近红外技术培训

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1、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。400-800纳米1纳米=10米1000纳米=0,000001米=0,001毫米可见光200紫外0,2X-射线近红外1200-2400中远红外收音机3mm-20cm10m-30km-9红外光谱微波颜色=信息颜色=含量常用术语能级:

2、最低基底能级（量子数为0）基本音能级（量子数为1）倍音能级（量子数为2，3，…）结合音能级（两个以上基本振动发生时）迁移种类:基频(fundmental):最低基底能级与基本音能级间的迁移倍频(overtone):最低基底能级与倍音能级间的迁移和频(combination):最低基底能级与结合音能级间的迁移光散射的定义及物理解释光的散射定义:指由于媒质中存在的气体，液体或固体的微小粒子对光束的影响，使光波偏离原来的传播方向而向四周散射的现象。物理解释：A:强调粒子概念－－分子场吸收一个光子的同时，发射一个光子（拉曼

3、散射）B:强调波动概念－－由于物质密度的起伏光被散射瑞利散射）光散射的定义及物理解释散射引起反射，折射及衍射：散射是衍射的一种特殊情况，即散射是细微粒子（比波长要小）的衍射效应。使透射光强减弱的原因:光的吸收与光的散射其中，α：吸收系数β：散射系数()leIIba+-=0近红外光与固体样品的作用波长小麦中各成分的光谱C—H的红外和NIR谱带强度对比分子吸收能量后发生的变化分子吸收一个光子后，分子就从基态跃迁到激发态；反之，当分子释放一个光子，分子能量降低的程度与光子的能量相当。原子轨道刻划了原子中的电子的分布，同理

4、，分子轨道描述了分子中电子的分布。在电子跃迁过程中，电子从一个分子轨道跃迁到另一个轨道，并伴随着分子能量的增加或者减少。光谱测量的基本公式透射率（Transmittance）T=I/I0(一般采用百分比)吸光度（Absorbance）A=lg(I0/I)I0：单色光的入射能量I：光通过样品后的出射能量反射率R（Reflectance）Lambert-BeerLaw理想的情况下，浓度为C的某种特定成分对于某波长光（辐射）的吸收可用如下公式描述：其中I:透射光强度；I0:入射光强度c:特定成分的浓度(concentra

5、tion):特定成分在某吸收波长处的吸收系数(absorptivity)L:光程长(样品的厚度,pathlength)åå=-==-=clTAIITclIIaaln/)exp(00近红外光谱技术特点与应用近红外光谱技术的特点近红外光谱技术的硬件技术相对成熟，投资成本低；很多物质在近红外区域的吸收小，样品无需稀释，微量干扰或吸收系数小的杂质不会影响光谱分析；近红外区内光散射效应大，且穿透深度大，适合于漫反射和散射技术对样品直接测定；近红外光谱技术的特点可用于样品的定性分析，也可得到精度很高的定量结果不破坏样品，无损检

6、测，可以保留样品的原始特性测定速度快，符合现代社会对品质检测的实时性要求近红外光波长短，可在玻璃或石英介质中穿透。玻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分光应用的现在石油工业应用农业应用生命科学与制药石油工业的应用大

7、多数石油产品组成为碳氢化合物，特别适合于作近红外光谱分析。可快速分析原油、汽油、航煤、柴油、润滑油、渣油和沥青等的组成及各种物化性质，如辛烷值，馏程，密度，蒸汽压、冰点、凝点、十六烷值、闪点等。可分析高聚物的组成和平均分子量、物性（拉伸强度、熔融指数、延伸度）等。可以测定尼龙6和尼龙66的结晶度，生产工艺中多体系的己内酰胺含量，表面活性剂羟值等。常规分析方法需要大量时间，并且破坏样品，而快捷还可在线分析近红外在农业的应用近红外光谱在农业中的应用最早，分析的项目种类很多，如谷物产品缺陷和污染（杂种、虫害等）分析、家畜

8、饲料品质分析，作物年龄测定、水果品质（甜度、脆度和口感）和蔬菜等级检验、棉花和木材的等级测定、烟草品质及成分测定等，替代传统分析方法，大大节约时间和分析费用。近红外在农业的应用可快速测定谷物和麦子的蛋白、脂肪和水分含量和硬度等性质。美国官方检测机构在谷物市场采用近红外光谱仪作为检测麦蛋白、豆蛋白和油脂含量的标准仪器。我国曾在小麦优良品种的筛选工作中使用了近红