紅外發射圖譜用什麼儀器

⑴ 紅外熱成像儀是什麼

紅外熱成像技術是一種被動式、非接觸的檢測與識別技術，可利用目標和背景或目標各部分之間的溫度差或輻射差異形成的紅外輻射特徵圖像來發現和識別目標，其兩大基礎功能是測溫與夜視。

測溫，即能實現非接觸式遠距離測溫和故障檢測，優勢是簡單直觀、安全精準、高效省時和全天候工作。夜視，即在完全無光的情況下可輕松探測和識別目標，優勢是全天候工作、無懼惡劣天氣、作用距離遠和超強隱秘性。

紅外熱像儀的最早應用起源於軍事領域，後被廣泛應用於電力巡檢、電氣設備維護、工業自動化、檢驗檢疫、安防監控、森林防火、消防救援、警用執法、戶外運動等多個民用傳統領域，以及自動駕駛、智能家居、物聯網、人工智慧、消費電子等多個新興領域。

戶外夜視

⑵ 紅外吸收光譜儀器主要構成是什麼

光譜儀器的基本構成

1.光源

光源能發射出穩定、高強度、連續波長的紅外光，通常使用能斯特(Nernst)燈、碳化硅或塗有稀土化合物的鎳鉻旋狀燈絲。

2.干涉儀

邁克耳孫(Michelson)干涉儀的作用是將復色光變為干涉光。中紅外干涉儀中的分束器主要是由溴化鉀材料製成的;近紅外分束器一般以石英和CaF2為材料;遠紅外分束器一般由Mylar膜和網格固體材料製成。

3.檢測器

檢測器一般分為熱檢測器和光檢測器兩大類。熱檢測器是把某些熱電材料的晶體放在兩塊金屬板中，當光照射到晶體上時，晶體表面電荷分布變化，由此可以測量紅外輻射的功率。熱檢測器有氘代硫酸三甘肽(DTGS),鉭酸鋰(LiTaO3)等類型。光檢測器是利用材料受光照射後，由於導電性能的變化而產生信號，最常用的光檢測器有銻化銦、汞鎘碲等類型。

