尽管近红外线光谱仪（near-infrared spectrometer）的存在已有六十年之久，却鲜少有人知道它对于测量不同物质能量反射的重要性。德州仪器（TI）的AvatarNIR光谱仪，便能帮助各种产业找出物质的分子「指纹」— 范围包括农业、法医鉴识、制药、石油、医疗照护等。

过去六十年来，近红外线光谱仪技术已有极大的进展。早期这类装置既笨重且只限于实验室使用，但现在的红外线光谱仪已能利用微处理器控制、精确的A/D采样及电脑化光谱计算技术，并透过统计分析，在不同地点快速的取得结果。

四大用途

图1 : 近红外线光谱仪技术应用范围广泛

目前近红外线光谱仪可依使用场合区分为四大用途：

—实验室—

仪器通常体积较大、精确度高且属于一般用途。用来处理光谱资料的电脑可能位于实验室内部，有些则是位在远端并透过乙太网路或USB连网。它们能处理大量的资料，几秒内就能和分散式参考标的进行比对。

—野外—

可携式近红外线光谱仪的外型类似小型实验室仪器，可随意移动，通常只需交流电110伏特，或12伏特加上变流器即可供电。可携式近红外线光谱仪的尺寸通常只比便当盒大一点，可放置在货卡尾门上，适用于农田或矿场等产业型场景。

—工厂—

这类专用设备可监测工厂环境，通常有特定的用途。在工厂的建置中，一条生产线上可能包含多种的光谱仪，透过乙太网路或以无线连网连结主要的控制设施。

—掌上型—

机动且使用便利的手持式光谱仪，是目前业内一大焦点。现有产品只要装上电池即可运转，尺寸与大型手摇钻相近。优点是携带方便，且内建电源供应装置可遥控使用。

目前DLP所提供的光谱仪产品组合，包括了两款可整合新型近红外线光谱仪的晶片组。针对超行动（ultra-mobile）分析，DLP2010NIR数位微镜装置（DMD）支援可编程高速模式，即时测量最高可达1,500Hz。这款晶片是针对700 – 2500 nm波长范围进行优化的完全可编程微机电（MEMS）。只要搭配蓝牙技术与蓝牙低耗电DLP NIRscan Nano评估模组（EVM），设计人员就能轻松地做出可携式分析器的原型，进而加快嵌入式超行动光谱仪的开发时程。

DLP4500NIR数位微镜装置则是针对高效能系统所设计，内有超过1百万个微镜，支援可编程高速模式速度最高可达4,225Hz，同时也针对700 – 2500 nm波长范围进行优化。搭配的DLP NIRscan评估模组，测量时间低于一秒时讯噪比可达30,000:1，分析材料时可以更快更准确。

图2 : 透过行动装置来检测食物比较便利

相关领域持续出现进展，体积更小、成本效率高的装置也应运而生，未来这项技术终将进入消费性市场。试想智慧手机若能内建近红外线光谱仪，就可以评估食物是否完全成熟、侦测食物的过敏原、确认高价橄榄油的纯度、协助医疗侦测或检查汽车机油。在台湾等地的市场里，消费者的健康意识抬头，越来越关心像是牛奶、食用油等食材是否带有不良化学添加物，因此搭载近红外线光谱仪技术的装置，将有机会发挥极大的用处。(作者Joe Siddall任职于德州仪器)