国外近红外技术现状分析
国外红外技术现状分析
随着近红外技术的发展和应用越来越受重视,各仪器厂家也开始了不同用途和不同分光方式的近红外仪器的研究工作。随着60 多年来近红外仪器的长足发展,其主要技术指标信噪比、稳定性和仪器间一致性这几个方面得到了很大的进步,制造技术也更加成熟。近年来的仪器设计正在采用最新的加工技术和光学原理,使仪器更小和更有针对性。尽管这类仪器在信噪比等方面没有主流产品优秀,可是他们有自己的优势,如重量轻、可批量制造、成本低等优点存在加大的市场。
光谱仪、矫正模型和化学计量学软件3 个部分构成了近红外分析技术,在线检测还包括取样、预处理数据通信等方面。性能稳定的近红外仪器是该技术的前提和基础。建立一个近红外模型需要原始样品和对应的检测数据,以此来建立一个相对完善的模型,而这一项工作往往需要几百甚至更多的样品。因此在建立模型初期,需要投入大量的人力物力和时间,所以这对仪器的稳定性具有相当高的要求。所以在早期仪器自身的不稳定和仪器间的不一致性也导致了近红外技术的推广和应用。
化学计量学方法在近红外分析中主要用于光谱处理、定量和定性模型的建立。现在的近红外光谱仪器供应商几乎都有自己的化学计量学光谱分析软件,如FOSS 公司的WinISI,Bruker 公司的OPUS,Thermo 公司的TQ Analyst 等,还有一些通用化学计量学计算软件如Camo公司的Unscrambler、PRS公司的Sirius,等这些软件的核心算法都大同小异,但又各有自己的特色,以此来满足不同客户的需求。近年来,为了建立更准确更稳定的分析模型,也出现了一些新算法和新的建模策略,如集成建模策略、基于核函数的非线性矫正方法等等。随着新兴化学计量学的研究和应用,近红外光谱分析技术也得到了快速发展。
现在的模型建立仍需要大量的数据,而且具有非常强的专一性,近红外仪器供应商也在尝试去建立条件宽泛的模型,以此减少建模和维护模型的工作量,提高用户使用仪器的满意度和认同度。