红外光谱集成探测红素、叶绿素、脂肪含量
发表时间：2024-02-17来源：未知
光谱传感器是一种光谱分析仪，通过将光照射到物质上并测量光的反射、散射和吸收来获取分子信息。它与光谱仪几乎相同，一般都配有集成探测器。光谱传感器有多种类型，每种类型都根据所使用的光的波长范围和所使用的原理来区分。通过使用分光传感器，可以对测定对象物的颜色测定、膜厚测定、化学物质识别等进行监视。最近，已经开发出紧凑且高性能的光谱传感器，使得实时分析变得容易。
光谱传感器的应用
光谱传感器有多种类型，应用范围广泛。它用于多种领域，包括半导体等工业领域、制药等医疗应用以及食品和水质分析。
例如，在食品领域，使用近红外光谱传感器可以非接触、不损坏食品进行测量。可以无损分析农产品的味道，可以实时测量西红柿中番茄红素含量、蔬菜中叶绿素含量、猪肉中脂肪含量等。近红外光谱传感器对于生产管理和质量控制非常有效，因为测量结果可以立即看到。
光谱传感器原理
光谱传感器通过将光照射到材料上并检测反射或透射光来测量材料吸收的光量。物质吸收的光取决于其成分和结构，因此可以使用光谱传感器来估计物质的成分。
光谱传感器主要由光源、光谱部分、样品部分和探测器组成。光源产生的光在光谱仪中调节至特定波长并照射到样品上。在这种情况下，如果照射光的波长仅限于一种，则称为单色仪，如果使用多个波长，则称为多色仪。前一种方法由于扫描测量波长而需要时间，但精度很高。后者可以在短时间内测量，但信号强度较弱，精度较差。
样品反射或透射的光被引导至检测器，并测量其强度。检测器根据测量波长而不同。 CCD 探测器用于 180 nm 至 1,100 nm 的紫外至近红外光范围，InGaAs 型用于 900 至 1,700 nm 的近红外光，扩展 InGaAs 型用于 1700 至 2,500 nm 的近红外光纳米。
光谱传感器的类型
光谱传感器通过用于测量的波长来区分。每种都有自己的特点，因此您应该根据自己的目的选择一种。光的种类很多，使用每种光的测量装置也有，但一般来说，光谱传感器使用的是紫外/可见光、近红外光、中红外光和远红外光。
1. 紫外/可见光
用紫外线/可见光照射待测样品，并测量反射光或透射光。物体的颜色是根据物体吸收红、蓝、绿三种颜色的程度的信息来确定的。作为检测物质颜色的颜色传感器，用于管理产品的颜色并检测缺陷产品和杂质。
2. 近红外光谱
用近红外线照射待测样品，并测量透射或反射的近红外线。近红外光穿过物体而不被吸收。可以分析固体、粉末、液体等各种状态的样品。如上所述，除了用于无损农产品和食品外，还用于测量血氧饱和度的脉搏血氧仪、红外摄像机等。
3. 中红外光谱
用中红外线照射待测样品并测量反射的中红外线。由于每个分子都有独特的吸收模式，因此可以识别物质。对于固体样品，只能在照射光照射的表面附近进行测量，因此主要用于检测气体和液体中的杂质。它用于发动机油分析和尿液测试。
4.远红外线
测量从测量目标发射的远红外线。远红外线与温度密切相关，可以测量温度的差异。它用于热成像、运动传感器等。
有关光谱传感器的其他信息
光谱传感器以外的光谱分析方法
光谱分析通过测量物质透射或反射的光的能量并将其与入射光的能量进行比较来对物质进行定性和定量分析。以下方法是典型的光谱分析方法，所使用的波长从伽马射线到无线电波不等。
1.吸收光谱
吸收光谱是通过用光照射样品，测量反射或透射光，并将其与入射光的能量进行比较，从而对物质进行定性和定量分析的分析方法。典型的分析设备是每个波长的吸收光谱仪。
2. 荧光光谱（或发射光谱）
荧光光谱是一种分析方法，其中用光照射样品，测量样品产生的荧光（或冷光），从而利用光的能量对物质进行定性和定量分析。 .这是一个方法。典型的分析仪器包括荧光磷光光谱和X射线荧光光谱(XRF)。
3. 光散射光谱法
光散射光谱法是一种用光照射样品，测量散射光，并根据光的能量和强度对物质进行定性和定量分析的分析方法。典型的分析仪器包括拉曼光谱、动态光散射 (DLS) 和小角 X 射线散射 (SAXS)。
4. 磁共振光谱法
磁共振光谱法是一种在磁场中用光照射样品，测量透射光，并根据吸收光对物质进行定性和定量分析的分析方法。典型的分析仪器包括核磁共振（NMR）、电子自旋共振（ESR）和核磁共振成像（MRI）。
5.光电子能谱
光电子能谱是一种用光照射样品并测量光电效应发射的电子的分析方法。利用电子的能量对物质进行定性和定量分析。典型的例子包括X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)和俄歇电子能谱(AES)。
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