什么是漫反射光谱法（Diffuse Reflectance Spectroscopy）？
发布时间：2023-03-09 08:00:00 阅读数： 2295
漫反射光谱法是吸收光谱法的一种，它不是测量通过样品的透射光束，而是测量从样品反射的光。这是一种测量不透明样品的常用方法，这些样品的吸收能力太强，无法进行透射测量。
漫反射光谱中的信息可用于样品的定量和定性分析。1 通常使用可见光或近红外光进行测量，所产生的光谱包含被探测样品的电子或潜在振动结构的信息。
反射率测量相对简单，因为它涉及到使用光源对样品进行照明，然后用探测器收集散射光。仪器通常包含色散光栅，因此可以同时检测几个波长的光。不需要像单色器系统那样的移动部件。
许多设备使用光纤束来发送和检测光，特别是对于更多的便携式应用或遗产科学来说，可能需要在一个大的绘画区域记录空间分辨率的光谱。
仪器可能还需要几个额外的光学器件来分离不需要的散射，或者在探头中包括一个积分球，以确保尽可能多的反射光被收集。
在反射几何学中测量光谱的一些优势包括提高信噪比和相对于透射测量的灵敏度，但这是以更难记录和复杂的光谱为代价的。
Kubelka-Munk理论是了解被测样品的散射和吸光度特性的常用方法。然而，这些测量的挑战之一是，测量的入射角最终会影响最终获得的光谱。
尽管在测量解释方面存在挑战，而且在进行实验测量时需要谨慎，但漫反射光谱现在被广泛用于许多工业和研究环境中，因为它可以直接测量不透明的样品，而这对许多光谱来说是具有挑战性的。
漫反射光谱法的常见应用
医药行业
漫反射光谱法的一个应用领域是制药业。漫反射光谱法通常用于分析压入给药基质的药物化合物和活性药物成分。
对于此类应用，近红外辐射是一种常见的选择。许多感兴趣的化合物在光谱中都有一系列的结构带，可以用来更容易地识别样品。
漫反射光谱提供了一种快速和非破坏性的测试技术，几乎不需要额外的样品制备，可以纳入在线测试环境，作为过程分析技术的一部分进行在线过程分析。
典型的分析化学方法，如化学计量学方法，可用于分析更复杂的混合物的漫反射光谱数据集，并提供浓度和物种识别信息，作为生产中质量控制措施的一部分。
便携式测量。遗产科学应用
漫反射光谱法的非破坏性也使其成为遗产科学中广泛使用的工具。
吸收和反射光谱可用于识别颜料，揭示被另一件艺术品覆盖的隐藏壁画和油画。
许多遗产科学应用需要对艺术品和建筑进行实地测量。这意味着需要有足够坚固的便携式漫反射光谱仪，其部件在现场不会发生错位，也不需要不断地重新校准。对于漫反射光谱学来说，这通常意味着要使用使用光纤束来传输和检测反射光的仪器。
使用单片光学支架和更明亮的紧凑型光源有助于使便携式反射光谱仪的性能几乎与笨重的台式仪器一样好。5 自动分析的进展和算法的应用，如Kramer-Kroning关系，可以帮助在现场快速提取光谱数据。
漫反射光谱法已被用作诊断癌症和医学界其他疾病的工具。
更加便携的手持式仪器的发展为新的医疗点设备提供了可能，这些设备可以用来诊断病人，而不需要手术和活检。
可以从漫反射光谱中恢复的化学信息提供了各种生物标志物的信息，可以用来区分恶性肿瘤和良性肿瘤，并进行快速的临床诊断。
现在有一些癌症可以用漫反射光谱测量来诊断，随着这种光谱的自动分析的进一步改进，漫反射光谱将可能成为一整套光谱技术的一部分，包括拉曼和红外测量，帮助缩短诊断时间，提高临床准确性。
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Written by Rebecca Ingle, Ph.D
