近红外技术的物理原理及应用研究

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摘要：近红外技术是20世纪90年代以来发展最快、最引人注目的用于分析测试行业的一门新技术。对于近红外技术而言，一般取得样品光谱数据后可立即得到定性或者定量的分析报告,而且只通过一张光谱图就可以计算出样品的各种组成或性质数据。该文简要介绍了近红外技术的基本原理、发展历程和技术特点；并介绍了该技术在茶叶、烟草、奶制品、制药等生活生产方面的应用和前景展望。55192

毕业论文关键词：近红外技术，分析测试，基本原理，实际应用

Abstract：Near infrared technology is the fastest growing and the most striking a new technology used to analyze the test field since the 1990s.For near infrared technology,generally could achieve date quantitative or qualitative analysis immediately after obtaine sample spectra,and only through a spectrum of various samples can calculate all kinds of composition or properties date of the samples.This paper briefly introduces the basic principle of near infrared technology,development history and technical characteristics;also introduce the technology’s practical application such as tea,tobacco,dairy products,pharmaceutical production and prospect of application.

Keywords：Near infrared technology,Analyze the test field,Basic principle, Practical application

1 引言 4

2 红外线的物理基础 4

2.1 红外线的发现与本质 4

2.2 红外线的划分方式 4

2.3 常见的红外辐射源 5

2.4 红外线的重要特性 7

3 近红外技术的基本原理和发展历程 7

3.1 近红外技术的工作原理 8

3.2 近红外技术的测定过程 8

3.3 近红外技术的仪器分类 11

3.4 近红外技术的发展历程 11

4 近红外技术的应用 12

4.1 近红外光谱技术在茶叶上的应用研究 12

4.2 近红外光谱技术在烟草行业的应用 13

4.3 牛奶及其制品营养成分检测 14

4.4 近红外光谱技术制药领域的应用 16

5 近红外技术的特点 17

5.1 近红外分析技术的优越性 17

5.2 近红外分析技术的不足 17

结论 18

参考文献 19

致谢 20

1 引言

波长范围介于可见光(VIS)与中红外(MIR)区之间的电磁波称为近红外光(Near Infrared 简称NIR), 是科学家最早发现的非可见光区域。目前国际上通行的标准一般将近红外光谱区定义为波长780—2526nm的光谱区。

近红外谱区的信息主要来自于有机物中的含氢基团(如C—H、O—H、N—H和C=O)的分子内部原子间振动的倍频与合频的信息,信息量很丰富。这是近红外光谱分析的基础，也是可用于分析的化合物的前提条件。该倍频及和频跃迁几率很低，但在近红外光谱区的有机物被表示为倍频和频率的吸收，消光系数较弱，造成严重重叠的频段。所以从中提取近红外光谱的信息基本属于微弱信息，必须利用现有的光机技术、计算机技术为后期处理所需的各种信息提供条件。因为几乎所有的主要结构和有机物质的组合物可以在近红外光谱信号的光谱稳定性的发现，很容易获取的光谱，因此近红外光谱法(NIRS)被誉为分析的巨人。