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1、MicroNIRTM微型近红外光谱仪 北京凯元盛世科技发展有限责任公司zhuyewei 济南近红外光谱技术交流会 2013年7月3日 目前最小的完整意义上的近红外光谱仪仪器采用USB直接供电和数据传输 内容概要 开发MicroNIRTM光谱仪的初衷近红外光谱技术MicroNIR结构及特点仪器性能测试应用实例 Spectroscopyatyourfingertips FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference 1970 s 1980 s 1990 s 2000 s 2010 s JDSU相信光谱仪可以像今天的智能手机一样无所不在 未来的光谱仪 近
2、红外光谱技术 近红外光谱技术 近红外光谱及其技术越来越受到重视应用领域 农业 食品 制药 等等 PAT PACT分析对象的拓展 络合物 衍生物 共生物等为什么 简单绿色 高效无需经过复杂的前处理扫描速度快多参数多组份同时测量与实际应用紧密结合的仪器分析技术 近红外光谱技术 实际应用对光谱仪提出了要求尺寸价格性能指标等 MicroNIRTM简介核心器件 分光原理 仪器结构 测样方式 技术指标 MicroNIRTM光谱仪原理图 控制和读出电路 线性渐变滤光片 钨灯 光学采集系统 待测样品 蓝宝石窗口 铟镓砷探测器阵列 MicroNIR结构及特点 LVF线性渐变滤光片是一个通带连续变化的一个一维阵列
3、滤光片把膜料以多层薄膜的方式在一个轴向呈楔形沉积材料基本上是无机物 SiO2 Ta2O5等材料通过离子辅助物理气相沉积技术得到高可靠性和稳定性的缜密的膜层无移动部件完全的无源器件 MicroNIR结构及特点 LVF直接安装在一个具有多像素元的线性探测器阵列上多色光照射到LVF上在LVF的不同位置通过特定的波长探测器上的每一个像元将会检测到特定的波长读出线性探测器阵列的信息就可以得到一组完整的光谱信号 样品测量模式 主要技术指标 仪器性能测试温度 湿度 振动对仪器稳定性 重复性影响 测试依据 环境鉴定测试 资格检定 MIL PRF 28800FClass2冲击和振动MIL PRF 28800FC
4、lass3温度和湿度ISTA2A湿度 振动 和包装跌落测试结果 波长准确性 在包含 50度和 20度的温度和湿度测试中 优于 0 7nm对比冲击和振动前后 优于 0 1nm光度响应 在 20度到 50度之间 从950 1600nm典型值为 10 测试点从10分钟预热后开始计算 温度变化曲线 温度 湿度循环 测试过程 温度和湿度 随机振动测试由功率谱密度形状定义平均加速度 3 8gRMS最大加速度 16g三个方向上分别做冲击 一共18次 测试过程 振动和冲击 仪器的稳定性 波长 能量的重复性 仪器的一致性 波长 能量的准确度 TheuseoftheJDSUMicroNIRspectrometer
5、ispredicatedonascientific risk basedapproachconsistingofatriadofproceduresthatevaluatesthemeasurementdevicequalifications calibrationandsuitabilityforitsintendedpurpose USPharmacopeiaChapter1119美国药典1119章NIRinstrumentperformanceguidelines近红外仪器性能准则 JDSU微型近红外光谱仪在玉米种子快速识别应用中的可行性探究 中国农业大学农学院 理学院严衍禄教授 申兵辉
6、副教授 基本信息 西瓜中糖分含量的测定北京市农林科学研究院蔬菜研究中心何洪巨博士 西瓜中糖分含量的测定 实验材料采摘于北京大兴区 品种 京秀 ab图1西瓜样品 a 熟西瓜样品b 生西瓜样品 西瓜中糖分含量的测定 光谱采样点示意图 西瓜糖度测量过程 西瓜中糖分含量的测定 糖分含量统计西瓜样品 生 熟 含量的实际值统计结果 其中熟西瓜样品的糖度含量在6 4 8 9Brix之间 平均值为7 9Brix 生西瓜样品的糖度含量在在3 9 6 8Brix之间 平均值为5 3Brix 校正集 预测集 西瓜中糖分含量的测定 光谱采集结果西瓜生熟样品共44份 每个样本9张光谱 共计396张 将所得光谱数据在Ex
7、cel数据表中求平均光谱后导入unscrambler软件 西瓜中糖分含量的测定 建模分析采用unscrambler软件 在900nm 1700nm范围内 未对光谱进行预处理 建立西瓜糖度近红外光谱检测的full crossPLS模型 最后维数确定为4维 西瓜中糖分含量的测定 西瓜中糖分含量的测定 对预测值和真值进行F检验 真值的标准偏差S真 1 3115 预测值的标准偏差S预 1 1119 F S真2 S预2 1 31152 1 11192 1 39 查表得F表 1 93 0 05 F F表 表明S真和S预之间没有明显差别 即采用近红外方法测量西瓜中糖分含量和折射仪测量西瓜糖分之间没有明显差异
8、 PharmaceuticalMaterialsStudyby 制药原料研究Prof Dr H W SieslerDepartmentofPhysicalChemistryUniversityofDuisburg EssenGermany德国杜伊斯堡 埃森大学 物理化学系 所研究的48种药物配方中的化学成分 阿司匹林 维生素C 咖啡因 有效成分 辅料 纤维素 淀粉 阿司匹林 维生素C 咖啡因 纤维素 淀粉 1 3 45个样品测试后建模 用另3个样品验证 一种典型的药物配方的扫描电子显微图片 研究药物配方的测量装置和样品方式 IRSESN35光谱仪在7866 4875cm 1重复测量三次药物的E
9、MSC预处理光谱 基于EMSC预处理和消除3个异常点 4个因素 的对阿司匹林的PLS 偏最小二乘法 校正和交叉验证 样本预测值参考值Pharma22 M21 10620 010Pharma24 M15 96716 520Pharma38 M23 42723 390 在EMSC预处理和消除3个异常点之后 基于PLS1 偏最小二乘法 校正模式对三个测试样本的阿司匹林含量 重量百分比 的预测值 基于EMSC预处理和消除1个异常点 6个因素 的对维生素C的PLS 偏最小二乘法 校正和交叉验证 样本预测值参考值Pharma22 M25 81525 260Pharma24 M21 44920 870Pha
10、rma38 M16 14116 270 在EMSC预处理和消除1个异常点之后 基于PLS1 偏最小二乘法 校正模式对三个测试样本的维生素C含量 重量百分比 的预测值 基于EMSC预处理和消除3个异常点 6个因素 的对咖啡因的PLS 偏最小二乘法 校正和交叉验证 样本预测值参考值Pharma22 M14 02414 730Pharma24 M22 08522 610Pharma38 M19 92420 340 在EMSC预处理和消除3个异常点之后 基于PLS1 偏最小二乘法 校正模式对三个测试样本的咖啡因含量 重量百分比 的预测值 FromNadaA O Brien sPresentationo
11、nEASConference 二甘醇的健康危害 FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference FromNadaA O Brien sPresentationonEASConference MicroNIR1700对15类固体化学药品判定分析的初步研究 北京凯元盛世科技发展有限责任公司朱业伟 该实验能说明一定问题 需进一步实验 MicroNIRTM1700在牛奶品质分析中的应用 内蒙古自治区农牧业科学院农业部农产品质量安全监督检验测试中心 呼和浩特 郝星研究院 测量方式 牛奶直接倒入样品杯 样品杯放在MicroNIRTM1700上 采用漫反射方式直接测量 谢谢
