针对农业和食品行业应用的移动式光谱分析

从光的采集方式开始。

光通过输入开口上的一个狭缝进入系统。这个狭缝控制进入系统的光的物理尺寸。在控制仪器的波长分辨率方面，狭缝的宽度是重要的考量因素。较小的狭缝会增加分辨率，但是会减少可用于测量的光功率的数量。相对于传统方法，系统光效率的增加有助于抵消功率的减少，并因此增加实现同样测量分辨率的可用光数量。此外，借助于基于DMD的系统，通过在每个波长上设定一个更长的探测器驻留时间，可以对功率减少进行进一步补偿。

可选模块可被安装在用于透射、反射、以及基于光纤采样的狭缝的前面。例如，透射模块包含一个光源和一个光析管固定器；这个固定器用于放置随模块一同提供的光析管。根据测量所需的波长范围可以选择光源。然后，来自狭缝的准直光通过一个带通滤波器。这个滤波器限制了进入系统的波长范围，从而减少了来自环境或背景光源的噪声，并且限制了目标测量所需要的波长范围。

德州仪器（TI）和Optecks公司已经在工程和设计领域开展协作，开发出数款其它照明模块。OTM（Optecks传输模块）包含一个光源、光析管固定器、高精度光析管和其它安装硬件，使得对于透射样本的吸收和散射属性的测量更加简单。NIR透射测量已经被用于测量液体样本的属性，诸如果汁水含量，以及目标复合物是否存在，比如说气体签名。这些测量值能够提供与果汁原产地相关的大量信息。在固态样本方面，它能够测量塑料管的不透光度，而这个测量值是观察气体和液体传输线路内流量的重要参数。线路内的透射测量值也被用来测量黄油在生产期间内的水含量，实现对黄油生产过程的及时调整，从而节省了时间、最大限度地降低成本，并且提高最终产品的质量。

OHPRM（Optecks高性能反射模块）还使用一个远心光学设计，以便将SNR提高到比标准反射模块的SNR高将近10倍。基于反射的光谱分析已经被应用于奶酪成分分析、肉品质量分析，更是在近期被用于识别乳制品内的微生物，以及在大型医院、药品生产和制造行业，以及酿造厂内识别微生物。OHPRM的高SNR可实现更加快速和准确的微生物识别，在培养之后的仅仅2至3天里就能够产生准确结果，从而减少了采样与采取正确操作之间的时间。ONIRM（Optecks分侵入式反射模块）使得样本无需接触光谱仪窗口的反射率测量变得更加简便。这就使得用户能够在距离模块几厘米远的地方灵活地执行扫描操作。这样的功能可以实现对销售中的塑料包装肉品的质量监控。诸如对皮肤进行漫反射测量来预测血糖的健康方面应用也可以在NIR区域内进行特性化分析。

OFCM（Optecks光纤耦合模块）通过光纤提供透射或反射测量。它可以在光谱仪与样本无法直接接触的情况下实现测量。此类采样包括对工业过程的监控、测量正在处理容器内进行管道输送的液体、测量鸡肉、牛肉和猪肉内的水分、脂肪和蛋白质含量。由于这个系统的功能可以提供增强型测量性能，这些模块极大地扩展了应用范围。

光谱分析迈出实验室

DLP®NIRscan™ Nano 评估模块（EVM）的能力和功能性实现了利用光谱分析的全新方法；在这方法中，实验室被带到了样本附近，而不再是将样本送到实验室进行分析。仪器的便携性，与其和多种器件进行远程对接的功能组合在一起，意味着可以在现场或者生产场所内进行重要测量，甚至是在收割或处理前进行，以确保质量和成分符合使用标准或必要条件。

将NIRscan Nano EVM的功能与NIR光谱分析的固有非侵入式属性组合在一起，实现了对动物活体进行分析和测量的可能性。例如，在剪羊毛前，能够确定山羊皮毛的纤维特性，这样的话就可以决定剪取的合适长度。这款仪器可以带到现场来分析食物的成熟度，以优化采摘操作，分析谷物和其它农作物来检测健康状况和虫害的可能性，分析土壤成分，这样的话，就可以采取及时有效的方法来进行正确的土壤管理和治理。

这个系统的大小和紧凑性还使其能够被轻松地集成到整个生产或处理设施的多种食品质量控制监视系统中。NIRscan Nano光谱分析系统也因此成为一个多用途和强大工具；它将当前实验室系统的准确性与功能性和控制与使用的便携性与灵活性组合在一起，或者它本身的准确度和功能性已经超过了目前的实验室系统，以便在现场执行及时测量，这一组合有可能大大提高NIR光谱分析在农业和食品行业应用领域内的效用。