分子光谱仪

仪器信息网讯 在第十八届全国分子光谱学学术会议中，“仪器小型化”、“从实验室到现场”、“快速检测”是各位专家及厂商经常提到的词语。　　清华大学孙素琴教授在本次会议中作了以《分子光谱现场快速检测仪器的发展动态——从实验室走到现场》为题的报告。　　在报告中，孙素琴教授介绍到，分子光谱在整体化学成分指纹图谱控制，在正常产品和异常产品的分析当中，从常量指标成分定性、定量检测，到异常成分的初步分析中都扮演重要的角色。很多情况下待测样品数量大、分布地点远、成分多、操作人员杂，所以就需要现场快速检测技术。尤其是在大数据时代，利用分子光谱这种快速、无污染的检测手段，结合化学计量学进行筛选，是一个很重要的发展趋势。　　现场快速检测技术要求检测速度快、便携性能好、检测范围广、操作方法简单，因而对用于现场快速检测的分子光谱仪器也提出了小型化、操作简单化、软件智能化的要求，其中特别强调便携性，而且要保证采样的灵活性，并且快速准确地实时给出结果。　　厦门大学田中群院士在报告中也介绍到，科学仪器的发展都是从实验室型走到小型化， 比如从实际应用的角度上讲，要把拉曼光谱推广到市场上去，在保证高分辨、高灵敏度以及好的稳定性和重复性之外，更重要的是要考虑能不能将拉曼光谱仪器越做越小，变成便携的、手提的，甚至是一根笔的大小。　　其实在报告中，很多做拉曼增强的研究者也希望做便携式高灵敏度光谱仪，同时也有不少老师想购买便携式仪器。　　几十年前，大家接触到的仪器都特别庞大，而现在用于快速检测的便携式的分子光谱仪器已经有很多了，如便携式红外光谱、便携式近红外光谱仪、便携式拉曼光谱仪、便携式紫外光谱仪等，而且现在便携式的仪器体积越来越小、功能越来越好，价格也在持续走低。　　在本次会议中，不少厂家也介绍或者展示了便携式或者手持式的分子光谱类仪器。如安捷伦介绍了4300手持式FTIR的最新应用进展，北京凯元盛世介绍了JUSU微型近红外光谱仪MicroNIRTM的相关情况，必达泰克介绍了i-Ramam Plus便携式拉曼光谱仪的优势和应用，海洋光学也展示了Accuman PR-500便携式拉曼光谱仪。

相关新闻 2011年上半年上市仪器新品：原子光谱类 　　分子光谱仪是分析化学和生命科学实验室的常用分析工具，测量的是光与待测样品之间的相互作用情况。光波长在紫外、可见、红外等区域时，样品对光的吸收、发射、反射，特征地反映了样品不同分子振动、转动、及相互作用的一些能级变化，不同分子的这种特征吸收、发射、反射是不同的。　　分子光谱可分为分子吸收光谱、分子发射光谱、拉曼光谱，紫外-可见、红外光谱等属于分子吸收光谱，分子荧光、分子磷光等属于分子发射光谱，拉曼光谱属于分子散射。分子光谱技术是非破坏性的，可用于分析液态、气态和固态样品。　　2011年的上半年，分子光谱领域新产品新技术不断推出。以仪器信息网新品栏目和相关资讯中发布的分子光谱新产品10多台。其中有4台红外光谱仪、3台近红外光谱仪、2台拉曼光谱仪、3台紫外可见分光光度计、1台荧光分光光度计、5台光纤光谱仪。　　从众多新品中可以看出：　　(1)方便携带、坚固耐用的小型化仪器是分子光谱仪器发展趋势之一。如PerkinElmer的红外光谱Spectrum Two、HORIBA智能型倒置显微拉曼光谱仪等，特别值得一提的是国产仪器厂商——上海元析推出B-500新型紫外可见分光光度计，采用点滴测试方式，大大的节省试剂用量，是专门针对生物领域试剂金贵而设计的一款专用仪器，最低测试溶液量达5微升。　　(2)行业专用仪器越来越多，是分子光谱仪器另一个发展趋势。如天瑞仪器MIR3043P便携式翡翠鉴定仪、必达泰克的Gem Ram TM 系列宝石专用拉曼光谱仪等。　　各类产品更多详细内容见如下各分类，排名不分先后。　　　　红外光谱仪：PerkinElmer发布红外新品　　PerkinElmer今年隆重推出功能更为强大，扩展更为无限的新款红外光谱产品——Frontier。Frontier拥有杰出的透射谱技术、高超的灵敏度和可配置性，能够确保其在苛刻的应用领域表现优越，能够帮助检测药物的安全，分析复杂的化学材料性能，并能满足研究与学术领域各种严格的要求。Frontier的模块化设计、可再升级功能以及卓越的信噪比，保证其在近红外、中红外和远红外光谱分析中获得最佳光谱性能。