AOTF(声光可调滤光器)与 FT(傅立叶变换)技术比较

1. 温度、湿度、灰尘等外界环境的影响

AOTF 近红外光谱仪不受温湿度、灰尘等外界环境的影响,能够在零下几十度的低温, 100℃的高温及 90%RH 以上的湿度等极端环境下正常稳定工作。

                

图 3.生产车间的应用                                       图 4.美国进行的火星探测模拟试验

FT 近红外光谱仪对温度、湿度、灰尘等有严格的实验室环境要求。

*“对温度比较敏感,随温度的变化其能量发生变化,且温度影响不呈规律性,温度太低时测试结果准确性差,19~22℃时仪器的能量及其他各项指标最为稳定。”

——《傅立叶变换近红外光谱分析技术在烟草行业中的应用》(上海烟草公司、青州烟科所)

*“温度范围:(23±3)℃”

——《近红外光谱法测定青烟五种品质参数的研究》(中农大等)

*“而后于恒温(25℃)恒湿(相对湿度 65%)的条件下,开机预热 FT 近红外光谱仪 2h”

——《FT-NIR 光谱法同时测定烟草根茎叶中的氮、磷、氯和钾》(红河卷烟厂)

* 仪器:BRUKER VECTOR 22/N 型傅立叶变换近红外漫反射光谱仪。使用参数设置:光 谱采集范围:4000-8000cm-1,分辨率:8cm-l,温度范围:23±℃,扫描次数:64 次,样 品要求:粉碎过 40 一 60 目筛。

——近红外光谱分析技术在烟草化学分析上的应用研究》(云南烟草科学研究院生物技术重点实验室)

2.稳定性、可靠性

AOTF 近红外光谱仪采用一体化全密封设计,无任何移动部件,保证了仪器在任何环境下都能够长期稳定可靠运行,测量的数据可信度高。

FT 近红外光谱仪由于移动部件的存在,长期运行会受到磨损,不够稳定可靠,需要定期对仪器进行调试校准。未校准前仪器测量数据的可信度受到怀疑。

3.扫描速度:

AOTF :16000 波长点/秒——32 张光谱图/秒;

FT :250ms/次——4 张光谱图/秒

在在线应用中,速度是至关重要的,一方面可以避免数据的滞后性,另一方面极快的扫 描速度可以把样品中的气泡杂质信息当作背景自动剔除掉。

4. 信噪比:

AOTF: 10~100X;

 

FT: 1X

 

5.

 

仪器预热时间:

AOTF: 0.5 小时;

 

 

FT:1.5 小时

6.  背景的自动剔除:

AOTF:双光路,双检测器设计,一路光路和检测器用于扫描背景,一路光路和检测器用 于检测样品,可以在扫描样品的同时自动剔除背景的干扰,在环境变化的情况下仍然可以提 取精确的样品光谱信息,这样可以使模型建立比较简单,实现在线建模,建模样品量少,模 型建立速度快,精度高。

FT:由于只有一个检测器,所以在每次检测前必须做背景扫描,对光程进行校准,不 能剔除背景的干扰,转换了环境背景后仪器数据出现异常。

7.有关预处理系统:

AOTF:无须任何预处理系统即可进行在线检测 ,节约成本,减少环节,确保在线检测的 准确性。

FT:需要极其严苛的预处理系统,既增加了成本又为在线检测的准确性提供了不确定因 素。预处理系统维护成本高,维护麻烦,一旦出现问题影响整个近红外系统的运行。

8.技术先进性

AOTF(声光可调滤光器)技术是目前最先进的第五代近红外技术,被称为“九十年代近 红外技术最突出的进展;FT(傅立叶变换)则为相对落后的第三代近红外技术。


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