HT100阿達瑪變換近紅外光譜儀



一、基本原理:

阿達瑪變換（Hadamard Transform，HT）是一種多通道光譜調制技術，具有多通道同時檢測能力和適用于數據處理等優點。在常規測量中，檢測器在每一時間間隔里只檢測一個分辨單元的信號強度，而阿達瑪變換多通道檢測技術在同一時間里卻可以同時檢測多個分辨單元里組合信號的總強度。在相同的實驗條件下，經阿達瑪變換后，信號的均方差可減小(n+1)2/4n倍，信噪比可提高(n+1)/2n1/2倍。我們這里取n=100時，信號的均方差可減小25.5倍，信噪比可提高5倍。

華夏科創的阿達瑪變換近紅外光譜儀采用的HT模板是由100個直線排列微鏡組成的數字微鏡陣列(DMA)，這種裝置的優點在于：微鏡表面鍍的是高反射率的鋁，反射性能好；轉換速度快（＜20us）；所有部件集成在一塊電路板中，結構緊湊；支持數字信號輸入控制模式，無需調整光路，即可實現對微鏡陣列組合的大小和規模隨編碼方式的不同而進行改動。



二、儀器應用

近紅外譜區的信息主要是分子內部原子間振動的倍頻與合頻的信息，幾乎包括了有機物中所有含碳氫基團的信息，信息量極為豐富，所以阿達瑪變換近紅外光譜儀產品可以廣泛用于很多領域：

石油化工可以進行在線實時監控，測量密度、餾程、化學組成，測量汽油、煤油、柴油、重柴油的化學和物理參數；

在農業領域，近紅外分析可用于與蛋白質、氨基酸、脂肪、淀粉、水分以及其他營養成分有關的分析，適合于對各種農產品進行品質分析。其應用范圍涵蓋了多種農產品，農作物有種子、水果、煙葉、茶葉等，加工產品有咖啡、 面粉、飼料等，其他的比如乳制品、肉類等；

煙草領域，可對煙葉粉末進行測試，從而獲取其中尼古丁、總糖、還原糖、總氮、氯、鉀等成分的鑒定；

醫藥：實時在線對藥片的藥劑品種和性質做出檢測；

另外，在食品/飲料、造紙、飼料、紡織等工業領域也能有很好的應用價值。



三、技術參數

波長范圍：930-1690nm；

（也可以定制更換檢測器將波長擴展到800-2500nm）

儀器光譜帶寬 7nm；

波長： ±0.6nm

雜散光 ： <0.01%

穩定性： <0.05% (6 小時)

A/D 轉換： 24 bit

波長掃描方式： 電掃描（無運動部件）

樣品工作方式： 吸收（10mm比色池、光纖）、漫反射積分球

光譜掃描速度： 測量時間 <10 毫秒/通道, <1 秒/譜圖；

光譜采集數目： 100個波長采集信號點

檢測器： InGaAs（可選其他檢測器擴展波長范圍）

工作溫度： －10°C ～ 75°C

儲存溫度： -40°C ～ 85°C

功耗 總功耗小于5W

重量： 約2 Kg

外型尺寸 250*150*90mm



四、主要特點

波長范圍930-1690nm為長波近紅外，光譜信息豐富；

儀器無可動部件，可以作為車載或便攜式儀器使用；

用光纖檢測，使用方便；

儀器體積小、功耗底，可以采用筆記本電腦通過USB口供電



五、近紅外光譜儀器分光原理

近紅外光譜儀器根據分光原理可以分為二大類：一類是傳統光學分光技術；另一類是現代數字變換光譜技術。

傳統光學分光技術有：

----濾光片分光

----光柵分光

----二極管陣列檢測CCD-NIR

----聲光調諧AOTF-NIR

現代數字變換光譜技術有：

----傅立葉變換FT-NIR

----阿達瑪變換HT-NIR



阿達瑪變換光譜技術是新一代的現代數字變換光譜技術，具有傅立葉變換光譜技術的優點，如光通量大，所得光譜圖的信噪比高，采集光譜數據點多，所得樣品的光譜信息豐富，掃描速度快等。

由于實現阿達瑪變換光譜技術的儀器沒有運動部件，儀器抗振性能好，實現阿達瑪變換光譜技術的微鏡表面鍍的是鋁材料，防潮性能好，避免了傅立葉變換光譜技術存在的不足。因此，阿達瑪變換光譜技術具有光通量大，所得光譜圖的信噪比高，采集光譜數據點多，所得樣品的光譜信息豐富，掃描速度快，儀器抗震、防潮性能好，儀器體積小等優點，是理想的新一代近紅外光譜儀器。