⑶ 近紅外的分析儀器

近紅外光譜儀器從分光系統可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調濾光器和陣列檢測五種類型。

濾光片型主要作專用分析儀器，如糧食水分測定儀。由於濾光片數量有限，很難分析復雜體系的樣品。光柵掃描式具有較高的信噪比和解析度。由於儀器中的可動部件（如光柵軸）在連續高強度的運行中可能存在磨損問題，從而影響光譜採集的可靠性，不太適合於在線分析。傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的解析度和掃描速度，這類儀器的弱點同樣是干涉儀中存在移動性部件，且需要較嚴格的工作環境。聲光可調濾光器是採用雙折射晶體，通過改變射頻頻率來調節掃描的波長，整個儀器系統無移動部件，掃描速度快。但這類儀器的解析度相對較低，價格也較高。
隨著陣列檢測器件生產技術的日趨成熟，採用固定光路、光柵分光、陣列檢測器構成的NIR儀器，以其性能穩定、掃描速度快、解析度高、信噪比高以及性能價格比好等特點正越來越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極體陣列（PDA）兩種類型，其中CCD多用於近紅外短波區域的光譜儀， PDA檢測器則用於長波近紅外區域。 在近紅外光譜儀器的選型或使用過程中，考慮儀器的哪些指標來滿足分析的使用要求，這是分析工作者需要考慮的問題。對一台近紅外光譜儀器進行評價時，必須要了解儀器的主要性能指標，下面就簡單做一下介紹。
波長范圍
對任何一台特定的近紅外光譜儀器，都有其有效的光譜范圍，光譜范圍主要取決於儀器的光路設計、檢測器的類型以及光源。近紅外光譜儀器的波長范圍通常分兩段，700～1100nm的短波近紅外光譜區域和1100～2500nm的近紅外光譜區域。
在定標過程中，標准樣本數量的多少，直接影響分析結果的准確性，數量太少不足以反映被測樣本群體常態分布規律，以提高定標效果，使定標曲線具有廣泛的應用范圍，對變異范圍比較大的樣本可以根據特定的篩選原則，進行多個定標，以提高定標效果及檢驗的准確性。一般來講，單類純樣本由於樣本性質穩定，含化學信息量相對少，因此定標相對容易，如玉米、小麥、大豆等純樣；混合樣本樣品信息復雜，在本譜區會引起多種基團譜峰的重疊，信息解析困難，定標困難，如畜牧生產中的各種全價飼料、配合飼料、濃縮飼料等。
長波近紅外光譜區域。
解析度
光譜的解析度主要取決於光譜儀器的分光系統，對用多通道檢測器的儀器，還與儀器的像素有關。分光系統的光譜帶寬越窄，其解析度越高，對光柵分光儀器而言，解析度的大小還與狹縫的設計有關。儀器的解析度能否滿足要求，要看儀器的分析對象，即解析度的大小能否滿足樣品信息的提取要求。有些化合物的結構特徵比較接近，要得到准確的分析結果，就要對儀器的解析度提出較高的要求，例如二甲苯異構體的分析，一般要求儀器的解析度好於1nm。
准確性
光譜儀器波長准確性是指儀器測定標准物質某一譜峰的波長與該譜峰的標定波長之差。波長的准確性對保證近紅外光譜儀器間的模型傳遞非常重要。為了保證儀器間校正模型的有效傳遞，波長的准確性在短波近紅外范圍要求好於0.5nm，長波近紅外范圍好於1.5nm。
重現性
波長的重現性指對樣品進行多次掃描，譜峰位置間的差異，通常用多次測量某一譜峰位置所得波長或波數的標准偏差表示（傅立葉變換的近紅外光譜儀器習慣用波數cm-1表示）。波長重現性是體現儀器穩定性的一個重要指標，對校正模型的建立和模型的傳遞均有較大的影響，同樣也會影響最終分析結果的准確性。一般儀器波長的重現性應好於0.1nm。
准確性
吸光度准確性是指儀器對某標准物質進行透射或漫反射測量，測量的吸光度值與該物質標定值之差。對那些直接用吸光度值進行定量的近紅外方法，吸光度的准確性直接影響測定結果的准確性。
重現性
吸光度重現性指在同一背景下對同一樣品進行多次掃描，各掃描點下不同次測量吸光度之間的差異。通常用多次測量某一譜峰位置所得吸光度的標准偏差表示。吸光度重現性對近紅外檢測來說是一個很重要的指標，它直接影響模型建立的效果和測量的准確性。一般吸光度重現性應在0.001～0.0004A之間。
噪音
吸光度噪音也稱光譜的穩定性，是指在確定的波長范圍內對樣品進行多次掃描，得到光譜的均方差。吸光度噪音是體現儀器穩定性的重要指標。將樣品信號強度與吸光度噪音相比可計算出信噪比。
范圍
吸光度范圍也稱光譜儀的動態范圍，是指儀器測定可用的最高吸光度與最低能檢測到的吸光度之比。吸光度范圍越大，可用於檢測樣品的線性范圍也越大。
穩定性
基線穩定性是指儀器相對於參比掃描所得基線的平整性，平整性可用基線漂移的大小來衡量。基線的穩定性對我們獲得穩定的光譜有直接的影響。
雜散光
雜散光定義為除要求的分析光外其它到達樣品和檢測器的光量總和，是導致儀器測量出現非線性的主要原因，特別對光柵型儀器的設計，雜散光的控制非常重要。雜散光對儀器的噪音、基線及光譜的穩定性均有影響。一般要求雜散光小於透過率的0.1%。
掃描速度
掃描速度是指在一定的波長范圍內完成1次掃描所需要的時間。不同設計方式的儀器完成1次掃描所需的時間有很大的差別。例如，電荷耦合器件多通道近紅外光譜儀器完成1次掃描只需20ms，速度很快；一般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右；傳統的光柵掃描型儀器的掃描速度相對較慢，較快的掃描速度也不過2次/s左右。
采樣間隔
采樣間隔是指連續記錄的兩個光譜信號間的波長差。很顯然，間隔越小，樣品信息越豐富，但光譜存儲空間也越大；間隔過大則可能丟失樣品信息，比較合適的數據采樣間隔設計應當小於儀器的解析度。
測樣方式
測樣方式在此指儀器可提供的樣品光譜採集形式。有些儀器能提供透射、漫反射、光纖測量等多種光譜採集形式。
軟體功能
軟體是現代近紅外光譜儀器的重要組成部分。軟體一般由光譜採集軟體和光譜化學計量學處理軟體兩部分構成。前者不同廠家的儀器沒有很大的區別，而後者在軟體功能設計和內容上則差別很大。光譜化學計量學處理軟體一般由譜圖的預處理、定性或定量校正模型的建立和未知樣品的預測三大部分組成，軟體功能的評價要看軟體的內容能否滿足實際工作的需要。

