近紅外光譜分析儀是一種利用物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)域的吸收特性來進(jìn)行定性和定量分析的儀器。其工作原理主要包括以下幾個(gè)方面:
1、近紅外光譜的產(chǎn)生:近紅外光譜是指波長在780nm-2500nm范圍內(nèi)的電磁波。當(dāng)物質(zhì)受到近紅外光照射時(shí),分子中的化學(xué)鍵會發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),吸收特定波長的光能,形成吸收峰。這些吸收峰與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成有關(guān),因此可以通過分析近紅外光譜來獲取物質(zhì)的信息。
2、光源:
近紅外光譜分析儀的光源通常采用鹵素?zé)艋蜴u絲燈等連續(xù)光譜光源。這些光源能夠產(chǎn)生覆蓋近紅外光譜區(qū)域的寬范圍光譜。光源發(fā)出的光經(jīng)過單色器進(jìn)行分光,得到單一波長的光。
3、樣品池:樣品池是用于放置待測樣品的容器,通常采用玻璃或石英制成。樣品池的設(shè)計(jì)要求能夠保證光路的穩(wěn)定性和樣品的均勻性,以減小測量誤差。

4、探測器:近紅外光譜分析儀的探測器通常采用光電二極管、光電導(dǎo)探測器或熱電堆等。探測器的作用是將經(jīng)過樣品吸收后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,以便后續(xù)處理和分析。
5、信號處理與分析:探測器輸出的電信號經(jīng)過放大、濾波等處理后,輸入到計(jì)算機(jī)或?qū)S玫男盘柼幚硐到y(tǒng)進(jìn)行分析。通過對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以得到樣品的吸光度、透光率等參數(shù),進(jìn)而計(jì)算出樣品中各組分的濃度。
6、定量與定性分析:吸光度與溶液中溶質(zhì)的濃度成正比,通過測量吸光度可以定量分析溶液中溶質(zhì)的濃度。同時(shí),由于不同物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)域具有不同的吸收特性,可以通過對比已知物質(zhì)的光譜數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)對未知物質(zhì)的定性分析。
總之,近紅外光譜分析儀的工作原理是利用物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)域的吸收特性,通過測量吸光度或透光率等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的定性和定量分析。具有快速、非破壞性、無需復(fù)雜前處理等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。