迅速崛起的近紅外光譜分析技術(shù)

    近紅外這個波段內(nèi)的吸收光譜很寬，不像中紅外光譜那樣。后來采用的計量學(xué)，解決了這個問題，由此近紅外光譜技術(shù)快速發(fā)展起來。每一項科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都是一個從迂回到快速發(fā)展再到飽和的過程，這就是科技發(fā)展過程中所謂的S曲線。近紅外光譜技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾次這樣的S曲線。

    第一次是由于一些簡易型近紅外光譜儀的出現(xiàn)和Norris等人所做的工作，掀起了一個應(yīng)用的小高潮，主要應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品的分析。

    第二次是在80年代后期，計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動了分析儀器的數(shù)字化和化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展。通過化學(xué)計量學(xué)方法可以解決譜圖扁寬、不好分的問題，這使人們重新認(rèn)識了近紅外光譜的價值，各種領(lǐng)域的應(yīng)用研究陸續(xù)展開。

    第三次是由于光纖技術(shù)的介入，近紅外在線分析技術(shù)得以發(fā)展。

    科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都是這樣，每出現(xiàn)一個可借鑒的新技術(shù)就推動其向前發(fā)展一步。對于什么技術(shù)的應(yīng)用可以促進(jìn)近紅外技術(shù)的再次發(fā)展，是每個科研工作者應(yīng)該思考的問題。最近出來一種新技術(shù)－MEMS，就是“微型加工”技術(shù)，應(yīng)用這個技術(shù)，儀器可以做的非常小。MEMS的應(yīng)用，有望推動近紅外光譜分析技術(shù)的第四次發(fā)展。

    “三位一體”近紅外光譜技術(shù)

    現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)包括了近紅外光譜儀、化學(xué)計量學(xué)軟件和應(yīng)用模型三部分。所謂“三位一體”就是這三者的有機(jī)結(jié)合才能滿足快速分析的技術(shù)要求，缺一不可。近紅外光譜技術(shù)對于儀器國產(chǎn)化來說：

    第一，雖然該技術(shù)對儀器硬件的穩(wěn)定性要求比較高，但是國產(chǎn)儀器經(jīng)過努力是應(yīng)該可以達(dá)到的。

    第二，相關(guān)軟件并不復(fù)雜，我們完全有能力做。

    第三，建立模型需要很多數(shù)據(jù)，對于我國來說只是一個人力問題，我們是有條件的。所以我國完全有條件發(fā)展這項技術(shù)。

    近紅外光譜的應(yīng)用領(lǐng)域

    目前，近紅外光譜的市場不大。價錢就是一個原因，這是一個經(jīng)營理念的問題，儀器貴了賣不出去，賣不出去儀器就只能更貴，也是一個惡性循環(huán)。

    國外市場方面的情況要比較好。據(jù)了解，石化領(lǐng)域的在線近紅外分析應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)多了。但是他們也認(rèn)為要讓老廠接受還是有困難的。

    06年初，國家食品藥品監(jiān)督管理局（SFDA）通過招標(biāo)的方式訂購了總計超過300余臺進(jìn)口傅立葉變換近紅外光譜儀。財政部當(dāng)時加上后續(xù)的維護(hù)費，撥了共5億人民幣的資金，如果這5億元能夠用來發(fā)展我們自己的產(chǎn)品，國產(chǎn)近紅外儀器的穩(wěn)定性也能上去了（當(dāng)然時間進(jìn)度會有一些差異）。這個事情就是需要有很大的魄力。所以，中國儀器的問題還是重視不重視的問題，而5億人民幣對于我們的財政來說只是一個小數(shù)目。

    CCD為檢測器的近紅外光譜儀的研制

    第一，CCD最初是用在數(shù)碼照相機(jī)上的，產(chǎn)量極大，儀器成本是沒有問題的。第二就是近紅外技術(shù)對儀器硬件的穩(wěn)定性要求很高，CCD檢測器沒有移動部件，這個特點符合要求?？墒荂CD也有缺點，就是它的檢測波長范圍比較窄。

    目前這項研究已經(jīng)商品化了。現(xiàn)在主要做近紅外技術(shù)的應(yīng)用研究，這項技術(shù)雖然是從農(nóng)業(yè)上開始的，可是在石化領(lǐng)域發(fā)展得極快。我們也做過模型傳遞的研究工作，但是效果還不夠明顯。因為這項研究是要以儀器硬件為基礎(chǔ)的，我們不是一個做硬件的單位，我們的人才也不是做硬件的人才，所以完全用軟件來解決效果不是很好?，F(xiàn)在，我們在軟方法方面繼續(xù)開展更為深入的研究工作，如汽油調(diào)合模型的傳遞等。