近紅外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

近紅外光譜分析作為一種現(xiàn)代快速無損分析技術(shù)，在我國得到了很大發(fā)展，但目前的研究較多偏于應(yīng)用，深入的理論分析相對較少，影響了其在我國的準(zhǔn)確運(yùn)用。嚴(yán)衍祿、陳斌、朱大洲等編著的這本《近紅外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用》立足于作者團(tuán)隊(duì)近30年來從事近紅外光譜分析研究的經(jīng)驗(yàn)與思考，從應(yīng)用物理與應(yīng)用光譜的視角出發(fā)，圍繞微觀與宏觀兩個層面的物理過程與信息流程，對該技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的總結(jié)、梳理與解析。
《近紅外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用》提出了近紅外光譜分析的“真實(shí)光譜”
與“表觀光譜”等概念。樣品的真實(shí)光譜唯一決定于樣品特征，決定了分析應(yīng)用的范圍；表觀光譜是指實(shí)際測定的樣品光譜，其中除了包含樣品待測量的確定信息外，還包含了儀器參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、進(jìn)樣參數(shù)、樣品背景成分等不確定的信息。分析過程中它們形成了兩種相對獨(dú)立的信息傳遞流程，并決定了模型與分析的性能，成為分析的主要困難?！督t外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用》針對這兩種信息，提出用“校正”與“包容”的思想來破解分析的難點(diǎn)，介紹了近紅外光譜分析的信息采集、信息關(guān)聯(lián)、結(jié)果信息提取三個環(huán)節(jié)，提出了近紅外光譜分析的限制性因素、預(yù)判參數(shù)與分析性能評價體系。并結(jié)合信息傳遞的流程，詳細(xì)介紹了近紅外光譜分析的操作步驟、應(yīng)用方案以及在農(nóng)業(yè)、食品、藥品等領(lǐng)域的典型應(yīng)用?！督t外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用》通過對近紅外光譜分析信息流程的梳理，使分析的復(fù)雜過程成為容易理解的、自然的和必然的過程，可幫助分析人員正確掌握、操作與應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)。

作者簡介

嚴(yán)衍祿，1936年生，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信電學(xué)院(退休)教授。歷任生物物理教研室主任、農(nóng)業(yè)物理專業(yè)主任、應(yīng)用物理系主任、校中心實(shí)驗(yàn)室光譜研究室主任等職。1992年獲農(nóng)業(yè)部“有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”榮譽(yù)稱號，享受國務(wù)院特殊津貼。自20世紀(jì)80年代開始從事近紅外光譜分析的基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究(研究成果國家登記號911860)。主持或參加了多項(xiàng)有關(guān)近紅外光譜分析的國家自然科學(xué)基金和“七五”、“八五”、“九五”、“十五”國家重大科技項(xiàng)目。主編全國高等農(nóng)業(yè)院校教材《儀器分析》與《現(xiàn)代儀器分析》。在《近代付里葉變換紅外光譜技術(shù)及應(yīng)用》等多部著作中撰寫近紅外光譜分析相關(guān)內(nèi)容。2005年主編《近紅外光譜分析基礎(chǔ)與應(yīng)用》(中國輕工業(yè)出版社)。
陳斌，1962年生，博士、研究員，中國航天員科研訓(xùn)練中心航天食品與營養(yǎng)研究室主任，長期從事近紅外光譜在航天食品與中藥質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究。
朱大洲，1981年生，北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心博士、副研究員，曾入選“北京市科技新星”，獲北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助，從事近紅外光譜在農(nóng)業(yè)與食品中的應(yīng)用研究。

