摘 要 本文采用美國 Brimrose 公司的 Luminar 小型自由空間近紅外光譜儀對真假多形體 進行光譜采集，并對吸收光譜、一階微分光譜和二階微分光譜分別進行了分析，以驗證樣品 的光譜是否各不相同。樣品分別為 A、B 、C 三類假多形體樣品，P2 和 P5 兩種真多形體樣 品和另外三種濕度不同的物質。實驗結果表明，⑴ 用包含已知混合物的樣品用來建立校準 模型時，對 A、B、C 三種類型的假多形體的定量檢測是可能的；⑵ 有典型的樣品組作為校 準標準時，在多形體 P5 中定量檢測一種真多形體 P2 的存在是切實可行的；⑶ 當相對濕度 達到一個特定的水平時，使處在不同相對濕度的一些白色物質達到均衡的影響是可以觀察到 的。
主題詞?? 聲光可調濾光器；近紅外；多形體；偏最小二乘法（PLS1）
90 年代末，來自航天技術的聲光可調濾光器（Acousto-Optic Tunable Filter , 縮寫 AOTF）技術的問世，被認為是“90 年代近紅外光譜儀最突出的進展”。 AOTF 是利用超聲波 與特定的晶體作用而產生分光的光電器件，與通常的單色器相比，光學系統無移動性部件， 波長切換快、重現性好，程序化的波長控制使得這種儀器的應用具有更大的靈活性。近紅外 光譜分析（Near Infrared Spectroscopy, NIR）具有簡便快速、無污染以及樣品的非破壞 性等特點，在常規化學分析中有很大的發展潛力。AOTF 技術與 NIR 的結合實現了儀器的小 型化，為實現產品質量的實驗室和在線檢測提供了可能。AOTF－NIR 的這些優點使其近年來 在工業在線和現場（室外）分析中得到越來越廣泛的應用。
1.實驗部分
儀器條件和樣品處理
儀器：美國 Brimrose 公司的 Luminar 小型自由空間近紅外光譜儀 波長范圍 1100～2000nm，平均次數 100 次 Snap!光譜采集處理軟件The Unscrambler 化學計量學軟件。
樣品：包括 A、B 、C 三類假多形體樣品粉末，P2 和 P5 兩種真多形體樣品和另外三種長期儲藏且相對濕度水平不同的物質樣品。
1.2 實驗方法
A、B 、C 三類的假多形體樣品放置在小玻璃瓶內。由于樣品的原料數量很少，所以只能用小玻璃瓶來盛裝少量的藥末。然后把小瓶放在光譜儀的旁邊，確保藥末能夠被 Luminar小型自由空間近紅外光譜儀的 NIR 光束掃描到。漫反射光線是以 45 度的角度被收集到光譜 儀中的，這樣就消除了鏡面反射的影響。光譜數據在 1100nm 到 2000nm 范圍內被收集起來， 光譜圖不包含超出 2000nm 的光譜重要特征。每次掃描過程中這個區域被掃描 100 次，再把 掃描結果平均成一個光譜。除這些樣品外，真多形體的 2 種樣品 P2 和 P5，通過瓶子底部進 行掃描。三種長期儲藏且相對濕度水平不同的物質樣品也被掃描。檢測的目的是驗證樣品的 光譜是否各不相同。
2.結果與討論
A、B、C 三種類型的假多形體
圖 1 的吸收光譜圖中，假多形體 C 是含水樣品，因此在 1950nm 區域內有明顯的波峰， 在 1450nm 附近的曲線也有所變化。吸收光譜圖被處理成二階微分來更好地評估樣品之間的 不同。
在吸收光譜圖中有相當多的可以識別的波峰，它們在二階微分光譜中更加容易辨認。在圖 2 的二階微分光譜圖中可以看到，許多波峰依賴于水合的增加。為了證明水分對波峰的影 響，下面從圖 3 到圖 5 顯示了這些波峰的放大圖。注意從 A 到 C 有明顯的變化。
如圖 5 所示在 1942nm 處水吸收譜帶比較明顯。
如上所述，很好的解釋了水分的出現與吸收波峰的密切聯系。光譜圖中隨濕度變化的意 義非常大，因為它可以監測一種特定的多形體產品，并且，如果在過程處理中檢測到一些非 期望值的結果時，可以發出警報。
2.2 真多形體
圖 6 的吸收光譜圖顯示，真多形體 P5 在 1950nm 附近再次出現了一個大的吸收波峰，在 1450nm 處也有一個很高的吸收值，圖 7-9 三圖顯示了二階微分光譜，2 個水分吸收區的放大 圖。注意在 1928nm 處的大的波峰。
2.3 不同濕度條件下的儲存物質
非常明顯，以 15%和 43%的相對濕度儲存的樣品之間盡管有一點小小的差異，但差別并 不大。為了估量一下這種差異，很有必要建立一個特殊的淘汰設置。這種設置將為樣品提供 一個精確的位置。從同一種樣品在定位、移動、重新定位三種狀態提取光譜。另外，在同樣 的外部條件下，同樣的原料至少收集 5 個樣品光譜。如果瞬間變化在每組的常規可變性范圍 內，或者實現了樣品的真正分離，那么這種結果是可靠的。吸收光譜被處理成一階、二階微 分更利于評估其差異。
圖 11、在不同的相對濕度條件下白色物質的一階微分光譜圖相對濕度 52%時的光譜是不同的。
在 15%和 43%的相對濕度時，如果不是為了單純的測量重現性的話，差異就太小而不可靠了。
二階微分光譜圖也顯示了 15% 和 43% 相對濕度的之間的瞬間差異， 但是沒有一個更嚴 格的檢測過程，這么小的差異也是不可靠的。
3. 結 論
- 如果包含已知混合物的樣品用來建立校準模型，對 A、B、C 三種類型的假多形體的定量 檢測是可能的。校準模型性能更強大，從大量的樣品中收集光譜是很有必要的，樣品要 能夠代表足夠的品種，并且加工參數是剔除顆粒大小，形態等方面變量后的值。
- 如果有典型的樣品組作為校準標準，在多形體 P5 中定量檢測一種真多形體 P2 的存在是切實可行的。
- 當相對濕度達到一個特定的水平時，使處在不同相對濕度的一些白色物質達到均衡的影 響是可以觀察到的。
