地物光谱仪在野外光谱测量中的使用
在遥感领域中，为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱，需要适用于野外测量的光谱仪器。对野外地物光谱进行测量。我们使用的是莱森光学（深圳）有限公司的便携式地物光谱仪iSpecField-NIR/WNIR。
iSpecField- NIR/WNIR便携式地物光谱仪采用了工业级触控显示屏手柄探头，手柄探头同时采用了独有光学设计内置摄像头（相机）、GPS、激光指示器、内置光学快门控制，同时地物光谱仪主机与工业级触控显示屏手柄探头一体化设计，可野外现场直接进行地物光谱操作测量，使野外操作更加便捷方便，非常适合复杂的野外地物光谱测量。野外地物光谱测量是一个需要综合考虑各种光谱影响因素的复杂过程，我们所获取的光谱数据是太阳高度角、太阳方位角、云、风、相对湿度、入射角、探测角、仪器扫描速度、仪器视场角、仪器的采样间隔、光谱分辨率、坡向、坡度及目标本身光谱特性等各种因素共同作用的结果。
莱森光学（深圳）有限公司是一家提供光机电一体化集成解决方案的高科技公司，我们专注于光谱传感和光电应用系统的研发、生产和销售。
手持式拉曼光谱仪是一款功能强大的光谱仪器，轻巧便携，即可在现场做快速鉴定之用。价格适中的手持式拉曼光谱仪采用自由空间光路设计，避免了光纤传导的信号损失，保持高的通光率和高灵敏度。手持式拉曼光谱仪以其优越的性能在诸多领域得到了广泛应用。 第一、食品领域 食品安全问题历来都深受关注，食品的安全关乎着人们的身体健康。在现在的食品安全问题来看，手持拉曼光谱仪的使用是很有必要的，它可用于食品成分的“证实”，以及掺杂物的“证伪”，检验食品的构成成分，判断食品安全与否。正是其便携的特点，日常生活中就可轻松携带，方便又安全。 第二、环境保护 随着社会的发展，人们的生产生活水平提高了，但是我们的生存环境也受到了破坏，手持拉曼光谱仪就可以在环境保护方面起到很大的作用。环保部门可以使用手持式拉曼光谱仪进行水质污染监测、表面污染检测和其他有机污染物检测，及时发现，及时处理，保护我们的水资源。 第三、物理领域 伴随着科技的发展，光学器件和半导体元件在生产生活中的应用变得越来越广泛，其在设备的操作使用过程中起着至关重要的作用。光学器件和半导体元件作为一种高精密部件，研发过程是非常复杂困难的，手持拉曼光谱仪用于研究使用，将研究工作简单化，不需要太多的人工计算，可及时给出数据答案。
红外光谱仪用红外光谱法进行药物分析时具有多样性，可根据被测物质的性质灵活应用，而且无论是固态、液态或是气体，红外光谱法都可利用自身的技术进行分析，因此拓宽了红外光谱仪的定量分析。同时，红外光谱法不需要对样品进行繁琐的前处理过程，对样品可达到无损伤、非破坏，也大大的突出了它较其他定量方法的优越性。另外，红外光谱中的特征光谱较多，可供选择的吸收峰多，所以能方便对单一组分或是混合物进行分析。目前，随着红外自身技术和化学计量的发展，红外的定量分析方法越来越多， 包括峰高法、峰面积法、谱带比值法、内标法、因子分析法、漫反射光谱法、导数光谱法、最小二乘法、偏最小二乘法、人工神经网络等。基于这些优点，红外光谱法在许多领域得到广泛应用，该文主要概述了近几年来红外光谱法气体、共聚物中定量分析的应用进展。
1、红外光谱法在气体定量分析中的应用
由于气体在中红外波段（4000~400cm -1）内有明显的吸收，且分析手段不需要采样、分离，因此中红外光谱法[1]对检测气体，尤其是多组分混合气体来说是一种简便、易行的测量方法。如周泽义[2]，郭世菊等[3]采用红外光谱技术确定了苯系物（包括甲苯、二甲苯、苯乙烯、硝基苯）中各组分的特征红外波长，采用美国热电子O M N IC Q uantPad 分析软件建立了低浓度（0~0.5×10-6）苯系物的定量分析方法和校准曲线数据库。