書籍目錄

1 近紅外光譜分析概述
  1.1 近紅外光譜分析的技術(shù)特征
  1.2 破解近紅外光譜分析技術(shù)難點(diǎn)的基本思想與技術(shù)思路
  1.3 近紅外光譜分析的技術(shù)方案
  1.4 近紅外光譜分析的技術(shù)要點(diǎn)與幾個值得注意的方向
2 近紅外光譜分析的樣品真實(shí)光譜
  2.1 近紅外光譜樣品信息的加載
  2.2 分子振動與近紅外光譜
  2.3 近紅外光譜分析中樣品信息的多元性
3 近紅外光譜分析的樣品表觀光譜
  3.1 樣品的表觀光譜
  3.2 近紅外光譜測量儀器
  3.3 近紅外光譜測量方式
  3.4 近紅外表觀光譜測量信息的多元性
4 近紅外光譜分析的信息采集與信息流程
  4.1 近紅外光譜分析指標(biāo)的可行性評估
  4.2 樣品集的收集、挑選、制備與保存
  4.3 建模樣品集參比值的測定及其對近紅外定量分析結(jié)果的影響
  4.4 近紅外光譜信息采集概述
  4.5 近紅外光譜分析的兩種信息流程及其對分析的限制
5 近紅外分析的光譜測量技術(shù)
  5.1 準(zhǔn)確測量樣品近紅外光譜的前提條件
  5.2 近紅外分析光譜測量方式的選擇
  5.3 近紅外分析光譜測量參數(shù)的設(shè)定
  5.4 近紅外分析選擇光譜測量方式的實(shí)例
6 近紅外光譜信息的預(yù)處理
  6.1 近紅外光譜分析中背景校正的方法與時機(jī)
  6.2 近紅外光譜確定信息的背景校正
  6.3 近紅外光譜不確定信息的背景校正
7 近紅外光譜對復(fù)雜樣品的定量分析
  7.1 復(fù)雜樣品近紅外光譜定量分析的基本步驟
  7.2 近紅外定量分析模型的建立與優(yōu)化
  7.3 近紅外光譜定量分析常用建模方法原理
8 近紅外光譜的定性分析
  8.1 概述
  8.2 近紅外光譜定性特征信息的提取與表達(dá)方式
  8.3 近紅外光譜定性分析過程中的建議
9 近紅外光譜分析的限制性因素與預(yù)判參數(shù)
  9.1 近紅外分析中待測量的光譜特征對分析的限制
  9.2 近紅外分析的參比值矩陣對分析的限制
  9.3 近紅外分析的光譜矩陣對分析的限制
  9.4 近紅外光譜分析的預(yù)判參數(shù)
10 近紅外光譜分析結(jié)果的評價參數(shù)
  10.1 近紅外光譜分析評價參數(shù)的國內(nèi)外概況
  10.2 評價近紅外光譜分析模型性能的基本參數(shù)
  10.3 評價近紅外光譜分析模型性能的指標(biāo)性參數(shù)
  10.4 指標(biāo)性參數(shù)之間的關(guān)系
  10.5 模型信息與分析性能評價參數(shù)、預(yù)判參數(shù)之間的關(guān)系
11 近紅外光譜分析在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
  11.1 概述
  11.2 近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的定量分析
  11.3 近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的定性分析
12 近紅外光譜分析在液態(tài)食品檢測中的應(yīng)用
  12.1 近紅外光譜分析在果汁檢測中的應(yīng)用
  12.2 近紅外光譜分析在蜂蜜品質(zhì)檢測中的應(yīng)用
  12.3 近紅外光譜分析在食用植物油檢測中的應(yīng)用
  12.4 近紅外光譜分析在乳制品檢測中的應(yīng)用
13 近紅外光譜分析在固態(tài)食品檢測中的應(yīng)用
  13.1 近紅外光譜分析在水果品質(zhì)檢測中的應(yīng)用
  13.2 近紅外光譜分析技術(shù)在肉制品檢測中的應(yīng)用
  13.3 近紅外光譜分析在茶葉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用
  13.4 近紅外光譜分析在其他固態(tài)食品檢測中的應(yīng)用
14 近紅外光譜分析在化學(xué)藥品檢測中的應(yīng)用
  14.1 近紅外光譜在藥物分析領(lǐng)域的發(fā)展史
  14.2 近紅外光譜用于藥物分析的指導(dǎo)原則
  14.3 藥物分析對近紅外光譜儀的要求
  14.4 近紅外光譜在藥物分析中的應(yīng)用
  14.5 研究動態(tài)與發(fā)展方向
15 近紅外光譜分析在中藥質(zhì)量控制中的應(yīng)用