PerkinElmer红外新品家族Frontier、Spectrum Two 　　PerkinElmer近期刚刚推出的 Spectrum Two 便携式红外光谱产品，在突出方便携带，坚固耐用的同时，更创新性的采用了无线控制系统，该系统集成了依照ASTM等要求建立的一系列标准方法，使得用户可以一键式完成检测。Spotlight 红外成像系统　　利用PerkinElmer光学技术的灵活性，可以随时将Frontier 升级到Spotlight 红外成像系统，该系统将轻松完成材料微观表面信息与化学成分组成同步采集工作，并能够直观显示出同质与异质区域，从而加速材料表征分析的研究进度。天瑞仪器便携式翡翠鉴定仪面市MIR3043P便携式翡翠鉴定仪　　2011年7月，天瑞仪器珠宝首饰检测系列2011年度新品——MIR3043P便携式翡翠鉴定仪正式向市场投放。MIR3043P是一款利用红外线谱分析原理，专用于检测翡翠A、B货的便携型光谱仪器，可实现对手镯、玉佩等翡翠饰品的快速鉴定，检测全程仅需10-60秒，且不会对样品造成任何损害。　　MIR3043P首次将可变波长滤波器技术引入了分析测试仪器，辨假准确率可达100%。再加上微机电MEMS技术的应用，从而实现仪器的小型化，整机质量只有5 kg。另外，高发光效率的红外光源、高灵敏度红外热释电传感器、全数字调制解调等术的引入也为检测数据的精准和可靠保驾护航。　　近红外光谱仪：FOSS发布两款新的近红外分析仪　　2011年7月，福斯集团公司在全球发布两款高性能的多功能近红外分析仪， NIRS DS 2500 和NIRS DA 1650。这两款新一代的近红外分析仪具有以下主要特点：NIRS DS 2500多功能近红外分析仪　　NIRS DS 2500光谱扫描范围宽(400-2500nm)。无论测试蛋白、水分还是高要求的指标，如纤维、灰分、氨基酸，NIRS DS 2500均可在1分钟内给出快速、准确的测定结果，确保了原料收购、生产控制和产品质量控制。　　NIRS DS 2500预装定标模型，可分析多种类型样品。NIRS DS 2500 可以完全兼容NISYSTEM II分析方案和XDS分析方案，确保很好利用已有的NIR SYSTEM II和XDS数据库，直接整合，而不损失测试性能。NIRS DA 1650多功能近红外分析仪　　NIRS DA 1650是一款二极管阵列型近红外分析仪，扫描范围为1100-1650nm，适合于对水分、蛋白、脂肪等指标做准确的分析，它完全兼容福斯其他的近红外分析仪，例如InfraXact 和ProFoss在线分析仪，确保定标数据的快速使用和整合。赛默飞世尔科技推出用于药品加工的全新近红外光谱仪Thermo Scientific Tru Process近红外光谱仪　　2011年3月29日，赛默飞世尔科技有限公司今日宣布推出全新Thermo Scientific TruProcess分析仪——适用于实时混合分析、干燥及其他过程分析技术(PAT)应用的近红外光谱仪。Truprocess采用微电子机械系统(MEMS)技术，将传统的近红外光谱仪转化为生产线近红外传感器。Truprocess体积小，重量轻，可以与绝大部分的的药品加工设备相连接。它具有集成的位置传感器和无线通信，可以在一秒钟内完成扫描，有能力监测高达25RPM转速的混合。该分析仪也可与Thermo Scientific Method Development 软件相兼容，适用于定性分析和包括干燥、混合和水分分析在内的定量应用。　　拉曼光谱仪：必达泰克推出Gem RamTM 拉曼珠宝识别系统Gem RamTM 拉曼珠宝识别系统　　2011年7月，必达泰克推出宝石识别拉曼光谱仪系统—— Gem Ram TM 系列宝石专用拉曼光谱仪，轻巧便携，可以探知位置宝石样品的类型，并进行初步鉴定。配备了BWTEK公司的高性能拉曼光谱仪和GEM ID系列光谱库搜索识别软件，并且内置了GEM EXPERT机构提供的300多种宝石标准物拉曼光谱库和图片，可以方便的识别样品的相关信息。　　本拉曼光谱仪系统采用785nm激光作为激发光源，配有光纤拉曼探头和采样附件，可以方便而准确的采样样品的拉曼信号，配备小型笔记本电脑，方便对仪器进行操控。所有的仪器和配件均集成在一个方便携带的检测箱里。集成度很高，方便现场使用。HORIBA新款智能型倒置显微拉曼光谱仪智能型倒置显微拉曼光谱仪XploRA INV　　HORIBA Scientific发布了最新的智能型倒置显微拉曼光谱仪XploRA INV。