本實(shí)驗(yàn)使用的光譜儀(圖2)是AvaSpec-NIR256-1.7-EVO近紅外光纖光譜儀,。這款近紅外光譜儀測(cè)量范圍高達(dá)1.7 μm,，采用高靈敏度光學(xué)平臺(tái)，具有良好的性能參數(shù)，采樣速度可達(dá)0.53 ms,，積分時(shí)間可短至10μs,。

AvaSpec-NIR256-1.7-EVO配備了InGaAs(銦鎵砷)陣列探測(cè)器,，USB3 和千兆以太網(wǎng)接口的超低噪聲電路板,。可以選擇不同光柵和狹縫,。光譜儀的數(shù)字和模擬I / O 接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)光譜儀的外觸發(fā)以及對(duì)脈沖光源和快門和的控制,，并且可以通過軟件選擇兩種不同的增益模式，即高靈敏度模式（HS,，默認(rèn)）和低噪聲 （LN）模式,。

本實(shí)驗(yàn)使用的光源為AvaSphere-50-LS-HAL-12V內(nèi)置鹵素?zé)艄庠矗▓D3）的積分球。此積分球?qū)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(213, 24, 36);">反射應(yīng)用而設(shè)計(jì),，但也適用于低反射材料和近紅外光譜測(cè)量,。

內(nèi)置鹵素?zé)艄庠吹姆e分球?yàn)闃悠诽峁?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(213, 24, 36);">漫射鹵素光，可以避免產(chǎn)生與光纖耦合相關(guān)的損耗,，與我們的標(biāo)準(zhǔn)反射積分球相比,，樣品上的光照強(qiáng)度高達(dá)160倍。AvaSphere-50-LS-HAL-12V積分球內(nèi)徑為50mm,，有一個(gè)10mm直徑的采樣口,，一個(gè)SMA參比端口，以及一個(gè)準(zhǔn)直的SMA端口,，用于收集AvaSpec光譜儀的信號(hào),。

本實(shí)驗(yàn)使用的其他配件包括:

• 一個(gè)將巧克力樣品與積分球隔開的玻璃

• 白色參考瓦(WS-2)，做為參考來比較每個(gè)巧克力樣品

• 600微米芯徑光纖(FC-UVIR600-1-BX),，連接積分球和光譜儀

除了便宜的牛奶巧克力樣品是一塊單獨(dú)的巧克力外,，每個(gè)巧克力樣品都是從一塊完整的巧克力上掰下來的。每個(gè)樣品都儲(chǔ)存在21℃左右的房間抽屜里,，以確保巧克力不會(huì)熔化,。測(cè)量時(shí)，每個(gè)巧克力樣品先分別放置在玻片上,，然后將玻片放在積分球的樣品端口上(圖4),。

這個(gè)玻璃可以防止巧克力碎屑進(jìn)入積分球造成污染，同時(shí),，也可以使測(cè)量距離更一致得到更準(zhǔn)確的結(jié)果,。首先測(cè)量白色參考瓷作為我們的白參考，將其放置在玻璃上確保測(cè)量距離的一致性,。

我們使用AvaSoft軟件中的T-吸光度模式,，其計(jì)數(shù)單位為A.U.,。AvaSoft是我們定制的數(shù)據(jù)分析軟件包。這種模式是專門為吸光度應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,。本實(shí)驗(yàn)中,，我們將白色參考瓦作為白參考。將積分時(shí)間設(shè)置為3ms左右,，積分時(shí)間可以增加或減少一次測(cè)量的光量,，影響測(cè)量光譜的整體幅度。我們將平均次數(shù)設(shè)置為100,，是指將100個(gè)值平均在一起,，以提供更一致的光譜結(jié)果。當(dāng)積分時(shí)間較短時(shí),，可以使用比較高的平均次數(shù),。

實(shí)驗(yàn)所得光譜圖如下圖所示

所有巧克力樣品的吸收光譜均在1209.81 nm和1437.32 nm處測(cè)量到峰值。

數(shù)據(jù)說明：牛奶巧克力樣品在峰值處的吸光度值分別為0.50 A.U.和0.74 A.U.(圖5),。廉價(jià)牛奶巧克力樣品在峰值處的吸光度值分別為0.52 A.U.和0.79 A.U.(圖6),。白巧克力樣品在峰值處的吸光度值分別為0.52 A.U.和0.79 A.U.(圖7)?？煽珊繛?8%的黑巧克力樣品在峰值處的吸光度值分別為0.53 A.U.和0.68 A.U.(圖8),。可可含量為92%的黑巧克力樣品在峰值處的吸光度值分別為0.52 A.U.和0.62 A.U.(圖9),。五種巧克力的光譜圖可以表明峰值強(qiáng)度的差異(圖10),。

在1209.81 nm處，吸光度由高到低分別為：可可含量為78%的黑巧克力樣品,，可可含量為92%的黑巧克力樣品,，白巧克力樣品，廉價(jià)牛奶巧克力樣品。在1437.32 nm處,，吸光度由高到低分別為：白巧克力,，廉價(jià)牛奶巧克力，牛奶巧克力,，可可含量為78%的黑巧克力樣品,，可可含量為92%的黑巧克力樣品。由此可以假設(shè)這個(gè)峰值表示糖含量,。

結(jié)論：平均每份巧克力樣品為28g,，白巧克力含15g糖，廉價(jià)牛奶巧克力含16克糖,，牛奶巧克力含12g糖,，可可含量為78%的黑巧克力含5g糖，可可含量為92%的黑巧克力含2g糖,。這僅表明一個(gè)猜想,，類似的如牛奶固體和其他調(diào)味料的趨勢(shì)可以從其他成分中得出。

總之,，本實(shí)驗(yàn)通過使用近紅外光譜觀察到了不同類型巧克力之間的差異,。然而，必須使用進(jìn)一步的計(jì)量分析來充分解釋和量化這些測(cè)量的差異,。

AvaSpec-NIR256-1.7-EVO光纖光譜儀是一款高度通用的近紅外光譜儀,，可以定制以適配您的需求。

AvaSphere-50-LS-HAL-12V內(nèi)置鹵素?zé)舴e分球是專門為反射率測(cè)量而設(shè)計(jì)的,，但也可用在任何可能存在信號(hào)強(qiáng)度有限問題的應(yīng)用,，如近紅外光譜測(cè)量。