我國工業在線近紅外光譜技術發展的關鍵問題分析

近紅外光譜分析技術操作簡單、使用方便、測量快速，而且能提供豐富的分子信息，是非常理想的在線監測技術。同時近紅外光譜儀器種類多、測量附件全、性價比高等優點也是選擇NIR技術實現在線監測的重要理由，因此近幾十年來近紅外光譜技術在PAT中的應用越來越廣泛和普及，代表性的應用領域包括制藥、石油化工、基礎有機化工、食品生產和加工、釀酒等。
  整體上看，我國近紅外光譜技術的發展和應用，包括儀器研發、算法研究、應用開發等，較歐美及日本等西方國家相比并不落后。雖然某些方面還差強人意，但也有一些研究取得了令人驚喜的成果，也成功地拓展了一些我國*的應用領域。但與此形成鮮明對比的是，在在線NIR領域我們卻明顯落后于西方國家，我國在線NIR技術的應用遠未到達其應有的程度和水平，尤其是在工業生產領域，與中國目前世界經濟發展的地位非常不相稱。本文將著眼于工業領域，探討在線NIR技術發展的重點或難點，分析制約我國在線NIR發展的關鍵問題，以期為中國在線NIR的快速發展奉獻微薄之力。
1、重視開發工業在線近紅外光譜儀器及其配套設備
在線NIR技術的硬件主要包括近紅外光譜儀器和配套的測樣裝置。雖然工業過程的光譜測量一般具有抗震、耐溫、防腐、防爆等要求，但經適當的設計和安裝，常用的近紅外光譜儀器，多種分光原理的小型光纖近紅外光譜儀器都可以用于工業在線監測中。大型高性能光譜儀在在線NIR中的應用是比較成熟的，在石油化工、制藥、煙草等領域已經有了一些比較成功的應用。
2、提高應用技術人員近紅外光譜分析模型的開發能力
對于從事近紅外光譜技術應用的技術人員來說，建模是難點問題之一，因為它需要化學計量學知識作為支撐。
  建立高質量的模型確實是一件不容易的事情，但是如果簡化建模過程，建立一個比較優的合理的模型就不一定很難了。所建模型是非常優還是比較優，一般體現在預測誤差是Z小還是比較小，而在近紅外光譜分析的實踐中，不同模型的預測誤差常常相差不大(在合理建模的前提之下)，或者用戶對模型預測能力要求不高，這種情況下，*可以用比較簡單的建模過程和方法建立比較優的模型。另外，在線分析關注的是監測指標值的變化趨勢，因此相對于監測結果的準確度，其更注重結果的穩定性。如果采用上述的策略，建模就不太難了。
3、做好產、學、研、用、政環節切實推動我國工業在線近紅外光譜技術的應用和普及
在國產分析儀器的發展過程中，人們逐漸將“產、學、研”的傳統提法，又添加了“用”和“政”兩個內容。“用”是指用戶，意為儀器的研發離不開用戶的參與或用戶的要求，這層含義用在近紅外光譜領域(包括在線近紅外)更是貼切。下面我想重點談談“政”的作用。
“政”即政府，更廣義地理解就是“領導”。在很多場合，南開大學邵學廣教授都提到：發展我國近紅外光譜技術，我們不但要培訓科技人員，還要培訓領導。這句話很深刻地道出了“政”的重要性。
4、提高在線NIR從業人員的綜合技術能力
  與實驗室NIR技術*不同，在線NIR技術是一種集機械、光學、電子、自控，以及應用領域的多學科體系。在為用戶開發在線NIR技術時必然會遇到與用戶現有生產過程分析技術(PAT)和過程控制技術(PCT)的融合問題。為了更好地服務于生產企業，從事NIR開發的技術人員，或者技術團隊必須要拓展自己的專業知識，完美的、專業的技術服務才容易為客戶接受。
  在經濟飛速發展的中國，在線近紅外光譜技術具有重大的需求，但其發展卻受到了很多因素的限制和制約，導致推廣和普及在線近紅外光譜技術出現了很多問題。解決這些問題的重擔責無旁貸地落在我國近紅外人的肩上。在中國近紅外光譜分會這桿大旗下，團結著各行各業、各種專業背景的技術人員，讓我們懷著開放的胸懷，通力合作、取長補短、積極進取，為推動我國工業在線近紅外光譜分析技術的發展做出我們應該做的努力。