近紅外光譜儀器的主要指標

 

　　一、波長範圍：

 

　　儀器的波長範圍是指近紅外光譜儀所能記錄的光譜範圍。對任何一台特定的近紅外光譜儀器，都會有其特定的光譜範圍，光譜範圍主要取決於儀器的光路設計、分光種類、檢測器的類型以及光源。通用型近紅外光譜儀器往往覆蓋了整個近紅外的光譜範圍12000-4000cm-1(800-2500nm)。

 

　　二、分辨率(Resolution)：

 

　　近紅外光譜儀的分辨率是指儀器對於緊密相鄰的峰可以分辨的*小波長間隔，表示儀器實際分開相鄰峰的能力，即ν/△ν或(λ/△λ),ν為兩峰中任一峰的波數，△ν為兩峰波數之差。它是*主要的儀器指標之一，也是儀器質量的綜合反映。

 

　　儀器的分辨率主要取決於儀器分光係統的性能。對於色散型儀器而言，其分辨率取決於分光後狹縫截取的波段精度，狹縫越小截取的波段越窄，分辨率越高。但隨之而來的是能量急劇下降，靈敏度不斷降低，為了兼顧檢出靈敏度，就不能讓狹縫無限製地縮小來提高分辨率，因此，要想讓色散型的儀器分辨率達到0.1cm-1，又能得到一張質量良好的譜圖是很困難的事。而對於傅裏葉型的近紅外光譜儀，由於有多路通過的特點，無狹縫的限製，因此儀器的分辨率僅取決於幹涉采樣數據點的多少，即取決於動鏡移動的距離，由於動鏡的移動由激光控製，因此可以很輕鬆地得到一張高質量、高分辨率的譜圖。

 

　　三、準確性(Accuracy)：

 

　　近紅外光譜儀的準確性包括波長準確性和光度準確性兩部分。

 

　　波長準確度指測定時儀器顯示的波長值和分光係統實際輸出的單色光的波長值之間的符合程度。波長準確度一般用波長誤差，即上述兩值之差來表示。由於近紅外分析是用已知樣品所建立的模型來分析未知樣品的，如果儀器的波長準確度不能保證，則不同測定光譜就會因儀器波長的移動(即X軸發生了平移)，而使整組光譜數據產生偏移，進而造成分析結果的誤差。因此保證波長準確度不僅是近紅外光譜儀能夠準確測試樣品的前提，也是保證分析結果準確的前提，更是保證模型能夠準確傳遞的前提。儀器的波長準確度主要取決於其光學係統的結構，此外還會受到環境溫度的影響。濾光片型近紅外光譜儀和色散型近紅外光譜儀受其關心光學係統結構的限製，其波長準確度較低，使用中需要經常用已知波長且性質穩定的標準物質對儀器進行校正。相比之下，傅裏葉近紅外光譜儀的光學係統結構簡單，幹涉儀單色性能好的氦-氖幹涉係統作為采樣標尺，且內部一般還裝有波長校準係統，因此儀器的波長準確度一般都非常高。

 

　　光度準確性指儀器對某物質進行測量時，測得的光度值與該物質真實值之差。儀器ideas光度準確性主要由檢測器、放大器、信號處理電路的非線性引起，在光譜圖中表現為Y軸的誤差，通常直接影響近紅外定量分析結果的準確性。

 

　　四、精密度(Precision)：

 

　　精密度反映不同次實驗的重現程度，但不一定是正確值。近紅外光譜儀的波長精密性是體現儀器穩定性的*重要指標。波長精密度又被稱為波長重複性，是表征對同一樣品進行多次掃描測定時，樣品光譜峰位置的差異或重複性。通常用規定的測試條件下，對某一樣品多次測量所得到的譜峰波長的標準差來表示。波長精密度主要取決於儀器光學係統的可動部件越少，儀器的波長精密度越高。

 

　　五、軟件功能以及數據處理能力：

 

　　軟件是現代近紅外光譜儀器的重要組成部分，軟件一般由光譜采集軟件和化學計量學處理軟件兩部分組成。光譜采集軟件通常由儀器的設計所決定，而化學計量學軟件和使用者的日常工作關係密切。光譜化學計量學軟件一般由譜圖的預處理、建立定性或定量校正模型和未知樣品的預測三大部分組成。不同公司的儀器裝載的化學計量學軟件差異較大。有些軟件的智能化程度較高，可以推薦*佳主成分維數等指標，適合初學者和從事科研的科學工作者使用;有些軟件的智能化程度則差些，僅僅適合經驗豐富的使用者。