近赤外分光法とは何ですか？

近赤外分光法（NIR）は、電磁スペクトルの近赤外領域を評価ツールとして使用する分光法の一種です。 この技術は、製薬、食品、農業などのさまざまな業界、特定の医療診断テスト、燃焼科学、ポリマー科学で使用されています。 近赤外分光法は、血液中の酸素運搬分子であるヘモグロビンの状態変化を記録できるため、診断医学において特に有用です。

分光法は、物質が光を吸収および放出する方法、および放出された光を異なる波長に分散する方法の研究であり、色として視覚化されます。 すべての種類の物質は光を吸収および放出し、吸収または放出される光の種類を調べることにより、検査中の物質の特性に関する手がかりを得ることができます。 物体は、温度、質量、組成、およびその他の要因に応じて、特定の色または波長の光を吸収または放出します。

近赤外分光法は、特定のサンプルによる近赤外光の吸収パターンを測定します。 近赤外光とは、800〜2,500ナノメートル（0.00003〜0.00025インチ）の波長の光を指します。 この技術では、光源を使用してサンプルから光を反射させます。 サンプルから放出される光は、光を構成波長に分離する光分散プリズムによって修正されます。 800〜2,500の波長の散乱光が検出、記録、評価され、検査中のサンプルの知識が得られます。

近赤外分光法には、他の分光法に比べていくつかの利点があり、多くの状況で優先的に使用される技術となっています。 たとえば、NIRテクノロジーのS / N比は優れているため、テスト対象のサンプルに関連する結果と比較して、バックグラウンドの読み取り値は一般的に低くなります。 これにより、技術者や科学者は、特定のNIRテストの結果を読み、評価しやすくなります。 別の利点は、NIRが他の分光技術と比較して安価であり、高スループットのNIR実験でさえ比較的安価に実行できることです。 最後に、近赤外光は赤外光よりも遠くまで浸透する可能性があるため、この方法は大きなサンプルの分析に適しています。

このテクノロジーは、さまざまな方法で使用できます。 天文学では、NIRを使用して新しい星の形成を研究し、既存の星の年齢と質量を決定できます。 この情報は、星がどのように形成されるかについての手がかりを提供するのに役立ちます。 医学では、近赤外分光法は、血液の酸素濃度を測定するために使用されるパルスオキシメトリーなどの特定の診断血液検査で使用されます。 NIRは、脳機能を評価し、術後患者の心拍出量を測定する手段としても使用できます。 品質管理のためのサンプル分析など、NIRには多くの産業用途もあります。