⑷ 紅外紅外熱成像儀儀原理

1.什麼是紅外線？

在自然界中，凡是溫度大於絕對零度(-273℃)的物體都能輻射紅外線，它和可見光、紫外線、X射線、伽瑪線、宇宙線和無線電波一起，構成了一個完整連續的電磁波譜。其波長在0.78μm至1000μm之間，是比紅光波長長的非可見光。

高德智感C系列拍攝的紅外熱圖

⑸ 紅外線用什麼儀器測量發射量

紅外分光光度計，傅立葉變紅外光譜儀
傅里葉變換紅外光譜儀主要由邁克爾遜干涉儀和計算機組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發 出的光分為兩束後形成一定的光程差，再使之復合以產生干涉，所得到的干涉圖函數包含了光源的全部頻率 和強度信息。用計算機將干涉圖函數進行傅里葉變換，就可計算出原來光源的強度按頻率的分布。[1]它克服了色散型光譜儀分辨能力低、光能量輸出小、光譜范圍窄、測量時間長等缺點。它不僅可以測量各種氣體、固體、液體樣品的吸收、反射光譜等，而且可用於短時間化學反應測量。紅外光譜儀在電子、化工、醫學等領域均有著廣泛的應用。[2]傅里葉變換紅外（Fourier Transform Infrared，FTIR）光譜儀主要由紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測器、計算機數據處理系統、記錄系統等組成，是干涉型紅外光譜儀的典型代表，不同於色散型紅外儀的工作原理，它沒有單色器和狹縫，利用邁克爾遜干涉儀獲得入射光的干涉圖，然後通過傅里葉數學變換，把時間域函數干涉圖變換為頻率域函數圖（普通的紅外光譜圖）。[3]

（1）光源：傅里葉變換紅外光譜儀為測定不同范圍的光譜而設置有多個光源。通常用的是鎢絲燈或碘鎢 燈（近紅外）、硅碳棒（中紅外）、高壓汞燈及氧化釷燈（遠紅外）。

（2）分束器：分束器是邁克爾遜干涉儀的關鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，然後 再使之復合，如果可動鏡使兩束光造成一定的光程差，則復合光束即可造成相長或相消干涉。

