阵列式半导体激光器件的食品原料品质近红外快速检测方法的研究

常规近红外仪器是连续波长，采用卤钨灯光源和结构复杂的分光机构得到连续光谱，因此造价大、环境要求高，不利于在食品原料的品质检测中推广。本项目采用最新阵列式半导体激光器产生多波长用于检测食品原料中主要质量指标水分、蛋白、淀粉、含油率等组分的单色光，无分光机构，将光源与分光系统合二为一，针对检测物料的物理性质研制检测物料对近红外光体吸收的专用积分球和样品杯附件。研究激光器发射波长的选择方法、积分球内部镀层的材料、激光在积分球内多次反射的物理规律和物料多次相互作用的能量吸收规律等科学问题，研究分离型光谱信息下的建立定标模型的非线性算法，最终完成采用阵列式半导体激光器的近红外检测系统原理、方案、方法的理论和试验的证明，达到各项品质指标的近红外测定值与标准值之间的标准差（SEP）应不大于0.25%；重复检测的绝对误差不大于0.3%的基本要求，为开发实用型仪器提供可靠的技术方案和解决关键问题的方法。

常规近红外仪器是连续波长，采用卤钨灯光源和结构复杂的分光机构得到连续光谱，因此造价大、环境要求高，不利于在食品原料的品质检测中推广。本项目采用最新阵列式半导体激光器产生多波长用于检测食品原料中主要质量指标水分、蛋白、淀粉、含油率等组分的单色光，无分光机构，将光源与分光系统合二为一；针对检测物料的物理性质研制检测物料对近红外光体吸收的专用积分球和样品杯附件；研究激光器发射波长的选择方法、积分球内部镀层的材料、激光在积分球内多次反射的物理规律和物料多次相互作用的能量吸收规律等科学问题；研究分离型光谱信息下的建立定标模型的非线性算法，最终完成采用阵列式半导体激光器的近红外检测系统原理、方案、方法的理论和试验的证明。经试验证明仪器达到了各项品质指标的近红外测定值与标准值之间的标准差（SEP）不大于 0.25%、重复检测的绝对误差不大于 0.3%的基本要求，圆满完成了项目任务。