從農(nóng)作物到商店貨架，近紅外光譜分析的應(yīng)用前景一片光明

近紅外(NIR)光譜儀雖然已經(jīng)問世60 年之久，但它在測量不同材料的能量反射或者透射方面的重要性卻鮮少被人認可。

NIR 光譜儀可幫助一系列產(chǎn)業(yè)(包括農(nóng)業(yè)、法醫(yī)學、醫(yī)藥、石油及醫(yī)療保健等等)確定某種物質(zhì)的分子“指紋”。

在過去的60年里，NIR 光譜儀技術(shù)取得了巨大的進步。盡管早期的設(shè)備復雜煩瑣且使用范圍局限于實驗室，但現(xiàn)在的NIR光譜儀則利用了微處理器控制、高精度 A/D 采樣和具有統(tǒng)計分析能力的計算機化光譜計算，可在多種不同的場所快速獲得測量結(jié)果。

現(xiàn)在，NIR 光譜儀有四種主要用途：

· 在實驗室中 - 通常為大型、高精度的多功能儀器。負責處理光譜數(shù)據(jù)的計算機可以在實驗室內(nèi)部，亦可通過以太網(wǎng)或USB 來連接，實現(xiàn)遠程操控。它們可以處理大量的數(shù)據(jù)并在短短數(shù)秒內(nèi)完成與一個分布式參考庫的比較。

· 在實地 - 便攜式NIR光譜儀看上去類似于一個小型實驗室設(shè)備——可移動式，且通常采用一個市電或者帶逆變器的直流電電源供電運行。它們往往比午餐盒大一些，可放置于卡車的后擋板上，以便在實地或產(chǎn)業(yè)環(huán)境(比如農(nóng)場或礦山)中使用。

· 在工廠里 - 這些專用設(shè)備負責監(jiān)視工廠環(huán)境，而且常常用于一些特定的用途。在工廠里，一條裝配流水線上可能安裝有多臺光譜儀，它們通過以太網(wǎng)或采用無線方式連接至一部主控設(shè)備。

· 在您的手中 - 制造可移動且便于用戶使用的手持式光譜儀是業(yè)界關(guān)注的一大焦點。目前市面上的產(chǎn)品可以采用電池供電，其尺寸與一個大的手鉆差不多。這種光譜儀的優(yōu)勢在于它們擁有真正的便攜性，并可依靠內(nèi)置的電源供電運行，因而適合遠程使用。

現(xiàn)今，DLP 產(chǎn)品光譜儀產(chǎn)品線包括兩種不同的芯片組，它們可以內(nèi)置于新式 NIR 光譜儀中。針對超便攜分析，DLP2010NIR數(shù)字微鏡器件(DMD)支持高達 1,500 赫茲的可編程高速圖形速率，可滿足實時測量的要求。該芯片是業(yè)界首款完全可編程的微機電系統(tǒng)(MEMS)，專為 700納米至2500納米的波長而優(yōu)化。當把它與支持藍牙® 和藍牙低功耗的 DLP NIRscan™ Nano評估模塊 (EVM) 配套使用時，設(shè)計人員就能夠輕松地完成便攜式分析儀的原型設(shè)計，從而加快嵌入式超移動光譜儀的開發(fā)進程。

針對高性能系統(tǒng)，具有超過 100 萬個微鏡的DLP4500NIR DMD支持高達4,225赫茲 的可編程高速圖形速率，而且同樣是專門針對 700納米至 2500納米波長而優(yōu)化的。對應(yīng)的 DLP NIRscan EVM可為持續(xù)時間不到一秒的測量提供 30,000:1的信噪比，因而能實現(xiàn)快速和準確的材料分析。

在實際應(yīng)用中持續(xù)取得的進展正在逐步實現(xiàn)尺寸更小、成本效益高的設(shè)備，從而使得此項技術(shù)最終被消費者接受。我們來設(shè)想這樣一部內(nèi)置了 NIR 光譜儀的智能手機：它能夠評估糧食的成熟度、檢測食品過敏原、確認昂貴橄欖油的純度、輔助醫(yī)療監(jiān)測或者檢查車輛用油。TI 相信 NIR 光譜儀有著巨大的潛力。