红外光控传感器

随着全球气候变暖，带动各行各业对温度的讨论和关注；人们对健康越来越重视；医疗领域中先进仪器设备的持续引入，温度传感器技术不断升级，不仅在精度、响应速度等方面得到了提高，还出现了更多的类型和功能。近期，苏州灵动佳芯推出一款非接触式红外体温传感器芯片ZT9799，采用量子阱红外光电探测技术，快速探测红外波段的光信号，完成红外波段光信号探测，转换为电信号并通过芯片内部的温度计算单元实现实时温度值计算，精度可以达到±0.1℃以内。产品特点1) 尺寸小，LGA封装 6PIN，仅为1.9mm x 2.3mm x 0.68mm；2) 功耗低：休眠模式在0.76μA，低功耗模式2.56μA@2HZ，高信噪比模式19.71μA；3) 响应速度快：最快可以20ms计算温度值@50HZ；4) 测量精度高：实验室测试校准后测试精度在0.1℃内(高精黑体精度达0.007℃)；5) 接口简单：通过I2C接口读取计算后的温度值(±0.1℃)，对于功耗要求高的场景，可以通过预设温度值，INT方式唤醒MCU读取温度值。应用场景高精度非接触式人体温度测量（医疗级别）家电产品温度检测应用可穿戴产品温度监控IOT、工业、仓储领域温度监控应用案例| 基于ZT9799温度传感器的耳温枪设计灵动佳芯用ZT9799组装了一个耳温枪DEMO，并进行了包括精度测试，热冲击测试以及真人测试等在内的各种场景测试。耳温枪精度测试灵动佳芯基于上述结构设计考虑，组装成耳温枪DEMO实际测试看测温效果，从实际测试情况来看，在35℃~42℃范围内测量精度在±0.1℃内，在这个温度之外测量精度控制在±0.3℃以内。耳温枪热冲击测试在抗热冲测试具有比较好的表现，能够满足医学红外耳温计标准要求。行业标准要求在60s内达到精度0.2℃，但灵动ZT9799可以在40s内达到精度0.1℃，测试速度及精度远高业内标准。耳温枪真人实际测试数据对比国外知名耳温枪做了对比测试，从测试结果上看，灵动佳芯温感测试温度与国外耳温枪测试结果数据一致，在国内自研自产以及性价比上更具优势！| TWS耳机温度传感器灵动佳芯针对TWS耳机增加温度传感器并进行测试。用高精度黑体作为被测物体，测试温度从35℃到42℃，测试数据显示，灵动ZT9799能保证测量精度在0.1℃范围内，达到医疗级别。| 智能手表温度传感器智能手表越来越普及，在可穿戴产品中，智能手表的佩戴时间相对比较长时间，增加温度传感器来检测人体温度是比较不错的产品类别。灵动佳芯推出的非接触式光学温度传感器，完美的解决了传统接触式温度传感器对测温时长及测温环境的限制，在智能手表上设计相对简单（温感芯片ZT9799 FPC软板固定在手表内壳上，在手表后壳上用硅平片作为光窗），对佩戴要求没那么严格，只要能保证红外温度传感器能对准手腕皮肤就可以实现精准体温测温。灵动佳芯简介苏州灵动佳芯有限公司总部位于江苏省苏州市高新区。以压电陶瓷/化合物有机压电材料开发，芯片设计，算法开发为核心，集材料研发、芯片设计、技术服务、生产于一体，与中科院达成长期技术合作。公司产品包括各类压电传感器，光学传感器整体解决方案。服务于机器人，智能穿戴，消费电子，车载，医疗等相关领域，致力于成为智能传感器解决方案领导者。

本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法，分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性，并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法，该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度，CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定，剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用，通常采用检测管法，该方法操作更简便，常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等，但没有直接测量CH4浓度的检测管，CH4浓度是通过计算所得，即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等，因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点，常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定，在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高，仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元，且必须对气体进行人工取样，才可在实验室内进行分析，其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析，不具备多重输入和信号处理功能，分析费时，操作繁琐，响应速度慢，效率低，难以实时在线地分析现场工况，现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化（黑白）元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压，将铂丝加热到500℃，当遇到空气中的可燃气体时，测量元件在催化剂的作用下，在元件表面发生催化反应，使得温度升高，阻值增大，电桥输出不平衡，以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法，在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4％的甲烷浓度，当空气中甲烷浓度超过5％后，元件会发生“激活”现象，造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定，热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内，精度较差（10%），而在高H2S条件下，易造成传感器中毒甚至报废，使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别，热导元件检测方法就是根据这一特性，来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ，被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域，也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右，且该传感器对于低浓度测量，具有较大局限性，如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度，如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别，将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测，该检测方法分离效能高，对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测，灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响，其中柱温对分离结果的影响比载气的大，所以在检测过程中，除了要经常更换色谱柱外，还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节，以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵，需要采样，不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时，其强度将明显减弱，强度衰减程度与该气体浓度有关，两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律，也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理，分析气体不与传感器发生反应，因此传感器使用寿命很长，该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警，也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知，红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术，具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言，红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题，四方仪器对NDIR传感器进行了升级，将红外传感器进行模块化设计，一个传感器对应检测一个气体组分，拆卸维护方便，使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪（智能便携型）Gasboard-3200Plus，采用自主知识产权的模块化红外传感器，可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展，流速、流量可采集，体积轻量化，APP终端智能化等创新设计，弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量，长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带，监测数据获取流程复杂等的不足，可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时，仪器测量组分还可根据用户需求定制，轻巧便携，实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中，气体分析仪发挥了十分重要的作用，在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中，从寿命、功能、实用性等方面考虑，可优先选择红外方法的仪器；如果仅测量甲烷浓度或检测泄露，可以考虑基于热导和热催化原理的仪器；如果用于实验室定性与定量的精准测量，也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高，不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术，成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。（来源：沼气圈）

AS7262和AS7263六通道数字光谱传感器IC推出样品，掀起消费和工业光谱分析应用的革命　　2017年1月17日，领先的高性能传感器解决方案和模拟IC供应商艾迈斯半导体公司(ams AG)宣布推出全球首款高性价比的多通道光谱片上传感器解决方案，为消费和工业应用实现新一代光谱分析仪开辟了道路。　　采用4.5 x 4.4mm小型阵列封装，超低功率AS7262可见光传感器和AS7263近红外传感器均提供六个经过校准的光谱通道。极具竞争力的价格优势，使这款新的多通道光谱传感器为消费产品及现实领域各种应用的测试和使用打开了一扇门。其主要解决包括材料和产品认证、产品质量和完整性以及近红外光谱(NIR)和可见光谱方面的材料内容分析。　　艾迈斯半导体新兴传感器系统市场总监Jean Francois Durix表示：“将传感器越来越多地集成到智能手机和平板电脑已经形成了新的移动应用浪潮，AS7262 和AS7263的推出使芯片级光谱分析得到广泛应用，为工业及消费应用领域的光谱传感创新带来革命性的发展。新的光谱传感解决方案大大降低了光谱分析的成本及方案尺寸，广泛适用于食品安全、产品认证、常规测试等应用，帮助更好地保护人们的身体健康和生活环境。”　　多光谱传感器采用新的制造技术，使纳米光干涉滤波器极其精确地直接附着在CMOS硅晶圆上。该传感器使用的干涉滤波器技术具有极高的精确性和稳定性，不受使用时间及温度的影响，比如今常用于各类光谱分析仪器的组件尺寸更小、更具性价比。　　集成智能的AS7262六通道可见光传感器通过I2C 或UART接口可提供经过校准的数字输出。它能量测可见光范围内六个不同波长的光强度：450nm、500nm、550nm、570nm、600nm和 650nm。AS7263可检测近红外光谱610nm、680nm、730nm、760nm、810nm和860nm的红外特性。两款产品都包含一个带有 LED驱动电路的电子快门，这意味着设备设计师可以通过单芯片准确地控制光源和光谱检测功能。　　新的多光谱传感器具有小尺寸、低功耗的特点，测量设备OEM厂商可凭借这些特点轻松实现新产品的开发。例如，笨重的实验室级分析设备现在可以被便捷的手持设备取代。在工厂，如今生产的样品不得不从生产线送往实验室进行化学分析，未来的质量检测将可以通过基于多光谱传感器的全新小巧、稳健的光谱分析仪在生产线上完成。　　AS7262和AS7263正在量产。AS7262和AS7263的评估板可从艾迈斯半导体的ICdirect在线商店获取。

