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実用分光法シリーズ(1)
近赤外分光法
現在オンライン分析、食味計、無侵襲臨床診断等あらゆる分野で注目されている近赤外分光法の基礎と応用 (実用) を一層わかりやすく編集 |
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最近、 オンライン分析、 食味計、 無侵襲臨床診断などいろいろな分野で近赤外
(NIR) 分光法が注目されている。
以前はNIRと書くとNMRの間違いではないかとしかられた人もいたという話である。 しかし今では近赤外分光法を知らない人がかなり少なくなってきたのではないであろうか。
いよいよ本格的な近赤外分光法の時代の幕明けという感がある。 21世紀には近赤外分光法は研究所、 大学、 工場、 農場、 病院、 博物館、 スーパーマーケット、
港、 税関、 船、 家庭などありとあらゆるところで活躍しそうである。 |
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編著者 |
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尾 崎 幸 洋（関西学院大学教授） |
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著者 |
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三井利幸／愛知県警察本部 科学捜査研究所 桜井香織／関西学院大学 尾崎研究室
小島孝之／佐賀大学 農学部教授 吉川年彦／兵庫県立中央農業技術センター
宮本久美／和歌山県果樹園芸試験場 三浦 剛／ブラン・ルーベ(株) NIR応用開発部
山内芳忠／国立岡山病院小児医療センター 達林顕一／(株)ニレコ OE事業部
堤 成晃／福井工業大学教授 土川 覚／名古屋大学 農学部教授
南 幸男／大阪府警察本部 科学捜査研究所 北川和男／京都市工業試験場
渡 正博／横河電機(株) システム分析センター 高居邦弘／日本チバガイギー(株)
梶谷郁雄／倉敷紡績(株) 電子応用システム部 横田 博／ 〃 技術研究所
松下和彦／ 〃 〃 中山雅夫／浜松ホトニクス(株) 固体事業部
山田圭一／大研医器(株) 商品開発研究所 村山幸一／ 〃 〃
野田行雄／国際電信電話(株)研究所 |
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体裁／価格 |
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Ｂ５判 356頁
定価：本体34,000円＋税
コードNo. 774 |
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分光法には二つの顔がある。 一つはややいかめしい顔である。
ピコ秒分光法を用いた分子の励起状態の研究、 反応中間体の構造研究などがそれにあたる。 もう一つはソフトな顔である。 近赤外分光法を用いて、 ももの甘さを調べることなどがその例である。
分光学は基礎の基礎から応用に至るまで、 きわめて幅の広い学問であるが、 基礎と応用のかけ橋になるような本は意外と見当たらない。 基礎について詳しく書かれている本、
応用ばかり集めた本が多いのが現状である。 本書は基礎と応用をわかりやすく結びつけることである。 分光学の基礎を専門としている人々には応用の現状を紹介し、 一方実用に従事している人には基礎の理解を一層深めるチャンスを提供する、
それが本シリーズの目的である。 |
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【第１章】近赤外分光法入門 |
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1.1 はじめに
1.2 近赤外分光法とは
1.3 近赤外スペクトルの特徴
1.4 近赤外スペクトルから何がわかるか
1.5 近赤外バンドの帰属の仕方
1.6 近赤外スペクトルからいかに情報を引き出すか
1.6.1 分光学的方法
1.6.2 ケモメトリックスを用いる方法
1.7 近赤外分光法の情報源
1.7.1 参考書
1.7.2 最近の雑誌の近赤外特集号
1.7.3 最近の総説