XploRA INV 继承了XploRA 高自动化和结构紧凑占地面积小的优势，同时还具有倒置显微镜独有的分析功能，对于难度大、要求高的生物样品研究具有特别重要的意义，例如细胞研究、癌症探测、细胞内药物活性的表征、微反应器监控等。此外，XploRA INV 系统能够方便的和AFM联用，进行Raman-AFM联合分析以及TERS(针尖增强拉曼光谱)分析，使得超高空间分辨率的结构分析以及样品表面形貌分析得以同时实现。　　紫外可见分光光度计：Dynamica (Asia)紫外可见双光束光度计DB20R面世DB20R紫外可见分光光度计　　2011年7月，dynamica (Asia)生命动力亚洲有限公司新款DB20R紫外可见分光光度计DB20R面世。DB20R在原有DB20以及DB20S的基础上，增强了软件的控制优势，由电脑控制主机，可针对DNA/RNA以及蛋白方法做补充，功能强大，控制和存储数据更加便捷。DB20R采用实时双光束光路设计，重现性好，性价比高，操作方便，附件多样。RIGOL推出Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计　　2011年6月8日， RIGOL委托中国分析测试协会在RIGOL科技园区组织召开了RIGOL Ultra-6000系列紫-可见分光光度计专家鉴定会。RIGOL Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计杂散光超低、重复性好、信噪比高、软件功能齐全、外观设计美观。该仪器整机结构均为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机主要性能指标达到国外同类产品水平。上海元析仪器有限公司推出新型紫外可见分光光度计超微量紫外可见分光光度计(BIO SPECTROPHOTOMETER) B-500　　2011年，上海元析仪器有限公司推出新型超微量紫外可见分光光度计(BIO SPECTROPHOTOMETER) B-500。B-500采用点滴测试方式，大大的节省试剂用量。专门针对生物领域试剂金贵而设计的一款专用仪器，最低测试溶液量达5微升。适于DNA、RNA、蛋白样品无稀释的快速检测。　　荧光分光光度计：上海棱光技术有限公司推出新品F97系列荧光分光光度计F97系列荧光分光光度计　　F97系列荧光分光光度计是上海棱光技术有限公司最新研制成功的高端荧光分光光度计产品，采用双单色器、带激发光监视系统的比例双光路设计，150W滨松高品质氙灯、采用1200线/mm凹面光栅和大孔径非球面反射镜分光系统。软件设计包含多种分析功能。同时丰富的附件大大扩展仪器的应用范围，可支持液态、粉末、薄膜样品的测量，可对产生荧光互淬灭的高浓度样品实现测量，可对少至5μl的微量样品实现精确测量，也可配备自动进样系统等。产品体积小巧、结构紧凑、具有检测灵敏度高、扫描速度快、光谱测量范围宽、检测动态范围大和快速三维扫描等特点。　　光纤光谱仪：必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪Sol™ 2.6Sol™ 2.6阵列近红外光谱仪　　2011年1月4日，必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪。Sol™ 2.6光谱仪采用高性能线阵256元InGaAs阵列，具有高灵敏度和高动态范围的特点，致冷温度-15°C，标准光谱范围1550-2550nm。该型光谱仪最大的优势是配备自动校零功能、极低的噪声和高动态范围。四种光谱获取水平，在弱近红外应用中能够获得非常好的测量效果。Sol™ 2.6光谱仪同时配备了三级致冷，无需外部控制模块，可以直接5V DC供电，使用和集成更为方便，体积更小。Sol™ 2.6系列光谱仪在同级别的光谱仪中，具有最低的坏像素水平，非常适合应用于过程监控、质量控制和生命科学领域。杭州晶飞科技有限公司推出近红外光纤光谱仪近红外光纤光谱仪FLA6800　　2011年5月，杭州晶飞科技有限公司推出近红外光纤光谱仪FLA6800，外观紧凑小巧，即插即用，操作方便，具有先进的电子系统和功能强大的探测器，高速数据采集电路系统。它的特点在于具有16位高精度高速A/D转换器、4K深度FIFO系统和USB2.0高速数据传输接口，可快速把仪器采集的数据上传到PC机中进行数据处理及显示。