沿着前辈的足迹前进 ---东西分析原子光谱之路

北京东西分析仪器 2019-04-11 点击467次

【前言】

     原子吸收光谱法自二十世纪五十年代问世以来,经过近六十年的发展,如今己成为元素痕量分析的灵敏、有效、快速的方法之一,被广泛应用于环保、卫生、 医药等各个领域,随着材料科学、生物医学、环境科学等学科的发展,对痕量元素与组份的分析提出越来越高的要求,推动着原子吸收分析技术与相关仪器的发展,计算机、微电子、自动学、人工智能技术等方面的发展。各种新材料与元器件的出现,也为原子吸收光谱分析技术等仪器的进一步发展提供了条件。


北京市东西电子技术研究所(北京东西分析仪器有限公司前身,以下简称 “东西分析”)成立于1988年,所长兼总工程师李选培先生是我国第一代分析仪器技术专家,70年代曾参与设计了中国第一台单光束火焰原子吸收分光光度计,具有丰富的专业技术经验。在20多年的仪器研发过程中,多款产品具有独立自主的知识产权,拥有专利35项,其中和原子吸收相关的专利有原子吸收光谱仪的悬浮式光学基座(专利号:ZL200620023296.X),原子吸收光谱仪用可切换工作台(专利号:ZL200620023297.4),集成化原子吸收设计(专利号:ZL 200620023298.9),原子吸收光谱仪石墨炉(专利号:ZL 200720104071.1),东西分析生产的AA-7000系列原子吸收分光光度计独立自主开发的一些技术如光学系统的半悬浮结构、火焰/无火焰原子化系统的快速转换以及石墨炉分析信号的稳定系统已经使其在技术先进性上处于国内先进水平,并率先实现石墨炉电源及石墨炉与原子吸收主机一体化,主机全长0.88m,是目前国际上体积较小的原子吸收光谱仪之一。



东西分析总工程师李选培先生


在李选培先生的带领下,1994年北京市东西电子技术研究所(北京东西分析仪器有限公司前身)开始研发原子吸收光谱产品,1996年成功研发并生产东西分析第一代AA-7000型单火焰原子吸收分光光度计。由于受当时计算机的水平限制,该型号的仪器为全手动控制,包括选波长、狭缝、设高压、灯电流及换元素灯等。


随着石墨炉技术的兴起以及成熟,并伴随着计算机技术水平的高速发展,“东西分析”开始石墨炉技术的研发,并与当时的计算机技术进行有机结合,于1998年研发出东西分析第二代AA-7000系列原子吸收光谱仪,并推出火焰石墨炉一体原子吸收分光光度计,为满足不同层次客户需求,二代产品分为手动控制和自动控制两种类型,手动控制仪器包括含AA-7000型单火焰、AA-7001型单石墨炉以及AA-7001型火焰石墨炉一体机三个主要配置;自动控制仪器包括含AA-7002型单火焰(现7003F)、AA-7002A单火焰手动点火型、AA-7003型单石墨炉(现AA-7003G)及AA-7003自动点火火焰石墨炉一体机及AA-7003A手动点火火焰石墨炉一体机等8个配置产品,该型号仪器自动化程度较AA-7000型仪器实现了巨大的飞跃,波长快速扫描、灯电流、灯电压、增益、狭缝等全部实现自动控制,波长扫描速度达到国际先进水平,扫完全部波长仅需40秒。


进入20世纪,用户对于仪器自动化程度、测试结果的精度以及仪器的耐用性提出了更高的要求,“东西分析”于2000年设计并生产了国产石墨炉自动进样器,经过十余年的改进,2013年,火焰石墨炉一体化自动进样器AS-600研发成功并投入生产。自动进样器的使用解决了手动进样重复性差的问题,大大提高了石墨炉分析进样精度,装备石墨炉自动进样器的AA-7000产品,做到了“无人监管式”的自动分析。第二代原子吸收系列产品得到了市场上客户的高度关注,2001年BCEIA期间AA-7000原子吸收荣获《十大知名光谱仪器品牌证书》殊荣

经过几十年的发展,国内原子吸收光谱技术已经非常成熟,仪器设计也更加合理,但由于原子吸收分析过程中会用到强酸等强腐蚀性物质,仪器耐用性差、后期维护费用高等问题经常遭人诟病。2005年,“东西分析”率先采用了纯钛火焰原子化燃烧系统,该系统采用航天高新技术,失蜡精密铸造工艺纯钛雾化室及燃烧头,具有优异的抗腐蚀、抗氧化、硬度大、耐高温等优点。全钛雾化系统的应用虽然增加了仪器的成本,但是很好的解决了仪器耐用性差这一问题,为用户节省了大量的后期维护费用,得到用户的一致好评。


