近紅外光譜儀器的主要性能指標有哪些？

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近紅外光譜儀器種類繁多，面對種類繁多的近紅外光譜儀器，用戶在選購、使用近紅外光譜分析儀器時，充分了解和掌握儀器的主要技術指標是非常有必要的。分析測試結果的準確性，與近紅外光譜儀器的單色光帶寬、波長準確度、波長準確度、吸光度準確性、信噪比、雜散光強度等有關。此外，近紅外光譜儀器都有一定的工作波長范圍。

1、波長范圍

近紅外儀器的波長范圍通常分為700-1100nm的短波譜區和1100-2500nm的長波譜區。

短波區域的光透射性強，多使用長光程，與長波區域相比，短波區域的信息量相對少一些，較適用于工業常規分析、現場分析和一些儀器分析。長波近紅外光譜區域光譜信息豐富，較適用于科研院所以及一些復雜體系中低含量組分的常規分析。

2、分辨率

光譜的分辨率取決于光譜儀器的分光系統。

一般要求儀器的分辨率為測量峰寬的1/10。由于近紅外吸收峰多重疊嚴重且為寬峰，因此在近紅外定量分析時一般不要求較高的儀器分辨率。對于一些需要得到準確分析結果的分析內容，所要求的儀器分辨率一般也不會超過4cm-1。

3、波長準確性

光譜儀器的波長準確性是指儀器測定某一標準物質特定譜峰的波長與該譜峰的標準波長之差。

一般通過三種標準物質來測量近紅外光譜儀的波長準確性，即高壓汞燈、1,2,4-三氯苯和稀土氧化物玻璃，如SRM1920a、SRM2035和SRM2065。還可采用聚苯乙烯薄膜來評價近紅外光譜儀的波長準確性。對校正模型的建立以及模型的傳遞均有較大影響

4、波長重復性

波長重復性是指對標準物質進行多次掃描所得譜峰位置間的差異。通常波長重復性用多次測量某一譜峰位置所得波長或波數的標準偏差來表示。

同樣對校正模型的建立以及模型的傳遞均有較大影響，也是體現儀器穩定性的一個重要指標。測量光譜儀的波長重復性可選用測量波長準確性的標準物質，如SRM2065。一般要求FT-NIR的波長重復性應優于0.02cm-1。

5、吸光度準確性

吸光度準確性是指儀器所測某一標準物質的吸光度與該物質標準定值之差。

若需將一臺儀器上建立的校正模型直接應用于另一臺儀器，吸光度的準確性則成為至關重要的指標。測量光譜儀的吸光度準確性可選擇合適的標準物質，在規定的波長點，連續取若干個吸光度的平均值，與標準吸光度之差即為吸光度準確度。

6、吸光度重復性

吸光度重復性是指在同一條件下對同一樣品連續進行多次光譜測量之間的差異。通常用某一特征譜峰或整個光譜區間的吸光度標準偏差來表示。

可選用標準物質如SRM2065來測量吸光度重復性，亦可選用某些純化合物如正庚烷等。該項指標是近紅外應用中的一項極其重要的指標，它直接影響模型建立的質量和測量的準確性。一般要求吸光度重復性優于0.0004A。

7、信噪比

吸光度噪聲是影響吸光度準確性和重復性的主要因此之一。信噪比就是樣品吸光度與儀器吸光度噪聲的比值。

信噪比是近紅外光譜儀器非常重要的一項指標，直接影響分析結果的準確度。一般要求儀器的信噪比應達到105。

8、掃描速度

儀器的掃描速度是指在儀器的波長范圍內，完成一次掃描得到一個光譜所需要的時間。

近紅外儀器常被用于實時監測，所以掃描速度也是值得注意的重要指標。不同設計方式的儀器完成1次掃描所需的時間有很大的差別。在保證儀器穩定可靠的前提下，掃描速度快的優勢在于多次光譜累加測量可顯著提高信噪比。

9、雜散光

雜散光是指未透過樣品而到達檢測器的光，或雖通過樣品但不是用于對樣品進行光譜掃描的單色入射光。

對于近紅外光譜儀器來說，雜散光是影響吸光度和濃度之間線性關系的主要因素之一。對于光柵型近紅外光譜儀，雜散光的控制尤為重要。雜散光對儀器噪音、基線以及光譜的穩定性均有不同程度的影響。

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