当通过USB与计算机连接时，将依靠计算机供电，无需外接电源，非常适合野外测试的需要。海洋光学推高透光率低杂散光全息光谱Torus 系列像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪　　2011年4月，海洋光学推出像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪——Torus 系列。该光谱仪具有透光率高、杂散光更低、热稳定性好的特点，可用于液体、固体等的吸收、荧光测量。Torus可见波段光谱仪(360nm-825nm)，杂散光水平：在400nm 处，约0.015%，较平面光栅等微型光纤光谱仪更低。Torus具有较高的光学分辨率(1.6nm FWHM，25um 狭缝)和优良的热稳定性(在0-50℃范围内，波长漂移更小，峰型保持基本一致)。海洋光学推出低成本高性能的STS微型光谱仪海洋光学STS OEM 微型光谱仪　　2010年2月25日，海洋光学研发了一种低成本、高性能的基于 CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光谱仪。虽然 STS 的体积很小，只有40mm x 42mm x 24mm，但是它的功能表现丝毫不逊于大型系统。主要特色：低杂散光的全光谱分析、高信噪比(1500:1)和典型1.5纳米 (FWHM) 光学分辨率。STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。北京爱万提斯科技有限公司推出超高灵敏度的光纤光谱仪新品超高灵敏度的光纤光谱仪(AvaSpec-Sensline)AvaSpec-ULS2048x16　　2011年1月，北京爱万提斯科技有限公司推出超高灵敏度的光纤光谱仪新品(AvaSpec-Sensline)AvaSpec-ULS2048x16。AvaSpec-Sensline是一款为了满足一些有苛刻要求的用户而设计的具有极高灵敏度的高性能光谱仪。AvaSpec-Sensline光谱仪基于Avantes公司的超低杂散光AvaSpec ULS型光学平台，采用薄型背照式CCD探测器，量子效率高，在拥有超凡的高灵敏度的同时还具有极低的杂散光。AvaSpec-Sensline系列最先推出的产品为AvaSpec-ULS 2048x16-USB2和AvaSpec-ULS 2048x64-USB2两种。AvaSpec-Sensline光谱仪通常可用于要求极高灵敏度的光学测量，比如荧光测量和拉曼光谱测量以及弱光测量领域。　　了解更多光谱仪器，请访问仪器信息网光谱专场　　了解更多新品，请访问仪器信息网新品栏目

相较原子光谱而言，近年来，分子光谱类仪器的活跃度有目共睹。仅每年分子光谱仪器新品的推出数量就一直吸引着大家的眼球，这一点在仪器信息网主办的“科学仪器优秀新品评选”活动中体现得尤为明显。2018-2020年期间，每年申报“科学仪器优秀新品评选”活动的光谱新品中，分子光谱产品占比都超过了70%。其中，申报仪器信息网2020年度“科学仪器优秀新品评选”活动的光谱类仪器(审批通过)共计52台，分子光谱类仪器38台，占比73%，这也在一定程度上反映出当前市场的火热程度。另外，从仪器信息网近15年、10年、以及近5年“科学仪器优秀新品”评选活动获奖产品的品类分析，拉曼光谱、红外光谱等分子光谱类仪器的占比也占据绝对优势。　　当前，2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动正在申报中，截至2021年6月30日，审核通过的光谱类仪器一共有10台，其中分子光谱类仪器8台，以下就以上新品进行简单的盘点。特别说明，本次盘点的仪器新品仅限于2021年6月30日前申报2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动并审批通过的分子光谱类仪器，如有遗漏敬请补充。　　综合这些仪器新品来看，分子光谱仪器在注重自身性能提高的同时，越来越多的仪器开始向实用进军，包括仪器的小型化、附件的多样化、现场快速检测、软件操作的方便性、以及仪器的专用化等多方面，以更好的拓展应用市场。　　