不同分光器(qì)件的近紅外光譜儀各自有(yǒu)哪些(xiē)優缺點

近紅外光譜儀的分類方式比較多(duō)，但(dàn)市場(chǎng)上(shàng)分類主要還(hái)是按照儀器(qì)的分光器(qì)件不同來(lái)分，一般可(kě)分為(wèi)4種主要類型：濾光片型、光栅色散型、傅立葉變換型和(hé)聲光調制(zhì)濾光器(qì)型。其中光栅色散型又有(yǒu)光栅掃描單通(tōng)道(dào)和(hé)非掃描固定光路多(duō)通(tōng)道(dào)檢測之分。

1、濾光片型近紅外光譜儀器(qì)可(kě)分為(wèi)固定濾光片和(hé)可(kě)調濾光片兩種形式。固定濾光片型光譜儀是近紅外光譜儀器(qì)的早設計形式，這種儀器(qì)首先要根據測定樣品的光譜特征選擇适當波長的濾光片。該類型儀器(qì)的特點是設計簡單、成本低(dī)、光通(tōng)量大(dà)、信号記錄快、堅固耐用;但(dàn)這類儀器(qì)隻能在單一波長下測定，靈活性較差，如樣品的基體(tǐ)發生(shēng)變化，往往會(huì)引起較大(dà)的測量誤差。可(kě)調濾光片型光譜儀采用濾光輪，可(kě)以根據需要比較方便地在一個(gè)或幾個(gè)波長下進行(xíng)測定。這種儀器(qì)一般作(zuò) 分析，如糧食水(shuǐ)分測定儀。由于濾光片數量有(yǒu)限，很(hěn)難分析複雜體(tǐ)系的樣品。

2、（1）掃描型儀器(qì)通(tōng)過光栅的轉動，使單色光按波長高(gāo)低(dī)依次通(tōng)過測樣器(qì)件，與樣品作(zuò)用後，進入檢測器(qì)檢測。與濾光片型的近紅外光譜儀器(qì)相比，色散型近紅外光譜儀器(qì)具有(yǒu)可(kě)實現全譜掃描、分辨率較高(gāo)、儀器(qì)價位适中和(hé)便于維護等優點，其大(dà)的弱點是光栅或反光鏡的機械軸承長時(shí)間(jiān)連續使用容易磨損，影(yǐng)響波長的精度和(hé)重現性，抗震性較差，一般不适合作(zuò)為(wèi)過程分析儀器(qì)使用。（2）非掃描固定光路多(duō)通(tōng)道(dào)近紅外光譜儀器(qì)是因為(wèi)儀器(qì)的檢測器(qì)采用多(duō)通(tōng)道(dào)光敏器(qì)件而得(de)名。這類儀器(qì)的色散系統一般采用平面光栅或全息光栅，與光栅掃描型相比，光栅不需要轉動即可(kě)實現确定波長範圍的掃描。多(duō)通(tōng)道(dào)檢測器(qì)的類型主要有(yǒu)兩種：二極管陣列(Photodiode Array，縮寫為(wèi)PDA)和(hé)電(diàn)荷耦合器(qì)件(Charger Coupled Device，縮寫為(wèi)CCD)。該類型儀器(qì)測量的波長範圍取決于檢測器(qì)光敏元件的材料，如矽基光敏元件的響應範圍在短(duǎn)波近紅外區(qū)域。這類儀器(qì)的大(dà)特點是儀器(qì)內(nèi)部無可(kě)移動部件，儀器(qì)的穩定性和(hé)抗幹擾性能好;另外一個(gè)特點是掃描速度快，一般單張光譜的掃描速度隻有(yǒu)幾十毫秒(miǎo)。這兩個(gè)特點的結合，使該類儀器(qì)特别适合作(zuò)為(wèi)現場(chǎng)或在線分析儀器(qì)使用。多(duō)通(tōng)道(dào)型儀器(qì)的分辨率取決于光栅性能、檢測器(qì)的像素以及狹縫的尺寸。在确定的波長範圍內(nèi)，檢測器(qì)的像素越高(gāo)，所檢測到的樣品信息越豐富，但(dàn)一般像素越高(gāo)的檢測器(qì)價格也越高(gāo)。
 

3、傅立葉變換光譜技術是利用幹涉圖和(hé)光譜圖之間(jiān)的對應關系，通(tōng)過測量幹涉圖和(hé)對幹涉圖進行(xíng)傅立葉積分變換的方法來(lái)測定和(hé)研究光譜的技術。與傳統的色散型光譜儀相比，傅立葉變換光譜儀能同時(shí)測量、記錄所有(yǒu)波長的信号，并以更高(gāo)的效率采集來(lái)自光源的輻射能量，具有(yǒu)更高(gāo)的波長精度、分辨率和(hé)信噪比。但(dàn)由于幹涉儀中動鏡的存在，儀器(qì)的在線可(kě)靠性受到一定的限制(zhì)，另外對儀器(qì)的使用和(hé)放置環境也有(yǒu)較高(gāo)的要求。

4、聲光可(kě)調濾光器(qì)(Acousto-optic Tunable Filter，縮寫為(wèi)AOTF)是利用超聲波與特定的晶體(tǐ)作(zuò)用而産生(shēng)分光的光電(diàn)器(qì)件。用AOTF作(zuò)為(wèi)分光系統，被認為(wèi)是90年代近紅外光譜儀器(qì)突出的進展。與傳統的單色器(qì)相比，采用聲光調制(zhì)産生(shēng)單色光，即通(tōng)過超聲射頻的變化實現光譜掃描。光學系統無移動部件，波長切換快、重現性好，程序化的波長控制(zhì)使這類儀器(qì)的應用具有(yǒu)更大(dà)的靈活性。聲光可(kě)調濾光器(qì)近紅外光譜儀器(qì)的這些(xiē)優點使其近年來(lái)在工業在線中得(de)到越來(lái)越多(duō)的應用。但(dàn)目前這類儀器(qì)的分辨率相對較低(dī)，價格也較高(gāo)。

• 上(shàng)一篇：幹擾愛(ài)萬提斯拉曼光譜儀的因素有(yǒu)哪些(xiē)？
• 下一篇：高(gāo)靈敏度光譜儀被廣泛使用于大(dà)部分的光譜測量