做为一个在中国孕育和成长起来的公司,“东西分析”二十多年来一直致力于国产分析仪器的事业,国内客户遍及环保,疾控,质检,食品安全等各个行业。


为适应国际化这一需要,2006年开始设置国际贸易部,开拓国际市场,同年,“东西分析”AA-7003仪器走出国门。东西分析在国际市场开拓过程中,以实际行动践行“用户说好才是真的好!”这一承诺,在服务过程中注重售后服务,不断加强客户回访、应用培训等工作,使国际客户对“中国制造”分析仪器信心大增,各国的客户均好评如潮,客户群体不断扩大。截至目前,“东西分析”国际客户遍布亚洲、欧洲、非洲、南美、澳洲等,包括韩国、印度、土耳其、匈牙利、葡萄牙、哥伦比亚、澳大利亚等30多个国家,累计出口原子吸收数量400余台,为国产分析仪器走出国门登上世界舞台做出贡献。



AA-7003系列原子吸收分光光度计


随着技术的不断发展,各行业用户对于原子吸收光谱产品灵敏度、稳定性、自动化程度等提出了更高的要求,为满足这一需求,2008年 “东西分析”推出了第三代产品AA-7020型原子吸收分光光度计,AA-7020的出现是 “东西分析”原子吸收技术的一次大发展,光学系统方面,波长稳定性从±0.2nm提高到±0.1nm,波长重复性从0.1nm提高到0.05nm,仪器分辨率从0.2nm提高到0.1nm;在气路控制方面,电子流量控制替代了转子流量控制,气流控制更加稳定;背景校正方面,增加了自吸收背景选项,背景校正能力从50倍提高至60倍;仪器整体性能方面,火焰分析检出下限结果提高了近2倍,精密度RSD从1%提高到0.6%,达到国际先进水平,石墨炉分析精度则提高了5倍之多;这些技术指标的提升,保证了仪器最终测试结果的准确性和稳定性。仪器上市5年多以来客户对该仪器在性能方面的出色表现赞不绝口,在2014年仪器信息网历时12个月的“国产好仪器(2013-2014)”评选活动中,通过8000多份问卷征集和用户电话调研,AA-7020从86个厂商申报的280款仪器中脱颖而出,入选2014年“国产好仪器”名单


AA-7020型原子吸收分光光度计


2013年,“东西分析”收购了著名光谱仪器厂商澳大利亚GBC科学仪器公司,消息一经披露,在业内引起巨大轰动,该消息被评为“2013年中国科学仪器行业十大新闻”之一。

澳大利亚GBC公司是是原子吸收光谱仪研究和制造的佼佼者, 拥有 30 多年研制元素分析仪器的经验, 是全球知名原子吸收光谱仪的供应商之一, 其产品遍布 100 多个国家,受到广大客户的普遍好评。


GBC 公司研发生产的原子吸收SavantAA 系列,可以提供出色的采用氘灯扣背景的火焰法、石墨炉法和氢化法全自动多元素分析;SavantAA Zeeman 可提供塞曼效应扣背景的石墨炉分析;SensAA 采用触摸屏内置全功能电脑技术,结合特制 “ 应用光源 ”,大大增加了仪器功能的集成性;XplorAA 采用掌上电脑控制仪器的技术, 适合恶劣环境下的分析需求。其“超脉冲背景校正技术”和“非对称光调制技术”受到业内的追捧以及用户的高度认可,在原子吸收光谱技术方面有着深厚的技术背景以及经验。



位于墨尔本的澳大利亚GBC公司总部


完成对GBC公司的收购之后,“东西分析”与GBC公司在技术方面进行高度资源整合,GBC公司光谱专家对“东西分析”生产的高性能原子吸收AA-7020进行综合评价,提出包括仪器软、硬件在内需整改的20多条建议并反复论证,综合这些意见基础上,“东西分析”在2014年对AA-7020原子吸收仪器进行升级,对于仪器线路布置和标签按照欧洲标准进行重置,新增了软件自动点火、石墨炉电源自动开关、电源变频、双内气路、网口通讯、自动氘灯及多元素软件等多种新功能,极大的方便了客户使用。