1.7.4 国際会議のプロシーディングス
1.7.5 近赤外の専門雑誌、ニュース誌
1.7.6 ケモメトリックスの専門雑誌
1.7.7 近赤外の国内会議
1.7.8 近赤外の国際会議 |
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【第２章】ケモメトリックス |
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2.1 定性分析的手法
2.1.1 クラスター分析
2.1.2 判別分析
1) 線形判別法
2) KNN法
3) SIMCA
2.2 定量分析的手法
2.2.1 重回帰分析
2.2.2 主成分分析
2.2.3 その他の方法
1) 主成分回帰分析（PCR）
2) PLS
2.3 応用
2.3.1 定性的分析手法
1) 線形判別分析
2) クラスター分析
2.3.2 定量分析的手法
1) 重回帰分析
2) 主成分分析
3) PCR
4) PLS
5) その他の方法 |
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【第３章】近赤外分光の装置と実験法 |
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3.1 近赤外分光装置
3.1.1 いろいろな光学系
1) 干渉フィルター方式
2) 回折格子方式
3) フーリエ変換分光方式
4) 音響光学変調フィルター方式
5) アレイ検出器方式
6) マルチチャネル・フーリエ分光（MC-FT）方式
3.1.2 光源
3.1.3 検出器
3.1.4 測定用器具
1) 各種測定用セル
2) 連続測定用周辺装置・器具
3) ファイバープローブ
3.2 近赤外分光の実験法
3.2.1 近赤外分光データに影響を及ぼす因子と対策
1) 環境条件
2) 分光装置、周辺器具
3) 試料
4) 前処理条件
5) 測定条件
3.2.2 試料の準備
3.2.3 測定モード
1) 拡散反射 2) 透過
3) 透過反射
4) その他の測定方式
3.2.4 測定の実際
1) 固体（粉末状）
2) 固体（粒子状）
3) 固体（板状）
4) 固体（大型）
5) 液体・ペースト |
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【第４章】近赤外分光法の応用 |
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4.1 農業分野への応用(1)
4.1.1 近赤外法による水の識別とその応用
1) はじめに
2) 水の近赤外スペクトルとその利用
3) 水の判別
4.1.2 農業生産の場における水判別技術の応用
1) 水耕栽培に用いた処理水の判別
2) 収穫レタスの栽培ベッド処理水の判別
3) あとがき
4.2 農業分野への応用(2)
4.2.1 農産物の品質測定への利用
1) 野菜の品質評価法
2) 米の食味評価
3) 米中タンパク質含量の測定検量線の作成
4.2.2 農産物の良品生産のための肥培管理への利用
1) 水稲葉中窒素の測定検量線の作成
2) 土壌中窒素の測定検量線の作成
4.2.3 その他への利用
1) 育種への利用
4.2.4 果物の非破壊分析
1) 非破壊分析の目的
2) 果物を対象とする近赤外分光法の留意点
3) 近赤外スペクトルの測定方法
4) サンプルの収集と抽出法
5) 非破壊分析の現況
6) 重回帰分析による糖含量の測定
7) 有機酸含量の測定
8) その他の測定
9) 今後の課題
4.3 近赤外分光法の食品分野への応用
4.3.1 はじめに
4.3.2 食品分野における近赤外分光法の最近の動向
4.3.3 近赤外法による食品分析のための測定技術とサンプルのハンドリング
1) 測定モード
2) 食品サンプルのハンドリング
4.3.4 食品分野における近赤外分光法の研究例・応用例
1) 近赤外法による醤油,醤油周辺調味料分析
2) 近赤外サトウキビ品質評価システム
3) 果実分析と果実選別機
4) 近赤外米食味計
5) 日本酒、酒米、酒麹の分析
6) ピーナッツ等内部カビ選別装置
7) 近赤外法の定性分析への応用
4.3.5 おわりに
4.4 近赤外分光法の医学領域への応用
4.4.1 はじめに
4.4.2 測定法の背景、歴史
4.4.3 臨床医学への応用
1) 生体への応用に関して
2) 生体以外への応用：臨床検査への応用について