2023年8月14日在比利时鲁汶，imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。

美国当地时间1月6日上午，长虹控股公司总经理李进在CES展会现场发布全球首款分子识别手机—长虹H2，这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机，可实现果蔬糖分、水分，药品真伪，皮肤年龄，酒类品质等检测，成为随身携带的个性化健康管理集成终端。　　在发布会上，李进称，随着长虹H2的发布，物质识别门槛被突破，手机行业有望迎来新的革命。　　行业观察人士则认为，智能手机搭载小型化分子光谱传感器，其意义将不亚于当年GPS传感器搭载到手机所引发的位置服务革命。　　传感器成就H2黑科技　　早在2013年，长虹控股公司董事长赵勇提出面向物联网的“新三坐标”智能战略，并表示，智能终端正式进入“传感器”时代。　　手机作为至关重要的智能终端，影响着生活的方方面面，正是无数传感器的作用。如今，可以通过GPS传感器实现各种位置服务，也可以通过温度，湿度，压力等传感器探测当前环境，还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。但是对于纷繁的物质世界，手机似乎无能为力，“能办周天之事，却难辨周天之物”正是对当前手机功能的最佳写照，因为到目前为止还没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力，这无疑是一个巨大的缺憾。　　随着长虹H2的发布，这个缺憾将被弥补。据了解，长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中，有效提高用户的日常生活质量。以药品和食品为例，根据世界卫生组织的报告，假药占到全球药品交易量的10%，假药致死的现象屡有发生 食品安全问题同样严峻，近期俄罗斯爆发的假酒事件震惊普京，已造成72人死亡。如何才能识别真假?长虹H2手机只要轻轻一扫即可辨别。　　那么，这是如何实现的呢?据李进介绍，在APK程序的控制下，H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集，并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理，得出定性、定量分析结果，手机将数据化和图形化的结果呈现给用户，并向用户给出相应建议及推荐，H2手机即可直接识别到物质的分子属性。　　由于世间万物大部分都是由分子所构成，理论上长虹H2都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质，远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时，只要在水果表面一扫，水果的糖分，水份，维他命等营养含量一目了然，并计算出综合指数供用户参考。再比如，测试人的胖瘦，通过长虹H2一扫，用户的体脂率将立即呈现，是胖还是瘦一目了然。此外，酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以通过长虹H2轻松检测。当然，这些只是冰山一角，理论上长虹H2能识别世间万物。　　数据运营实现信息实时感知　　“万物互联”正在成为智能手机新的风口。长虹股份公司总经理兼通信公司董事长刘体斌表示，以传感器为主体的物联网控制、交互和协同技术，实现手机与其他智能终端的广泛联接、协同、交互、共享，长虹已将手机带入物联网时代。　　据了解，长虹H2手机实现了跨终端、跨领域的“泛联接”和“大协同”，完成海量用户与终端之间的数据感知、收集、内容交互及服务协同，形成一个以大数据为基础的智能生态系统。基于物联网的应用和服务，H2以“智能光谱传感终端”为物质分子信息感知平台，通过后台“智能光谱分析平台”进行大数据分析，再将分析结果实时回传到手机并提供多项运营服务的功能。这不只是简单的联接与控制，而是涵盖日常生活状态的实时感知与内容协同。

