傅立葉變換近紅外光譜儀的工作核心是干涉調(diào)制+數(shù)學(xué)變換光譜解析，區(qū)別于傳統(tǒng)色散型光譜儀的分光檢測模式，通過光學(xué)干涉與數(shù)字運(yùn)算結(jié)合，實(shí)現(xiàn)樣品光譜信息的采集與準(zhǔn)確分析，整體檢測流程科學(xué)邏輯清晰。
儀器核心光學(xué)部件為邁克爾遜干涉儀，主要由光源、分束器、固定反射鏡、移動(dòng)反射鏡及探測器組成。工作過程中，近紅外光源發(fā)出的連續(xù)光波經(jīng)分束器分為兩束相干光，一束射向固定反射鏡，一束射向勻速移動(dòng)的反射鏡，兩束光反射后折返至分束器發(fā)生干涉，形成包含全波段光譜信息的干涉光。干涉光穿透或反射待測樣品后，樣品內(nèi)部不同官能團(tuán)會(huì)對特定波長的近紅外光產(chǎn)生選擇性吸收，其中主要是含氫基團(tuán)(C—H、O—H、N—H、C=O)的倍頻與合頻振動(dòng)吸收，攜帶樣品成分、結(jié)構(gòu)信息的干涉信號被探測器采集，形成干涉圖譜。
干涉圖譜無法直接解讀物質(zhì)成分信息，需依托計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對采集的干涉信號進(jìn)行快速傅立葉變換運(yùn)算，將時(shí)域干涉信號轉(zhuǎn)化為頻域光譜圖。結(jié)合預(yù)先建立的定性、定量分析模型，通過解析光譜的吸收峰位置、強(qiáng)度、峰形變化，即可準(zhǔn)確判定樣品的化學(xué)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、成分含量及特性，完成樣品的無損檢測分析。相較于傳統(tǒng)光譜設(shè)備，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“一次掃描、全波段采集、多參數(shù)解析”的檢測效果。
傅立葉變換近紅外光譜儀憑借技術(shù)架構(gòu)，相較于傳統(tǒng)化學(xué)檢測設(shè)備與色散型光譜儀，具備多重核心優(yōu)勢，適配現(xiàn)代準(zhǔn)確檢測的多元需求。
第一，檢測速度快，適配實(shí)時(shí)檢測。儀器單次光譜掃描與數(shù)據(jù)變換僅需數(shù)秒，無需等待化學(xué)反應(yīng)、樣品沉降等過程，可很快完成樣品多指標(biāo)檢測，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)線在線監(jiān)控、大批量樣品快速篩查等高頻檢測場景，檢測效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)檢測方法。
第二，無損綠色檢測。檢測過程依托近紅外光物理掃描，無需使用化學(xué)試劑、無需破壞樣品形態(tài)，固體、液體、粉末樣品均可直接檢測，無試劑污染、無樣品損耗，既降低檢測成本，又符合綠色檢測的行業(yè)發(fā)展理念，尤其適用于珍貴樣品、成品商品的品質(zhì)檢測。
第三，多組分同步檢測，功能集成度高。一次掃描可同時(shí)獲取樣品中水分、蛋白質(zhì)、糖分、酸度、有效成分、雜質(zhì)含量等多項(xiàng)指標(biāo)，無需分批次、分項(xiàng)目檢測，大幅簡化檢測流程，解決了傳統(tǒng)設(shè)備單一檢測、操作繁瑣的痛點(diǎn)。
第四，精度高、穩(wěn)定性好。設(shè)備采用干涉調(diào)制技術(shù)，光譜分辨率高、信噪比優(yōu)異，搭配激光驅(qū)動(dòng)等離子體光源等新型光源系統(tǒng)，可有效抑制背景信號干擾，提升光譜檢測穩(wěn)定性。同時(shí)依托數(shù)字化模型校正，長期檢測數(shù)據(jù)重復(fù)性、準(zhǔn)確度優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)備。
第五，操作便捷、易智能化集成。設(shè)備自動(dòng)化程度高，樣品無需復(fù)雜預(yù)處理，操作人員簡單培訓(xùn)即可上手。同時(shí)可對接計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、智能分析、模型迭代，適配智能化、自動(dòng)化檢測生產(chǎn)線。
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