红外光谱：成熟但不“老气”　　作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题，而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段，建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法，特别FTIR红外光谱测定快速，指纹特征性强，是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理，对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化，它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析，通过对其准确分析进行评价可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据，为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。　　随着FTIR光谱仪器技术的不断进步，红外附件也在不断发展，从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如，天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品。测量平台位于仓外，大尺寸样品可直接置于样品台上。IRA-51漫反射附件灵活的测样方式，完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限；Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术，是一款可抛弃型ATR样品盘，其采用可回收聚丙烯制成，专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次适用一片，即插即用，用完即可抛弃。　　分子荧光光谱仪：高性能与更实用齐头并进　　基于高灵敏度等特点，分子荧光光谱仪在许多领域发挥独特的作用。特别是随着电子、计算机等技术的飞速发展，分子荧光光谱仪的新技术也聚焦在硬件精密化方面，旨在提高仪器的灵敏度、稳定性和使用的方便性，从而不断拓宽分子荧光光谱仪的应用领域，激发其市场活力。JASCO发布的全新FP-8050系列荧光光谱仪，氙灯光源的使用寿命较上代产品延长了3倍以上(约3000小时)，测量长期稳定，减少维护，降低使用成本。此外，光栅系统的改进，大大提高了波长分辨率，全系列分辨率1.0nm。同时，仪器灵敏度可达8500:1，较上代产品的5000:1也有很大的飞跃。　　从科研实验室到行业实际应用一直是分子荧光光谱仪一个重要的发展方向。随着仪器技术的提升，特别是一些小型化、专用化仪器的开发，分子荧光光谱仪的应用范围及用户群体也在不断壮大。比如，弗莱贝格仪器(上海)有限公司推出的便携式荧光光谱仪-LEDµSF是一款紫外-可见光-红外作为激发光源的便携式荧光光谱仪，其可移动、微小型化的特点解决了台式荧光光谱仪不能够对不可移动的绘画、不可破坏式取样文物进行研究的难题。　　拉曼光谱仪：“小”仪器有“大”用途　　与高性能实验室仪器相比，小型仪器，特别是便携式/手持产品往往更多的以实用为目的。而基于此，各大仪器厂家从实用性的角度出发，对仪器的定位也发生了变化。比如，赛默飞的手持拉曼分析仪 1064Defender 具有高度的灵活性，允许用户根据需求对扫描配置文件和数据库进行定制，为可靠和高效决策提供明确的结果。　　普识纳米的小型科研型便携式显微拉曼光谱仪 SR532Pro采用一体式设计，集成了显微镜，十寸大屏幕，内置大容量锂电池，实现了小型科研拉曼在现场快检运用。同时，该仪器采用深制冷CCD-60℃，极大提升了灵敏度。此外，普识纳米的手持式拉曼光谱仪微量检测—SERS智能处理器是一款基于拉曼光谱技术而开发的物质识别处理器，该产品是为了解决毒品及前驱体等管控品检测面临的含量低(0.01%)、强荧光等问题而开发的表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法。据介绍，SERS智能处理器与拉曼光谱仪联用，即可在原有常规拉曼检测的基础上拓展SERS检测能力，检测限只需ng级的管控品样品即可检出信号，检测限低至ppb级别，而且能对市面上绝大部分常规785nm手持式拉曼光谱仪进行产品升级。