海洋光学【微光谱应用】近红外漫反射光谱表征土壤成分5 D8 z6 G- B( R
原创 OIA MKT [url=]蔚海光学[/url]
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收录于合集5 D$ S% ?( ]. e; H. e, D# T
#微光谱应用 21个
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|背景介绍
# V. ^: J4 T7 K0 \9 [- C, U随着地球人口增长、气候变化和土壤管理多年来持续糟糕，人们迫切需要一种快速、低成本的土壤表征技术。近红外光谱技术样品制备简单，通过测量光和土壤间的相互作用几秒钟内就可以给出答案。模块化近红外光谱学技术不仅能满足实验室测量，同时也能满足野外测量的需求，甚至能模块化光谱仪将其搭建至无人机上，进行遥感监测。
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|配置搭建
" ?% y" t$ R3 A3 d本次演示使用的是海洋光学NIRQuest+ 2.5近红外光谱仪、HL-2000-HP高功率卤钨灯、600μm反射探头、RPH反射探头支架、WS-1标准漫反射板。配置搭建如下图所示。8 M6 ?' s. n4 T! m4 T
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图1. 搭建图( E+ V4 d1 U$ j- t
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注意：测量时需确保反射探头和参考或样本之间有 yi,定 的距离和角度，同时需确保再整个测量过程中保持 jue,对一致。如果确实需要改变，则需重新采集参考光谱。
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|实验样品2 M6 j* i) ?' B
实验样品是Dr. Yvette Mattley从Home Depot购买的沙子样品（Sand）、标准表层土壤样品(T,o,p Soil)、有机堆肥和肥料混合样品(Organic)以及 you,质 表层土壤样品(Premium T,o,p Soil)。2 b& G' h* W0 f1 M5 }1 F9 @
0 N/ [8 ~5 o( K1 d图2. 样品图
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|测量方法4 @9 b" r- h2 c( G; b( N* l9 Y
为使整个系统稳定，测量前先将光源及光谱仪打开预热30分钟。我们先测量有机样本的数据，在样本周围的10个位置进行10次测量，然后取平均。; d) N9 I( j$ o) y
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图3. 有机土壤# F2 `0 w/ h8 i3 l' T" A
图3为测试有机土壤的吸光度图，其上方图谱为未处理过的吸光度，下方为基线处理过的吸光度图，在1940nm左右，明显可见水的吸收峰。
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图4. 四种不同样品的吸光度图
. a) h6 d% k* D0 W: y, o2 Z B图4为四种不同样品的吸光度。光谱曲线从上至下依次为有机土壤、优质表层土壤、标准表层土壤及沙子。从图中清晰可见有机土壤的水分 zui,高。其次是优质表土和标准表土，他们的水分相当。水分 zui,少 的为沙子样品。
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|总结) G: f# l! A$ B% J: \
仅仅用这种简单的近红外光谱测量方法，我们可以很直观地看到这些样品的水分含量差异。通过近红外光谱结合化学计量学以及一些更 gao,级 的数据处理方法，还能分析除水分以外其他成分的组分分析。# b' ~3 Z( c) A( v- b' U
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% Z) L: C5 l# E4 [- l/ E探测器：光电探测器、单光子计数器、单光子探测器、CCD、光谱分析系统等等6 `& C; w1 Q) u: N' G& K
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% G6 B) q5 K' n& T光源：半导体激光器、固体激光器、单频激光器、单纵模激光器、窄线宽激光器、光通讯波段激光器、CO2激光器、中红外激光器、染料激光器、飞秒超快激光器等等4 `: T; ^( D! F, M$ g3 d
光机械件：用于光路系统搭建的 gao 品质 无应力光机械件，如光学调整架、镜架、支撑杆、固定底座等等
6 j8 L) J1 ^9 w% b0 \0 y4 J- i, r$ ~1 B光学平台：主动隔振平台、气浮隔振台、实验桌、刚性工作台、面包板、隔振、隔磁、隔声综合解决方案等等
1 S" Q1 T0 X" C4 ~3 E. v. P6 O光学元件：各类晶体、光纤、偏转镜、反射镜、透射镜、半透半反镜、滤光片、衰减片、玻片等等
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转载自：化工仪器网 |
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