近（jìn）紅外光譜分（fèn）析技術（Nearinfraredreflectancespectroscopy，簡（jiǎn）稱NIRS）是20世紀70年代興起的一種新（xīn）的成分分析技術（shù）。該（gāi）技術（shù）首先由美國農（nóng）業部（USDA）的Norris開（kāi）發，最早用於穀（gǔ）物中水分、蛋白質的測定（dìng）。20世紀80年代中後期，隨著計算機技術的發展和化學計量學研究的（de）深入，加之近紅外光譜儀器製造技術（shù）的日趨完善，促進了近紅外光譜分析技術的極大發展。

近（jìn）紅外光（guāng）譜的波長範圍是780～2500nm，通常分為近紅外短波區（780～1100nm，又稱（chēng）Herschel光（guāng）譜區）和近紅外長波區（1100～2500nm）。近紅外光譜源於有機物中含氫基團，如OH、CH、NH、SH、PH等振動光譜的倍頻及合頻吸收，以漫反射方式獲得在近紅外區的吸（xī）收光譜，通過主成分分析、偏最小二乘法、人工神經網等化學計量學的手段，建立物質光譜與待測成分含量間的（de）線性或非線性模型，從（cóng）而實現用物質近紅外光譜（pǔ）信息對（duì）待（dài）測成分含量的快（kuài）速計算。

1、近（jìn）紅外光譜法（fǎ）的特點

1.1、近紅外（wài）光譜分析的優點

①簡（jiǎn）單（dān），無繁瑣的前處理且不消耗樣品；

②快速（sù）；

③光（guāng）程的精確度要求不高；

④所用光（guāng）學材料便（biàn）宜（yí）；

⑤近紅外短波區域的（de）吸光係數小，穿透（tòu）性高，可用透射模式直接（jiē）分析（xī）固體樣品；

⑥適用於近（jìn）紅外的光導纖維（wéi）易得，利用光纖（xiān）可實現在線分析和（hé）遙測；

⑦高效，可同時完成多個樣品（pǐn）不同化學指標的檢測；

⑧環保，檢測過程無汙染；

⑨儀器的構造比較簡單，易於維護；

⑩應用廣泛，可不斷拓展檢（jiǎn）測範圍。

1.2、近紅外光譜分（fèn）析的缺點

近紅外也有其固有的缺點：

①由於測定的是倍頻及合頻吸收，靈敏度差，一般要求檢測的含量＜1%；

②建模難度大，定標（biāo）模型的適用範圍、基礎數據的準確（què）性即選擇計量（liàng）學方法的合理性，都將直接影響最終的分析結果。

2、近紅外光譜儀的典型（xíng）類（lèi）型及進展

NIRS儀器一般由光（guāng）源、分光係統、樣品池、檢測器和數據處（chù）理5部分構成。根據分光方式，NIRS儀器（qì）可分為：

①濾（lǜ）光片型，分為固定濾光（guāng）片和可（kě）調濾光（guāng）片（piàn）兩種，其設計簡單、成本低、光通量大、信號記錄快、堅固耐用，但隻能在單一波長下測定，靈活性差。

②掃描型近紅外光譜儀，分光原件可以是棱鏡（jìng）和光柵，該（gāi）類儀（yí）器可進（jìn）行全譜掃描、分辨率較高、儀器價格適中、便（biàn）於維護；缺點是光柵的機械（xiè）軸易磨損，抗振性較差，不適合在線分析。

③傅（fù）裏葉變換近紅外光譜儀，是20世紀80年代以來的主導產品，其掃（sǎo）描速度（dù）快、波長精度高、分辨率好，短時（shí）間內可進行多次掃描，信噪比和測定靈敏度較高，可對樣品中的微（wēi）量成分進行分析，但幹涉儀中有移動性部（bù）件，需較穩定的工作環境，定性和定量分析采用（yòng）全譜校正技術。

④固定光路多通道檢測近（jìn）紅外光譜儀，是20世紀90年代新發展的一類（lèi）NIRS儀器，采用全（quán）息（xī）光柵分（fèn）光，加之檢測器的通道數達1024或2048個，可得很好的分辨率（lǜ），全譜（pǔ）校正，可進行定性和定量分析。儀器光路固定，波長精度（dù）高和重現性得到保證，而且無移動部件，其耐久性和可靠性都得（dé）到提高，適合現場分析和（hé）在線分析。

⑤聲光可調濾光器近紅外光譜，被認為是20世紀90年代NIRS最突出的進展（zhǎn），其分光器件（jiàn）為聲光可調濾光（guāng）器，根據各向異性雙折射晶體的聲光衍射（shè）原理，采用具有較（jiào）高的聲光（guāng）品質因素和較低的聲衰（shuāi）減的雙折射晶體製成分光器件，無機械移動部件，測量速度快、精度高、準確性好，可以長時間穩定的工（gōng）作（zuò），且可以消除光路中各種材料的吸收、反（fǎn）射等幹擾。