4.紅外光譜
紅外光譜是最常用的結(jié)構(gòu)分析和組成分析工具,近兩年來(lái)紅外光譜技術(shù)三個(gè)方面有明顯進(jìn)展:(1)紅外化學(xué)成像(紅外和近紅外);(2)紅外光譜數(shù)據(jù)處理;(3)編碼調(diào)制紅外光譜。
(1)紅外化學(xué)成像
化學(xué)成像是一種同時(shí)提供空間的、化學(xué)的、結(jié)構(gòu)的和功能的信息,是一組三維的數(shù)據(jù)塊,化學(xué)圖像數(shù)據(jù)為海量數(shù)據(jù),使用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行處理。
近兩年的進(jìn)展主要表現(xiàn)在共焦平面紅外陣列檢測(cè)器與FT-IR光譜儀器的耦合研究方面,目前發(fā)展方向傾向于使用線(xiàn)陣檢測(cè)器,可避免面陣中壞象素的影響,值得關(guān)注的是如SPECTRALDIMENSIONS公司研制開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用和在線(xiàn)化學(xué)成像分析儀,用于制藥,高分子,食品,法醫(yī),反恐等領(lǐng)域。
(2)紅外光譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)
多維紅外光譜數(shù)據(jù)的處理在近兩年內(nèi)得到了特別的關(guān)注。研究最多的是二維光譜。
(3)編碼光度紅外光譜測(cè)定法
這是一種新技術(shù),一個(gè)編碼轉(zhuǎn)盤(pán)部件產(chǎn)生干涉圖,經(jīng)過(guò)傅立葉變換得到紅外光譜圖,可以用于檢測(cè)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和產(chǎn)物的信息,非常適合在線(xiàn)檢測(cè),適用于散射光譜,透射光譜和吸收光譜技術(shù)的應(yīng)用。它具有速度快和抗環(huán)境干擾能力強(qiáng),體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,更簡(jiǎn)單,成本低等的優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)ASPECTRICS公司擁有這項(xiàng)新技術(shù),目前產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng)。2006年度獲得《研究與開(kāi)發(fā)雜志》頒發(fā)的百名市場(chǎng)影響力最強(qiáng)新技術(shù)產(chǎn)品獎(jiǎng)。
5.近紅外光譜
當(dāng)前,近紅外分析已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、石油、化工等領(lǐng)域,近紅外儀器已經(jīng)形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),國(guó)際上近紅外技術(shù)市場(chǎng)主要被美國(guó)熱電尼高力公司、丹麥FOSS公司、德國(guó)布魯克公司、瑞典Perten公司等分析儀器企業(yè)占據(jù)。我國(guó)的近紅外技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展也具有了一定的規(guī)模,北京英賢公司和上海棱光公司是其中的代表。
目前國(guó)際上主要從事近紅外儀器研發(fā)、生產(chǎn)的公司也在把主要精力投向模型和方法的研究與開(kāi)發(fā)上,因此共享模型和方法標(biāo)準(zhǔn)的研究將是近紅外技術(shù)今后幾年發(fā)展的主要方向。可喜的是,我國(guó)的部分科研院所,如石化院、中國(guó)農(nóng)大、湖南大學(xué),中南大學(xué),第二軍醫(yī)大學(xué)等目前已在化學(xué)計(jì)量學(xué)方面進(jìn)行了非常出色的工作。目前我國(guó)近紅外光譜技術(shù)正處頂盛時(shí)期的前夜,有許多方面走向世界前列。
華東理工大學(xué)的杜一平教授獲2006年BUCHI近紅外光譜學(xué)國(guó)際獎(jiǎng),該獎(jiǎng)項(xiàng)是瑞士BUCHI公司為表彰本年度近紅外光譜學(xué)領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)而設(shè)立的,獲獎(jiǎng)原因是提出和應(yīng)用化學(xué)計(jì)量學(xué)算法regionorthogonalsignalcorrection(ROSC),解決了近紅外光譜中共存組分的光譜干擾問(wèn)題。
6.在光譜技術(shù)領(lǐng)域值得關(guān)注的三項(xiàng)新技術(shù)取得重大突破
(1)太赫茲輻射技術(shù)及其相關(guān)儀器的新進(jìn)展
近二年來(lái),太赫茲輻射技術(shù)取得了不斷的進(jìn)步,特別是這些技術(shù)的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展,相關(guān)儀器開(kāi)發(fā)和國(guó)防、安全檢查、材料識(shí)別與診斷、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用都取得了許多進(jìn)步。
太赫茲輻射(T-射線(xiàn)波長(zhǎng)為3,000-30微米范圍內(nèi)的電磁波)可以像X-射線(xiàn)那樣穿過(guò)某些材料,“看”到其背后的物質(zhì)。T-射線(xiàn)光子能量極低,不會(huì)對(duì)人體和其他材料造成電離,大多數(shù)包裝材料如紙張、碳素板、塑料等對(duì)T-射線(xiàn)都是透明的,而金屬和含有水分的材料不能透過(guò)T-射線(xiàn),可以利用T-射線(xiàn)進(jìn)行成像,透視出包裝物品內(nèi)部物體的T-射線(xiàn)圖像來(lái),從而可以應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)行李箱的安全檢查和醫(yī)生對(duì)人體內(nèi)有損傷或破裂器官的檢查。該技術(shù)的最大困難在于難探測(cè)到比較微弱的太赫茲輻射信號(hào)。