近紅外
光譜（Near Infrared，NIR）是介于可見光（Vis）和中紅外（MIR）之間的電磁輻射波，美國
材料檢測協(xié)會（AST M）將近紅外光譜區(qū)定義780-2526nm的區(qū)域，是人們在吸收光譜中發(fā)現(xiàn)的第一個非可見光區(qū)。近紅外光譜區(qū)與有機分子中含氫基團（OH、NH、CH）振動的合頻和各級倍頻的吸收區(qū)一致，通過掃描樣品的近紅外光譜，可以得到樣品中有機分子含氫基團的特征信息，而且利用近紅外光譜技術(shù)分析樣品具有方便、快速、高效、準確和成本較低，不破壞樣品，不消耗化學試劑，不污染環(huán)境等優(yōu)點，因此該技術(shù)受到越來越多人的青睞。
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@{rk p K_{f6c < 應用1.近紅外光譜儀在血液成分含量分析中的應用 血液成分無創(chuàng)檢測技術(shù)一直是近年來生物醫(yī)學傳感領(lǐng)域的研究熱點。其中，近紅外光譜法以其快速、無創(chuàng)、成本低等優(yōu)點，獲得了廣泛的應用，是血液成分無創(chuàng)檢測的重點發(fā)展方向。相對于有創(chuàng)血液成分檢測針對血清，血漿或
模擬樣品展開而言，近紅外主要是全血為光譜檢測樣本。天津大學精密學院的李 剛等在海洋
光學的NIR512近紅外光譜儀基礎(chǔ)上開展了多光程長建模方法檢測血液成分含量的研究。采用NIR512光譜儀，光譜范圍在900nm-1700nm，光譜分辨率(FWHM)為3nm，探測器的信噪比為4000:1. 采用海洋光學的QP400光纖來傳導可見和近紅外的測量光。通過螺旋進給微位移機構(gòu)來改變光程長，位移范圍為0-25mm。微位移精度為0.001mm。樣品池采用超薄有機
玻璃，內(nèi)徑35mm。底部透光。李 剛等對30多個樣品，采用單光程建模和多光程建模兩種方法，對血液中6個主成分(谷丙、肌酐、葡萄糖、總膽固醇、甘油三酯和尿素氮)進行分析。發(fā)現(xiàn)多
波長建模的預測誤差除膽固醇外都均比單光程建模小，提高了血液分析的精度。
w17\ \[ -wH#B <' 應用2.通過積分球和近紅外光譜儀檢測有害氣體來自愛爾蘭的Eamonn Hawe, Elfed Lewis和Colin Ftzpatrick等人研究發(fā)現(xiàn)，可以采用涂有特氟龍(Spectralon)的漫反射材料和海洋光學的近紅外NIR512光纖光譜儀對二氧化碳進行了測量試驗。并將測量結(jié)果和Quintox氣體分析儀進行了對比。其試驗裝置如圖所示，氣體由右邊端口進入積分球，左邊端口接超常帶寬的自發(fā)輻射廣源，上邊的端口是將氣體引入一個氣體分析儀，下邊接入
光纖，通過光纖將漫反射的光接入NIR512光譜儀。
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'b:e`2fl 圖1不同光程長人全血近紅外吸收譜圖
r(y1^S9!8 LZch7Xe3 
8/,m8UOY 圖2試驗裝置圖
*%l&'+ XSyCT0f08 不同的氣體在近紅外波段具有不同的吸收峰，而吸收峰的變化可以體現(xiàn)出當前測量氣體的濃度，同時近紅外光譜本身也可以作為一種識別氣體的方法，而積分球的引入則大大的簡化了
光學設計的復雜度，減少了繁雜的
透鏡和
鏡片設計。此外該積分球內(nèi)部圖層也可適用于紫外波段的漫反射，配合海洋光學的紫外波段的光譜儀可以進行紫外吸收方面的測量試驗。而且這個裝置也可引伸到一氧化碳，氨氣，氫氣等氣體的檢測。
6F6[w? ]sjYxe 參考文獻：
1sl^+)z 8 李 剛、劉玉良、林凌、王焱，采用多光程長建模方法檢測血液成分含量，分析化學研究簡報， 2007 10(35).10, 1495-1498Eamonn Hawe, Elfed Lewis, Colin Fitzpatrick, Hazardous gas detection with an integrating sphere in the near-infrared, dept. of Electronic and Computor Engineering,University of Limerick, Journal of Physics: Conference Series 15(2005) 250-255
