未來近紅外光譜儀器將朝著小型化、便攜式、現(xiàn)場化方向發(fā)展

現(xiàn)代近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換和聲光可調(diào)濾光器(AOTF)四種類型。光柵色散型儀器根據(jù)使用檢測器的差異又分為掃描式和固定光路兩種。在各種類型儀器中，光柵掃描式是最常用的儀器類型，采用全息光柵分光、PbS 或其他光敏元件作檢測器，具有較高的信噪比。由于儀器中的可動部件(如光柵軸)在連續(xù)高強度的運行中可能存在磨損問題，從而影響光譜采集的可靠性，不太合適于在線分析。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，科學儀器逐漸向集成化、小型化方面發(fā)展，這一轉(zhuǎn)變除了科技的進步之外還有現(xiàn)實的市場需求。光譜儀器作為現(xiàn)代社會必不可少的精密檢測儀器，廣泛運用于環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，基于現(xiàn)代社會需要檢測的項目越來越多，同時也面臨著不同的檢測環(huán)境，因此對光譜儀器現(xiàn)場檢測方面以及小型化上的需求愈發(fā)旺盛。

小型近紅外光譜儀器具有低價、靈活、穩(wěn)定、集成系統(tǒng)容易調(diào)整、即插即用等優(yōu)勢;而在光譜分辨率、掃描范圍、靈敏度、長期穩(wěn)定性、可靠性、精確性、儀器標準化等方面還存在著很多不足。小型近紅外光譜儀的發(fā)展機會主要在于現(xiàn)場檢測、消費者相關(guān)市場、工業(yè)4.0和過程分析、簡單應用、可以使用第三方軟件等方面;而威脅主要來自于大品牌以及眾多同類產(chǎn)品的競爭對手、用戶對近紅外的接受程度、一些失敗事例會打擊用戶對近紅外的信息。

傳統(tǒng)的光譜儀器不僅體積較大，而且還需要對某些樣品進行前處理之后才能進入分析步驟，此外對工作環(huán)境也有嚴格要求，需要專業(yè)的分析人員來完成分析。與之相比小型化的光譜儀首先在體積上占據(jù)絕對優(yōu)勢，方便攜帶而且不占地方。除此之外還有檢測速度快，適用于現(xiàn)場檢測等特點。

由于近紅外光譜分析技術(shù)的應用特點，使得近紅外光譜儀器具有以下幾個特點：更側(cè)重光譜的信噪比，弱化光譜的分辨能力;豐富的光譜預處理算法，有效彌補儀器的一些硬件設計弱點;化學計量學與應用模型的結(jié)合，擬合能力強大，讓儀器光譜更加相對化，儀器無需完成所謂的標準化光譜。

據(jù)報道顯示上世紀后期已有強烈的光譜儀器小型化、便攜式、現(xiàn)場化的需求，并已出現(xiàn)光譜儀器小型化的潮流，研發(fā)小型化光譜儀器成為各國科技、產(chǎn)業(yè)部門的關(guān)注重點。

通過市場需求越來越大可以預料在今后的發(fā)展中光譜儀器的應用范圍將更加廣泛，而且也會孕育一些新的市場需求，因此會有一些更加新穎的光譜技術(shù)和光譜儀器應運而生，也相信除了小型化這一發(fā)展潮流之外也將出現(xiàn)其他潮流。