解讀微型近紅外光譜儀相關(guān)設(shè)計(jì)理論

　　微型近紅外光譜儀主要由光源、微干涉平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集模塊和信號(hào)處理控制模塊構(gòu)成，其核心模塊就是基于光學(xué)MEMS微鏡開(kāi)發(fā)的微干涉平臺(tái)。微干涉平臺(tái)是一個(gè)邁克爾遜干涉儀。

　　根據(jù)樣品的不同特性，微型近紅外光譜儀具有透射和漫反射兩種光譜采集方式，激發(fā)光通過(guò)樣品池部分被吸收或通過(guò)照射在樣品上產(chǎn)生的漫反射光進(jìn)入干涉系統(tǒng)。探測(cè)器將干涉光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集和算法處理后生成光譜。

　　微型近紅外光譜儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論：

　　1、近紅外光譜儀系統(tǒng)的工作原理；近紅外光譜是由于分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷（同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)；

　　2、近紅外光譜儀光學(xué)系統(tǒng)基本理論；在近紅外光譜分析系統(tǒng)中，用于測(cè)量近紅外光譜的近紅；

　　3、色散原理；色散系統(tǒng)是光譜分析儀器中的重要近紅外光譜是由于分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷（同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷）而產(chǎn)生的。近紅外分析技術(shù)是依據(jù)被檢測(cè)樣品中某一化學(xué)成分對(duì)近紅外光譜區(qū)的吸收特性而進(jìn)行定量檢測(cè)的一種方法，它記錄的是分子中單個(gè)化學(xué)鍵基頻振動(dòng)的倍頻和合頻信息，它的光譜是在 700--2500 nm 范圍內(nèi)分子的吸收輻射。這與常規(guī)的中紅外光譜定義一樣，吸收輻射導(dǎo)致原子之間的共價(jià)鍵發(fā)生膨脹、伸展和振動(dòng)，中紅外吸收光譜中包括有 C-H 鍵、C-C 鍵以及分子官能團(tuán)的吸收帶。然而在 NIR 測(cè)量中顯示的是綜合波帶與諧波帶，它是 R-H 分子團(tuán)（R 是 O、C、N 和 S）產(chǎn)生的吸收頻率諧波，并常常受含氫基團(tuán) X-H（C-H、N-H、O-H）的倍頻和合頻的重疊主導(dǎo)，所以在近紅外光譜范圍內(nèi)，測(cè)量的主要是含氫基團(tuán) X-H 振動(dòng)的倍頻和合頻吸收。