對分束器的要求是：應在波數v處使入射光束透射和反射各半，此時被調制的光束振幅最大。根據使用 波段范圍不同，在不同介質材料上加相應的表面塗層，即構成分束器。

（3）探測器：傅里葉變換紅外光譜儀所用的探測器與色散型紅外分光光度計所用的探測器無本質的區 別。常用的探測器有硫酸三甘鈦（TGS）、鈮酸鋇鍶、碲鎘汞、銻化銦等。

（4）數據處理系統：傅里葉變換紅外光譜儀數據處理系統的核心是計算機，功能是控制儀器的操作，收集 數據和處理數據。[1

⑹ 說明傅里葉紅外光譜儀與色散型紅外光譜儀的區別

紅外光譜[1]（infrared spectra），以波長或波數為橫坐標以強度或其他隨波長變化的性質為縱坐標所得到的反映紅外射線與物質相互作用的譜圖。按紅外射線的波長范圍，可粗略地分為近紅外光譜（波段為0.8～2.5微米）、中紅外光譜（2.5～25微米）和遠紅外光譜（25～1000微米）。對物質自發發射或受激發射的紅外射線進行分光，可得到紅外發射光譜，物質的紅外發射光譜主要決定於物質的溫度和化學組成；對被物質所吸收的紅外射線進行分光，可得到紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，它是一種分子光譜。分子的紅外吸收光譜屬於帶狀光譜。原子也有紅外發射和吸收光譜，但都是線狀光譜。
量子場論或量子電動力學可以正確地描述和解釋紅外射線（一種電磁輻射）與物質的相互作用。若採用半經典的理論處理方法，即對組成物質的分子和原子作為量子力學體系來處理，輻射場作為一種經典物理中的電磁波並忽略其光子的特徵，則分子紅外光譜是由分子不停地作振動和轉動而產生的。分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動模式。當孤立分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時，這種振動方式稱簡正振動。含N個原子的分子應有3N－6個簡正振動方式；如果是線性分子，只有3N－5個簡正振動方式。圖中示出非線性3原子分子僅有的3種簡正振動模式。分子的轉動指的是分子繞質心進行的運動。分子振動和轉動的能量不是連續的，而是量子化的。當分子由一種振動（或轉動）狀態躍遷至另一種振動（或轉動）狀態時，就要吸收或發射與其能級差相應的光。
研究紅外光譜的方法主要是吸收光譜法。使用的光譜有兩種類型。一種是單通道或多通道測量的棱鏡或光柵色散型光譜儀，另一種是利用雙光束干涉原理並進行干涉圖的傅里葉變換數學處理的非色散型的傅里葉變換紅外光譜儀。
紅外光譜具有高度的特徵性，不但可以用來研究分子的結構和化學鍵，如力常數的測定等，而且廣泛地用於表徵和鑒別各種化學物種。
紅外識譜歌
紅外可分遠中近，中紅特徵指紋區，
1300來分界，注意橫軸劃分異。
看圖要知紅外儀，弄清物態液固氣。
樣品來源制樣法，物化性能多聯系。
識圖先學飽和烴，三千以下看峰形。
2960、2870是甲基，2930、2850亞甲峰。
1470碳氫彎，1380甲基顯。
二個甲基同一碳，1380分二半。
面內搖擺720，長鏈亞甲亦可辨。
烯氫伸展過三千，排除倍頻和鹵烷。
末端烯烴此峰強，只有一氫不明顯。
化合物，又鍵偏，～1650會出現。
烯氫面外易變形，1000以下有強峰。
910端基氫，再有一氫990。
順式二氫690，反式移至970；
單氫出峰820，干擾順式難確定。
炔氫伸展三千三，峰強很大峰形尖。
三鍵伸展二千二，炔氫搖擺六百八。
芳烴呼吸很特徵，1600～1430。
1650～2000，取代方式區分明。
900～650，面外彎曲定芳氫。
五氫吸收有兩峰，700和750；
四氫只有750，二氫相鄰830；
