现代近红外光谱分析的信息处理技术研究.pdf
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1、 129 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT0 引言近红外光谱分析技术由于自身具有操作方便、分析效率高以及无污染等优势,在当前的化学计量分析中拥有良好的发展空间,受到了很多专家学者的青睐,在计算机技术以及智能化技术的发展驱动下,近红外光谱信息处理精准性也在不断提升,并在社会的生活与生产中得到了全面的应用,并在应用中发挥了自身的最大效能。1 现代近红外光谱分析信息处理技术综述1.1 发展综述近红外光谱是一种电磁波,其处于中红外光谱与可见光谱之间,有关检测机构将近红外光谱的波长设定为780-2526nm,英国物理学家赫谢耳首次
2、发现了近红外光谱,这一发现,也是近代学者对于非可见光领域进行探索现代近红外光谱分析的信息处理技术研究何振宇,王骏立(国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230027)摘要:现代近红外光谱分析技术是当前化学分析领域中最受关注的新型技术之一,在食品安全、化工纺织以及工农业领域有着广泛的应用,并在应用过程中,帮助该行业取得了良好的发展效果。基于此,本文将对现代近红外光谱的信息处理技术进行分析与研究,本文首先对近红外光谱分析性处理技术进行综述,其次对现代近红外光光谱分析技术进行分析,以供参考与借鉴。关键词:近红外光谱;电磁波;分析技术;光谱数据中图分类号:TN211文献标志码:A文章编号:1672-47
3、39(2024)01-0129-03Research on Information Processing Technology of Modern Near Infrared Spectroscopy AnalysisHE Zhenyu,WANG Junli(National University of Defense Technology,Hefei 230027,China)Abstract:Modern near infrared spectroscopy analysis technology is one of the most concerned new technologies
4、in the field of chemical analysis,which has been widely used in food safety,chemical textiles,industry and agriculture,and has helped the industry achieve good development results in the application process.Based on this,this paper will analyze and study the information processing technology of mode
5、rn near-infrared spectroscopy.Firstly,this paper summarizes the analytical processing technology of near-infrared spectroscopy,and then analyzes the analytical technology of modern near-infrared spectroscopy for reference.Keywords:near infrared spectrum;electromagnetic wave;analytical techniques;spe
6、ctroscopic data的重要一步,十九世纪三十年代初期,热电偶的发明,从侧面验证了近红外光与可见光之间存在相似的光学性质。并没有在当时得到有效的应用。上个世纪伊始,研究学者通过摄谱的方式对有机化合物的近红外光进行试验,同时对光谱特征进行阐述,这足以证明近红外光谱可以成为一种信息处理方式,但是由于上个世纪的科学技术水平尚不发达,研究学者无法对近红外光进行深度研究,从而导致该项分析技术并没有在上个世纪得到充分的应用。20 世纪 80 年代开始,近红外光谱分析信息处理技术开始被越来越多的技术人员所关注,随着高强度光源以及固态高灵敏探测器的发展,为近红外光谱分析信息处理技术的研究与应用提供了强
7、有力的硬件支持。同时,化学计量学理念的发展也为复杂光谱信息的提取以及分离提供了可行性支持,近红外光谱分析处理技术已然可以进行实用,这也使得该项信息处理技术在当时的学术界得到了充分的研究,这也为该项技术成为独立的信息分析技术奠定了坚实的基础。近红外光谱的研究工作在我国的发展时间相对较晚,与西方国家相比较而言,在时间上我国已然落后许多,上个世纪七十年代及八十年代,我国曾掀起两次近红外光谱收稿日期:2023-12-25作者简介:何振宇(2001.07-),男,汉族,陕西西安人,本科,研究方向:识别算法设计。130 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1
8、月IT REPORT研究高潮,但是由于起步较晚,在研究中,研究人员缺少数据模型以及基础理论,这也使得我国并没有取得相对较为显著的应用效果。当前,随着我国科学技术的不断发展与完善,我国科研学者对于近红外光谱分析技术的研究进度得到了质的飞跃,同时在光谱检测仪器研究方面取得了巨大的成功1。1.2 近红外光谱分析技术特征近红外光谱分析技术是一门独立的信息处理技术,在我国各项研究领域中都有着不错的应用。该项技术与其他的化学分析技术对比而言,前者具有以往化学分析技术所不具备的技术优势。第一,近红外光谱分析技术可以进行多组同步检测。工作人员会通过全光谱扫描,来对样本中含有的化学成分信息进行统一采集,同时拟建
9、数学模型,并将统一采集的信息输入值数学模型之中,由数学模型对化学成分进行计算。第二,样本在采集之前不需要工作人员对其进行事前处理,近红外光谱的散色范围相对较大,且光谱穿透性较强,这也使得近红外光谱分析借助可以在漫反射技术的支持下,对样本进行检测,从而有效的精简样品测定的流程,减少测定时间,提高测定效率。第三,近红外光谱信息分析技术不会对样本产生破坏,技术人员借助该项技术只是对样本的光谱信息进行获取,并不会对样本进行切割或是溶解,所以不会对样本造成任何消耗。同时也不会对样本的外观造成不良影响,亦不会对样本的结构进行改变。该项技术特征在生物样本研究过程中具有明显优势,能够在一定程度上促进生物样本研
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