近紅外光譜（pǔ）分析技（jì）術（Nearinfraredreflectancespectroscopy，簡稱NIRS）是20世紀70年（nián）代興起的一種新的成（chéng）分分析（xī）技術。該技術首先由美國（guó）農業部（USDA）的Norris開（kāi）發，最早用於穀物（wù）中水分、蛋白質的測定。20世紀（jì）80年代中後期，隨（suí）著計算（suàn）機技術的發展和化學計（jì）量學研究的深入，加（jiā）之近（jìn）紅外光譜儀器製造技術的日趨完善，促進了近紅外光譜分（fèn）析技術的極大發展。

近紅外光譜的波長範圍是780～2500nm，通常分為近紅外短波區（780～1100nm，又稱Herschel光譜區）和近紅（hóng）外長波區（1100～2500nm）。近紅外光譜源於有機物中含氫基團，如OH、CH、NH、SH、PH等振（zhèn）動光譜的倍頻及合頻（pín）吸收，以漫反射方式獲得（dé）在近紅外區的吸收光（guāng）譜，通過主成分分析、偏最小二乘法、人工神經（jīng）網等化學計量學的手段，建立物質光譜與待測成分含量（liàng）間的（de）線性或非線性模型，從而實現用物（wù）質近紅外（wài）光（guāng）譜信息對待測成（chéng）分含量的快速計算。

1、近（jìn）紅外光譜法的特點

1.1、近（jìn）紅（hóng）外光譜分析的（de）優點

①簡（jiǎn）單，無繁瑣的前處理且不消耗（hào）樣品；

②快速；

③光程的精（jīng）確度要（yào）求不高；

④所用光學材料便宜；

⑤近紅外短波區域的吸光係數小，穿透性高，可用透射模式直接（jiē）分析固體樣品；

⑥適用於（yú）近紅外（wài）的光導纖維（wéi）易（yì）得，利用光纖可實（shí）現在線分析和遙測；

⑦高效，可同時完成多個樣（yàng）品不同化學指標的檢測；

⑧環保，檢測過程無汙染；

⑨儀器的構造比較簡單，易於維護；

⑩應用廣泛，可不斷拓展檢測範圍。

1.2、近紅外光譜分析的缺點

近紅外也（yě）有其固有的缺點：

①由於測定的是（shì）倍頻及合頻吸收，靈敏度差，一般要求檢測的含（hán）量＜1%；

②建模難度大，定標模型的適（shì）用範圍、基礎數據的準確（què）性即選擇計量學（xué）方法的合（hé）理性，都將直接影響最終的分析結果。

2、近紅外（wài）光譜（pǔ）儀的（de）典型類型及進展

NIRS儀器一（yī）般（bān）由光源、分光（guāng）係（xì）統、樣品池、檢測器和數據處理5部（bù）分（fèn）構成。根（gēn）據分光方（fāng）式（shì），NIRS儀（yí）器可分為：

①濾光片型，分為（wéi）固定濾光片和可調濾光片兩種，其設計簡單、成本（běn）低、光通量大、信號記錄快、堅固耐用，但隻能在單一波長下測定，靈活性（xìng）差。

②掃描型近紅外光譜儀，分光原件可以是（shì）棱鏡和光（guāng）柵，該類儀（yí）器可進行全譜掃描、分辨率較高、儀器價格適中、便於維護；缺（quē）點是光柵的機械軸易磨損（sǔn），抗振性較差，不適合在線（xiàn）分析。

③傅裏葉變（biàn）換近紅外光譜儀，是20世紀80年代以來的主（zhǔ）導產品，其（qí）掃描速度快、波長（zhǎng）精度高、分辨率好，短時間內（nèi）可進（jìn）行多次掃描，信噪比和測定靈敏（mǐn）度較高，可對樣品中（zhōng）的微量成分進行分（fèn）析，但幹涉儀中有移動性部件，需較穩（wěn）定的工作環境，定性和（hé）定量分析采（cǎi）用全譜校正技術。

④固定光路多（duō）通道檢測近紅外光譜儀，是20世紀90年代新發（fā）展的一（yī）類NIRS儀器，采用全息光柵分光（guāng），加（jiā）之檢測器的（de）通道數達1024或2048個，可得很好的分辨率，全譜校正（zhèng），可進（jìn）行定性和定量（liàng）分析。儀器光路（lù）固定，波長精度高和重現性得到保證，而且無移（yí）動部件（jiàn），其耐久性和（hé）可靠性都得到提高，適合現場分析和在線分析。

⑤聲（shēng）光可調濾光器近紅外光譜，被認（rèn）為是20世紀90年代NIRS最突出的進展，其分光器件為（wéi）聲光可調濾光器，根據（jù）各向異性（xìng）雙折射晶體的聲光衍射原理，采用具有較高的聲光品質因素和較低的聲（shēng）衰減的雙折（shé）射晶體製成分光器件，無機械移動部件，測（cè）量速度快、精（jīng）度高、準（zhǔn）確性好，可以長時間穩定的工作，且（qiě）可以消（xiāo）除光路中各種材料的（de）吸收、反（fǎn）射等幹擾。