光谱检测的国内外现状.doc
《光谱检测的国内外现状.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光谱检测的国内外现状.doc(7页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、光谱检测的国内外现状1光谱检测的应用12 国内外研究现状43 国内外优缺点分析71光谱检测的应用光谱分析是科学工作中应用最广泛的方法,被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。这些问题包含于各种科学领域,从而全面地保证了整个科学的进步,也保证了以利用固体物理学、量子电子学和其它学科的成就为基础的现代技术中最活跃的领域的进步。光谱检测是一种在科研和生产中广泛采用的技术。随着科研和生产技术的发展和进步,光谱检测技术正向原位和在线测量方向发展,因此对光谱检测仪器提出了微型化的要求。光谱检测应用在在很多科研领域中,并起着重要的作用:一、光谱检测在工业中的
2、应用重工业是先行工业,它包括采矿、冶金、石油、机器制造等。光谱检测在这些工业中作为定性和定量分析,具有不可替代的作用。在地质采矿中,由于有色金属和稀土元素的发展,地质采矿业逐渐需要具有较宽光谱敢为的光谱检测工具进行轻便的摄谱。在冶金工业中,光谱检测仪器应用更加广泛。而且规格品种多,数量也大。氧气炼钢等先进冶金技术要求进行快速的炉前分析,这只有高度自动化的光电直读光谱仪器才能适应。随着特种钢的发展,真空光电光谱仪器便成了炉前分析C、P、S等元素必不可少的工具。在机器制造业种,光谱检测仪器室进行材料分类和分析的有力工具。现代化汽车制造厂、重型机器制造厂和机床制造厂都少不了它。光谱检测仪器在轻工业和
3、农业中也有着广泛车应用,为了提高人民的文化生活水平,轻工业也必须发展。虽然它的范围极广,但它的原料和成品的分析与检验室少不了光谱检测的。光谱分析检测技术和光谱仪器因其特有的高灵敏度、高分辨率、高速度、无损伤、无污染、抗干扰、可遥测等优点已然成为多种理、化、生物、环境大工业生产、科技、农业、健康卫生、医疗保健等等领域最优选的信息源头科技,可以提供符合更新、更高要求的宏观或微观信息。在食品工业中,常常对食品中的金属杂质、维生素等含量通过光谱检测来进行测量。因为有些金属,例如铜、锡以及磷、硒等的含量过多会影响人体健康,甚至会发生食物中毒现象。二、光谱检测在生物学和医学中的应用微量元素在生物和人体中的
4、作用是很大的。人体在正常或非正常情况下所发现的50多种微量元素总和也只不过占总体重的0.2%。因此,分析这种微量元素,其工具必是各种光谱检测仪器等。在生物细胞和各种维生素的分析工作中叶广泛的采用了各种光谱检测仪器。显微分光光度计在微生物和医学研究工作中起着重要的作用。可见紫外分光光度计、红外分光光度计、莱曼分光光度计常常被用在研究生物和微生物负责的大分子结构,它们对于解决生物学和医学中的一些基本问题已经起了并将继续起着重大的作用。而这些都是光谱检测技术蓬勃发展的成果。在制药工业中,各种光谱仪器也得到了广泛的应用。三、光谱检测在物理学与化学中的应用光谱检测在物理学和化学中的作用主要是研究物资的辐
5、射、物质的结构以及光和物质的相互作用。光谱检测技术在物理学与化学(尤其是结构化学)的发展历史上曾起过决定性的作用,它对现代物质结构理论的形成做出了重大的贡献。光谱检测仪器室研究原子核分子的能级分布、精细结构和超精细结构的适用工具。原子物理学和核子物理学促使了高分辨率的光谱检测仪的发展。固体物理学的发展需要近红外光谱检测仪器的帮助。四、光谱检测在天文学和空间物理学中的应用天文学的发展有几千年的历史,光谱检测的出现给它以飞跃的发展,从而形成了近代天文学的主要学科-天体物理学。人们利用光谱检测测量星体的成分、大小、重量、运动方向和速度以及温度等。在射电天文技术诞生之前,光谱检测仪器和光学望远镜是天文