p 　　汽车尾气排放分析仪是在汽车发动机正常运转时，对汽车排放的尾气进行检测、分析, 从而判断汽车发动机是否工作正常、排出的有害气体是否超出标准的一种仪器。作为机动车尾气检验以及维修机构的核心设备，这种仪器的质量和性能直接影响到对汽车尾气排放超标进行检查的效率和效果。因此，获得具有法定效力的计量认证证书是产品应用于市场的重要前提条件。 /p p 　　随着新的汽车尾气排放检测法规《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速及简易工况法)》GB18285-2018和《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB3847-2018的发布，汽车尾气分析检测逐渐标准化。凭借在环保领域多年的气体分析仪器仪表研发制造经验，湖北锐意自控全新推出测量精准度更高、稳定性更好的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。 /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 新法规变化分析 /strong /span strong style=" font-size: 18px " /strong /p p 　　新法规规定，汽车尾气排放分析仪应至少能自动测量HC、CO、CO2、NO、O2五种气体浓度。在检测方法上也发生了较大的变化：一是规定原来的电化学法测量NOx的原理不再适用，必须用光学法原理测量 二是柴油车增加了NOx的检测。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 如何准确测量NOx? /span /p p 　　新标准的出台直接影响着NOx的测量，光学检测原理有非分光红外(NDIR)、微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)，原理不同测量的精度和结果也不同。除了检测原理不同外，还有两种测量方式的区别：一种是直接测量，把NOx分为NO 和NO2两个组分分别测量，测量浓度相加得到NOx 另一种是间接测量，采用转化炉将NO2转化为NO，通过测量NO间接得出NO2和NOx的浓度。 /p p 　　此外，《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB 3847-2018中规定采用转化炉将NO2转化为NO时，转化效率应≥90%，对转化效率要定期检验，转化效率不合格的转化炉要及时更换。 /p p 　　因此，采用转化炉间接测量法的汽车尾气分析仪会遇到以下问题： /p p 　　1、转化效率会影响测量精度，造成测量结果不准确 /p p 　　2、转化炉定期进行检测会增加作业成本 /p p 　　3、转化炉的使用寿命一般不超过一年，需定期更换。 /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" width=" 648" tbody tr class=" firstRow" td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 特性 /span /strong /p /td td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 直接测量 span NO /span 、 /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /strong strong /strong /p /td td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 间接测量 span NO /span 、 /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" （转换炉） /span /strong /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 准确性 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 测量精度较高， span NOx /span 测量误差低至 span style=" background:white" ± span 4% /span /span /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 测量精度受转化效率影响较大 /span /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 便利性 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height: 150% font-family:等线" 1 /span span style=" font-size: 13px line-height:150% font-family:等线" 台仪器集成 span 2 /span 个测量平台，操作方便 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height: 150% font-family:等线" 1 /span span style=" font-size: 13px line-height:150% font-family:等线" 台仪器外加 span 1 /span 台转换炉，操作繁琐 /span /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 成本效益 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 无需更换后期耗材，后期免维护 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 需定期更换转换炉，成本增加 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align: center " strong 表一、直测法VS转化炉法特性对比分析 /strong /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 18px " strong /strong /span /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 锐意自控解决方案 /strong /span /p p 　　湖北锐意自控系统有限公司自汽车尾气排放检测新国标发布以来，在核心气体传感器的测量原理及结构上取得突破。针对标准中规定的汽车尾气排放分析仪的检测组分、量程、精度的要求，以及市场普遍面临的NOx测量受水分干扰及转化炉转化效率影响的技术难点，成功研发出满足汽油车和柴油车尾气检测用的气体传感器平台。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 1、 采用微流NDIR技术直测NO /span /p p 　　目前国际上的微流红外气体传感器在使用过程中，测量结果随着温度变化，以及光源、探测器的老化等原因造成漂移。对此，湖北锐意自控在采用了隔半气室设计，分别设计了参考气室和测量气室，但是使用同一个光源和探测器，因此，可以通过光源通过参考气室和测量气室的信号比值来修正由于温度、光源老化、探测器老化等造成的信号漂移，从而提高微流红外气体传感器的测量精度和长期稳定性。 /p p 　　此外，基于非分光红外(NDIR)测量NO、NO2易受水分干扰的问题，配备水分补偿调节装置，增加传感器对被测气体的响应灵敏度 通过调节叶片及线性修正，对H2O(气)干扰信号进行调整，使传感器受H2O(气)的影响相互抵消，从而消除H2O(气)的干扰，进一步保证测量的准确性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 234px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/24ce5fd9-be58-465e-83c5-5411ae0dbd4f.jpg" title=" 图片.jpg" alt=" 图片.jpg" width=" 450" height=" 234" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " ①红外光源 ②切光器 ③切光电机 ④测量气室 ⑤参比气室 ⑥检测器 ⑦微流传感器⑧第2组分检测器 ⑨信号处理及输出系统 /span /p p style=" text-align: center " strong 图一 微流NDIR双气室技术原理 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 293px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/aed0659f-3c0a-4edc-93bd-8bdffb75a6b6.jpg" title=" 22.jpg" alt=" 22.jpg" width=" 450" height=" 293" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图二 微流NDIR NO气体传感器 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 2、 非分光紫外(NDUV)直测NO2 /span /p p 　　不同于红外(IR)，紫外(UV)光谱吸收波段是纳米级别的，波长更短，波峰比较独立。非分光紫外(NDUV)可准确测量NO2气体浓度，不受水分干扰，精度更高，且非分光紫外(NDUV)相对于紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)成本较低。采用非分光紫外(NDUV)直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO，采用红外光学平台测量NO浓度，再通过NO浓度计算得出NO2浓度的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f6bf8cf2-ddb5-4eed-a6d8-13e96be55e38.jpg" title=" 33.jpg" alt=" 33.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong 图三 紫外吸收光谱 /strong /p p 　　锐意自控的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230采用微流NDIR直测NO、非分光紫外(NDUV )直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、非分光红外(NDIR)及电化学技术均为湖北锐意自控自主掌握。 /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 新产品介绍 /strong /span /p p 　　基于核心汽车尾气传感器平台，湖北锐意自控针对汽油车和柴油车的检测需求，成功开发出汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。 /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" tbody tr class=" firstRow" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 湖北锐意自控汽油车尾气分析仪 /span /p p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" Gasboard-5260 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 湖北锐意自控柴油车尾气分析仪 /span /p p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" Gasboard-5230 /span /p /td /tr tr style=" height:102px" td width=" 300" style=" background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 102" p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 210px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5afda047-238b-4bfb-8334-58263b308cad.jpg" title=" 尾气分析仪.jpg" alt=" 尾气分析仪.jpg" width=" 280" height=" 210" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align:center line-height:115%" br/ /p /td td width=" 283" style=" background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 102" p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bf78c478-51d3-480f-a564-e862ee53eb95.jpg" title=" 44.jpg" alt=" 44.jpg" / /p p style=" text-align:center line-height:115%" br/ /p /td /tr tr style=" height:36px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 36" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量气体： span HC /span 、 span CO /span 、 span CO2 /span 、 span NO /span 、 /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 、 span O2 /span /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 36" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量气体： span CO2 /span 、 span NO /span 、 /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /p /td /tr tr style=" height:39px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量原理： /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" HC /span span style=" font-size:13px font-family:等线" 、 span CO /span 、 span CO2 /span ：非分光红外 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO: /span span style=" font-size:13px font-family:等线" 微流 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：非分光紫外 span NDUV /span /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" O2 /span span style=" font-size: 13px line-height:115% font-family:等线" ：电化学 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量原理： /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" CO2 /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：非分光红外 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：微流 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" : /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 非分光紫外 span NDUV /span /span /p /td /tr tr style=" height:39px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用标准： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速及简易工况法）》 span GB18285-2018 /span /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用标准： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》 span GB3847-2018 /span /span /p /td /tr tr style=" height:34px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 检测方法： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线 background:white" 汽车排放总量分析（ /span span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" VMAS /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" ） /span /p h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 简易稳态工况法（ /span span style=" font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal" ASM /span span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" ） /span /h3 h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 双怠速 /span /h3 /td td width=" 283" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p span style=" font-size:13px font-family:等线" 检测方法： /span /p h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 加载减速工况法（ /span span style=" font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal" Lugdowm /span span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" ） /span /h3 /td /tr tr style=" height:34px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用车型：汽油车 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用车型：柴油车 /span /p p style=" line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" & nbsp /span /p /td /tr /tbody /table p 　　根据汽车尾气排放分析仪的计量要求，湖北锐意自控对产品进行了充分严格的测试，已一次性批量通过河南省、湖北省、广西省计量院的检定。除上述三省外，湖北锐意自控正在加快推进全国其他省市的计量校准工作，以满足更多地区检测站(I站)和维修站(M站)的使用需求。 /p

基于双机扫描的气云立体图像近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，以创建叠加在数字地图上的气体云的3D图像。为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。论文对在约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。 AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。该团队长期专注于红外精密仪器装备的软硬件关键技术攻关和工程化开发，并积极推动国产仪器装备的行业有效应用。左：安装于生产现场的该设备右：双机扫描成像原理图

