ビートセンシング(BeatSensing co.,ltd.)　近赤外線計測センサー、自転公転式攪拌脱泡ミキサーの開発、設計、製造、販売

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近赤外線（ＮＩＲ）では、下記のような成分を測定できます。

　・水分
　・タンパク質／脂質／糖分など
　・アルコール／アミノ酸など
　・溶剤やプラスチックなど
　・様々な有機物

　近赤外線（ＮＩＲ）では、上記の濃度や厚みを非接触、非破壊で瞬時に測定できます。

　近赤外線（ＮＩＲ）センサーによる計測は非常に優れた計測方法ですが、装置を購入したままの
　状態では測定できません。測定するためには、測定対象に適した検量線を作成する必要があります。
　従来は、検量線作成に専門的な知識が必要と言われていましたが、弊社のＮＩＲセンサーに標準で
　付属されるソフトを使えば、専門知識不要で検量線ができます。
　　※研究者の方向けに、多変量解析ソフト（The Unscrambler）対応のモデルもございます。

　検量線とは、ＮＩＲ値と成分濃度値との関係式（下記式を参照）の事です。

　　成分濃度　＝　切片　＋　傾き　ｘ　ＮＩＲ値（光吸収量）

　装置導入時に検量線を作成すれば、運用時には測定したい対象物をＮＩＲセンサーの光に当てる
　だけで瞬時に成分濃度値が表示されます。

　導入時の検量線作成には基準となる値が必要です。（ラボ値）
　　・水分　　　　：　乾燥法など
　　・タンパク質　：　ケルダール法など
　　・脂質　　　　：　ソックスレー法など
　　・有機物　　　：　クロマトグラフ法など

　　・その他　　　：　正確な基準値が不明でも大丈夫です。
　　　　　　　　　　　御社独自の基準（変化量や添加量、官能値）でも検量線作成できます。

　ビートセンシングでは、装置導入時には検量線作成のお手伝いも積極的に行っています。

ＮＩＲとは？

ＮＩＲとは、（NearInfraRed）の略で近赤外線という意味です。

近赤外線は人間の目に見える光（可視光線-ＶＩＳ）よりも波長が長く目に見えない光です。

近赤外線吸収と吸光度

物質は分子振動しています。この振動の周波数（ビート）は物質ごとに異なります。

この分子振動の周波数と光の波長が合致した時、光の吸収が生じその波長の光は返ってこなくなります。

この現象は赤外領域（ＩＲ）で発生しますが、周波数の整数倍の位置でも同様な現象が発生するため、
近赤外線領域（ＮＩＲ）でも第１倍音、第２倍音、第３倍音として発生します。

下のグラフは、
　・縦軸：光の吸収率
　・横軸：波長（ｎｍ）
を示しており、水の近赤外線吸収特性を表しています。

このグラフの山部分、約１４５０（ｎｍ）と約１９４０（ｎｍ）は水による光吸収が大きい部分です。
例えば約１４５０（ｎｍ）の光吸収率に注目すると、
　・水が少ない時：光吸収（小）
　・水が多い時　：光吸収（大）
という関係が成り立ちます。この法則は、
　・Lambert-Beerの法則
　・Kubelka-Munkの式
で表されます。ここでは詳細を省きますが簡単に説明すると、
　「吸光度（光吸収率）変化は濃度変化に対し線形である」
　で結論的には「吸光度が分かれば濃度に換算できる」
という事を表しています。

検量線と濃度換算

ＮＩＲセンサーは前記の吸光度を測る装置です。この吸光度を濃度に換算するためには下記式が必要で、センサー内部では常に下記式を演算し濃度換算しています。
　予測濃度＝ａ＋ｂｘ吸光度
このａとｂを検量線係数と言い、ＮＩＲセンサー導入時に下記のような方法で検量線を作成する必要があります。

吸収バンドの化学的帰属

近赤外線には水以外にも様々な光吸収があります。

帰属	物質
-OH	水分、アルコール
-NH	タンパク質
-CH	脂質
-CO,-OH	デンプン、セルロース、糖

　波長を変えれば、上記分子構造を持つ様々な成分に応用可能です。

多変量解析（ケモメトリックス）の利用

　分光器式のＮＩＲセンサーは、連続した波長（スペクトル）を取得する事ができます。

　・第３倍音タイプ：６４０ｎｍ～１０５０ｎｍ
　・第２倍音タイプ：９００ｎｍ～１７００ｎｍ

　連続したスペクトルは数百波長のため、人の手で最適な吸収波長を選択することは困難です。
　近年では、最適な波長を計算によって導く手法が確立されています。多変量解析（ケモメトリックス）
　という技術を利用しますが、従来は専門的な知識と専用ソフトウェアが必要でした。
　ビートセンシングのＮＩＲセンサーには、簡単に検量線を作成できるソフトが標準付属されますので、
　専門知識不要で多変量解析（ケモメトリックス）によるＰＬＳ検量線を作成できます。

誤差要因