6、研究中的最强大的武器。天文光谱仪器多数是无缝的(经典式)光谱仪器。天体物理学的发展也促进了光谱仪器的发展和改进。目前,在天文研究中应用各种强大的法布里-帕罗干涉分光计。二十世纪五十年代末,由于人造卫星的发射,开辟了大气外天文观测的途径,把可观测的波段范围扩大到了真空紫外区、x射线区、可见光区、红外区和低频区。因此,构成了真空实验室。光谱检测仪器也随着进入了这个空间实验室。在上世纪四十年代末也曾利用气球将光谱仪器载入大气高空进行过测试。随着空间技术的发展,光谱检测仪器的应用将继续扩大,同时它本身也将不断得到完善和发展。轻便的干涉调制光谱检测仪器的出现就是其中一例,这是一个方向性的发展。光谱仪器是
7、光谱分析方法中必不可少的工具,是将复色光分离成光谱的光学仪器。它的基本功能是测定物质的光谱组成,包括谱线的波长、强度等。根据研究目的,光谱仪器的应用范围可归纳为如下几个方面:(1)研究物质的辐射;(2)研究光与物质的相互作用;(3)研究物质的结构即原子结构和其能级的分布与变化等;(4)进行物质的定性和定量的光谱分析;(5)研究遥远的星体和太阳的大小、质量、温度、运动速度和方向等。除了上面说的这么多,现在使用最多也最广泛的是近红外光谱检测:光谱检测近红外(Near Infrared简称NIR)光是波长范围介于可见光(Vis)与中红外(MIR)区之间的电磁波,波长范围为7802526nm,一般有机
8、物在该区的近红外光谱吸收主要是含氢基团(OH,CH,SH,PH)等的倍频和合频吸收,由于几乎所有的有机物的一些主要结构和组成都可以在它们的近红外光谱中找到信号,而且谱图稳定,获取光谱容易,因此近红外光谱法(NIRS)被誉为分析的巨人。近红外光谱(Near Infrared Spectra简称NIRS)分析技术是20世纪80年代后期迅速发展起来的一项测试技术。随着近红外光谱仪硬件设备成本不断降低,进一步完善软件的数理统计方法,提高从复杂、重叠和变化的近红外光谱中提取有效信息的效率,增加光谱的信噪比,近红外光谱法的应用领域不断扩大,以其速度快、不破坏样品、操作简单、稳定性好、效率高、无污染、成本低
9、等特点,已广泛应用于各个领域。目前,近红外光谱技术在林业水果品质检测、木材性质检测和种子质量检测等方面的应用研究已经成为了一个新的、活跃的领域。近红外光谱区是1800年Herschel发现的,近红外光谱法的应用可追溯到1939年,但由于分子在NIR谱区的倍频和合频吸收信号弱,谱带相互重叠多,信息量大,解析复杂,受当时计算分析条件的限制,实际应用非常有限。直到20世纪60年代美国Karl Norris等提出相对NIR分析技术,即物质的含量与近红外区内多个不同的波长点吸收峰呈线性关系,并利用NIR漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白和脂肪等。20世纪60年代后随着计算机技术的发展,近红外光谱分析技
10、术得到迅速发展,应用领域不断扩大,特别是1990年以后,由于近红外光在光纤中良好的传输特性,在线分析成功地应用于各个领域。目前,近红外光谱技术已经在农业、林业、医药、石油化工、纺织、造纸、化妆品、烟草、酿酒和宝石鉴定等很多领域得到广泛应用,并获得了丰硕的成果。近年来国内外食品安全问题接连不断,食品安全问题已经成为当今各国政府、消费者和科技界广为关注的焦点问题之一。对发展中国家而言,食物和饮用水中的有害物质超标是食品安全中最为普遍的问题之一,也是引起食源性疾病的重要原因。我国属于农业大国,农田面积广,种植点分散,污染严重,监控面窄,监测仪器数量少,检查程序烦琐等特点,最重要的是从食品源头进行监测
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光谱 检测 国内外 现状
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3935361.html