仪器信息网讯 2011 年9 月27日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会与云南瑞升烟草技术(集团)有限公司、云南同创检测技术股份有限公司在瑞升公司举办了“近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式暨近红外光谱应用学术报告会”，70多位业内专家、200多位瑞升公司的科研人员出席。 “近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式暨近红外光谱应用学术报告会”现场 　　会议首先举行了“近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式”，授牌仪式后，会议特邀国内近红外相关领域的院士和著名专家做专题报告，进行学术交流。学术报告会由近红外光谱专业委员会委员王家俊教授主持。 　　方家熊院士：微型近红外光谱分析仪器 方家熊院士 　　方家熊院士报告中介绍了近红外光谱仪发展进程：50年代后期，滤光片分光系统/热传感器型，只是离散的几个波长，测量样品需预处理；灵活性差，而且波长稳定性、重现性差。70年代，光栅扫描分光/ 单光敏元传感器型，扫描速度慢、波长精度和重现性差。80年代，“傅立叶变换”反演光谱/单光敏元传感器型。90年代，固定光栅/二极管阵列(FPA)和声光可调滤光器(AOTF)/ 单光敏元传感器型。21世纪，微纳型。其中着重介绍了第四代各种类型的微小型红外光谱仪的特点。 　　最后方家熊院士指出，目前我国近红外微小型机还不太普及，工农业对微小型机有需求；便携小型机引进的主要是三代机；微型AOTF型机引进力度加大；微型FPA型机基础好缺核心器件；自主生产FPA型是可行的；加强AOTF和微纳型研发是需要的。 　　袁洪福教授：近红外光谱分析技术的应用与展望 近红外光谱专业委员会主任委员袁洪福教授 　　袁洪福教授在报告中介绍了近红外分析技术的特点；近红外在药检制药、水果分级、食品品质安全、石油化工等领域中的应用；近红外分析技术相关国际标准、我国标准的现状；我国药检领域近红外分析技术展望。 　　梁逸曾教授：化学计量学方法与近红外光谱分析 中南大学梁逸曾教授 　　变量选择为化学计量学研究的一个热门问题，目前在多元校正和模式识别多有应用。梁逸曾教授着重介绍了采用CARS(Competitive adaptive reweighted sampling)变量筛选方法建模来提高近红外模型的预测精度，以及解决近红外在线检测的应用问题。 　　瞿海斌教授：近红外光谱分析在制药过程质量控制中的应用及展望 浙江大学瞿海斌教授 　　瞿海斌教授与多家制药企业合作，研制了中药生产过程中各工艺环节的近红外在线检测系统，并针对具体情况设计了样品前处理、不开瓶检测等方法。瞿海斌教授还指出近红外光谱在中药制药领域应用还有很多需要解决的问题，如样品前处理及光谱采集技术、适用的化学计量学方法、过程监测方法、与其他分析仪器的集成技术、技术实施过程中的管理方法等。瞿海斌教授呼吁与会的科研人员一起解决这些问题，共同促进近红外与药品质量的提升。 　　邵学广教授：近红外光谱在烟草工业生产分析中的应用研究 南开大学邵学广教授 　　邵学广教授在报告中介绍了常规成分、微量成分的定量分析模型研究，基于定量模型、光谱的MSPC（通过对多参数的统计对生产过程进行评价）的研究成果；以及基于近红外光谱多元统计分析在烟叶及卷烟(配方)的相似性分析中的应用。 　　褚小立博士：近红外光谱方法的标准化研究 中石化石科院褚小立博士 　　制订符合国情、准确、快速、简便、适用的分析方法标准是组织现代化、集约化生产的重要保证，是加快企业技术进步(如促进生产工艺的改革和提高产品质量的作用)、加强科学管理的一种关键的保障措施。褚小立博士报告中介绍了近红外标准方法的地位、模型适用性判据的重要性、以及模型传递的问题。 　　韩东海教授：近红外光谱分析在食品品质分析中的应用 中国农业大学韩东海教授 　　韩东海教授报告中介绍了近红外光谱技术在水果在线自动分选、水果生产过程控制、腐乳生产工艺改进、葡萄酒发酵智能化、奶牛挤奶数字化、健康食品高科技化、食品专业化等领域的应用情况。 近红外光谱专业委员会委员王家俊教授主持学术报告会 　　整个交流会针对近年来近红外光谱分析技术在烟草、制药、食品领域的应用和我国在药品监督检测、生产过程控制等方面的应用现状、应用前景和存在问题，大专院校等在相关领域的研究进展等进行了热烈的研讨。专家与专家之间的尖锐问题探讨、用户与专家之间的实际问题解答、主持人的精彩点评等让与会者获益良多。“近红外光谱专业委员会云南物联站”的成立，以及该场近红外光谱应用学术报告会的成功举办必将促进近红外光谱技术的进一步发展。 与会专家参观瑞升公司及其实验室 　　附录1：云南瑞升烟草技术(集团)有限公司 　　云南瑞升烟草技术(集团)有限公司致力于烟草技术、卷烟技术、健康吸烟相关技术研究开发、产品生产及配套服务，是专业设置全面，综合技术实力领先的企业集团。 　　瑞升研究开发领域贯穿从种子到烟气的整个过程。经过多年的不断探索和创新，在烟草的种植、调制和卷烟生产配套的各个关键环节，瑞升拥有全方位的烟草综合技术创新能力、价值创造能力、资源整合能力与平台，能为烟草相关企业的烟草原料开发生产、卷烟开发生产提供系统解决方案及配套产品，并为吸烟人群的健康保护提供和创造独特的瑞升价值。 　　瑞升一直以人的发展作为企业最核心的驱动力，不断强化人的发展和专业人才体系的构建。目前已形成了近400人的研究、开发和服务的技术队伍，拥有博士20人，硕士110人，研究员和高级工程师20人。多学科、多专业的人才围绕瑞升发展目标，在相应的业务平台和创新体系中进行有机组合，辅以科学有效的机制，使瑞升的业务具备人力资源保障的优势。 　　附录2：云南同创检测技术股份有限公司 　　云南同创检测技术股份有限公司是一家为农产品、食品、烟草及制药等行业的产品质量安全检测机评价、产品品质提升和可持续发展需求提供技术服务的综合性第三方检测机技术服务机构。 　　自2001年启动建设，进过10余年的发展，分析检测研究平台已经发展成为拥有100余位员工的专业技术团队和配备价值5000万元的先进科研仪器设备、服务领域拓展到烟草、农产品、食品级医药等行业的检测研究平台。