    尽管AA-7020仪器的产品性能得到巨大的飞跃,但是东西分析人攀登科学高峰的精神没有变,仍然在原吸领域继续发挥工匠精神,继续打磨原子吸收产品。功夫不负有心人,
2016年4月底,东西分析推出原吸家族的第四代产品AA-7050型原子吸收分光光度计,在继承了东西分析历代产品稳定性好、检出结果精确、故障率低等优异性能的基础上,增加了多种新功能。石墨炉方面,进一步优化了石墨炉设计,方便客户石墨锥损坏时自行更换石墨锥;同时配备了石墨炉可视化系统,可以方便用户清晰的观察进样针的位置及样品在石墨管中状态的变化,更好的优化石墨炉温度程序;配置石墨炉节气模式,降低仪器使用成本;配置石墨炉双内气路,以帮助样品灰化,得到更好的结果。通过对电路的优化及模块化,提高了稳定性,石墨炉稳定性达到1.8%,火焰稳定性达到0.45%,指标达到国际先进水平。软件方面:配备了数据记录、方法修改、仪器状态监测的功能,完全满足21CFR表中中电子签名的法规法定。同时通过软件可实现元素灯选择、波长选择、狭缝选择、燃烧头高度及燃气流量设定、自动点火、原子化器切换、氘灯光路切换、石墨炉电源开关等,是一款名副其实的全自动、全功能型高端产品。

    产品好不好,不是生产者自己说了算,大家说好才是真的好。2016底,AA-7050型原子吸收参加首都科技平台条件下“第三期国产仪器设备验证与评价”工作。通过原北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心、北京市食品风险评估中心和北京市农业监测站三家核心实验室对仪器的基本性能及应用性能考核,专家组一致认同AA-7050型原子吸收分光光度计产品性能优良,能够满足食品、环境、农业等多领域分析。验证期间,又增加了对比环节,数据结果表明,AA-7050仪器稳定性更高,在低浓度时精确度及准确度更高。AA-7050的验证结果为国产仪器争光添彩,也为我们国产仪器分析人增加了信心!


AA-7050型原子吸收分光光度计


针对于复杂样品,尤其是背景干扰严重的复杂基质样品,对石墨炉技术要求很高,东西分析人在这一领域不断攻坚克难,于2017年推出第五代原子吸收产品AA-7090型原子吸收分光光度计AA-7090型原子吸收分光光度计仪器在原有仪器性能的基础上,解决了横向加热石墨炉技术、可变磁场强度交流塞曼控制技术及纵向塞曼扣背等关键技术。通过对横向加热石墨炉技术和纵向交流塞曼背景校正技术的研究,实现了复杂基质元素分析的背景校正。0.6~1.1T范围内可变磁场强度的研究,实现了各个元素最大的灵敏度,实现个性化元素的个性分析。仪器具备氘灯和塞曼两种背景校正方式,塞曼背景校正时可扣除高达2A的背景,扣除倍数大于100倍。该仪器荣获“科学仪器行业优秀新产品”奖,实至名归。



AA-7090型原子吸收分光光度计



【后记】

  

从“东西电子”到“东西分析”,从国内市场到国际市场,从民营企业到收购国际知名公司,从AA-7000手动原子吸收到AA-7090全功能型原子吸收,“东西分析”用了25年的时间。25年,在历史的长河中犹如匆匆划过天际的流星,转瞬即逝,而对于“东西分析”来说,却是一段让人铭刻在心的永久记忆。25年来,我们曾在荆棘满布的泥泞道路中艰难前行,但我们风雨无阻,从未退缩;我们也曾鹰击长空,展翅腾飞,但我们从未骄傲,我们谦恭待人,踏实做事。25年,它记录了我们用汗水与欢笑浸染的青春,在追梦的过程中,我们有过艰辛,也有过辉煌,但是故事还远远没结束,期待下一个25年我们会继续创造一个又一个的奇迹。

谨以此向“东西分析”及致力于国产分析仪器的同行及前辈致敬!





关于我们

北京东西分析仪器有限公司,拥有三十年的分析仪器研发、制造、服务的历史,系北京市高新技术企业,分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证,多个产品取得欧盟CE认证,系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。

“完美分析,辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾,以质量管理为保证,以完善的售后服务为支撑,为用户提供高品质的分析仪器产品。


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