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【傅立叶变换近红外光谱】如何解读傅立叶变换近红外光谱和傅立叶变换红外光谱图

承天示优官方账号 2023-05-06 资讯 350 views 0


什么是傅立叶变换?

傅立叶变换(Fourier Transform, FT)是一种数学分析工具,它能将时域数据转化为频域数据。在化学领域中,人们常用到的就是FT原理来进行光谱分析,主要包括近红外光谱(NIR)和红外光谱(IR)。通过应用FT算法可以将复杂混乱的机制信号转换成有意义、结构清晰的数字信息并得出空间位置上各个特征对于样品性质、物理状态以及特定组成部分之含量的影响程度。

什么是近红外光谱?

近红外(Near Infrared Spectroscopy, NIR)波长范围从800至2500 nm左右。其与中子激发技术(MELOS)或中子活化技术(INAA)等方法相比,不需要任何标记剂,并且被测试样加热也不会造成任何半径环境改变或放射性污染问题。因此,在药品、食品、农业科学等领域,近红外光谱分析是一种非常理想的、快捷而无侵害性的方法。通过NIR技术采集样品光谱表示为“反射率”或“吸收度”,并将其应用于测定水含量、蛋白质含量等相关信息。

什么是傅立叶变换近红外光谱?

傅立叶变换近红外(FT-NIR)原理就是通过对物质在波长范围内发生表征基元振动状态和相互作用能力特异反应所产生的吸收/散射现象进行检测与处理,得到该类物质整体结构和组成信息的一种多参数化学分析技术。因为这个技术在线研究中没有对样本做任何预处理,不需要标准曲线法与稀释系数等计算过程,并且可以提高测试效率及数据精度,因此被广泛地应用于工业物联网建设之中。

如何阐述一个傅里叶变换近红外(FT-NIR)图形?

图像通常由五部分组成: 1.示例编号; 2. 图形区域;3. 区域代号颜色(RGB颜色值); 4.波长范围(nm); 5.反射率/吸收度(单位:AU)。其中,编号是样品的识别标志。图形区域在FT-NIR光谱中代表了所检测到的峰和谷区域等特征元件的分布情况,并且不同种类物质默认具有独立出现。例如,在含量为20%时会自动生成一个峰;25%时又产生新一个单独的峰,进一步说明该光谱技术基于内部结构可能性进行判别。发强信号区通常用红色或黄色表示,而弱信号则使用蓝、紫或黑来显示。数据点随处理程序不同而变化,最大可达数千个。

什么是红外光谱?

与NIR相比,红外(IR)波长范围更广阔,在7800至10 cm-1之间左右,并且人眼无法看见它们起伏曲线的形态及差异大小关系 。理论上说可以监测所有由原子振动和晶格振动等引起涉及共价键和非共价键轻微影响变化所带来的波数移位成果找到激发态转变后产生的新信号,来测定样品含量。红外光谱(IR)是一种非破坏性表征方法,代表了分子中不同伸缩振动模式与样本物质之间显著相关的关系。

什么是傅立叶变换红外光谱?

在玻尔氦原理下,可将所选波长范围内紫外-可见吸收带按插值转化为形成单个峰(peak),做出类似细胞大门和通道结构图像,在IR聚合物材料的制备过程开发及成型优化等方面应用广泛 。通过凝聚态布洛赫正交基函数对FT处理求解并得到需要掌握输出数据就可以生成“位置—时间”或“位置—频率”三维光谱图,并且可以进行数字滤波、ft压缩、畸变校正以及震荡调整。此时,我们能够看出清晰的锐利线条和曲线若干拐点特征信息。

如何阐述一个傅里叶变换近红外(FT-IR) 图形?

首先介绍这张图片主要由两部分组成: 1. 全息投影区域;2. 反射率/吸收度(单位:强度)。全息投影区域是由一些反射光束构成,它们通过对样品的特征变化进行精密测量后得出了比较准确的数据图形。在这里赭色和紫边代表两个不同的峰位置,可以帮助你更好地理解FT-IR光谱下物质结构发生改变时所引起的现象差异。

总结

因此,在实际操作中合理选取测试对象、提高样品纯度以及选择适当波长范围都是有必要注意到问题。通过阐述以上内容我们知道, FT-NIR和FT-IR谱仪分别用来检测近红外或者红外部分吸收谱线,也能够制定出专门算法有效识别控制信号;另一方面,借助数学方法优化前处理效果、建立过程闭环控制模型并进行参数调节等方式将单独产生难以判定结果转换为整体涵盖类似性与差异性同时传达片段信息直观呈现于时间轴上使之具备新意义价值。

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