仪器信息网讯 2023年9月6日，“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会于BCEIA2023同期（北京中国国际展览中心(顺义馆)）成功召开。本届会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办，吸引150余位近红外行业的专家、用户、厂商等相关人员参加。 会议现场随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展，近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显，并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时，随着相关技术的进步以及应用的拓展，近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野，不断推进着智能化生活的发展方向。本次会议旨在展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展，共同探讨面临的问题以及解决方案。会议中，近红外光谱领域的专家及厂商代表分别围绕主题开展报告，分享了各自的研究进展及最新研发成果，让大家对近红外光谱在智能化生产与生活的作用和地位有了更深层次的认识。多向奔赴下，近红外光谱技术前景可期！中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高工报告题目：近红外光谱分析技术的发展现状与未来褚小立在报告中综述了近红外光谱分析技术的发展现状，以及在炼油工业、石化工业、可再生能源等多领域的应用进展。其展望道，便携现场应用和工业在线应用是现代光谱技术腾飞的坚强两翼；机器学习算法和人工智能算法是现代光谱技术腾飞的超强大脑；光谱数据库是现代光谱技术腾飞的动力源泉；快速、高效、安全、绿色是现代光谱技术腾飞的永久发动机。而对近红外技术而言，仪器微型化、标准化、算法的高效和维护方便、光谱数据库的扩充与共享，自感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的智能工厂、智慧农业等都将是未来发展的重要方向。奥谱天成（厦门）光电有限公司销售总监 张玉光报告题目：国产中短波红外光谱仪的研制及其应用奥谱天成以仪器生产国产化为目标，张玉光主要介绍了国产中短波近红外光谱仪器的研发与应用。报告首先对中短波近红外光谱仪的原理、内部构造与配置、性能指标等方面进行科普；然后，分别介绍了ATP8000、ATP8600、ATP8080、ATP8730、ATP7810、ATP7330等型号的产品及应用案例，并结合产品展现出奥谱天成对于仪器国产化的美好愿景。晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管 石文杰报告题目：近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用石文杰先以辣椒为例，详细介绍植物提取物的概念及提取步骤；接着，以晨光生物的工作内容为例，分享了近红外光谱技术在生产过程中的应用，如植物提取物的辨别、生产中的水份在线监测和提纯工艺的优化等；最后，其指出近红外技术在植物提取物领域中还将不断提升应用水平、提高性价比、提升智能化水平。天津中医药大学 李文龙副研究员报告题目：从过程分析技术到药物智能制造21世纪是智能制造的世纪，中药智能制造是未来必然的发展趋势。报告中，李文龙详细介绍了过程分析（PAT）技术及在中药生产领域的应用，并以痰热清注射液和复方阿胶为例说明PAT是中药智能制造的关键，近红外光谱技术在生产工艺过程中的具有重要应用价值。不过，李文龙也指出，中药过程分析和智能制造还处于初级阶段，需要做大量的基础性工作。中国农业大学 杨增玲教授报告题目：近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究杨增玲以自身科研经历为例，报告了近红外光谱技术在农业中的应用进展。报告中，杨增玲介绍了新型粪肥多养分同步光谱速测技术的原理及数据库、光谱库的构建，该技术手段与传统养分测试方法相比具有时间快、操作简便、准确率高、成本低等优点。此外，她还介绍了光谱速测技术的开发与应用，展现出光谱技术在农业科研领域的实际应用价值。中国农业大学 孙红教授报告题目：土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用孙红以感知、移动互联、云计算、大数据、智慧与智能为关键词，结合自己科研成果分享报告。报告介绍了近红外光谱和人工智能相结合在智慧农业发展中应用，并详细介绍了其课题组在作物信息感知关键技术与装备及土壤信息感知关键技术与装备方面开展的一系列工作以及取得的成果。仪器信息网 李亚辉报告结束后，论坛进入《近红外光谱实战宝典》新书发布会环节，各位编委共同为新书揭幕，并在现场进行了赠书活动。新书发布会之后，无锡迅杰光远科技有限公司还为参会代表安排了晚宴环节，给大家创造了再次交流的机会。各位代表就近红外光谱技术的进一步发展深入沟通，并建言献策。

近日，来自山西大学激光光谱研究所、光学协同创新中心，-巴里大学和巴里理工大学跨校物理系波利森斯实验室的联合研究团队发表了《Ppb级中红外石英增强光声传感器，用于使用T型音叉调谐探测DMMP》论文。二甲基甲基膦酸酯（DMMP）被广泛认为是最具代表性的模拟物，已开发并广泛用于DMMP检测的各种气体分析技术。气相色谱（GC）和质谱（MS）分析可以高敏感地鉴定不同的有机磷化合物，但它们在原位监测方面具有几个缺点，包括昂贵和耗时。此外，色谱分析必须由熟练的人员在专门的实验室中进行，不适合小型化。相比，光声光谱（PAS）是DMMP气体水平监测最有前景的技术之一，因为它具有高灵敏度、选择性和快速响应的优势。作为PAS的一种变体，石英增强光声光谱（QEPAS）技术自2002年首次报道以来迅速发展，其中超窄带石英调谐叉（QTF）与两个作为锐利共振声学换能器的声学微共振器（AmRs）在声学上耦合，用于检测声音信号，而不是传统的宽带麦克风。与体积超过10 cm3的传统光声池相比，小体积的QTF更有利于DMMP检测设备的小型化和快速响应。此外，QEPAS技术的显著特点是激发波长的独立性，这意味着可以使用相同的光谱声学器测量具有不同特征吸收光谱的痕量气体。DMMP在9–11.5 µ m的中红外区域显示出强烈的光吸收特征，因此使用高性能中红外量子级联激光器（QCLs）可以在理论上实现高灵敏度的检测。然而，中红外QCL输出光束通常具有较大的发散角，这使得将中红外激光束耦合到具有300微米叉间距的QTF中成为巨大的挑战，因为任何误散射光束击中QTF都会产生大的背景信号。在本研究中，我们展示了种基于定制T型QTF和中红外量子级联激光器（QCL）的小型化集成QEPAS DMMP传感器。T型QTF的叉间距为0.8毫米，具有约15,000的高品质因数，避免了由误散射光引起的背景信号，从而在ppb水平上获得最佳检测限。通过使用掺入DMMP的真实室外空气对传感器进行测试，以验证其有效性。实验部分：检测波长和光学激发源的选择强有力的靶向吸收带对于DMMP检测至关重要，因为实际应用需要具有亚百万分之一灵敏度的传感装置。由于其高输出功率、紧凑性和窄的光谱线宽，QCLs在中红外光谱区域已成为最多功能的半导体激发源。考虑到激发波长和激光源的大小，宁波海尔欣光电科技有限公司为该实验提供了一个发射波长为9.5 µ m，线宽为2 MHz的QCL激光器（QC-Qube 200831-AC712）作为DMMP-QEPAS传感器的激发源，其输出功率稳定性Fig. 2. QCL emission wavelength and output optical power as a function of driving current in amplitude modulation operating mode with a duty cycle of 50 %. QCL laser: HealthyPhoton, QC-QubeQCL laser driving circuit:: Healthy Photon, QC750-Touch&trade 结论基于QEPAS的传感器由于其波长独立性具有很高的多功能性，这使得通过替换激光源可以检测各种神经毒剂。在本研究中，首次开发了一种紧凑尺寸和可靠性能的ppb级QEPAS DMMP传感器。选择了9.56 µ m的激发波长，这是最强的DMMP吸收带，不受H2O和CO2的干扰。优化了主要系统参数，包括激光激发功率、气体压力和调制频率。最终，在0至1.5 ppm范围内验证了传感器的线性，并在300毫秒的积分时间下实现了6 ppb的最低检测限。我们使用真实室外空气作为载气检测了500 ppb的DMMP，并获得了与以零气作为载气时相同的信号幅度，从而验证了传感器的高选择性。参考Ppb-level mid-IR quartz-enhanced photoacoustic sensor for sarin simulant detection using a T-shaped tuning fork, Sensors & Actuators: B. Chemical 390 (2023) 133937, https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133937

所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或在传感器附近空气中的含量。因此，在安全系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使 用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释，又可细分为完全吸入式和稀释式等）。从分析气体组成上，通常分为单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。按传感器检测原理，通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途：一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理） 等。可以检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。优点：结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足：测量线性 范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用，其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间，选择性、灵敏度高于半导体气体传感器，寿命长于电化学气体传感器，因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器，即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层，在一定温度下，可燃气体在表面催化燃烧，因此铂电阻温度升高，导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹，因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体，但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析（根据电解过程中消耗的电量，由法拉第定律来确定被测物质含量）传感器。这种传感器用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。主要优点：体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。主要不足：易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物，PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应，其中广泛应用的是气体的氧化反应（即燃烧），其典型为催化燃烧式气体传感器，其主要工作原理是在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥，主要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量，石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。优点：选择性好，只检测特定波长的气体，可以根据气体定制；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点：测量范围窄；怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护；现场有气流时无法检测；价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中，常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器，利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽，是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器（按构成方式不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中，已有应用。工作时，从进样装置定期采取一定容积的气样，在流量一定的纯净载气（即流动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同，使各组分在两相中反复进行分配，从而使各组分分离，并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理，气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点：灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。不足：定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于 试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象，测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量，只能用于氧气检测，选择性极好。

