未來近紅外光譜儀器將朝著小型化、便攜式、現(xiàn)場化方向發(fā)展

現(xiàn)代近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換和聲光可調(diào)濾光器(AOTF)四種類型。光柵色散型儀器根據(jù)使用檢測器的差異又分為掃描式和固定光路兩種。在各種類型儀器中，光柵掃描式是最常用的儀器類型，采用全息光柵分光、PbS 或其他光敏元件作檢測器，具有較高的信噪比。由于儀器中的可動(dòng)部件(如光柵軸)在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問題，從而影響光譜采集的可靠性，不太合適于在線分析。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)儀器逐漸向集成化、小型化方面發(fā)展，這一轉(zhuǎn)變除了科技的進(jìn)步之外還有現(xiàn)實(shí)的市場需求。光譜儀器作為現(xiàn)代社會(huì)必不可少的精密檢測儀器，廣泛運(yùn)用于環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，基于現(xiàn)代社會(huì)需要檢測的項(xiàng)目越來越多，同時(shí)也面臨著不同的檢測環(huán)境，因此對光譜儀器現(xiàn)場檢測方面以及小型化上的需求愈發(fā)旺盛。

小型近紅外光譜儀器具有低價(jià)、靈活、穩(wěn)定、集成系統(tǒng)容易調(diào)整、即插即用等優(yōu)勢;而在光譜分辨率、掃描范圍、靈敏度、長期穩(wěn)定性、可靠性、精確性、儀器標(biāo)準(zhǔn)化等方面還存在著很多不足。小型近紅外光譜儀的發(fā)展機(jī)會(huì)主要在于現(xiàn)場檢測、消費(fèi)者相關(guān)市場、工業(yè)4.0和過程分析、簡單應(yīng)用、可以使用第三方軟件等方面;而威脅主要來自于大品牌以及眾多同類產(chǎn)品的競爭對手、用戶對近紅外的接受程度、一些失敗事例會(huì)打擊用戶對近紅外的信息。

傳統(tǒng)的光譜儀器不僅體積較大，而且還需要對某些樣品進(jìn)行前處理之后才能進(jìn)入分析步驟，此外對工作環(huán)境也有嚴(yán)格要求，需要專業(yè)的分析人員來完成分析。與之相比小型化的光譜儀首先在體積上占據(jù)絕對優(yōu)勢，方便攜帶而且不占地方。除此之外還有檢測速度快，適用于現(xiàn)場檢測等特點(diǎn)。

由于近紅外光譜分析技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，使得近紅外光譜儀器具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：更側(cè)重光譜的信噪比，弱化光譜的分辨能力;豐富的光譜預(yù)處理算法，有效彌補(bǔ)儀器的一些硬件設(shè)計(jì)弱點(diǎn);化學(xué)計(jì)量學(xué)與應(yīng)用模型的結(jié)合，擬合能力強(qiáng)大，讓儀器光譜更加相對化，儀器無需完成所謂的標(biāo)準(zhǔn)化光譜。

據(jù)報(bào)道顯示上世紀(jì)后期已有強(qiáng)烈的光譜儀器小型化、便攜式、現(xiàn)場化的需求，并已出現(xiàn)光譜儀器小型化的潮流，研發(fā)小型化光譜儀器成為各國科技、產(chǎn)業(yè)部門的關(guān)注重點(diǎn)。

通過市場需求越來越大可以預(yù)料在今后的發(fā)展中光譜儀器的應(yīng)用范圍將更加廣泛，而且也會(huì)孕育一些新的市場需求，因此會(huì)有一些更加新穎的光譜技術(shù)和光譜儀器應(yīng)運(yùn)而生，也相信除了小型化這一發(fā)展潮流之外也將出現(xiàn)其他潮流。