間二取代出三峰，700、780，880處孤立氫
醇酚羥基易締合，三千三處有強峰。
C－O伸展吸收大，伯仲叔醇位不同。
1050伯醇顯，1100乃是仲，
1150叔醇在，1230才是酚。
1110醚鏈伸，注意排除酯酸醇。
若與π鍵緊相連，二個吸收要看準，
1050對稱峰，1250反對稱。
苯環若有甲氧基，碳氫伸展2820。
次甲基二氧連苯環，930處有強峰，
環氧乙烷有三峰，1260環振動，
九百上下反對稱，八百左右最特徵。
縮醛酮，特殊醚，1110非縮酮。
酸酐也有C－O鍵，開鏈環酐有區別，
開鏈強寬一千一，環酐移至1250。
羰基伸展一千七，2720定醛基。
吸電效應波數高，共軛則向低頻移。
張力促使振動快，環外雙鍵可類比。
二千五到三千三，羧酸氫鍵峰形寬，
920，鈍峰顯，羧基可定二聚酸、
酸酐千八來偶合，雙峰60嚴相隔，
鏈狀酸酐高頻強，環狀酸酐高頻弱。
羧酸鹽，偶合生，羰基伸縮出雙峰，
1600反對稱，1400對稱峰。
1740酯羰基，何酸可看碳氧展。
1180甲酸酯，1190是丙酸，
1220乙酸酯，1250芳香酸。
1600兔耳峰，常為鄰苯二甲酸。
氮氫伸展三千四，每氫一峰很分明。
羰基伸展醯胺I，1660有強峰；
N－H變形醯胺II，1600分伯仲。
伯胺頻高易重疊，仲醯固態1550；
碳氮伸展醯胺III，1400強峰顯。
胺尖常有干擾見，N－H伸展三千三，
叔胺無峰仲胺單，伯胺雙峰小而尖。
1600碳氫彎，芳香仲胺千五偏。
八百左右面內搖，確定最好變成鹽。
伸展彎曲互靠近，伯胺鹽三千強峰寬，
仲胺鹽、叔胺鹽，2700上下可分辨，
亞胺鹽，更可憐，2000左右才可見。
硝基伸縮吸收大，相連基團可弄清。
1350、1500，分為對稱反對稱。
氨基酸，成內鹽，3100～2100峰形寬。
1600、1400酸根展，1630、1510碳氫彎。
鹽酸鹽，羧基顯，鈉鹽蛋白三千三。
礦物組成雜而亂，振動光譜遠紅端。
鈍鹽類，較簡單，吸收峰，少而寬。
注意羥基水和銨，先記幾種普通鹽。
1100是硫酸根，1380硝酸鹽，
1450碳酸根，一千左右看磷酸。
硅酸鹽，一峰寬，1000真壯觀。
勤學苦練多實踐，紅外識譜不算難。
紅外光譜發展史
雨後天空出現的彩虹，是人類經常觀測到的自然光譜。而真正意義上對光譜的研究是從英國科學家牛頓(Newton) 開始的。1666 年牛頓證明一束白光可分為一系列不同顏色的可見光，而這一系列的光投影到一個屏幕上出現了一條從紫色到紅色的光帶。牛頓導入「光譜」（spectrum）一詞來描述這一現象。牛頓的研究是光譜科學開端的標志。
從牛頓之後人類對光的認識逐漸從可見光區擴展到紅外和紫外區。1800 年英國科學家W. Herschel 將來自太陽的輻射構成一副與牛頓大致相同的光譜，然後將一支溫度計通過不同顏色的光，並且用另外一支不在光譜中的溫度計作為參考。他發現當溫度計從光譜的紫色末端向紅色末端移動時，溫度計的讀數逐漸上升。特別令人吃驚的是當溫度計移動到紅色末端之外的區域時，溫度計上的讀數達到最高。這個試驗的結果有兩重含義，首先是可見光區域紅色末端之外還有看不見的其他輻射區域存在，其次是這種輻射能夠產生熱。由於這種射線存在的區域在可見光區末端以外而被稱為紅外線。（1801 年德國科學家J.W. Ritter 考察太陽光譜的另外一端，即紫色端時發現超出紫色端的區域內有某種能量存在並且能使AgCl 產生化學反應，該試驗導致了紫外線的發現。