未来值得关注的四大领域　　随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求，四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。　　一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测，2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等，实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前，可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展，如电子肌肤等。日前，东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状，单位面积重量只有3g/m2，是普通纸张的1/27左右，厚度也只有2微米。　　二是无人驾驶。美国IHS公司指出，推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域，谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果，通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪，以每秒20次的间隔，生成汽车周边区域的实时路况信息，并利用人工智能软件进行分析，预测相关路况未来动向，同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发，有的车型已接近量产。　　三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构，包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器，其原理是照射近红外光LED后，使用专用摄像元件拍摄反射光，通过改变近红外光的波长获取图像，然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器，该器件由导电金属和绝缘薄膜构成，能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化，发挥完作用之后就会溶解于体液中。　　四是工业控制。2012年，GE公司在《工业互联网：突破智慧与机器的界限》报告中提出，通过智能传感器将人机连接，并结合软件和大数据分析，可以突破物理和材料科学的限制，并将改变世界的运行方式。报告同时指出，美国通过部署工业互联网，各行业可实现1%的效率提升，15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月，GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器，用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据，而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据，从而对生产进行监督。超声波气象站集合了7个传感器，为工业生产提供了一流的天气监测信息，为预防一些灾害事件提供可靠信息，从而提高效率，降低和总的成本。　　此外，荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。

在满足目前各种应用需求的前提下，光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中，不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果，特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力，引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议（iCS 2023）中，近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力，纷纷展示了一系列的创新成果：从仪器整机到关键部件；从系统集成到方法开发；从大型科研仪器，到用于现场的便携、手持设备；从实验室检测设备，到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果，同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流，会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展，集中展示本次光谱会凸显的创新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。大连理工大学 陈珂副教授本次会议中大连理工大学陈珂副教授介绍了其课题组在光纤光声气体传感技术及应用方面开展的一系列工作（点击回看》》》），得到与会老师的关注和认可。会后，我们也再次邀请陈珂副教授分享大连理工大学光纤光声传感研究团队的系列成果。1、成果简介大连理工大学光纤光声传感研究团队开展了光纤声波/振动传感技术和光声光谱微量气体检测技术的应用基础研究工作。在光纤传感技术研究方面，首次提出并设计了超高灵敏度光纤悬臂梁声波传感器，信噪比相比于传统电学麦克风提高了1-2个数量级；研制出超高速振动/声波传感解调仪器，采用光谱解调法实现了200 kHz的解调速度，将解调算法集成到FPGA中，大幅度提升了解调的稳定性。在光声光谱技术研究方面，将光纤声波传感器用于光声信号探测，提出了干涉型光纤声波锁相探测方法，设计了新型的光纤悬臂梁增强型光声光谱仪器，实现了对多种微量气体的超高灵敏度检测。研究了基于光纤光声传感的变压器油中溶解气体原位检测技术，研究了气体绝缘设备中六氟化硫分解产物的光纤光声检测技术，并在多个变电站开展了示范应用。根据变压器油中溶解气分析和煤矿瓦斯突出应用需求设计了多套激光光声光谱多组分气体分析仪器，掌握了目前世界上唯一的高瓦斯背景中多组分微量气体光学检测技术。成果1：光纤振动/声波传感器及解调仪器设计的光纤振动/声波传感器采用MEMS悬臂梁结构，具有灵敏度高、稳定性好的特点。研制了基于光谱解调的超高速光纤法布里-珀罗（F-P）传感解调仪，在FPGA中集成光谱采集、光谱相位解调等功能，显著提升了解调速度和稳定性。成果2：光声光谱变压器油中溶解气体分析仪针对高电压油浸式变压器油中溶解气体分析需求，研制了多套激光光声光谱气体分析仪。其中对油中溶解乙炔气体的检测极限达到0.05μL/L。，同时课题组还开发了光声光谱油中溶解气体原位检测仪，可以直接将光声传感器安装于变压器取油口。 成果3：光纤光声传感解调仪器本团队创新性地将光纤F-P声波传感器用于微弱光声信号探测，研制了多套光纤光声传感解调仪器。在FPGA中集成了相位解调算法、数字锁相、激光调制等功能。对乙炔气体的检测极限可达到ppt量级。 成果4：光声光谱煤矿自然发火监测仪研制的光声光谱煤矿自然发火监测仪，可对多种特征气体进行同时测量。检测指标如下：乙炔：0.5ppm；乙烯：1ppm；一氧化碳：1ppm；乙烷：5ppm；甲烷：0.1%；二氧化碳：0.1%成果5：高精度光声光谱环境气体分析仪开发的二氧化氮和二氧化硫气体分析仪，可对环境中痕量气体进行实时监测。二氧化氮气和二氧化硫气体的检测限分别达到1ppb和10ppb。下图中实验数据是开发的二氧化氮气体分析仪与环境监控站的对比结果。成果6：多通道同步FPGA数字锁相放大器针对光谱探测中微弱光信号检测需求，开发了多通道同步FPGA数字锁相放大器。采用定制的线阵探测器对光谱进行同步快速读取，光功率检测极限达到10fW量级，动态范围达到120dB。2、产业化探索本团队开发的光谱检测、光纤传感类检测仪器具有较高的技术成熟度。在电力、石化等行业具有较好的应用前景。3、课题组未来研究计划光声光谱与光纤传感技术结合后，具有本质安全、抗电磁干扰、灵敏度高、可远距离探测以及多点测量等优势。本课题组将重点研究光纤光声传感技术中的基础科学问题以及工程应用关键技术。欢迎电力、石化、煤矿和环境监测等相关科研院所和公司联系我们。联系人：陈珂（大连理工大学）Email：chenke@dlut.edu.cn课题组介绍陈珂，大连理工大学光电工程与仪器科学学院副教授，博士生导师，大连市青年科技之星，光纤光声传感团队负责人，主要从事光纤传感、激光光谱和微弱信号检测等方面的研究工作。担任中国光学工程学会光谱技术及应用专委会委员，中国电气工程学会测试技术及仪表专委会状态监测学组委员，国家自然科学基金通讯评审专家。工作近8年来，共主持科研项目32项，其中，国家自然科学基金面上项目等国家级项目2项，省部级项目2项，大连市高层次人才创新支持计划项目1项，企业合作项目20余项；在Analytical Chemistry、Optics Letters等期刊上发表SCI/EI论文93篇，其中第一/通讯作者论文63篇；已申请和授权发明专利43项，其中第一发明人专利21项。

随着近红外（NIR）和短波红外（SWIR）光谱在人工智能驱动技术（如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别）中的广泛应用，市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗（Ge）晶体，其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品，其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道，近日，华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术，该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管，该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分，但其性能可与传统无机光电探测器（如InGaAs光电探测器）相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来，创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体（PPCPD），并制造出基于PPCPD的光电探测器，相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面，该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力，在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是，当其集成到高像素密度图像传感器阵列时，无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程，大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示：“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比，有机器件具有适应性和可扩展性，其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来，基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及，价格也会更加合理，从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金（编号：U21A6002和51933003）和广东省基础与应用基础研究重大项目（编号：2019B030302007）的资助。论文链接：https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8

