在過去的50多年里,近紅外光譜儀經(jīng)歷了如下幾個發(fā)展階段:
*臺近紅外光譜儀的分光系統(tǒng)(50年代后期)是濾光片分光系統(tǒng),測
量樣品必須預(yù)先干燥,使其水分含量小于15%,然后樣品經(jīng)磨碎,使其粒徑小
于1毫米,并裝樣品池。此類儀器只能在單一或少數(shù)幾個波長下測定(非連續(xù)
波長),靈活性差,而且波長穩(wěn)定性、重現(xiàn)性差,如樣品的基體發(fā)生變化,
往往會引起較大的測量誤差!“濾光片”被稱為*代分光技術(shù)。
70年代中期至80年代,光柵掃描分光系統(tǒng)開始應(yīng)用,但存在以下不足:
掃描速度慢、波長重現(xiàn)性差,內(nèi)部移動部件多。此類儀器zui大的弱點是光柵
或反光鏡的機械軸長時間連續(xù)使用容易磨損,影響波長的精度和重現(xiàn)性,不
適合作為過程分析儀器使用。“光柵”被稱為第二代分光技術(shù)。
80年代中后期至90年代中前期,應(yīng)用“傅立葉變換”分光系統(tǒng),但是由
于干涉計中動鏡的存在,儀器的在線可靠性受到限制,特別是對儀器的使用
和放置環(huán)境有嚴(yán)格要求,比如室溫、濕度、雜散光、震動等。“傅立葉變
換”被稱為第三代分光技術(shù)。
90年代中期,開始有了應(yīng)用二極管陣列技術(shù)的近紅外光譜儀,這種近紅
外光譜儀采用固定光柵掃描方式,儀器的波長范圍和分辨率有限,波長通常
不超過1750nm。由于該波段檢測到的主要是樣品的三級和四級倍頻,樣品的
摩爾吸收系數(shù)較低,因而需要的光程往往較長。“二極管陣列”被稱為第四
代分光技術(shù)。
90年代末,來自航天技術(shù)的“聲光可調(diào)濾光器”(縮寫為AOTF)技術(shù)的
問世,被認(rèn)為是“90年代近紅外光譜儀zui突出的進(jìn)展”, AOTF是利用超聲波
與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的光電器件,與通常的單色器相比,采用聲光
調(diào)制即通過超聲射頻的變化實現(xiàn)光譜掃描,光學(xué)系統(tǒng)無移動性部件,波長切
換快、重現(xiàn)性好,程序化的波長控制使得這種儀器的應(yīng)用具有更大的靈活
性,尤其是外部防塵和內(nèi)置的溫、濕度集成控制裝置,大大提高了儀器的環(huán)
境適應(yīng)性,加之全固態(tài)集成設(shè)計產(chǎn)生優(yōu)異的避震性能,使其近年來在工業(yè)在
線和現(xiàn)場(室外)分析中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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