盡管近紅外
光譜不屬于特別靈敏的分析技術(shù),但由于該技術(shù)具有不需要樣品預(yù)處理的特點(diǎn),其非常適合于過(guò)程監(jiān)測(cè)、
材料科學(xué)和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。
vC/[^ `kN#4p 過(guò)去十年近紅外光譜技術(shù)新進(jìn)展
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JH[ zxZtz 專(zhuān)家們認(rèn)為近紅外光譜技術(shù)最新進(jìn)展主要是新
成像系統(tǒng)和儀器的小型化。
w3*-^: ?j T*q"N?/4 Pierre Dardenne是比利時(shí)瓦隆農(nóng)業(yè)研究中心的部門(mén)主任,他認(rèn)為近紅外技術(shù)的兩大進(jìn)展是高光譜成像和便攜式儀器。Gary McGeorge是百時(shí)美施貴寶公司(bristol-myers squibb)的高級(jí)首席科學(xué)家,他贊同Dardenne關(guān)于高光譜成像重要性的觀(guān)點(diǎn)!俺上窆庾V儀和高光譜成像儀的商品化和應(yīng)用是近紅外領(lǐng)域過(guò)去十年的顯著性變革”,他說(shuō),“成像技術(shù)可以給出藥物中成分的微觀(guān)分布信息,為進(jìn)一步了解該藥物的功效提供幫助!
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[2U McGeorge指出,這些成像儀器除了用于藥品分析外,還可與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)合用于農(nóng)業(yè)和食品加工領(lǐng)域。他說(shuō):“如果分析時(shí)只需要幾個(gè)
波長(zhǎng),這些成像系統(tǒng)可以在幾秒鐘之內(nèi)得到實(shí)時(shí)的圖像,這在以前是不可能的事!
J>S3sP Sg*0[a3z Benoit Igne是葛蘭素史克(GSK)公司的首席科學(xué)家,也是近紅外光譜學(xué)會(huì)(Council for Near-Infrared Spectroscopy)主席當(dāng)選人,他認(rèn)為主要的進(jìn)展是近紅外系統(tǒng)的小型化。他說(shuō):“過(guò)去5–10年,近紅外最重要的進(jìn)展是市場(chǎng)上存在的低成本、小型、專(zhuān)用儀器,它們可以替代大型儀器用于研發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)和生產(chǎn)等場(chǎng)合!盉enoit Igne認(rèn)為微型FT-NIR、MEMS-NIR、LVF-NIR可用于先前研究級(jí)儀器所應(yīng)用的領(lǐng)域,例如實(shí)時(shí)分析、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和過(guò)程控制。他補(bǔ)充說(shuō):“這類(lèi)儀器的低成本特點(diǎn),甚至允許儀器在出現(xiàn)故障時(shí)換一臺(tái)新儀器,而不是維修,具備完全顛覆傳統(tǒng)儀器生命周期的能力!
=F%RLpNU4 v1[_}N9f>H 局限與挑戰(zhàn)
%I4zQiJ% <ZPZk'53<f 下面專(zhuān)家們將討論當(dāng)前光譜學(xué)家在研發(fā)和使用近紅外光譜技術(shù)時(shí)所面臨的主要挑戰(zhàn),包括該技術(shù)的局限性以及使用該技術(shù)的困難性。
J0<p4%Cf jPu5nwvUV> Benoit Igne說(shuō):“使近紅外光譜這么令人關(guān)注,同時(shí)也是使其難以應(yīng)用的原因是近紅外光譜對(duì)樣品的基體非常敏感。”他指出,除非建立的
模型經(jīng)過(guò)認(rèn)真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,否則所建立的模型極易受樣品基體的影響,例如樣品的顆粒度、密度、濕度和溫度,而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作通常需要大量的時(shí)間、精力和資金。Benoit Igne接著說(shuō):“我們需要繼續(xù)做工作,以深入了解漫反射和透射的吸收和散射特性,以開(kāi)發(fā)出更有效的算法來(lái)消除基體對(duì)光譜的影響,從而提高模型的穩(wěn)健性!
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