光譜技術(shù)的簡介、應(yīng)用與發(fā)展

　　現(xiàn)代科技在高集成器件技術(shù)（如芯片技術(shù)）、傳感器、微型器件、硅工藝方面的成果日新月異，其功能、性能常有驚人的進(jìn)展，而現(xiàn)代信息理論、數(shù)學(xué)處理方法、計(jì)算軟件系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，這些成果都會很快被吸收入新穎光譜儀器事業(yè)的持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中。例如，傳統(tǒng)的一維信息獲取、處理思維正在被多維信息獲取和處理思維所取代，這必然將目前一臺儀器只能針對一個(gè)檢測目標(biāo)獲取單一分析檢測信息的光譜儀器？進(jìn)化%到借助復(fù)合多維、多功能傳感器和多維信息實(shí)時(shí)處理、運(yùn)算手段，從而同時(shí)給出實(shí)時(shí)多維信息的全新面貌；也就是說，一臺光譜儀器不單可以給出檢測試樣的光譜曲線（從而獲得試樣成分信息），而是可同時(shí)給出試樣成分及其變化，以及諸如化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)、活性狀態(tài)等相關(guān)信息及其變化等。發(fā)展多維信息化光譜儀器就可避免瞎子摸象式只能給出？象是彎曲的管狀物（只摸到象鼻）或象是圓柱狀的（只摸到象腿）的單維信息造成的片面或錯(cuò)誤理解或判斷，不但可給出象的整體描述，而且可以給出例如象皮粗糙程度、象體重量、象走動速度、象體不同部位溫度分布等多維信息。新世紀(jì)科技、經(jīng)濟(jì)、社會、軍事發(fā)展，迫切需求掌握事物的實(shí)時(shí)多維信息，用很多臺只能分別給出不同單維信息的儀器去描述、記錄，評判復(fù)雜、多變、多相關(guān)的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事對象，給出一大堆互不相關(guān)、難以比對分析的信息，確實(shí)已不能適應(yīng)新發(fā)展形勢的新要求。

　　光譜儀器事業(yè)繼續(xù)沿著全方位發(fā)展的道路持續(xù)發(fā)展光譜技術(shù)和光譜儀器在現(xiàn)代科技、現(xiàn)代大產(chǎn)業(yè)（大規(guī)模自動化生產(chǎn)、大規(guī)?？煽乜萍嫁r(nóng)業(yè)等）的持續(xù)發(fā)展要求下，不但會繼續(xù)發(fā)展高精度、多功能大型光譜分析檢測儀器或相應(yīng)的系統(tǒng)，以滿足諸如現(xiàn)代航空航天、環(huán)境生態(tài)保護(hù)、自然災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)、全球性傳染?。◥圩?、禽流感、非典、瘧疾）控制、大規(guī)模戰(zhàn)爭和恐怖活動控制等領(lǐng)域的分析檢測要求，會發(fā)展大量新的高靈敏、高分辨、高可靠、多維信息的科學(xué)型光譜儀器或系統(tǒng)，并得到快速推廣應(yīng)用；而且會更多地出現(xiàn)可在現(xiàn)場、生產(chǎn)線、戰(zhàn)場實(shí)地工作、無人監(jiān)守、聯(lián)網(wǎng)工作的種種新穎的實(shí)用型光譜儀器或系統(tǒng)，成為大批量生產(chǎn)在線測控、野外環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域必不可少的分析檢測手段。這種光譜儀器必須跳出實(shí)驗(yàn)室設(shè)備%、大型精密貴重儀器%的框子，能忍受現(xiàn)場、野外（包括太空）的嚴(yán)酷工作環(huán)境及強(qiáng)、亂、變化多端的干擾（如強(qiáng)電磁干擾、惡劣氣候變化等）、能無人值守、脫離電網(wǎng)長期工作、自動監(jiān)測、自動調(diào)整最佳工作狀態(tài)、自動聯(lián)網(wǎng)交換信息。因此，大型精密研究級光譜儀器與現(xiàn)場、在線測控實(shí)用級光譜儀器或系統(tǒng)，今后一二十年都會受到重視會得到顯著發(fā)展。