1881年Abney 和Festing 第一次將紅外線用於分子結構的研究。他們Hilger光譜儀拍下了46個有機液體的從0.7到1.2微米區域的紅外吸收光譜。由於這種儀器檢測器的限制，所能夠記錄下的光譜波長范圍十分有限。隨後的重大突破是測輻射熱儀的發明。1880年天文學家Langley在研究太陽和其他星球發出的熱輻射時發明一種檢測裝置。該裝置由一根細導線和一個線圈相連，當熱輻射抵達導線時能夠引起導線電阻非常微小的變化。而這種變化的大小與抵達輻射的大小成正比。這就是測輻射熱儀的核心部分。用該儀器突破了照相的限制，能夠在更寬的波長范圍檢測分子的紅外光譜。採用NaCl作棱鏡和測輻射熱儀作檢測器，瑞典科學家Angstrem第一次記錄了分子的基本振動（從基態到第一激發態）頻率。1889年Angstrem首次證實盡管CO和CO2都是由碳原子和氧原子組成，但因為是不同的氣體分子而具有不同的紅外光譜圖。這個試驗最根本的意義在於它表明了紅外吸收產生的根源是分子而不是原子。而整個分子光譜學科就是建立在這個基礎上的。不久Julius發表了20個有機液體的紅外光譜圖，並且將在3000cm-1的吸收帶指認為甲基的特徵吸收峰。這是科學家們第一次將分子的結構特徵和光譜吸收峰的位置直接聯系起來。圖1是液體水和重水部分紅外光譜圖，主要為近紅外部分。圖中可觀察到水分子在739和970nm處有吸收峰存在，這些峰都處在可見光區紅色一端之外。由於氫鍵作用，液體水的紅外光譜圖比氣態水的譜圖要復雜得多。
紅外光譜儀的研製可追溯的20 世紀初期。1908 年Coblentz 制備和應用了用氯化鈉晶體為棱鏡的紅外光譜議；1910 年Wood 和Trowbridge6 研製了小階梯光柵紅外光譜議；1918 年Sleator 和Randall 研製出高分辨儀器。20 世紀40 年代開始研究雙光束紅外光譜議。1950 年由美國PE 公司開始商業化生產名為Perkin-Elmer 21 的雙光束紅外光譜議。與單光束光譜儀相比，雙光束紅外光譜議不需要由經過專門訓練的光譜學家進行操作，能夠很快的得到光譜圖。因此Perkin-Elmer 21 很快在美國暢銷。Perkin-Elmer 21 的問世大大的促進了紅外光譜儀的普及。
現代紅外光譜議是以傅立葉變換為基礎的儀器。該類儀器不用棱鏡或者光柵分光，而是用干涉儀得到干涉圖，採用傅立葉變換將以時間為變數的干涉圖變換為以頻率為變數的光譜圖。傅立葉紅外光譜儀的產生是一次革命性的飛躍。與傳統的儀器相比，傅立葉紅外光譜儀具有快速、高信噪比和高解析度等特點。更重要的是傅立葉變換催生了許多新技術，例如步進掃描、時間分辨和紅外成像等。這些新技術大大的拓寬了紅外的應用領域，使得紅外技術的發展產生了質的飛躍。如果採用分光的辦法，這些技術是不可能實現的。這些技術的產生，大大的拓寬了紅外技術的應用領域。 是用紅外成像技術得到的地球表面溫度分布和地球大氣層中水蒸氣含量圖。沒有傅立葉變換技術，不可能得到這樣的圖像。圖1.2 Perkin-Elmer 21 雙光束紅外光譜議。該儀器是由美國Perkin-Elmer 公司1950 開始製造，是最早期商業化生產的雙光束紅外光譜議。
紅外光譜的理論解釋是建立在量子力學和群論的基礎上的。1900 年普朗克在研究黑體輻射問題時，給出了著名的Plank 常數h, 表示能量的不連續性。量子力學從此走上歷史舞台。1911 年W Nernst 指出分子振動和轉動的運動形態的不連續性是量子理論的必然結果。1912 年丹麥物理化學家Niels Bjerrum 提出HCl 分子的振動是帶負電的Cl 原子核帶正電的H 原子之間的相對位移。分子的能量由平動、轉動和振動組成，並且轉動能量量子化的理論，該理論被稱為舊量子理論或者半經典量子理論。後來矩陣、群論等數學和物理方法被應用於分子光譜理論。隨著現代科學的不斷發展，分子光譜的理論也在不斷的發展和完善。分子光譜理論和應用的研究還在發展之中。多維分子光譜的理論和應用就是研究方向之一。