4.4.4 臨床検査への応用とその問題点
4.4.5 おわりに
4.5 高分子石油化学分野への応用
4.5.1 はじめに
4.5.2 原料の品質管理
4.5.3 反応モニタ
4.5.4 精製工程モニタ
1) スチレン濃度のプロセスモニタリング
2) 食用油のヨウ素価測定
4.5.5 品質管理
4.5.6 まとめ
4.6 オンライン分析への応用
4.6.1 オンライン分析の概要と効果
1) 近赤外分析の特質
4.6.2 安定な検量線をつくるには
4.6.3 近赤外分析の歴史
4.6.4 NIR吸収スペクトルと多変量解析
1) スペクトルのオーバラッピング
2) スペクトルのベースラインシフト
3) スペクトルの前処理とNIR用のケモメトリクス
4) スペクトルの演算処理とノイズレベル
5) 定量分析の回帰分析法
4.6.5 NIRSystsms社のオンライン分光システム
1) オンラインモノクロメータ（分光器）
2) 透過測定システム
3) インタラクタンス測定システム
4) マルチプレクサによる測定システム
5) ダイレクトライトシステム
4.6.6 オンライン測定例
1) ポリオールの測定
2) テスト方法と結果
4.6.7 おわりに
4.7 木材分野への応用
4.7.1 木材分野における近赤外分光法の展開
4.7.2 木材の組織構造
4.7.3 計測の位置付けならびに問題点
4.7.4 細胞構成体と近赤外吸収スペクトル
4.7.5 細胞構成体の内部における近赤外光の挙動
1) 拡散反射光漏出率
2) 指向特性モデル
3) 光路モデル
4) 放射に関する一般化された入出力の関係式
4.7.6 実測例 検量線作成に関する問題点と対策
4.8 近赤外分光法の犯罪科学分野への応用
4.8.1 はじめに
4.8.2 乱用薬物判定への応用
4.8.3 合成高分子工業製品
1) 自動車塗膜
2) 粘着テープ
3) 接着剤
4.8.4 植物油
4.8.5 その他
4.8.6 おわりに
4.9 近赤外分光法の繊維科学への応用
4.9.1 繊維、テキスタイルへの応用
1) 綿繊維、織物への応用
2) 麻繊維への応用
3) 羊毛繊維への応用
4) 合成繊維の熱履歴（熱処理温度）の評価への応用
5) 仕上げ剤、サイズ剤などの分析
6) 染色への応用
7) 繊維種の識別への応用
4.9.2 高分子系複合材料における補強繊維への応用
1) アラミド編物上のサイジング剤の直接分析
2) ガラスストランド上のサイジング剤の直接分析
3) 炭素繊維プリプレグの含侵された樹脂の直接分析
4.9.3 おわりに
4.10 医薬品分野への応用
4.10.1 はじめに
4.10.2 医薬品の特殊性
4.10.3 定性分析としての実用例
4.10.4 定量分析としての実用例
1) 有効成分の定量
2) 水分量の定量
4.10.5 製薬業界での応用拡大と今後の課題
1) 試験室内での品質管理利用
2) 工程検査としての利用
3) 工程管理としての利用 |
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【第５章】最近の話題 |
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5.1 干渉フィルタ方式による工業分野への応用
5.1.1 はじめに
5.1.2 干渉フィルタ方式分光器とそのデータ処理技術
1) 概略説明
2) データ処理の詳細説明
5.1.3 応用例
1) 油脂製造分野への応用
2) コンバーティング業界への応用
3) オフセット印刷への適用
5.2 近赤外線検出器
5.2.1 InGaAsフォトダイオ−ド
5.2.2 InGaAsリニアイメ−ジセンサ
1) 感度均一性
2) 残像
3) 入出力特性
5.2.3 近赤外線光電子増倍管
5.3 近赤外スペクトルにおけるベースライン変動の要因について
5.3.1 はじめに
5.3.2 散乱光、透過光そして吸光度
5.3.3 光学定理
5.3.4 散乱振幅f
1) 半径の誘電体球の場合
2) 粒子径が小さいとき
3) 粒子径が大きいとき
5.3.5 散乱断面積と真の吸光度、そしてベースライン
5.3.6 まとめ
5.4 近赤外分光用光ファイバ
5.4.1 光ファイバの役割と種類
5.4.2 ふっ化物光ファイバの特徴
5.4.3 ふっ化物光ファイバNIR分光分析の実例
5.4.4 今後の展開 |
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