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技術文章

近紅外光譜原理

更新時間:2018-07-23   點擊次數(shù):2398次
 工作原理
其工作原理是,如果樣品的組成相同,則其光譜也相同,反之亦然。如果我們建立了光譜與待測參數(shù)之間的對應關系(稱為分析模型),那么,只要測得樣品的光譜,通過光譜和上述對應關系,就能很快得到所需要的質(zhì)量參數(shù)數(shù)據(jù)。分析方法包括校正和預測兩個過程:
⑴在校正過程中,收集一定量有代表性的樣品(一般需要80個樣品以上),在測量其光譜圖的同時,根據(jù)需要使用有關標準分析方法進行測量,得到樣品的各種質(zhì)量參數(shù),稱之為參考數(shù)據(jù)。通過化學計量學對光譜進行處理,并將其與參考數(shù)據(jù)關聯(lián),這樣在光譜圖和其參考數(shù)據(jù)之間建立起一一對應映射關系,通常稱之為模型。雖然建立模型所使用的樣本數(shù)目很有限,但通過化學計量學處理得到的模型應具有較強的代表性。對于建立模型所使用的校正方法視樣品光譜與待分析的性質(zhì)關系不同而異,常用的有多元線性回歸,主成分回歸,偏小二乘,人工神經(jīng)網(wǎng)絡和拓撲方法等。顯然,模型所適用的范圍越寬越好,但是模型的范圍大小與建立模型所使用的校正方法有關,與待測的性質(zhì)數(shù)據(jù)有關,還與測量所要求達到的分析精度范圍有關。實際應用中,建立模型都是通過化學計量學軟件實現(xiàn)的,并且有嚴格的規(guī)范(如ASTM-6500標準)。
⑵在預測過程中,首先使用近紅外光譜儀測定待測樣品的光譜圖,通過軟件自動對模型庫進行檢索,選擇正確模型計算待測質(zhì)量參數(shù)。
近紅外光譜分析技術,其實就是一種間接的相對分析,通過收集大量具有代表性的標準樣本,通過嚴格細致的化學分析測出必要的數(shù)據(jù),再通過計算機建立數(shù)學模型,即定標,以大限度反應被測樣本群體常態(tài)分布規(guī)律,然后再通過該數(shù)學模型或定標方程,預測未知樣品的所需數(shù)據(jù)。

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