⑺ 近紅外光譜儀是光譜儀器還是色譜儀器

近紅外光譜儀是光譜儀中的一種，高利通光譜儀分可見光譜儀，紫外光譜儀、以及近紅外光譜儀等，每種光譜儀都各有特色的。

⑻ 紅外光譜儀的種類和工作原理是什麼

樓主，您好。紅外光譜儀的種類有： ①棱鏡和光柵光譜儀。屬於色散型，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測量。②傅里葉變換紅外光譜儀。它是非色散型的，其核心部分是一台雙光束干涉儀。當儀器中的動鏡移動時，經過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強也隨之變化，從而得到干涉圖。經過傅里葉變換的數學運算後，就可得到入射光的光譜。這種儀器的優點：①多通道測量，使信噪比提高。 ②光通量高，提高了儀器的靈敏度。③波數值的精確度可達0.01厘米-1。④增加動鏡移動距離，可使分辨本領提高。⑤工作波段可從可見區延伸到毫米區，可以實現遠紅外光譜的測定。

近紅外光譜儀種類繁多，根據不用的角度有多種分類方法。

從應用的角度分類，可以分為在線過程監測儀器、專用儀器和通用儀器。從儀器獲得的光譜信息來看，有隻測定幾個波長的專用儀器，也有可以測定整個近紅外譜區的研究型儀器；有的專用於測定短波段的近紅外光譜，也有的適用於測定長波段的近紅外光譜。較為常用的分類模式是依據儀器的分光形式進行的分類，可分為濾光片型、色散型(光柵、棱鏡)、傅里葉變換型等類型。下面分別加以敘述。

二、濾光片型近紅外光譜儀器：

濾光片型近紅外光譜儀器以濾光片作為分光系統，即採用濾光片作為單色光器件。濾光片型近紅外光譜儀器可分為固定式濾光片和可調式濾光片兩種形式，其中固定濾光片型的儀器時近紅外光譜儀最早的設計形式。

儀器工作時，由光源發出的光通過濾光片後得到一寬頻的單色光，與樣品作用後到達檢測器。

該類型儀器優點是：儀器的體積小，可以作為專用的便攜儀器；製造成本低，適於大面積推廣。

該類型儀器缺點是：單色光的譜帶較寬，波長解析度差；對溫濕度較為敏感；得不到連續光譜；不能對譜圖進行預處理，得到的信息量少。故只能作為較低檔的專用儀器。

三、色散型近紅外光譜儀器：

色散型近紅外光譜儀器的分光元件可以是棱鏡或光柵。為獲得較高解析度，現代色散型儀器中多採用全息光柵作為分光元件，掃描型儀器通過光柵的轉動，使單色光按照波長的高低依次通過樣品，進入檢測器檢測。根據樣品的物態特性，可以選擇不同的測樣器件進行投射或反射分析。

該類型儀器的優點：是使用掃描型近紅外光譜儀可對樣品進行全譜掃描，掃描的重復性和解析度叫濾光片型儀器有很大程度的提高，個別高端的色散型近紅外光譜儀還可以作為研究級的儀器使用。化學計量學在近紅外中的應用時現代近紅外分析的特徵之一。採用全譜分析，可以從近紅外譜圖中提取大量的有用信息；通過合理的計量學方法將光譜數據與訓練集樣品的性質（組成、特性數據）相關聯可得到相應的校正模型；進而預測未知樣品的性質。

該類型儀器的缺點：是光柵或反光鏡的機械軸承長時間連續使用容易磨損，影響波長的精度和重現性；由於機械部件較多，儀器的抗震性能較差；圖譜容易受到雜散光的干擾；掃描速度較慢，擴展性能差。由於使用外部標准樣品校正儀器，其解析度、信噪比等指標雖然比濾光片型儀器有了很大的提高，但與傅里葉型儀器相比仍有質的區別。

