Spektroskopi inframerah dekat ’ kekuatan dalam pertanian bergantung pada pilihan kritis: rentang panjang gelombang 950-1650 nm. Ini bukan ’ sewenang-wenang – ini ’ merupakan titik optimal berbasis ilmu pengetahuan untuk presisi, penetrasi, dan keandalan yang kokoh. Berikut ’ alasannya:

1. Kedalaman Penetrasi: Kompromi Inti

Penetrasi cahaya menentukan apa yang dapat Anda ukur. Penelitian kami mengungkapkan:

Material Panjang Gelombang Optimal Kedalaman Penetrasi Dampak Akurasi

Biji-bijian 1,100 – 1,300 nm 2 – 3 mm Protein: ± 0,15%

Minyak/Biji-bijian 950 – 1.050 nm 0,5 – 1 mm Kelembaban: ± 0,1%

Serbuk 1.200 – 1.400 nm 1 – 2 mm Pati: ± 0,2%

Mengapa 950-1650 nm menang:

Biji-bijian : Penetrasi yang lebih dalam (2-3mm) menangkap kimia seluruh kernel.

Minyak : Kedalaman dangkal (0,5mm) menghindari gangguan kontainer.

Fleksibilitas Perangkat Tunggal : Mencakup 95% sampel pertanian.

�� Contoh: Deteksi kelembaban kedelai gagal pada >1.700 nm (hanya diserap oleh permukaan).

2. Sensor InGaAs: Pejuang Lapangan yang Tak Tertandingi

Keunggulan Ilmu Material

Komposisi : In ₀ . ₅₃ Ga ₀ . ₄₇ Paduan ternary As secara tepat menargetkan 900-1.700 nm.

Efisiensi Kuantum : 85-90% (vs. sensor Si <10% pada 1.500 nm).

Stabilitas Termal : Koefisien yang sesuai dengan substrat keramik meminimalkan drift.

Data Validasi Lingkungan

Uji Stres Kinerja InGaAS Sensor Alternatif

45 ° C / 85% RH, 500h Pergeseran panjang gelombang <0.1 nm Detektor PbS gagal >40 ° C

Getaran 5g SNR* mempertahankan >50.000:1 Sistem kisi mengalami dekalisasi

Paparan Debu Attenuasi sinyal <3% Memerlukan pembersihan rutin

3. Dampak Pertanian: Bukti dari Penelitian

Optimasi Penggilingan Padi (Studi Vietnam)

Tantangan : Sensor kelembaban permukaan melewatkan gradien internal (variasi 14-18%).

Solusi 950-1650 nm:

Kedalaman penetrasi 2mm mendeteksi titik panas kelembaban inti.

Hasil:

↓ 9% beras pecah (vs. pengeringan tradisional)

↓ 15% konsumsi energi

Pencegahan Penipuan Kelapa Sawit (Malaysian Journal of Agriculture)

Metode : Pindaian 1.050 nm pada kernel sawit (penetrasi 0,8mm).

Akurasi : Mendeteksi 7% pemalsuan stearin pada R ² =0,98.

Keterbatasan Panjang Gelombang Bersaing

Rentang Kelemahan Pertanian Akar Penyebab Teknis

<950 nm Kontaminasi permukaan memengaruhi hasil Energi foton tidak cukup untuk penetrasi

>1.650 nm Memerlukan pendinginan nitrogen cair Kebisingan termal tinggi dalam detektor HgCdTe

Pita lebar Penyerapan air menutupi sinyal kritis Harmonik O-H yang tumpang tindih