1.近赤外スペクトルの基本原理

近赤外スペクトルとは、780 nmから2500 nm（波数範囲は約12800 cm⁻〜4000 cm⁻）の波長範囲を有する電磁波を指す。近赤外光と物質が相互作用すると、主に分子中の水素含有基（例えばC-H、O-H、N-Hなど）の振動エネルギー準位遷移が励起され、吸収スペクトルが生成される。これらの吸収スペクトルは物質の化学構造と密接に関連しているので、スペクトルを分析することで物質の成分と性質を推定することができる。

2.スペクトル収集

近赤外分析器は、光源（通常はハロゲンランプまたはLED）を介して近赤外光を放射し、サンプルに照射する。試料が光エネルギーの一部を吸収した後、透過または反射した光はInGaAs検出器などの検出器に捕捉され、スペクトル信号を形成する。試料の状態（固体、液体または粉末）に応じて、透過、反射または拡散反射などの異なる測定モードを選択することができる。

3.化学量論とモデリング

近赤外スペクトルは通常、大量の重複吸収ピークを含み、直接解析は困難である。そのため、近赤外分析器は化学量論的方法（例えば多元線形回帰、主成分分析、偏最小二乗法など）に依存してスペクトルデータを処理し、分析する。スペクトルと目標特性（例えば水分、タンパク質、脂肪含有量など）との間の数学モデルを構築することにより、機器は未知のサンプルの成分を迅速に予測することができる。

4.非破壊検査

近赤外分析器の最大の利点は、その非破壊検出能力にある。サンプルは前処理する必要はなく、直接測定することができ、オンライン検査とリアルタイム監視に適し、農業、食品、製薬、化学工業などの分野に広く応用されている。

5.機器構成

近赤外分析器は通常、以下のいくつかの部分から構成されています。

• 光源：近赤外光を放出する。
• サンプルプール：試料を配置する領域。透過池、反射池、拡散反射池のいずれでもよい。
• ぶんこうシステム：複合光を単色光に分解する。よく見られるのはラスタ、フーリエ変換等分光技術である。
• 検出器：光信号を電気信号に変換します。
• データ処理システム：スペクトルデータを処理し分析し、結果を出力する。

6.応用分野

近赤外分析器は以下のように広く応用されている：

• 農業：穀物、飼料の水分、蛋白質、脂肪などを測定する。
• 食品工業：食品の栄養成分、品質などを分析する。
• 製薬：薬物成分の迅速な検出と品質制御。
• 化学工業：原材料と製品の成分分析。

SupNIR-3000シリーズ実験室近赤外分析器

まとめ

北京吉天計器有限公司が販売する近赤外分析器は近赤外分光技術を通じて、化学計量学方法を結合し、物質の成分と性質の迅速、無傷検査を実現する。その核心はスペクトル収集、データ処理とモデル構築にあり、高効率、便利、非破壊性などの利点があり、多くの業界に広く応用されている。