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。该光谱仪特别适宜于嵌入 OEM 设备中。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 是可见-近红外光谱应用的理想选择，诸如对 LED 的光谱光度及颜色测量和样品的透射、吸收测量。并且它还是 OEM 应用的理想选择，特别是需要在线监视一条或多条光谱线，又需要高重复性、稳定性的结果的应用环境中。 　　STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。大批量的 OEM 客户还能自订波长范围，入射孔径和其他光学配件。与其他微型光谱仪不同的是，STS 自带有内嵌的光闸以实现暗背景测量。单独定价的操作软件提供了包括光闸控制等全方位的光谱采集与分析功能。客户也可以根据需要来订制 STS 操作软件。 　　STS 的核心是一个1024像素的 CMOS 探测器，它位于一个交叉结构的 Czerny Turner 光具座内。该光具座的不同之处在于其特别设计的准直镜和聚焦镜，以及每毫米600条刻线密度的光栅。其光学设计和先进的 CMOS 探测器提升了 STS 的性能，使之与昂贵的大型光谱仪相比毫不逊色。例如，STS 拥有14位 A/D，功耗仅为0.75w，通过定制的入射孔径，完全能够实现小于1.0纳米(FWHM)的光学分辨率。 这也是 STS 如此吸引人的原因所在。

近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。 　　红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，在数字地图上创建叠加气体云的3D图像。研究人员对约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。该研究为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。 　　此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。(a) 安装于生产现场的AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，(b)双机扫描成像原理图基于双机扫描的气云立体图像AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合

刚结束不久的上海第18届家电及消费电子产品世界博览会(AWE 2019 ) 上，BSH德国博世展出了与芬兰Spectral Engines（以下简称SE）合作开发的近红外光谱黑科技产品X-Spect，此次跨界合作昭示着以往广泛应用于科学仪器行业的近红外光谱技术开始切实服务于民用领域。 自打博西家电（BSH 德国博世和西门子家电电器集团）在IFA2017展上带给全球观众一款概念性物质扫描仪——X-Spect起，该扫描仪的核心技术——近红外光谱技术也随之在家电市场上被更多人所认知。物质扫描仪这类黑科技产品经常出现在科幻作品中，它的神奇在于：只要你拿它对着食物扫一扫，就能知道食物营养成分含量如何，熟了没有；对着衣服扫一扫，就能知道用了什么布料，上面的脏东西是什么。两年前，由于技术限制，X-Spect尚处于概念产品，而BSH亦无销售计划。两年过去了，就在大家都以为它只是个概念的时候，近红外光谱技术却让这个概念在2019年落地了。 第18届家电及消费电子产品世界博览会(AWE 2019 ) 上，BSH展出了近红外光谱黑科技X—Spect，它由BSH与芬兰Spectral Engines（以下简称SE）两家公司合作开发，上海AWE 2019 BSH展位现场。X—Spect运用了近红外光谱原理，通过扫描材料表面不同的分子结构来分析不同物质的成分和含量。 X-Spect整体重量大概跟一部手机差不多，看X-Spect的反面，就可以看到核心部件——SE的近红外光谱扫描传感器，看外观尤其像手机内置摄像头。 借助SE近红外光谱扫描传感器，X-Spect可以轻松辨别包括红酒酒渍、咖啡渍，牛奶渍，口红残留，以及衣服表面残留的香水味等多种残留物。把 X-Spect 往衣服上扫一扫，只需短短几秒，就能判断出来污渍含有哪些成分，毕竟近红外光谱技术的核心就是透过现象看本质。 X-Spect的核心，是Spectral Engines开发的新型号NIRONE Sensor -X传感器。该产品设计基于NIRONE传感器，针对消费级应用和手持式材料分析设备的大批量生产要求，成本水平和可制造对性进行了优化。 除了NIR光谱传感器外，NIRONE Sensor X还集成RGB颜色传感器。NIRONE Sensor X给近红外应用的领域，提供了一个快捷、稳定、大批量和低价格的全新选择。 BSH和Spectral Engines的这次合作让我们看到了近红外光谱技术应用的更多可能。或许我们可以期待，未来近红外光谱黑科技能够把越来越多过去的概念变成未来的新产品，为人类生活提供更多便利，让人类真正踏入智慧生活领域。 作为SE公司的全面战略合作伙伴，海能全权负责SE公司NIRONE微型近红外光谱仪全线产品在中国区域的市场拓展、深度研发、模型开发以及技术支持。海能仪器期待对您近红外光谱的技术需求，提供全方位的支持和服务！

随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展，近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显，并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时，随着相关技术的进步以及应用的拓展，近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野，不断推进着智能化生活的发展方向。为了进一步展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展，共同探讨面临的问题以及解决方案，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、仪器信息网将于BCEIA2023同期（2023年9月6日，北京中国国际展览中心(顺义馆)）联合举办“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 ”。会议同期，还将举办《近红外光谱实战宝典》新书发布会，报名预约并到场参会人员均有机会获赠《近红外光谱实战宝典》新书一本！欢迎从事近红外光谱技术和应用研究的专家、用户、厂商，以及对近红外光谱感兴趣的人员到场参会。会议主题：近红外光谱拥抱智能化生产和生活主办方：近红外光谱分会、仪器信息网会议时间：2023年9月6日下午会议地址：北京中国国际展览中心(顺义馆)学术会议区W-102会议室会议日程：“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛日程安排主持人：北京化工大学 袁洪福教授时间报告人报告题目14:00-14:20褚小立（中石化石油化工科学研究院教授级高工）近红外光谱分析技术的发展现状与未来14:20-14:40刘鸿飞（奥谱天成（厦门）光电有限公司 总经理）国产中短波红外光谱仪的研制及其应用14:40-15:00石文杰（晨光生物科技集团股份有限责任公司 质量主管）近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用15:00-15:20李文龙（天津中医药大学 副研究员）从过程分析技术到药物智能制造15:20-15:40杨增玲（中国农业大学教授）近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究15:40-16:00孙红（中国农业大学教授）土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用16:00-16:20《近红外光谱实战宝典》新书发布环节16:20-17:00讨论环节 会议联系人：叶老师，18211196128 赞助联系人：魏老师，13552834693中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日会议联系人：叶老师，18211196128赞助联系人：魏老师，13552834693预约报名请点击：http://mhvtajakfgn3848u.mikecrm.com/gFSQam5 扫码报名 中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日温馨提醒：“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会在BCEIA同期举办，参加该活动的各位老师还需要提前进行BCEIA预登记以顺利进入展会现场。预登记通道已开启，预登记即刻成为BCEIA VIP，并享有三重福利：1、会前免费获取专属胸牌及会议资料2、免费兑换午餐及饮用水3、京城20个网点的BCEIA班车免费乘坐马上扫描下方二维码预报名登记：或PC端点击链接预登记：http://t2.eainfor.com/T/p/103_5 或手机端点击链接预登记：http://t2.eainfor.com/T/w/103_5

