手持式光譜儀是一種便攜式光學分析儀器，通過測量物質對光的吸收、反射或發(fā)射特性來識別材料的成分與性質。與傳統(tǒng)臺式光譜儀相比，有體積小、重量輕、操作簡便、可現(xiàn)場檢測的特點，廣泛應用于食品安全檢測、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)藥分析、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及材料識別等領域。
1.光源系統(tǒng)
通常配備穩(wěn)定的光源，如LED、鹵素燈或激光器，產(chǎn)生特定波段的光照射樣品。光源的選擇決定了儀器的適用波長范圍和測量精度。
2.光學系統(tǒng)
光學系統(tǒng)用于引導光束與樣品作用，并將樣品反射或透射的光收集到檢測器。通常包括準直器、光柵或棱鏡等元件，用于分光和聚光。光學系統(tǒng)的設計決定了光譜分辨率和信噪比。
3.探測器
探測器負責將光信號轉換為電信號，常用的有CCD（電荷耦合器件）、CMOS和InGaAs（用于近紅外波段）等。探測器的靈敏度和響應速度直接影響測量的精度和速度。
4.數(shù)據(jù)處理與分析
探測器采集的信號經(jīng)過模數(shù)轉換后，通過內(nèi)置微處理器或移動終端進行數(shù)據(jù)處理，包括光譜校正、噪聲濾除和譜圖分析。結合化學計量學模型和機器學習算法，可實現(xiàn)快速的物質識別和含量測定。
結構特點：
1.便攜性強
儀器一般重量在幾百克至兩公斤之間，方便手持或掛在腰間操作，適合野外和現(xiàn)場檢測。
2.一體化設計
通常將光源、光學元件、探測器及數(shù)據(jù)處理單元集成在一臺儀器中，有些產(chǎn)品還帶有觸摸屏顯示和無線數(shù)據(jù)傳輸功能，實現(xiàn)現(xiàn)場測量和即時分析。
3.低功耗與長續(xù)航
為適應移動應用，采用低功耗設計和可充電電池，通常可連續(xù)工作數(shù)小時至十余小時，適合長時間野外使用。
4.防護性能
具備防水、防塵和抗震性能，適應復雜環(huán)境下的測量需求。
手持式光譜儀的應用領域：
1.食品安全檢測
可快速分析食品中的成分和質量，如蛋白質、糖分、脂肪含量，以及檢測農(nóng)藥殘留和非法添加劑。例如，水果、糧食和乳制品等可通過近紅外光譜實現(xiàn)快速質量分級。
2.環(huán)境監(jiān)測
儀器可用于水質、空氣和土壤的現(xiàn)場檢測，如測量水中溶解氧、污染物濃度或土壤濕度和有機質含量。手持式設計使環(huán)境檢測更加靈活和高效。
3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
在農(nóng)業(yè)領域，可監(jiān)測作物生長狀態(tài)、葉綠素含量、病蟲害狀況及土壤養(yǎng)分，為精準農(nóng)業(yè)提供科學依據(jù)，提高產(chǎn)量和質量。
4.醫(yī)藥和健康檢測
手持式拉曼光譜儀可實現(xiàn)藥品鑒別、防偽和質量控制，也可用于血液、尿液和組織樣品的現(xiàn)場快速分析，提高診斷效率。
5.材料識別與工業(yè)檢測
在工業(yè)領域，可用于金屬、塑料、復合材料的成分鑒定及質量檢測，方便現(xiàn)場快速篩選和分級。
