便携式近红外光谱仪的发展及特点

　　近红外光谱仪具有速度快、操作简单等优点，在农业、制药等行业得到了大量应用，其中一些应用需要将仪器携带到分散的分析现场使用，为满足这一需求，很多体积小、便于移动的便携式近红外光谱仪被研制出来。这些仪器的种类较为繁多，采用了很多不同的基本原理，使用了不同的光路结构。

便携式近红外光谱仪简介

　　近红外光谱分析技术具有速度快、效率高、样品处理简单等优点，近几十年在农业、制药、石化等领域得到了广泛应用。这些行业很多时候需要体积较小、方便移动的仪器用于现场分析。为满足这一需求，众多科研机构和企业基于不同的技术研制出了多种轻便、紧凑的近红外光谱仪。这些仪器大的可以车载，小的可以手提甚至手持，被统称为便携式近红外光谱仪。

　　便携式近红外光谱仪器的种类很多，采用了多种不同的原理，并且不断有新的技术出现。依据光路结构的不同仪器大致分成以下类型：滤光片型、光栅型、傅里叶变换型、声光可调滤波器型，以及众多使用微机电技术的新型仪器。本文将分别介绍这些仪器的原理，并简要分析不同结构的优缺点。之后介绍厂家为使仪器更适合便携应用，在操控、显示、测量等附件方面的设计。Z后对便携式近红外光谱仪器的技术现状作总结并展望未来的发展趋势。

便携式近红外光谱仪发展现状

　　1、国外便携式近红外光谱仪现状

　　国外便携式近红外光谱的研制工作开展的较早，技术也比较成熟。70年代以后，随着高灵敏性的CCD检测系统、体积小且功率大的二极管激光光源、信号过滤整合的光纤探头、微弱信号检测、嵌入式设计应用等技术的出现和提升，极大地推动了小型化、智能化、信息化便携式近红外光谱仪的迅速发展。

　　相比于专用型仪器，便携式近红外光谱仪的体积更小、重量更轻，对环境温度、湿度及抗震的适用范围更宽。目前，国外研制和生产的便携式近红外光谱仪凭借其优良的性能在ZG市场上占有垄断性地位。其中典型的有美国的Polychromix公司、美国ASD公司、日本的Kubota等公司。

　　2、国内便携式近红外光谱仪现状

　　我国便携式近红外光谱仪研制起步晚，国土资源部现代地球物理开放实验室研制出了光栅扫描式便携NIR分析系统，ZG农业大学研制出以LED为光源的便携式NIR整粒小麦成分测量仪和NIR玉米品质，国内聚光科技经过10多年的研究推出SUP-NIR1000系列便携式水果无损检测仪，该仪器是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术有机结合的近红外光谱分析技术新产品，能够对各种水果进行无损检测，并能过对水果的糖度、酸度进行快速测定。

便携式近红外光谱仪的优势

　　便携式近红外光谱仪的优势主要包括这几个方面：

　　1、体积小，重量轻，使用短焦距的光学器件以减小便携式光谱仪体积;

　　2、功耗小，低成本，便携式近红外光谱仪大多进行野外作业，故功耗要低;

　　3、抗干扰性好，信噪比高，不断完善软件中的数理统计方法，提高从复杂、重叠的近红外光谱中提取有效信息的效率，提高信噪比;

　　4、模型的标准化合通用化，可以实现模型传递，使在一台仪器上建立的定量(定性)较正模型能够可靠的传递到其他相同或类似的仪器上使用。

便携式近红外光谱仪的发展趋势

　　便携式近红外光谱仪器种类繁多，采用多种不同的光路结构，各种分光原理各有利弊，适合不同的应用领域。滤光片型、光栅阵列型、傅里叶变换型等传统结构的仪器目前占主导地位，并且得到不断的改进。随着微机电技术的发展，这些仪器集成度非常高，体积小、结构坚固，具有很多传统结构所不具有的优势。微机电技术使很多新奇的想法得以实现，大规模生产也有利于降低仪器的成本。

　　很多科研机构和高校在将Zxin的微机电技术应用于近红外光谱仪的开发，很多拥有微机电设计经验的企业也从通讯等行业进入近红外分析领域，他们共同促进了近红外光谱仪技术的发展。这个方向是微型光谱仪的热点，未来随着技术的成熟加工精度的提高，使用微机电技术的便携式近红外光谱仪会越来越多。

　　便携式近红外光谱仪被广泛应用在农业、制药、高分子等行业分散的分析现场中。很大程度上提高了检测效率省了检测成本，是非常重要的一类快速检测仪器。是近红外光谱仪发展的一个重要方向。这类仪器的应用范围还在不断扩大，有很大需求，将扩展到YL、海关、质监等领域。因此要推动科研机构与企业合作，研发适合国内使用的各种便携式近红外光谱仪器，并尽快产业化。