　　光譜儀器的應(yīng)用面繼續(xù)拓寬

　　今后光譜儀器仍會沿著上世紀(jì)末已開始的應(yīng)用面拓寬、轉(zhuǎn)移的方向發(fā)展，將由傳統(tǒng)科技基礎(chǔ)學(xué)科（理、化、天文、生物）、礦物分析、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制等理論研究、物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域繼續(xù)向生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境生態(tài)、社會安全、國防建設(shè)等與人直接相關(guān)的領(lǐng)域拓展。近年來，國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展種種直接與人相關(guān)的光譜儀器，可直接獲取來自人體皮膚的熒光，從而檢測化妝品、藥品的應(yīng)用效果、皮膚增生、頭發(fā)損傷、紫外線防護(hù)效果等，儀器不必樣品制備、也無樣品池，使用方便；也可用于水質(zhì)分析、土壤分析、環(huán)境分析以及農(nóng)產(chǎn)品、食品、化妝品分析等。

　　可以預(yù)計(jì)，今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)光譜儀器事業(yè)仍然將繼續(xù)拓展應(yīng)用面：科技部門將不斷提出開發(fā)出新的應(yīng)用領(lǐng)域或新的應(yīng)用要求，尤其是直接與人相關(guān)的應(yīng)用新要求；儀器研發(fā)、生產(chǎn)單位會不斷根據(jù)種種新的應(yīng)用需求、推出種種新穎光譜儀器，而且市場前景將會成為光譜儀器或系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)重點(diǎn)；在多領(lǐng)域大發(fā)展形勢下，光譜分析檢測的應(yīng)用會不斷更新，廣大的光譜分析用戶會開發(fā)出種種新的光譜分析方法，提出新的應(yīng)用要求和對新穎光譜儀器的開發(fā)要求。我們會面臨前所未見的光譜儀器事業(yè)方方面面的不斷獲得新應(yīng)用成果的持續(xù)發(fā)展局面。

　　近紅外光譜分析技術(shù)和儀器不斷成熟和推廣應(yīng)用

　　上世紀(jì)后期，由于發(fā)展形勢提出的要求以及化學(xué)計(jì)量學(xué)%、新穎數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的發(fā)展，近紅外光譜分析技術(shù)得到復(fù)興，多種近紅外光譜儀器不斷涌現(xiàn)。由于近紅外光譜分析技術(shù)有樣品制備簡便（甚至不需制備處理可直接分析）、可實(shí)現(xiàn)在線分析檢測、可完成多組分同時(shí)分析等優(yōu)點(diǎn)，全球范圍出現(xiàn)近紅外光譜的發(fā)展熱潮；我國石油化工研究院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位也正開發(fā)出油品檢測近紅外光譜儀、農(nóng)產(chǎn)品分析近紅外光譜儀等，在科研、應(yīng)用領(lǐng)域獲得很大發(fā)展成果。

　　光譜儀器小型化成為目前和今后的發(fā)展潮流

　　傳統(tǒng)光譜儀器不但是大型精密、貴重儀器，而且對工作環(huán)境條件（溫度、濕度、振動、電磁干擾要求嚴(yán)酷，必須要由專業(yè)分析人員）。為適應(yīng)全球發(fā)展形勢，上世紀(jì)后期已有強(qiáng)烈的光譜儀器小型化、便攜式、現(xiàn)場化的需求，并已出現(xiàn)光譜儀器小型化的潮流，研發(fā)小型化光譜儀器成為各國科技、產(chǎn)業(yè)部門的關(guān)注重點(diǎn)。至于現(xiàn)代軍事科技發(fā)展迫切需求的戰(zhàn)場、現(xiàn)場快速放射、生物、化學(xué)武器偵查的便攜式光譜儀，今后若干年會成為全球各國研發(fā)重點(diǎn)。

　　可以預(yù)見，全球多領(lǐng)域的發(fā)展對小型化光譜儀器的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用需求會更加的迫切，小型化光譜儀器一定會成為今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)備受關(guān)注的話題和研究的方向！