光柵(zha)型近(jin)紅外分(fen)析儀(yi)的(de)基本(ben)組成和(he)特點(dian)

　　在(zai)現代分(fen)析科學(xue)領域，近紅外（NIR）光譜技(ji)術因其(qi)快(kuai)速(su)、無損(sun)和(he)多組分(fen)同時分(fen)析的(de)優(you)勢，已(yi)成為過程控(kong)制(zhi)和(he)品質(zhi)檢測(ce)的核(he)心(xin)工具(ju)。在眾多NIR技(ji)術中(zhong)，光柵(zha)型近(jin)紅外分(fen)析儀(yi)以其(qi)經(jing)典的設(she)計、穩(wen)定的性(xing)能(neng)和(he)優(you)異(yi)的性(xing)價(jia)比(bi)，占據了重(zhong)要(yao)地位。它如(ru)同(tong)壹位嚴(yan)謹的(de)“光學(xue)解(jie)構師”，將(jiang)復(fu)合光精(jing)準(zhun)分(fen)解，從中解(jie)讀出(chu)物(wu)質(zhi)的化學(xue)密碼(ma)。
 

　　壹、基本(ben)組成：精(jing)密的(de)光學(xue)系(xi)統

　　光柵(zha)型近(jin)紅外分(fen)析儀(yi)的(de)核心(xin)設(she)計理念是利(li)用(yong)光柵(zha)的分(fen)光能(neng)力(li)，其(qi)系(xi)統主要由以下幾個精(jing)密部(bu)分(fen)組成：

　　1.光源(yuan)系(xi)統：通常采用(yong)高(gao)穩(wen)定性、長(chang)壽(shou)命的(de)鹵(lu)鎢(wu)燈(deng)，提(ti)供(gong)強(qiang)度(du)均勻的(de)寬譜帶(dai)近(jin)紅外光（通(tong)常為780-2500 nm），作為分(fen)析的(de)能(neng)量來(lai)源(yuan)。

　　2.分(fen)光系(xi)統——核心(xin)光柵(zha)：這是儀器的(de)“心(xin)臟”。入射(she)光通(tong)過狹縫後，照射在光柵(zha)上。光柵(zha)表面刻(ke)有(you)大量精(jing)密、平(ping)行、等(deng)距(ju)的(de)刻(ke)線(xian)，利(li)用(yong)光的(de)衍射和(he)幹(gan)涉原理，將(jiang)復(fu)合光按(an)波(bo)長(chang)在空(kong)間(jian)上(shang)色(se)散開，形(xing)成連續的光譜帶(dai)。通(tong)過旋轉(zhuan)光柵(zha)的角度(du)，即(ji)可(ke)讓(rang)不(bu)同(tong)波(bo)長(chang)的單(dan)色(se)光依(yi)次(ci)通(tong)過出(chu)口狹縫。

　　3.樣(yang)品交互系(xi)統：從單(dan)色(se)器出(chu)射(she)的(de)單(dan)色(se)光照(zhao)射到樣(yang)品上(shang)，與(yu)樣品中(zhong)的C-H、O-H、N-H等基(ji)團發(fa)生(sheng)相互作用(yong)，部(bu)分(fen)光被(bei)吸收。透射或(huo)反(fan)射的光信號(hao)被(bei)攜(xie)帶(dai)了樣(yang)品的(de)成分(fen)信息(xi)。

　　4.檢測(ce)器(qi)系(xi)統：采用(yong)對近紅外光敏(min)感(gan)的(de)光電(dian)檢(jian)測(ce)器接收(shou)作用(yong)後的光信號(hao)，並(bing)將(jiang)其(qi)轉(zhuan)換為電(dian)信號(hao)。該(gai)信號(hao)強(qiang)度(du)即(ji)反(fan)映了對應(ying)波(bo)長(chang)下樣品對光的(de)吸收程度(du)。

　　5.控(kong)制(zhi)與(yu)數據處(chu)理系(xi)統：計算(suan)機(ji)系(xi)統控(kong)制(zhi)光柵(zha)的精(jing)確(que)旋(xuan)轉(zhuan)和(he)數據采集，並將(jiang)采(cai)集到的(de)電(dian)信號(hao)進(jin)行放(fang)大(da)、數(shu)字化處(chu)理，最終(zhong)運(yun)用(yong)化學(xue)計(ji)量學(xue)算(suan)法建立模(mo)型，實現對待(dai)測(ce)成(cheng)分(fen)的定性與(yu)定量分(fen)析。

　　二(er)、主要特點(dian)：經(jing)典(dian)與(yu)可(ke)靠的(de)代名詞

　　基於(yu)上(shang)述工作原理和(he)結構(gou)，光柵(zha)型近(jin)紅外分(fen)析儀(yi)展現出(chu)以下幾大(da)鮮(xian)明(ming)特點(dian)：

　　1.高(gao)光譜分(fen)辨率：光柵(zha)作為色(se)散元件，能夠實現較(jiao)高(gao)的光學(xue)分(fen)辨率，能(neng)夠清晰(xi)分(fen)辨出(chu)緊密相鄰(lin)的吸(xi)收峰，這對於復(fu)雜體(ti)系(xi)的分(fen)析和(he)建立穩(wen)健的定(ding)量模(mo)型至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。

　　2.良好(hao)的(de)信噪(zao)比(bi)與(yu)波(bo)長(chang)準(zhun)確(que)性(xing)：機(ji)械(xie)結(jie)構穩(wen)定，光路固定(ding)，波(bo)長(chang)校(xiao)準(zhun)後長期(qi)漂(piao)移(yi)小(xiao)，確(que)保了測量數(shu)據的高(gao)重復(fu)性和(he)準(zhun)確(que)性(xing)，非常適用(yong)於(yu)需要長期(qi)穩(wen)定監控(kong)的(de)工業現場和(he)實驗室。

　　3.技術成(cheng)熟，性價(jia)比(bi)高(gao)：作為經典的(de)分(fen)光技(ji)術，光柵(zha)型設(she)計歷(li)經長期(qi)發(fa)展，技術成(cheng)熟可(ke)靠，制(zhi)造成本(ben)相對於某(mou)些新(xin)型技(ji)術更具優(you)勢，是(shi)普及(ji)型和(he)高(gao)性價(jia)比(bi)儀(yi)器(qi)的首(shou)要選(xuan)擇。

　　4.可(ke)拓(tuo)展性強(qiang)：可(ke)通(tong)過更換不(bu)同(tong)光柵(zha)和(he)檢測(ce)器，靈(ling)活(huo)適(shi)配不(bu)同(tong)的(de)波(bo)長(chang)範圍和(he)分(fen)辨率要(yao)求，滿足(zu)從農(nong)產品、藥品到石(shi)油化工等不(bu)同(tong)行業(ye)的(de)應(ying)用(yong)需求。

　　盡(jin)管(guan)新(xin)型技(ji)術不(bu)斷湧現，但光柵(zha)型近(jin)紅外分(fen)析儀(yi)憑(ping)借(jie)其(qi)結(jie)構穩(wen)固、數(shu)據可(ke)靠、維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)相對較(jiao)低的(de)特點(dian)，在(zai)許多要(yao)求(qiu)嚴苛(ke)的定量分(fen)析場合，依(yi)然(ran)是(shi)值(zhi)得(de)信賴的中(zhong)堅力(li)量。它詮釋(shi)了(le)經(jing)典(dian)光學(xue)與(yu)現代分(fen)析化學(xue)的(de)結合，持續為各行各業(ye)提(ti)供(gong)著(zhe)強(qiang)大(da)而精(jing)準(zhun)的(de)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li)。