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近红外光谱技术的发展历史及发展前景

点击次数:695 发布时间:2020-11-20

近红外光谱的历史要从1800年英国物理学家赫歇耳(F.W.Herschel,1739-1822)发现红外光讲起。为了纪念Herschel 的历史性发现,人们将近红外谱区中介于780nm~1100nm的波段称为Herschel 谱区。
 
 
19世纪初,在经典定量、定性分析方面已经得到一定的发展,但是当时无论是理论水平还是技术水平都较低,很难将近红外谱区的有效信息提取出来。
 
20世纪50年代,美国的Norris等人从农业分析领域中开始了用近红外谱区分析农产品的工作,但是因为这些方法与传统的光谱分析方法有很大不同,因此,当时这一领域的工作没有受到分析界的足够重视。
 
20世纪80年代,仪器分析界的有关专家,尤其是光谱分析领域方面的专家开始重视近红外光谱技术的发展和应用范围。从此,在多方合作和探讨的前提下,近红外光谱分析技术开始应用化学计量学中的多元校正等方法,再加上现代光学、计算机数据处理技术的引入,使近红外光谱分析技术开始快速发展,逐渐形成了现在被大家广泛应用的现代近红外光谱分析技术。

1987年,挪威召开了第1届近红外光谱分析国际会议;经大会探讨推广后,近红外光谱的应用领域变得更加广泛。
 
20世纪90年代,国际分析界应用近红外光谱进行分析的高峰期,我国开始了近红外光谱仪器的研制,但是由于建立定量分析数学模型很困难,因此极大的影响了近红外光谱技术在我国各行各业中的广泛应用。

近红外光谱仪未来的发展前景十分乐观。一直以来,测量仪器通常体积庞大且成本昂贵,而且被局限在有限的实验室环境中,对于一般大众而言遥不可及。但由于新探测器和DLP技术的发展,半导体工业带来的微型化变革以及云计算时代的到来,便携式近红外光谱仪的未来仿佛近在迟尺。随着体积的缩小、价格的降低、效率的提高以及用户体验的改善,光谱仪将会逐步在公众中普及开来。
 
可以预见,新的技术将给光谱仪产业带来翻天覆地的变化。智能手机的广泛流行使强大的计算能力蕴含于股掌之中。理论上来看,近红外光谱仪的发展也会遵循类似的体积和成本变化曲线,最终光谱测量将以家庭或“个人使用”模型的方式普及开来。将来的个人测量设备可能不再沿用“近红外光谱仪”的名称,但是它们可能会用来帮助家庭评估食物的生熟度,检测食物中是否含有花生等致敏物质,确定高价橄榄油的纯度,协助医疗监测或检查汽车液体。未来,近红外光谱仪将会不可逆转地朝着体积更小、功能更强大的趋势发展,也预示着巨大的应用潜力。
 

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