光譜技術的簡介、應用與發展

　　現代科技在高集成器件技術（如芯片技術）、傳感器、微型器件、硅工藝方面的成果日新月異，其功能、性能常有驚人的進展，而現代信息理論、數學處理方法、計算軟件系統也在不斷發展，這些成果都會很快被吸收入新穎光譜儀器事業的持續發展進程中。例如，傳統的一維信息獲取、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檢測目標獲取單一分析檢測信息的光譜儀器？進化%到借助復合多維、多功能傳感器和多維信息實時處理、運算手段，從而同時給出實時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），而是可同時給出試樣成分及其變化，以及諸如化學結構、物理形態、活性狀態等相關信息及其變化等。發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。新世紀科技、經濟、社會、軍事發展，迫切需求掌握事物的實時多維信息，用很多臺只能分別給出不同單維信息的儀器去描述、記錄，評判復雜、多變、多相關的科技、經濟、社會和軍事對象，給出一大堆互不相關、難以比對分析的信息，確實已不能適應新發展形勢的新要求。

　　光譜儀器事業繼續沿著全方位發展的道路持續發展光譜技術和光譜儀器在現代科技、現代大產業（大規模自動化生產、大規模可控科技農業等）的持續發展要求下，不但會繼續發展高精度、多功能大型光譜分析檢測儀器或相應的系統，以滿足諸如現代航空航天、環境生態保護、自然災害預測預報、全球性傳染病（愛滋、禽流感、非典、瘧疾）控制、大規模戰爭和恐怖活動控制等領域的分析檢測要求，會發展大量新的高靈敏、高分辨、高可靠、多維信息的科學型光譜儀器或系統，并得到快速推廣應用；而且會更多地出現可在現場、生產線、戰場實地工作、無人監守、聯網工作的種種新穎的實用型光譜儀器或系統，成為大批量生產在線測控、野外環境監測等領域必不可少的分析檢測手段。這種光譜儀器必須跳出實驗室設備%、大型精密貴重儀器%的框子，能忍受現場、野外（包括太空）的嚴酷工作環境及強、亂、變化多端的干擾（如強電磁干擾、惡劣氣候變化等）、能無人值守、脫離電網長期工作、自動監測、自動調整最佳工作狀態、自動聯網交換信息。因此，大型精密研究級光譜儀器與現場、在線測控實用級光譜儀器或系統，今后一二十年都會受到重視會得到顯著發展。

　　光譜儀器的應用面繼續拓寬

　　今后光譜儀器仍會沿著上世紀末已開始的應用面拓寬、轉移的方向發展，將由傳統科技基礎學科（理、化、天文、生物）、礦物分析、工業產品質量控制等理論研究、物質生產領域繼續向生物醫學、環境生態、社會安全、國防建設等與人直接相關的領域拓展。近年來，國內外已經發展種種直接與人相關的光譜儀器，可直接獲取來自人體皮膚的熒光，從而檢測化妝品、藥品的應用效果、皮膚增生、頭發損傷、紫外線防護效果等，儀器不必樣品制備、也無樣品池，使用方便；也可用于水質分析、土壤分析、環境分析以及農產品、食品、化妝品分析等。

　　可以預計，今后相當長時期內光譜儀器事業仍然將繼續拓展應用面：科技部門將不斷提出開發出新的應用領域或新的應用要求，尤其是直接與人相關的應用新要求；儀器研發、生產單位會不斷根據種種新的應用需求、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的研發、生產重點；在多領域大發展形勢下，光譜分析檢測的應用會不斷更新，廣大的光譜分析用戶會開發出種種新的光譜分析方法，提出新的應用要求和對新穎光譜儀器的開發要求。我們會面臨前所未見的光譜儀器事業方方面面的不斷獲得新應用成果的持續發展局面。

　　近紅外光譜分析技術和儀器不斷成熟和推廣應用

　　上世紀后期，由于發展形勢提出的要求以及化學計量學%、新穎數學方法、計算機軟硬件等方面的發展，近紅外光譜分析技術得到復興，多種近紅外光譜儀器不斷涌現。由于近紅外光譜分析技術有樣品制備簡便（甚至不需制備處理可直接分析）、可實現在線分析檢測、可完成多組分同時分析等優點，全球范圍出現近紅外光譜的發展熱潮；我國石油化工研究院、中國農業大學等單位也正開發出油品檢測近紅外光譜儀、農產品分析近紅外光譜儀等，在科研、應用領域獲得很大發展成果。

　　光譜儀器小型化成為目前和今后的發展潮流

　　傳統光譜儀器不但是大型精密、貴重儀器，而且對工作環境條件（溫度、濕度、振動、電磁干擾要求嚴酷，必須要由專業分析人員）。為適應全球發展形勢，上世紀后期已有強烈的光譜儀器小型化、便攜式、現場化的需求，并已出現光譜儀器小型化的潮流，研發小型化光譜儀器成為各國科技、產業部門的關注重點。至于現代軍事科技發展迫切需求的戰場、現場快速放射、生物、化學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重點。

　　可以預見，全球多領域的發展對小型化光譜儀器的研發、生產和應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長時期內備受關注的話題和研究的方向！