近红外理解误区解析
有些专家、学者、用户经常咨询我们， AOTF/NIR 采用 TeO2 单晶体材料及先进的分光技 术，为什么分辨率没有 FT/NIR（傅立叶变换）技术的高呢？近红外仪器光斑大小对测试结 果准确度是否有影响？下面就以上两个问题作具体的解析：
（一）、AOTF-NIR 与 FT-NIR 分辨率之解析
1.光谱的分辨率是指仪器对于光谱相邻的峰可以分辨的最小波长间隔，表示仪器实际分辨两相邻光谱的能力。
2.分辨率指标最大的作用在于对相似或相近的物质能否有效的区分开来，因为相似 或相近的物质的近红外光谱也是非常接近。分辨率与定量检测结果的准确度并没有必然的联 系，并不是分辨率越高测量的准确度越高，针对傅立叶变换的仪器来说，太高的分辨率反而 有可能降低其测量的准确度。这是由傅立叶变换仪器的原理所决定的。
3.
美国麻省理工大学重点实验室 FT 仪器不同分辨率下测得的多元醇的光谱图
从上面的实例可以看出，傅立叶变换的仪器在高分辨率的情况下，近红外图谱出现一种 现象，国外专家称其为“Gibb’s Ears”现象（图中红圈标示部分），看上去象真的吸收， 实际上是一种转换误差。
这是因为傅立叶变换仪器测得的是吸光度—时间光谱图，并不是标准的近红外光谱图， 必须通过傅立叶变换将吸光度—时间光谱图转换为吸光度—波长光谱图才能够进行光谱解 析。该转换冗长且计算强度大，需要一定的时间，通常采用简易的“Cooley—Tukey”运算 法则加速变换，在光谱中会产生周期性误差，以每个吸收谱带的中间最大峰位周围的突起形 式出现，形成“Gibb’s Ears”现象。从图中可以看出，随着分辨率从 2 个波数到 32 个波 数的增大，“Gibb’s Ears”现象形成的突起逐渐降低直至消除。因此，要减少或消除“Gibb’s Ears”，必须降低光谱的分辨率。FT-NIR 在高分辨率下会使测试的误差变大，降低测量结果 的准确性。
4. AOTF-NIR 采用 TeO2 单晶体材料作为分光器件，一体性固化设计，没有任何可移动部件，稳定可靠，且 AOTF 得到的是标准的近红外光谱，不需要任何转换，因此不存在“Gibb’s Ears”现象。
5. AOTF 可以达到 0.125nm 的分辨率，但是专家们研究得出近红外的分辨率在 1-10nm 是最 好应用的，象二甲苯的同分异构体（对二甲苯、间二甲苯、临二甲苯）1nm 的分辨率足以分 辨开来。因此，AOTF-NIR 将分辨率定到 1-10nm 范围内，以达到最好的应用，而不是以高分 辨率作为有名无实的唬头。
（二）、AOTF-NIR 与 FT-NIR 光斑大小之解析
通常大家都会认为光斑越大所获取的信息越多，测试的准确度越高；光斑越小所获取 的信息越少，结果的误差也越大。其实不然，近红外测试的结果与光斑大小没有必然的关系。
近红外测试的结果取决于在漫反射、漫透射、透射过程中提取被测物质信息量多少的 问题而定。根据能量守衡定律，在光源能量一致的情况下，光斑越大，照射的面积越广，不 仅增大了表面反射光的强度，其穿透物质的深度越浅，而且带来的杂散信号也越多；而光斑 小，则单位面积上的光强增大，穿透深度加强，可以得到更多携带样品内部信息的反射光（有 效信息），从而提高了检测的可信度。
AOTF-NIR 光源采用预准直定位设计，保证了光路的精度，同时，AOTF 内部构造简单， 使穿行于设备内的光径最短，光能量的损失减少到最低，保证最大的光学效能输出，大大提 高了仪器的信噪比，因此穿透物质的程度深，小光斑可以得到大量有效的信息。同时，由于 AOTF 的速度极快，相同时间内可以对样品进行更多次的扫描—即意味着更多的光谱平均—-更高的代表性与可靠性。
FT-NIR 必须在全光谱范围内扫描，不能够截取任何一个波长范围扫描，这样，在没有 被测物质信号的波长区域可能会引进一些干扰的信息，不仅使得扫描时间长，而且测试结果 的准确性差。而 AOTF-NIR 可以选择任何一个波长范围进行连续或非连续扫描，可以根据被 测物质的有效波段进行选取扫描，不仅更合理，而且缩短扫描的时间，消除干扰信息，使测 量的结果更准确。
