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美国Brimrose公司
漫反射测量是近红外光谱(NIRS)的主要测量方式。一个潜在的困难通常是基线的漂移和由于样品间的颗粒大小不同而产生的潜在的不均匀光散射。
漫反射光线的物理性质作为研究主题已有一百多年。在课题（1-4）中已发表了大量文章。对于不透明固体分析的近红外光谱的很多定量应用，引起关注的是使样品的颗粒大小均匀，最主要的是能够再现。这经常导致研磨、过筛和磨碎较大的近红外光谱样品。
由不均匀或不同颗粒大小的样品引起的“讨厌”的问题，然而却遵从物理定则。如果高峰或基线漂移发生，那么它遵从的这些现象可以用来测量其直接原因。换句话说，颗粒大小能从我们经常不得不处理的“问题”中确定。
实验方法
一台 Luminar 2000 AOTF 近红外光谱仪，配有光纤反射探头，用于粉末测量。近红外光谱由类似的化学成分，但颗粒大小不同的多种物质获得，然后这些光谱被比较。
使用二阶微分变换来提高光谱间的差异。近红外光谱的早期工作显示微分变换能减少粒径问题。
结果与讨论
在图1中显示了两个不同的光谱，从本质上看，他们是同样的化学物质：蔗糖。其中一个光谱是颗粒状的单晶糖类型，另一个光谱是细粉状的多晶糖类型。
Figure 1. 二阶微分变换后的单晶糖和多晶糖的近红外光谱
即使忽略大约在1440nm和1920nm的水的吸收峰，在两个样品光谱中仍有两个峰的大小和波长不同，两个样品光谱中的波长不同只能是由颗粒大小不同引起的。在先前的工作(5)中，这些吸收差异遵从一个可预测的模式。
研究结果表明，在任何单一的波长的吸收与样品的(平均)颗粒尺寸的倒数成正比。这对有机或无机物质都是正确的。在先前两个糖的吸收光谱中见到基线漂移通过二阶微分处理只是大部分被消除，这表明所有的光学效应不能被轻易消除。使用标准化功能已做了一些工作，能够达到目的的少数商业软件包是可以得到的。
几种有代表性医药材料被测定大小，它们的平均粒径由参照方法(激光散射)(5)测定。在图2中显示了三个有代表性的筛子孔径的阿司匹林的吸收光谱(摘自美国药典)。40、100和200的mesh晶粒包括了从颗粒到“微米化的”（所以这么定义，因为颗粒大小是微米级或10-6米级）的全部范围。物质的主要特征是一样的，只是吸收值随粒径增长。
Figure 2. 40、10 和 200 mesh阿司匹林的近红外漫反射光谱(美国药典)
在较高的波长区的差异较大的事实在图3中被证实。在这张图中，粒径的倒数作为四个不同波长吸收的函数被绘制成图。
Figure 2. 1/x和阿司匹林光谱在四个不同波长的吸收
对无机盐、有机盐及中性化合物得到类似的结果。它们甚至不需要有传统的近红外生色团进行操作，因为散射是物理现象，而不是化学现象。
从实验结果能够看出近红外光谱可以用于快速测定固体物质的粒径。由于一个公司的每一个产品可能要求专用的校正集，近红外分析技术提供一种低廉的、易于操作的能够定量测定粒径的方式。
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