近红外光谱分析技术（Nearinfraredreflectancespectroscopy，简称NIRS）是20世纪70年代兴起的一种新的成分分析技术。该技术首先由美国农业部（USDA）的Norris开发，最早用于谷物中水分、蛋白质的测定。20世纪80年代中后期，随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入，加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善，促进了近红外光谱分析技术的极大发展。

近红外光谱的波长范围是780～2500nm，通常分为近红外短波区（780～1100nm，又称Herschel光谱区）和近红外长波区（1100～2500nm）。近红外光谱源于有机物中含氢基团，如OH、CH、NH、SH、PH等振动光谱的倍频及合频吸收，以漫反射方式获得在近红外区的吸收光谱，通过主成分分析、偏最小二乘法、人工神经网等化学计量学的手段，建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型，从而实现用物质近红外光谱信息对待测成分含量的快速计算。

1、近红外光谱法的特点

1.1、近红外光谱分析的优点

①简单，无繁琐的前处理且不消耗样品；

②快速；

③光程的精确度要求不高；

④所用光学材料便宜；

⑤近红外短波区域的吸光系数小，穿透性高，可用透射模式直接分析固体样品；

⑥适用于近红外的光导纤维易得，利用光纤可实现在线分析和遥测；

⑦高效，可同时完成多个样品不同化学指标的检测；

⑧环保，检测过程无污染；

⑨仪器的构造比较简单，易于维护；

⑩应用广泛，可不断拓展检测范围。

1.2、近红外光谱分析的缺点

近红外也有其固有的缺点：

①由于测定的是倍频及合频吸收，灵敏度差，一般要求检测的含量＜1%；

②建模难度大，定标模型的适用范围、基础数据的准确性即选择计量学方法的合理性，都将直接影响最终的分析结果。

2、近红外光谱仪的典型类型及进展

NIRS仪器一般由光源、分光系统、样品池、检测器和数据处理5部分构成。根据分光方式，NIRS仪器可分为：

①滤光片型，分为固定滤光片和可调滤光片两种，其设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用，但只能在单一波长下测定，灵活性差。

②扫描型近红外光谱仪，分光原件可以是棱镜和光栅，该类仪器可进行全谱扫描、分辨率较高、仪器价格适中、便于维护；缺点是光栅的机械轴易磨损，抗振性较差，不适合在线分析。

③傅里叶变换近红外光谱仪，是20世纪80年代以来的主导产品，其扫描速度快、波长精度高、分辨率好，短时间内可进行多次扫描，信噪比和测定灵敏度较高，可对样品中的微量成分进行分析，但干涉仪中有移动性部件，需较稳定的工作环境，定性和定量分析采用全谱校正技术。

④固定光路多通道检测近红外光谱仪，是20世纪90年代新发展的一类NIRS仪器，采用全息光栅分光，加之检测器的通道数达1024或2048个，可得很好的分辨率，全谱校正，可进行定性和定量分析。仪器光路固定，波长精度高和重现性得到保证，而且无移动部件，其耐久性和可靠性都得到提高，适合现场分析和在线分析。

⑤声光可调滤光器近红外光谱，被认为是20世纪90年代NIRS最突出的进展，其分光器件为声光可调滤光器，根据各向异性双折射晶体的声光衍射原理，采用具有较高的声光品质因素和较低的声衰减的双折射晶体制成分光器件，无机械移动部件，测量速度快、精度高、准确性好，可以长时间稳定的工作，且可以消除光路中各种材料的吸收、反射等干扰。