「近紅外光譜儀的性能指標(biāo)」

1、近紅外光譜儀器的主要性能指標(biāo)北京英賢儀器銷售工程師王燕嶺在近紅外光譜儀器的選型或使用過程中,考慮儀器的哪些指標(biāo)來滿足分析的 使用要求,這是分析工作者需要考慮的問題.對(duì)一臺(tái)近紅外光譜儀器進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí), 必須要了解儀器的主要性能指標(biāo),下面就簡(jiǎn)單做一下介紹.1、儀器的波長(zhǎng)范圍對(duì)任何一臺(tái)特定的近紅外光譜儀器,都有其有效的光譜范圍,光譜范圍主要取決于儀器的光路設(shè)計(jì)、檢測(cè)器的類型以及光源.近紅外光譜儀器的波長(zhǎng)范圍通 常分兩段,7001 100 nm的短波近紅外光譜區(qū)域和 1 1 002500 nm的長(zhǎng)波近 紅外光譜區(qū)域.2、光譜的分辨率光譜的分辨率主要取決于光譜儀器的分光系統(tǒng),對(duì)用多通道檢測(cè)器的儀器,還與儀

2、器的像素有關(guān).分光系統(tǒng)的光譜帶寬越窄,其分辨率越高,對(duì)光柵分光儀器而言,分辨率的大小還與狹縫的設(shè)計(jì)有關(guān).儀器的分辨率能否滿足要求,要看 儀器的分析對(duì)象,即分辨率的大小能否滿足樣品信息的提取要求.有些化合物的結(jié)構(gòu)特征比擬接近,要得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果,就要對(duì)儀器的分辨率提出較高的要 求,例如二甲苯異構(gòu)體的分析,一般要求儀器的分辨率好于1nmo 13、波長(zhǎng)準(zhǔn)確性光譜儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確性是指儀器測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)某一譜峰的波長(zhǎng)與該譜峰的標(biāo) 定波長(zhǎng)之差.波長(zhǎng)的準(zhǔn)確性對(duì)保證近紅外光譜儀器間的模型傳遞非常重要.為了保證儀器間校正模型的有效傳遞,波長(zhǎng)的準(zhǔn)確性在短波近紅外范圍要求好于 0.5n m長(zhǎng)波近紅外范圍好于1. 5n

3、m1 4、波長(zhǎng)重現(xiàn)性波長(zhǎng)的重現(xiàn)性指對(duì)樣品進(jìn)行屢次掃描,譜峰位置間的差異,通常用屢次測(cè)量 某一譜峰位置所得波長(zhǎng)或波數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示傅立葉變換的近紅外光譜儀器習(xí) 慣用波數(shù)cm-1表示.波長(zhǎng)重現(xiàn)性是表達(dá)儀器穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo) ,對(duì)校正模 型的建立和模型的傳遞均有較大的影響,同樣也會(huì)影響最終分析結(jié)果的準(zhǔn)確性.一般儀器波長(zhǎng)的重現(xiàn)性應(yīng)好于 0.1 n s 15、吸光度準(zhǔn)確性吸光度準(zhǔn)確性是指儀器對(duì)某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行透射或漫反射測(cè)量,測(cè)量的吸光度 值與該物質(zhì)標(biāo)定值之差.對(duì)那些直接用吸光度值進(jìn)行定量的近紅外方法, 吸光度 的準(zhǔn)確性直接影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性.6、吸光度重現(xiàn)性吸光度重現(xiàn)性指在同一背景下對(duì)同一樣品進(jìn)行屢

4、次掃描,各掃描點(diǎn)下不同次 測(cè)量吸光度之間的差異.通常用屢次測(cè)量某一譜峰位置所得吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表 示.吸光度重現(xiàn)性對(duì)近紅外檢測(cè)來說是一個(gè)很重要的指標(biāo),它直接影響模型建立的效果和測(cè)量的準(zhǔn)確性.一般吸光度重現(xiàn)性應(yīng)在0.001 - 0.0 0 04A之間.7、吸光度噪音吸光度噪音也稱光譜的穩(wěn)定性,是指在確定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行屢次掃 描,得到光譜的均方差.吸光度噪音是表達(dá)儀器穩(wěn)定性的重要指標(biāo).將樣品信號(hào) 強(qiáng)度與吸光度噪音相比可計(jì)算出信噪比.8、吸光度范圍吸光度范圍也稱光譜儀的動(dòng)態(tài)范圍,是指儀器測(cè)定可用的最高吸光度與最低能檢測(cè)到的吸光度之比.吸光度范圍越大,可用于檢測(cè)樣品的線性范圍也越大.9、基線穩(wěn)

5、定性基線穩(wěn)定性是指儀器相對(duì)于參比掃描所得基線的平整性,平整性可用基線漂 移的大小來衡量.基線的穩(wěn)定性對(duì)我們獲得穩(wěn)定的光譜有直接的影響.1 0、雜散光雜散光定義為除要求的分析光外其它到達(dá)樣品和檢測(cè)器的光量總和 ,是導(dǎo)致 儀器測(cè)量出現(xiàn)非線性的主要原因,特別對(duì)光柵型儀器的設(shè)計(jì),雜散光的限制非常 重要.雜散光對(duì)儀器的噪音、基線及光譜的穩(wěn)定性均有影響. 一般要求雜散光小 于透過率的0 .1%.11、掃描速度掃描速度是指在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)完成 1次掃描所需要的時(shí)間.不同設(shè)計(jì)方式的儀器完成1次掃描所需的時(shí)間有很大的差異.例如,電荷耦合器件多通道近紅外光譜儀器完成1次掃描只需 20ms速度很快；一般傅立葉變換儀器的掃描速度在1次/s左右；傳統(tǒng)的光柵掃描型儀器的掃描速度相對(duì)較慢,目前較快的掃 描速度也不過2次/s左右.m1 2、數(shù)據(jù)采樣間隔采樣間隔是指連續(xù)記錄的兩個(gè)光譜信號(hào)間的波長(zhǎng)差.很顯然 ,間隔越小,樣 品信息越豐富,但光譜存儲(chǔ)空間也越大；間隔過大那么可能喪失樣品信息