近红外光谱分析仪的基本原理和应用领域

1. 近红外光谱的基本原理

近红外光谱是指波长范围在780 nm至2500 nm（波数范围约为12800 cm⁻¹至4000 cm⁻¹）的电磁波。近红外光与物质相互作用时，主要激发分子中的含氢基团（如C-H、O-H、N-H等）的振动能级跃迁，产生吸收光谱。这些吸收光谱与物质的化学结构密切相关，因此可以通过分析光谱来推断物质的成分和性质。

2. 光谱采集

近红外分析仪通过光源（通常是卤素灯或LED）发射近红外光，照射到样品上。样品吸收部分光能后，透射或反射的光被检测器（如InGaAs检测器）捕获，形成光谱信号。根据样品的状态（固体、液体或粉末），可以选择透射、反射或漫反射等不同的测量模式。

3. 化学计量学与建模

近红外光谱通常包含大量重叠的吸收峰，直接解析较为困难。因此，近红外分析仪依赖化学计量学方法（如多元线性回归、主成分分析、偏最小二乘法等）对光谱数据进行处理和分析。通过建立光谱与目标性质（如水分、蛋白质、脂肪含量等）之间的数学模型，仪器可以快速预测未知样品的成分。

4. 无损检测

近红外分析仪的最大优势在于其无损检测能力。样品无需预处理，可以直接测量，适用于在线检测和实时监控，广泛应用于农业、食品、制药、化工等领域。

5. 仪器组成

近红外分析仪通常由以下几个部分组成：

• 光源：发射近红外光。
• 样品池：放置样品的区域，可以是透射池、反射池或漫反射池。
• 分光系统：将复合光分解为单色光，常见的有光栅、傅里叶变换等分光技术。
• 检测器：将光信号转换为电信号。
• 数据处理系统：对光谱数据进行处理和分析，输出结果。

6. 应用领域

近红外分析仪广泛应用于：

• 农业：检测谷物、饲料的水分、蛋白质、脂肪等。
• 食品工业：分析食品的营养成分、品质等。
• 制药：药物成分的快速检测和质量控制。
• 化工：原材料和产品的成分分析。

SupNIR-3000系列实验室近红外分析仪

总结

北京吉天仪器有限公司销售的近红外分析仪通过近红外光谱技术，结合化学计量学方法，实现对物质成分和性质的快速、无损检测。其核心在于光谱采集、数据处理和模型建立，具有高效、便捷、非破坏性等优点，广泛应用于多个行业。