AOTF(聲光可調(diào)濾光器)與 FT(傅立葉變換)技術(shù)比較

1. 溫度、濕度、灰塵等外界環(huán)境的影響

AOTF 近紅外光譜儀不受溫濕度、灰塵等外界環(huán)境的影響,能夠在零下幾十度的低溫, 100℃的高溫及 90%RH 以上的濕度等極端環(huán)境下正常穩(wěn)定工作。

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圖 3.生產(chǎn)車間的應(yīng)用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 4.美國進(jìn)行的火星探測模擬試驗(yàn)

FT 近紅外光譜儀對(duì)溫度、濕度、灰塵等有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求。

*“對(duì)溫度比較敏感,隨溫度的變化其能量發(fā)生變化,且溫度影響不呈規(guī)律性,溫度太低時(shí)測試結(jié)果準(zhǔn)確性差,19~22℃時(shí)儀器的能量及其他各項(xiàng)指標(biāo)最為穩(wěn)定。”

——《傅立葉變換近紅外光譜分析技術(shù)在煙草行業(yè)中的應(yīng)用》(上海煙草公司、青州煙科所)

*“溫度范圍:(23±3)℃”

——《近紅外光譜法測定青煙五種品質(zhì)參數(shù)的研究》(中農(nóng)大等)

*“而后于恒溫(25℃)恒濕(相對(duì)濕度 65%)的條件下,開機(jī)預(yù)熱 FT 近紅外光譜儀 2h”

——《FT-NIR 光譜法同時(shí)測定煙草根莖葉中的氮、磷、氯和鉀》(紅河卷煙廠)

* 儀器:BRUKER VECTOR 22/N 型傅立葉變換近紅外漫反射光譜儀。使用參數(shù)設(shè)置:光 譜采集范圍:4000-8000cm-1,分辨率:8cm-l,溫度范圍:23±℃,掃描次數(shù):64 次,樣 品要求:粉碎過 40 一 60 目篩。

——近紅外光譜分析技術(shù)在煙草化學(xué)分析上的應(yīng)用研究》(云南煙草科學(xué)研究院生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

2.穩(wěn)定性、可靠性

AOTF 近紅外光譜儀采用一體化全密封設(shè)計(jì),無任何移動(dòng)部件,保證了儀器在任何環(huán)境下都能夠長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行,測量的數(shù)據(jù)可信度高。

FT 近紅外光譜儀由于移動(dòng)部件的存在,長期運(yùn)行會(huì)受到磨損,不夠穩(wěn)定可靠,需要定期對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試校準(zhǔn)。未校準(zhǔn)前儀器測量數(shù)據(jù)的可信度受到懷疑。

3.掃描速度:

AOTF :16000 波長點(diǎn)/秒——32 張光譜圖/秒;

FT :250ms/次——4 張光譜圖/秒

在在線應(yīng)用中,速度是至關(guān)重要的,一方面可以避免數(shù)據(jù)的滯后性,另一方面極快的掃 描速度可以把樣品中的氣泡雜質(zhì)信息當(dāng)作背景自動(dòng)剔除掉。

4. 信噪比:

AOTF: 10~100X;

 

FT: 1X

 

5.

 

儀器預(yù)熱時(shí)間:

AOTF: 0.5 小時(shí);

 

 

FT:1.5 小時(shí)

6.? 背景的自動(dòng)剔除:

AOTF:雙光路,雙檢測器設(shè)計(jì),一路光路和檢測器用于掃描背景,一路光路和檢測器用 于檢測樣品,可以在掃描樣品的同時(shí)自動(dòng)剔除背景的干擾,在環(huán)境變化的情況下仍然可以提 取精確的樣品光譜信息,這樣可以使模型建立比較簡單,實(shí)現(xiàn)在線建模,建模樣品量少,模 型建立速度快,精度高。

FT:由于只有一個(gè)檢測器,所以在每次檢測前必須做背景掃描,對(duì)光程進(jìn)行校準(zhǔn),不 能剔除背景的干擾,轉(zhuǎn)換了環(huán)境背景后儀器數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。

7.有關(guān)預(yù)處理系統(tǒng):

AOTF:無須任何預(yù)處理系統(tǒng)即可進(jìn)行在線檢測 ,節(jié)約成本,減少環(huán)節(jié),確保在線檢測的 準(zhǔn)確性。

FT:需要極其嚴(yán)苛的預(yù)處理系統(tǒng),既增加了成本又為在線檢測的準(zhǔn)確性提供了不確定因 素。預(yù)處理系統(tǒng)維護(hù)成本高,維護(hù)麻煩,一旦出現(xiàn)問題影響整個(gè)近紅外系統(tǒng)的運(yùn)行。

8.技術(shù)先進(jìn)性

AOTF(聲光可調(diào)濾光器)技術(shù)是目前最先進(jìn)的第五代近紅外技術(shù),被稱為“九十年代近 紅外技術(shù)最突出的進(jìn)展;FT(傅立葉變換)則為相對(duì)落后的第三代近紅外技術(shù)。


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