近紅外分析儀的作用是保證兩束紅外線的光學長度相等，即幾何長度加上通過的窗口數要相等，因此通過參比室的紅外線，光強和波長范圍基本上不變，而另一束紅外線通過測量室時，因測量室中的待測氣體按照其特征吸收波長吸收相應的紅外線，其光強減弱，所以進入檢測室紅外線就被選擇性地吸收，待測組分吸收紅外線能量亦不同，因此左右兩側氣室內氣體的溫度變化也不同，壓力變化也就不同。
近紅外分析儀主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態向高能級躍遷時產生的，記錄的主要是含氫基團X-H（X=C、N、O）振動的倍頻和合頻吸收。不同基團（如甲基、亞甲基、苯環等）或同一基團在不同化學環境中的近紅外吸收波長與強度都有明顯差別，通過多元線性回歸、主成分分析、偏zui小二乘法等化學計量學的手段，建立物質光譜與待測成分含量間的線性或非線性模型，從而實現用物質近紅外光譜信息對待測成分含量的快速計算。
近紅外分析儀其工作原理是基于某些氣體對紅外線的選擇性吸收。近紅外分析儀常用的紅外線波長為2~12µm。簡單說就是將待測氣體連續不斷的通過一定長度和容積的容器，從容器可以透光的兩個端面的中的一個端面一側入射一束紅外光，然后在另一個端面測定紅外線的輻射強度，然后依據紅外線的吸收與吸光物質的濃度成正比就可知道被測氣體的濃度。
近紅外分析儀是多學科的交叉產物 ,它的發展既取決于光譜分析技術和化學分析技術的進步 ,又取決于計算方法和設備的更新。光學和電子學器件的每一次進步對近紅外分析儀的發展均起到促進作用。
近紅外分析儀是光譜測量技術與化學計量學學科的有機結合，分析過程的和綠色化又使其具有典型的現代分析特征，因而成為近年來發展較快、引人注目的光譜分析技術之一。
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