取決于儀器的光路設(shè)計(jì)、檢測器的類型以及光源。近紅外光譜儀器的波長范圍通常分兩段，700～1100nm的短波近紅外光譜區(qū)域和1100～2500nm的長波近紅外光譜區(qū)域。  

2、光譜的分辨率  光譜的分辨率主要取決于光譜儀器的分光系統(tǒng)，對用多通道檢測器的儀器，還與儀器的像素有關(guān)。分光系統(tǒng)的光譜帶寬越窄，其分辨率越高，對光柵分光儀器而言，分辨率的大小還與狹縫的設(shè)計(jì)有關(guān)。儀器的分辨率能否滿足要求，要看儀器的分析對象，即分辨率的大小能否滿足樣品信息的提取要求。有些化合物的結(jié)構(gòu)特征比較接近，要得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果，就要對儀器的分辨率提出較高的要求，例如二甲苯異構(gòu)體的分析，般要求儀器的分辨率好于1nm。 

3、波長準(zhǔn)確性  光譜儀器波長準(zhǔn)確性是指儀器測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)某譜峰的波長與該譜峰的標(biāo)定波長之差。波長的準(zhǔn)確性對保證近紅外光譜儀器間的模型傳遞非常重要。為了保證儀器間校正模型的有效傳遞，波長的準(zhǔn)確性在短波近紅外范圍要求好于0.5nm，長波近紅外范圍好于1.5nm。 

4、波長重現(xiàn)性  波長的重現(xiàn)性指對樣品進(jìn)行多次掃描，譜峰位置間的差異，通常用多次測量某譜峰位置所得波長或波數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。波長重現(xiàn)性是體現(xiàn)儀器穩(wěn)定性的個(gè)重要指標(biāo)，對校正模型的建立和模型的傳遞均有較大的影響，同樣也會(huì)影響終分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。般儀器波長的重現(xiàn)性應(yīng)好于0.1nm。 

5、吸光度準(zhǔn)確性  

吸光度準(zhǔn)確性是指儀器對某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行透射或漫反射測量，測量的吸光度值與該物質(zhì)標(biāo)定值之差。對那些直接用吸光度值進(jìn)行定量的近紅外方法，吸光度的準(zhǔn)確性直接影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 

6、吸光度重現(xiàn)性

吸光度重現(xiàn)性指在同背景下對同樣品進(jìn)行多次掃描，各掃描點(diǎn)下不同次測量吸光度之間的差異。通常用多次測量某譜峰位置所得吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。吸光度重現(xiàn)性對近紅外檢測來說是個(gè)很重要的指標(biāo)，它直接影響模型建立的效果和測量的準(zhǔn)確性。般吸光度重現(xiàn)性應(yīng)在0.001～0.0004A之間。 

7、吸光度噪音

吸光度噪音也稱光譜的穩(wěn)定性，是指在確定的波長范圍內(nèi)對樣品進(jìn)行多次掃描，得到光譜的均方差。吸光度噪音是體現(xiàn)儀器穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。將樣品信號(hào)強(qiáng)度與吸光度噪音相比可計(jì)算出信噪比。 

8、吸光度范圍

吸光度范圍也稱光譜儀的動(dòng)態(tài)范圍，是指儀器測定可用的高吸光度與低能檢測到的吸光度之比。吸光度范圍越大，可用于檢測樣品的線性范圍也越大。 

9、基線穩(wěn)定性

基線穩(wěn)定性是指儀器相對于參比掃描所得基線的平整性，平整性可用基線漂移的大小來衡量?；€的穩(wěn)定性對我們獲得穩(wěn)定的光譜有直接的影響。

10、雜散光  

雜散光定義為除要求的分析光外其它到達(dá)樣品和檢測器的光量總和，是導(dǎo)致儀器測量出現(xiàn)非線性的主要原因，特別對光柵型儀器的設(shè)計(jì)，雜散光的控制非常重要。雜散光對儀器的噪音、基線及光譜的穩(wěn)定性均有影響。般要求雜散光小于透過率的0.1％。 

11、掃描速度  

掃描速度是指在定的波長范圍內(nèi)完成1次掃描所需要的時(shí)間。不同設(shè)計(jì)方式的儀器完成1次掃描所需的時(shí)間有很大的差別。例如，電荷耦合器件多通道近紅外光譜儀器完成1次掃描只需20ms，速度很快；般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右；傳統(tǒng)的光柵掃描型儀器的掃描速度相對較慢，目前較快的掃描速度也不過2次/s左右。 

12、數(shù)據(jù)采樣間隔  

采樣間隔是指連續(xù)記錄的兩個(gè)光譜信號(hào)間的波長差。很顯然，間隔越小，樣品信息越豐富，但光譜存儲(chǔ)空間也越大；間隔過大則可能丟失樣品信息，比較合適的數(shù)據(jù)采樣間隔設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)小于儀器的分辨率。 13、測樣方式  

測樣方式在此指儀器可提供的樣品光譜采集形式。有些儀器能提供透射、漫反射、光纖測量等多種光譜采集形式。 

14、軟件功能  

軟件是現(xiàn)代近紅外光譜儀器的重要組成部分。軟件般由光譜采集軟件和光譜化學(xué)計(jì)量學(xué)處理軟件兩部分構(gòu)成。前者不同廠家的儀器沒有很大的區(qū)別，而后者在

軟件功能設(shè)計(jì)和內(nèi)容上則差別很大。光譜化學(xué)計(jì)量學(xué)處理軟件般由譜圖的預(yù)處理、定性或定量校正模型的建立和未知樣品的預(yù)測三大部分組成，軟件功能的評價(jià)要看軟件的內(nèi)容能否滿足實(shí)際工作的需要。  

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