通过粒子群优化技术及BP 神经网络技术相结合，建立三种烃烷（甲烷、乙烷、丙烷）混合气体的红外光谱定量分析模型。该法比单纯采用BP 神经网络进行遍历优化建模所用时间降低5倍以上，模型预测精度水平相当。朱军等[5]通过红外光谱仪测量CO 和CO 2 的红外透过率光谱，采用非线性最小二乘拟合算法对测量光谱进行拟合，得出待测气体的浓度。结果表明CO 测量的相对误差小于5% ，CO 2 的测量分析相对误差小于1% 。
针对5 种 （甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷）主次吸收峰严重交叠的红外混合气体定量分析问题，提出一种基于高阶累积量的特征提取方法，该方法将重叠的吸收谱线映 射到彼此相互分开的四阶累积量谱空间，利用提取的特征向量，提出一种基于正则化统计学习理论的支持向量机的多维数据建模，在小样本下有效地提高了模型的精 度和迭代的收敛速度，该法使系统的引用误差小于4% 。
运用近红外光谱技术对多成分挥发性进行连续的在线检测，分析了三种挥发性有机物- 丙烷、丙烯和甲苯的近红外光谱特征和丙烯浓度与吸光度的线性关系，采用线性回归建模方法—偏最小二乘法进行建模分析，预测验证集样品中三种气体的含量，并对模型进行评价。
2、红外光谱法在共聚物定量分析中的应用
共聚物由于不溶于水，定量分析方法非常有限，红外光谱分析可以用溴化钾压片制样，故不受此限制。如邵琼芳等[8]用红外内标法测定了甲基含氢硅油- 丙交酯交联共聚物中两组份的含量。隋丽丽等[9]采用红外光谱法对聚丙烯/丙烯腈接枝共聚物中丙烯腈进行定量分析，选择硫氰酸钾为内标物，以朗伯- 比尔定律为理论依据测定高聚物中丙烯腈含量，相对标准误差为1.53% ，回收率为96.13% ~101.96% 。
建立红外光谱法快速测定乙丙共聚物中乙烯含量的标准工作曲线，测定样品的最大相对误差为2.82% ，重复测定同一样片的相对标准偏差为0.48% ，方法的准确性和和精密度良好。
以烷基酚聚氧乙烯醚（O P-10）和含氢硅油为原料，辛酸亚锡为催化剂，甲苯为溶剂，采用溶液聚合的方法合成了一种新型聚醚硅油。并用红外光谱法对合成样品中残留的含氢硅油进行定量分析，得到内标工作曲线为Y =2.072X +0.2963，相关系数为0.9989。
建立密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中基含量的方法，考察了溶剂和静止时间的影响。并绘制了以M D I、TD I和IPD I作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。线性范围依次分别为0~11m g/m l、0~7m g/m l和0~12m g/m l，相关系数分别为0.9991、0.9996、0.9997。
以苯丙氨酸和乳酸为原料经合成、聚合得到了PM d 均聚物、丙交酯均聚物及聚（乳酸-苯丙氨酸）共聚物，并建立了利用红外光谱法测定聚乳酸- 苯丙氨酸）共聚物含量的方法，标准曲线为y=0.5567x+0.1091，r=0.9993。相对误差在2% 以内。
以柠檬酸、乙酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚和二乙醇胺为原料，得到一种新型添加剂柠檬酸壬基酚聚氧乙烯醚单酯二乙醇酰胺，并采用红外光谱法对合成样品中酰胺进行定量分析，以硫氰酸钾为内标物，得内标工作曲线为A =0.0076m +0.3256，相关系数为0.9997，并得到较为满意的方法重现性和回收率。
通过傅克酰基化反应得到乙酰化聚苯乙烯型载体，采用红外光谱对反应前后物质进行表征，由产物特征峰吸光值换算对聚苯乙烯微球取代度进行定量，与传统增重率得出结论误差最小为0.12% ，具有很好定量效果且简易可行。
综上所述，红外光谱法具有不破坏式样、用量少、操作简便不需特殊前处理、速度快、不消耗有机溶剂、适应性广等优点。已在气体、共聚物及其他各领域得到广泛的应用，相信随着化学计量学等技术的提高，红外光谱法的定量分析将在更多的学科领域中发挥重要的作用。
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