四、傅里葉變換型近紅外光譜儀器：

傅里葉變換近紅外分光光度計簡稱為傅里葉變換光譜儀，它利用干涉圖與光譜圖之間的對應關系，通過測量干涉圖並對干涉圖進行傅里葉積分變換的方法來測定和研究近紅外光譜。其基本組成包括五部分：①分析光發生系統，由光源、分束器、樣品等組成，用以產生負載了樣品 信息的分析光；②以傳統的麥克爾遜干涉儀為代表的干涉儀，以及以後的各類改進型干涉儀，其作用是使光源發出的光分為兩束後，造成一定的光程差，用以產生空間（時間）域中表達的分析光，即干涉光；③檢測器，用以檢測干涉光；④采樣系統，通過數模轉換器把檢測器檢測到的干涉光數字化，並導入計算機系統；⑤計算機系統和顯示器，將樣品干涉光函數和光源干涉光函數分別經傅里葉變換為強度俺頻率分布圖，二者的比值即樣品的近紅外圖譜，並在顯示器中顯示。

在傅里葉變換近紅外光譜儀器中，干涉儀是儀器的心臟，它的好壞直接影響到儀器的心梗，因此有必要了解傳統的麥克爾遜干涉儀以及改進後的干涉儀的工作原理。

⑴傳統的麥克爾遜（Michelson）干涉儀：傳統的麥克爾遜干涉儀系統包括兩個互成90度角的平面鏡、光學分束器、光源和檢測器。平面鏡中一個固定不動的為定鏡，一個沿圖示方向平行移動的為動鏡。動鏡在運動過程中應時刻與定鏡保持90度角。為了減小摩擦，防止振動，通常把動鏡固定在空氣軸承上移動。光學分束器具有半透明性質，放於動鏡和定鏡之間並和它們成45度角，使入射的單色光50%透過，50%反射，使得從光源射出的一束光在分束器被分成兩束：反射光A和透射光B。A光束垂直射到定鏡上；在那兒被反射，沿原光路返回分束器；其中一半透過分束器射向檢測器，而另一半則被反射回光源。B光束以相同的方式穿過分束器射到動鏡上；在那兒同樣被反射，沿原光路返回分束器；再被分束器反射，與A光束一樣射向檢測器，而以另一半則透過分束器返回原光路。A、B兩束光在此會合，形成為具有干涉光特性的相干光；當動鏡移動到不同位置時，即能得到不同光程差的干涉光強。

⑵改進的干涉儀：干涉儀是傅里葉光譜儀最重要的部件，它的性能好壞決定了傅里葉光譜儀的質量，在經典的麥克爾遜干涉儀的基礎上，近年來在提高光通量、增加穩定性和抗震性、簡化儀器結構等方面有不少改進。

五、傳統的麥克爾遜干涉儀工作過程中，當動鏡移動時，難免會存在一定程度上的擺動，使得兩個平面鏡互不垂直，導致入射光不能直射入動鏡或反射光線偏離原入射光的方向，從而得不到與入射光平行的反射光，影響干涉光的質量。外界的振動也會產生相同的影響。因此經典的干涉儀除需經十分精確的調整外，還要在使用過程中避免振動，以保持動鏡精確的垂直定鏡，獲得良好的光譜圖。為提高儀器的抗振能力，Bruker公司開發出三維立體平面角鏡干涉儀，採用兩個三維立體平面角鏡作為動鏡，通過安裝在一個雙擺動裝置質量中心處的無摩擦軸承，將兩個立體平面角鏡連接。

三維立體平面角鏡干涉儀的實質是用立體平面角鏡代替了傳統干涉儀兩干臂上的平面反光鏡。由立體角鏡的光學原理可知，當其反射面之間有微小的垂直度誤差及立體角鏡沿軸方向發生較小的擺動時，反射光的方向不會發生改變，仍能夠嚴格地按與入射光線平行的方向射出。由此可以看出，採用三維立體角鏡後，可以有效地消除動鏡在運動過程中因擺動、外部振動或傾斜等因素引起的附加光程差，從而提高了一起的抗振能力。詳情請參考國家標准物質網www.rmhot.com