付里叶变换近红外漫反射光谱分析在农业和生物学中的应用

　　现代农业和生物学的科研和牛产中，需要对成千上万份样品进行快速分析，近红外漫反射光谱分析(NIRDRSA)能获取样品丰富的信自、甩、以及能快速分析毫克级甚至单粒样品，而不需对样占占进行化学处理.因此近红外漫反射光谱分析成为现代农业和’t物学领域中一种理想的极有发展前景的方法。

　　一、近红外漫反射光谱分析的原理和方法

　　有机物对4000一12500em一’谱IK近红外光潜的吸收主要是含氢基团(OH、CH、SH、NH、PH等)的倍频与合频吸收。因此儿乎个部有机物的一些主要结构和组成的信息都可以在它们的近红外光谱中得到。此外，获取样品的近红外光谱要比获取中红外光谱方便得多二图谱的稳定性也比中红外光谱好。但不理想的是样品对近红外潜区的吸收比中红外清区的基频吸收低卜一2个数量级，而且谱带比中红外区宽得多;一般有机物的近红外光谱的谱带垂叠，难以用于结构分析.因此50年代，中红外谱区在结构分析l几被广泛应用，近红外分析也就被人们忽视了。Wheelerf1960年称近红外潜区是“被人们遗忘的谱区”NIRDRSA这种分析技术是60年代由于农业分析中的应用才一被发展起来的。美国的Masslc与Norris最早在1965年发表了关于近红外光谱分析的应用论文。70年代以来由于电子主{算机技术、光潜技术的发展，加上现代数学在分析中的应用，克服了近红外光谱分析技术上的一些困难、使此技术得到了重大的发展、目前，此种技术已在数十类样品上，测过上百种项日，测定的精度可满足农业研究的要求，其中有的项目己经被AACC、AOAC、ICC所采用。到19吕了年近红外光谱应用的文献已有200()篇左右。专用分析仪器10000台左右，近两年又有成倍的增加。但由J屯NIRDRSA发展历史还很短，l:1前的研究尚以应用研究为主，NIRDRSA的理论研究还很少，因此这种方法带有经验性如Stark评论说:NIRDRSA的某种分析方法.‘若使用有效就被采用，若使用不佳就被淘汰”。当前应用的仪器主要是山十涉滤光片产生近红外单色光;研究的方法主要是一些指定的波长点的分析，个谱分析的研究还较少。为了进一步完善NIRDRSA的理论，并扩展其应用的领域，NIRDRSA必须注重全谱分析的研究与应用鉴于付里叶变换光谱仪在近红外谱区的分析技术也已十分成熟，根据我们近几年来的研究成果和国外85年以来发表的一些文献，我们认为，对已有的付里叶变换光谱仪，只要配上适当的软硬件，即可成为NIRDRSA分析技术在农业和生物学上应用的仪器。

　　二、NIRDRSA分析技术的几个关键问题

　　漫反射光谱分析必须满足一定条件才能用一J“实际分析。理论分析和实验证明只有当样品漫反射体是均匀的;漫反射体样品的颗粒比分析光的波一长大得多;而分析光束照射样品的范围里有足够数量的样品颗粒;样品表面积比分析光束的截面积大得多;样品的镜面反射可以忽略;样品的厚度不影响反射率(即所谓无穷厚度样品)等条件下，则由n种成分组成的复杂物样品中第J组分含量(浓度)可近似表达为：