  15.1 概述
  15.2 近紅外光譜分析在中藥生產(chǎn)過程中的應(yīng)用
  15.3 展望
附錄一  近紅外光譜分析技術(shù)與儀器的相關(guān)名詞術(shù)語
附錄二  近紅外光譜分析信息處理相關(guān)名詞術(shù)語
附錄三  儀器的選型、安裝調(diào)試、正確使用與日常維護(hù)
附錄四  國內(nèi)外近紅外光譜分析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   收集建模樣品集是近紅外光譜分析中工作量比較大的一個步驟。對于農(nóng)作物樣品，以小麥樣品為例，應(yīng)充分考慮不同栽培品種和資源品種、同一品種的不同產(chǎn)地、同一產(chǎn)地的不同栽培方式等都會對樣品的內(nèi)部化學(xué)成分產(chǎn)生比較大的影響；以煙草為例，除充分考慮上述變化外，還要考慮不同等級分類及烘烤效果的樣品；而中藥樣品還要考慮炮制工藝波動可能產(chǎn)生的質(zhì)量波動。 對工業(yè)生產(chǎn)的樣品，要充分考慮原料來源的不同、不同的配方、不同的牌號，同一牌號的不同批次及同批次內(nèi)質(zhì)量波動的樣品。 對于多組分、復(fù)雜的天然產(chǎn)物而言，要將全部具有代表性的樣品收集到是非常困難的，也幾乎是不可能的，因此，天然產(chǎn)物的近紅外模型建立過程是需要不斷驗(yàn)證、完善的過程。 還有一些具有生物活性的樣品，如釀造過程或微生物化工過程的樣品，從收集樣品到測定近紅外光譜及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室分析應(yīng)具有很強(qiáng)的時效性，因?yàn)槭占降倪@類樣品其內(nèi)部生化反應(yīng)仍在進(jìn)行，需要在盡可能短的時間內(nèi)對其進(jìn)行近紅外光譜掃描，同時標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室分析要同步進(jìn)行；保證收集到的樣品能反映生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際樣品，同時保證近紅外掃描過的樣品內(nèi)部化學(xué)成分與光譜一一對應(yīng)。 檢驗(yàn)樣品集的收集要與建模樣品集的方法相同，只是樣品的數(shù)量可以相對小一些；檢驗(yàn)樣品集的代表性非常重要，否則難以說明模型的質(zhì)量，同時對模型應(yīng)用可能帶來比較多的不確定危害。 4.2.2樣品集的挑選 綜合考慮樣品復(fù)雜背景因素導(dǎo)致收集到的樣品數(shù)量可能會非常多，之所以要對樣品進(jìn)行挑選，主要因?yàn)榇嬖谝韵氯齻€方面的原因：①大量樣品中不可避免會存在性質(zhì)或組成非常相近的樣品，也就是說部分樣品的信息相似或者重疊；②大量的樣品都進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析，其工作量需要消耗大量的人力、財力，而且化學(xué)分析數(shù)據(jù)的誤差也會作為變量引入到近紅外模型中；③建立模型的光譜數(shù)量越多，優(yōu)化計(jì)算模型的時間越長，工作量也會隨著樣品的增加而增大。因此需要對收集到的樣品集進(jìn)行挑選。 對于具有生物活性的、時效性很強(qiáng)的樣品，對其進(jìn)行樣品挑選的難度比較大。只能根據(jù)反應(yīng)的進(jìn)程對樣品進(jìn)行評估，只有當(dāng)收集到一定數(shù)量的樣品光譜和對應(yīng)的化學(xué)分析數(shù)據(jù)后，對信息相似的樣品進(jìn)行剔除。 樣品集的挑選方法比較多，挑選方法分為人工挑選和計(jì)算機(jī)挑選。 ①人工挑選：對于復(fù)雜樣品如天然產(chǎn)物的農(nóng)產(chǎn)品（包括糧食、水果、中藥等）應(yīng)充分考慮其產(chǎn)地、品種、年份、栽培方式等；而對于在線工業(yè)樣品應(yīng)考慮其原料的差異、工藝參數(shù)隨時問的變化等，樣品選擇盡可能包含上述因素的變化范圍，力爭挑選得到代表性的建模樣品集；同時還要關(guān)注其內(nèi)在化學(xué)組分的變化，即使已知化學(xué)組分有差異，但不能保證其他未知組分也存在差異，同樣即使已知化學(xué)組分一樣。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    近紅外光譜分析的原理、技術(shù)與應(yīng)用 PDF格式下載

---