近紅外光譜儀具有速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)、制藥等行業(yè)得到了大量應(yīng)用，其中一些應(yīng)用需要將儀器攜帶到分散的分析現(xiàn)場(chǎng)使用，為滿足這一需求，很多體積小、便于移動(dòng)的便攜式近紅外光譜儀被研制出來。這些儀器的種類較為繁多，采用了很多不同的基本原理，使用了不同的光路結(jié)構(gòu)。

便攜式近紅外光譜儀簡(jiǎn)介

　　近紅外光譜分析技術(shù)具有速度快、效率高、樣品處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，近幾十年在農(nóng)業(yè)、制藥、石化等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這些行業(yè)很多時(shí)候需要體積較小、方便移動(dòng)的儀器用于現(xiàn)場(chǎng)分析。為滿足這一需求，眾多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)基于不同的技術(shù)研制出了多種輕便、緊湊的近紅外光譜儀。這些儀器大的可以車載，小的可以手提甚至手持，被統(tǒng)稱為便攜式近紅外光譜儀。

　　便攜式近紅外光譜儀器的種類很多，采用了多種不同的原理，并且不斷有新的技術(shù)出現(xiàn)。依據(jù)光路結(jié)構(gòu)的不同儀器大致分成以下類型：濾光片型、光柵型、傅里葉變換型、聲光可調(diào)濾波器型，以及眾多使用微機(jī)電技術(shù)的新型儀器。本文將分別介紹這些儀器的原理，并簡(jiǎn)要分析不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。之后介紹廠家為使儀器更適合便攜應(yīng)用，在操控、顯示、測(cè)量等附件方面的設(shè)計(jì)。Z后對(duì)便攜式近紅外光譜儀器的技術(shù)現(xiàn)狀作總結(jié)并展望未來的發(fā)展趨勢(shì)。

便攜式近紅外光譜儀發(fā)展現(xiàn)狀

　　1、國(guó)外便攜式近紅外光譜儀現(xiàn)狀

　　國(guó)外便攜式近紅外光譜的研制工作開展的較早，技術(shù)也比較成熟。70年代以后，隨著高靈敏性的CCD檢測(cè)系統(tǒng)、體積小且功率大的二極管激光光源、信號(hào)過濾整合的光纖探頭、微弱信號(hào)檢測(cè)、嵌入式設(shè)計(jì)應(yīng)用等技術(shù)的出現(xiàn)和提升，極大地推動(dòng)了小型化、智能化、信息化便攜式近紅外光譜儀的迅速發(fā)展。

　　相比于專用型儀器，便攜式近紅外光譜儀的體積更小、重量更輕，對(duì)環(huán)境溫度、濕度及抗震的適用范圍更寬。目前，國(guó)外研制和生產(chǎn)的便攜式近紅外光譜儀憑借其優(yōu)良的性能在ZG市場(chǎng)上占有壟斷性地位。其中典型的有美國(guó)的Polychromix公司、美國(guó)ASD公司、日本的Kubota等公司。

　　2、國(guó)內(nèi)便攜式近紅外光譜儀現(xiàn)狀

　　我國(guó)便攜式近紅外光譜儀研制起步晚，國(guó)土資源部現(xiàn)代地球物理開放實(shí)驗(yàn)室研制出了光柵掃描式便攜NIR分析系統(tǒng)，ZG農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出以LED為光源的便攜式NIR整粒小麥成分測(cè)量?jī)x和NIR玉米品質(zhì)，國(guó)內(nèi)聚光科技經(jīng)過10多年的研究推出SUP-NIR1000系列便攜式水果無損檢測(cè)儀，該儀器是光譜測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)與基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)有機(jī)結(jié)合的近紅外光譜分析技術(shù)新產(chǎn)品，能夠?qū)Ω鞣N水果進(jìn)行無損檢測(cè)，并能過對(duì)水果的糖度、酸度進(jìn)行快速測(cè)定。

便攜式近紅外光譜儀的優(yōu)勢(shì)

　　便攜式近紅外光譜儀的優(yōu)勢(shì)主要包括這幾個(gè)方面：

　　1、體積小，重量輕，使用短焦距的光學(xué)器件以減小便攜式光譜儀體積;

　　2、功耗小，低成本，便攜式近紅外光譜儀大多進(jìn)行野外作業(yè)，故功耗要低;

　　3、抗干擾性好，信噪比高，不斷完善軟件中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，提高從復(fù)雜、重疊的近紅外光譜中提取有效信息的效率，提高信噪比;

　　4、模型的標(biāo)準(zhǔn)化合通用化，可以實(shí)現(xiàn)模型傳遞，使在一臺(tái)儀器上建立的定量(定性)較正模型能夠可靠的傳遞到其他相同或類似的儀器上使用。

便攜式近紅外光譜儀的發(fā)展趨勢(shì)

　　便攜式近紅外光譜儀器種類繁多，采用多種不同的光路結(jié)構(gòu)，各種分光原理各有利弊，適合不同的應(yīng)用領(lǐng)域。濾光片型、光柵陣列型、傅里葉變換型等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的儀器目前占主導(dǎo)地位，并且得到不斷的改進(jìn)。隨著微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，這些儀器集成度非常高，體積小、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，具有很多傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所不具有的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電技術(shù)使很多新奇的想法得以實(shí)現(xiàn)，大規(guī)模生產(chǎn)也有利于降低儀器的成本。

　　很多科研機(jī)構(gòu)和高校在將Zxin的微機(jī)電技術(shù)應(yīng)用于近紅外光譜儀的開發(fā)，很多擁有微機(jī)電設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)也從通訊等行業(yè)進(jìn)入近紅外分析領(lǐng)域，他們共同促進(jìn)了近紅外光譜儀技術(shù)的發(fā)展。這個(gè)方向是微型光譜儀的熱點(diǎn)，未來隨著技術(shù)的成熟加工精度的提高，使用微機(jī)電技術(shù)的便攜式近紅外光譜儀會(huì)越來越多。

　　便攜式近紅外光譜儀被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、制藥、高分子等行業(yè)分散的分析現(xiàn)場(chǎng)中。很大程度上提高了檢測(cè)效率省了檢測(cè)成本，是非常重要的一類快速檢測(cè)儀器。是近紅外光譜儀發(fā)展的一個(gè)重要方向。這類儀器的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，有很大需求，將擴(kuò)展到Y(jié)L、海關(guān)、質(zhì)監(jiān)等領(lǐng)域。因此要推動(dòng)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作，研發(fā)適合國(guó)內(nèi)使用的各種便攜式近紅外光譜儀器，并盡快產(chǎn)業(yè)化。