一、近紅外光譜的信號特征

    在近紅外光譜分析中，信號特征決定于近紅外輻射的物理特征，并決定了近紅外光譜儀器應(yīng)用的光源、檢測器與光學(xué)材料。

1.在3000K左右的色溫下近紅外譜區(qū)的黑體輻射效率很高，因此近紅外譜區(qū)的光源比中紅外譜區(qū)的光源要方便得多，一般用鹵素?zé)簟?/span>

2.近紅外譜區(qū)的檢測效率很高，常用的測光材料是半導(dǎo)體材料，如Si、PbS以及InAs、InSb等，但在該區(qū)內(nèi)溫度引起的熱噪聲很大，因此這類檢測器應(yīng)該在液氮下工作，或者進(jìn)行半導(dǎo)體制冷以保持較低的恒定溫度。

3.適用于近紅外譜區(qū)的光學(xué)材料比中紅外譜區(qū)多得多，，特別是一些透紅外的玻璃，在近紅外區(qū)有良好的光學(xué)性能與物理性能，價格又比較便宜，這就使近紅外區(qū)儀器的造價下降。

二、近紅外光譜的應(yīng)用特征

1. 近紅外光譜的應(yīng)用范圍

    近紅外光譜主要是有機(jī)分子的倍頻與合頻吸收光譜，與中紅外光譜一樣，該譜區(qū)也能夠得到分子的結(jié)構(gòu)、組成、狀態(tài)的信息，而且從近紅外反射光譜還能得到樣品的密度、粒度、高分子物的聚合度及纖維的直徑等物質(zhì)的物理狀態(tài)信息。

2. 近紅外光譜分析的樣品狀態(tài)

    有機(jī)物近紅外光譜帶重疊與吸收強(qiáng)度弱的特點(diǎn)給分析帶來了困難：用于定量分析其檢測限比中紅外區(qū)的定量分析差1～2個數(shù)量級，用于結(jié)構(gòu)分析因信息量小及譜峰重疊嚴(yán)重，也不如中紅外區(qū)。但是吸收強(qiáng)度弱也給分析帶來方便。例如：農(nóng)業(yè)樣品不需要經(jīng)過化學(xué)等預(yù)處理直接進(jìn)行分析，可以用長光徑的樣品池分析樣品，光徑的誤差對分析的影響較小，粘度較大的樣品也可以在近紅外區(qū)進(jìn)行流動分析。

3. 近紅外光譜分析的信息處理

    倍頻、合頻吸收帶比基頻吸收帶寬得多，這使得多組分樣品的近紅外光譜中不同組分的譜帶、同一組分中不同基團(tuán)的譜帶以及同一基團(tuán)不同形式的倍頻、合頻譜帶發(fā)生嚴(yán)重的重疊，從而使近紅外光譜的圖譜解析異常困難。這也是近紅外光譜在光譜分析中長期未受到重視的原因。復(fù)雜樣品近紅外光譜分析的信息提取主要依靠化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理才能實(shí)現(xiàn)。

4. 近紅外漫反射光譜分析

    因?yàn)槲矬w對光的散射率隨波長的減少而增大，近紅外譜區(qū)光的波長比中紅外區(qū)短，其散射的效率比中紅外區(qū)高，因此近紅外譜區(qū)適合做漫反射光譜或散射光譜分析，可以得到較高的信噪比和較寬的線性范圍。近紅外分析可以檢測各種類型的樣品，除了可檢測一般氣體、液體、固體樣品外，還可以用近紅外漫反射光譜檢測粉末樣品、纖維樣品、糊狀樣品、乳類肉類樣品等。利用近紅外光譜的信息量豐富、圖譜的穩(wěn)定性高、取得圖譜比較容易、漫反射光譜分析不需要對樣品做任何化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn)，如果再加上傅立葉光譜儀的信息多通道傳輸，收集一個樣品的近紅外漫反射光譜相當(dāng)容易。這幾個優(yōu)點(diǎn)的綜合，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以克服從復(fù)雜背景中提取微弱信息的困難，從而使傅立葉變換近紅外漫反射光譜分析成為一種極有發(fā)展前途的光譜技術(shù)。

5. 近紅外光導(dǎo)纖維用于實(shí)時分析

    用近紅外光譜分析樣品時，所用的溶劑和制樣技術(shù)與中紅外區(qū)不同，近紅外譜區(qū)的儀器技術(shù)比中紅外譜區(qū)簡單，目前，在近紅外譜區(qū)有高透過率的光導(dǎo)纖維已經(jīng)商品化，這對于一些不能直接檢測的樣品（如有毒樣品）提供了測試的方便，也給實(shí)時分析提供了條件。