Közeli-infravörös spektroszkópia ’ s power in agriculture hinges on a critical choice: 950-1650 nm wavelength range. This isn ’ t arbitrary – it ’ s the science-driven sweet spot for precision, penetration, and rugged reliability. Here ’ s why:

1. Penetration Depth: The Core Trade-Off

Light penetration dictates what you can measure. Our research reveals:

Material Optimal Wavelength Penetration Depth Accuracy Impact

Grains 1,100 – 1,300 nm 2 – 3 mm Fehérje: ± 0,15%

Olajok/Magvak 950 – 1,050 nm 0,5 – 1 mm Nedvesség: ± 0,1%

Porok 1,200 – 1,400 nm 1 – 2 mm Keményítő: ± 0,2%

Miért nyer a 950-1650 nm:

Grains : Mélyebb behatolás (2-3 mm) rögzíti az egész szem kémiai összetételét.

Olajok : Kis mélység (0,5 mm) elkerüli a tartály interferenciáját.

Egyetlen eszköz rugalmassága : A mezőgazdasági minták 95%-át lefedi.

�� Példa: A szójababra nedvesség észlelése meghiúsul >1,700 nm-nél (csak a felület által elnyelve).

2. InGaAs érzékelők: A páratlan terepharcos

Anyagtudományi előny

Összetétel : In ₀ . ₅₃ Ga ₀ . ₄₇ As hármas ötvözet pontosan célzott 900-1,700 nm-re.

Kvantumhatásfok : 85-90% (vs. Si érzékelők <10% 1,500 nm-nél).

Hőmérsékleti stabilitás : Együttható illesztve kerámia hordozóhoz minimalizálja az elmozdulást.

Környezeti validációs adatok

Stressz teszt InGaAS teljesítmény Alternatív érzékelők

45 ° C / 85% RH, 500h Hullámhosszeltolódás <0,1 nm PbS érzékelők meghibásodása >40 ° C

5g rezgés SNR* >50 000:1 marad Rácsrendszerek dekvalibrálódása

Porhatás Jelcsillapítás <3% Gyakori tisztítás szükséges

3. Mezőgazdasági hatás: Bizonyítékok a kutatásokból

Riszdarálás optimalizálása (Vietnami tanulmány)

Kihívás : A felületi nedvességérzékelők nem érzékeltek belső gradienset (14-18%-os variáció).

950-1650 nm Megoldás:

2 mm behatolási mélység észlelve a mag nedvességgócokat.

Eredmény:

↓ 9% tört rizs (a hagyományos szárításhoz képest)

↓ 15% energiafogyasztás

Olajpálma Csalásmegelőzés (Malaysian Journal of Agriculture)

Módszer : 1050 nm-es szkennelés pálmamagvakon (0,8 mm behatolás).

Pontosság : 7% sztearin hamisítás észlelve R ² =0,98-nál.

Versengő hullámhossz korlátai

Tartomány Mezőgazdasági hátrányok Technikai gyökérok

<950 nm A felületi szennyezés eltorzítja az eredményeket Nem elegendő fotonenergia a behatoláshoz

>1650 nm Folyékony nitrogén hűtést igényel Magas hőzaj HgCdTe detektorokban

Szélessávú A vízabszorpció eltakarja a kritikus jeleket Átfedő O-H harmonikusok