“智能”是时下一个非常热门的话题，人的感知被各种科技设备延伸，我们可更便捷、快速地了解到环境、饮食、自己身体等各方面的信息。如今，中国的“智”造大门已被推开，核心的“感知力”即是踏入这个门槛的第一步，而智能传感器则可成为智能设备的“神经元”，帮它们完成“感知“的使命。近期，滨松中国官网推出了“滨松智能传感器中心”。在这里可以了解到滨松使用MOEMS技术制作的光IC，利用独特半导体处理技术生产的硅光电二极管、雪崩二极管等适用于智能设备的光电半导体器件，应用可覆盖可穿戴设备、食品快检以及汽车电子等。另外，在中心里集中推出了备受关注的产品类型和具体型号供“智造者”们参考。可穿戴设备可穿戴设备，顾名思义，是可以直接穿戴在人身上或者整合在衣服上的便携式设备。在互联网时代的今天，可穿戴设备不仅是一种硬件设备，更是一个数据输入端口，通过内置在设备中的软件以及数据交互、云端交互技术来实现更加强大的功能，在可预计的未来，可穿戴设备将会对人类的生活模式、感知方式产生很大的影响。滨松光电半导体在智能可穿戴设备中的应用基于MOEMS技术开发出来的一系列的微型半导体探测器，可作为可穿戴设备中核心的感知触手，在血氧、心率、皮肤水分测量以及PM2.5的监测上充分满足探测需求，成为由“硬件+软件+云”构成的智能、精准生活网中重要的一个部分。滨松智能传感器（定制化）在测试皮肤水分的应用食品快检食品安全问题已成为社会焦点，如何准确分析食物的成分、检测出变质食品、分辨劣质食用油等，都是老百姓们越来越关心的话题。拉曼光谱法，红外光谱法等适用于食品、纺织物快检的分析技术成为行业发展的热点，而小型化、民用化的市场需求也初步展现。利用滨松光电半导体可实现的食品检测项目滨松拥有手掌大MEMS-FTIR光谱仪、超小近红外微型光谱仪、MEMS-FPI、紧凑的高灵敏度线阵图像传感器，以及可根据客户需求定制化的InGaAs阵列等各类探测器产品。这一系列超紧凑型、微型、低成本的探测器，让更小、更多的设备实现食品或者纺织物快检功能成为可能，“安全生活、健康生活、智能生活”从此便更能在我们的“掌握”之中。滨松2015年推出的新型MEMS-FPI*模块demo将在8月31日的CIOE国内首展除此之外，滨松的智能传感器还可应用在汽车电子中，在汽车MOST网络、安全可视化、内部环境控制系统、智能辅助系统、人机界面等方面发挥作用。面对这个新开启的世界，滨松非常乐意参与其中，并凭借60余年光电产品研制经验的积淀，为智能设备提供更具品质保障的探测器，而根据具体需求的定制化开发，也为“智造者”开放。滨松智能传感器中心现已经在滨松中国官网上线，敬请登录查看。

国内企业目前在成熟的国内企业目前在成熟的传感器传感器产品上已经占据了成本和技术优势，在高端的产品领域(光电传感器、红外传感器、速度传感器、加速传感器、GIS传感器等)国内企业已经突破了技术门槛，处于推广前期，一旦成功突破市场，将迎来又一次高速增长。产品上已经占据了成本和技术优势，在高端的产品领域(光电传感器、红外传感器、速度传感器、加速传感器、GIS传感器等)国内企业已经突破了技术门槛，处于推广前期，一旦成功突破市场，将迎来又一次高速增长。传感器由于具有较高的专业性，除国际一线厂商霍尼韦尔，博世，意法半导体，MEAS等公司具有较为全面的传感器品类，其余公司基本集中于某一细分领域，例如ABB的主要传感器产品适用于电力行业，飞思卡尔产品则是在汽车电子和消费电子领域，Vishay集中于工业称重领域。国内公司中情况也是如此，汉威电子的产品主要为气体传感器，孝感华工高理的产品主要为温度传感器。 　　气体传感器方面，2011年中国市场容量在1100万只左右，汉威电子作为国内气体传感器的龙头，销售了650万只，国内市场占有率60%左右，公司坚持“聚焦专业细分市场”的发展战略，通过多年努力，已经掌握半导体类传感器、催化燃烧类气体传感器、电化学类传感器、红外光学类气体传感器的生产技术并批量化生产，是目前国内唯一能生产以上四大类气体传感器的企业，气体传感器技术方面保持国内领先。其产品和解决方案已获得市场的广泛认可，主要用于检测、监控可燃性气体、有毒有害气体和特种气体。公司表示将深耕气体传感器市场，并大力培养和拓展燃气监控领域的市场，预计未来三年传感器在燃气领域的市场将有每年15%以上的复合增长率。由于气体传感器占整个传感器市场的比重不足3%，发展空间相对有限，公司不满足于仅在气体传感器领域拓展，转而开拓温度等传感器市场。公司近年研发生产热释电传感器，2011年销量就已经达到300 多万支，贡献收入约500 万元，如业务拓展较为顺利，预计未来几年均能实现100%以上的增长。 　　温度传感器方面，华工新高理则是国内最大的厂商，目前其温度传感器的产能在7亿只以上，在家用空调传感器领域国内市场占有率预计 70%，公司建有教育部敏感陶瓷工程研究中心等国家级科研机构，公司产品具有国际竞争力，LG、三星、美的、格力等国内外知名企业均为公司的核心客户，由于变频空调等产品对传感器的需求是传统产品的2-3倍，预计未来传感器在家电市场仍将保持10%-20%稳定的增长。公司通过近年来的技术研发向高端市场拓展，积极进入车用传感器市场，由于汽车温度传感器价格在6元左右，远高于家电传感器产品，如果公司产品能通过中高端品牌汽车厂商认证，并形成批量出货，其盈利前景将非常可观。 　　高端传感器领域里，我国正处于技术门槛已经突破，市场门槛即将突破的阶段，部分公司在光电传感器、红外传感器、速度传感器、加速传感器、GIS传感器等领域取得一定的突破，例如苏州固锝的加速传感器、中航电测的热敏传感器，但尚未形成规模，在国家政策的支持和推动下，我国的传感器行业将获得高速成长。

产品名称：微流红外气体传感器产品型号：Gasboard-2105采用自主知识产权及国际PCT专利(PCT/CN2018100767)微 流红外隔半气室传感器技术测量CO、NO、SO2、CO2 、CH4， 气室由被测气室和参考气室组成；传感器对被测气体具有较 好的选择性，可进行高精度、高稳定性气体浓度测量，适用 于非常恶劣的工业环境。 　　 配备水分补偿调节装置，消除水汽干扰 自动温度、压力补偿 传感器模块化设计，结构紧凑 适用于长时间在线监测，寿命长 气室采用恒温加热技术，降低温度对测量精度的影响基本参数量程CO: 0~500~1000~2000~5000ppmCO2: 0~500~5000ppmSO2: 0~200~5000ppmNO: 0~200~5000ppmCH4: 0~500~5000ppm注: 量程可定制线性误差±2%FS重复性±2%FS零点/量程漂移＜2.5%FS/7d低浓度烟气排放监测、船舶废气排放监测、机动车尾气排放检测、燃烧装置锅炉气体浓度测量、生物沼气发酵气体监测、工业过程气体监测、气体分析仪/系统集创新点：1、同时测量CO、CO2、NO、SO2、CH4 2、配备水分补偿调节装置，消除水汽干扰 3、自动温度、压力补偿« 4、传感器模块化设计，结构紧凑 5、适用于长时间在线监测，寿命长 6、气室采用恒温加热技术，降低温度对测量精度的影响 锐意自控微流红外气体传感器Gasboard-2105

近期，俄罗斯科学家开发出了一种新的激光技术，用于制造新颖的光学生物传感器，这种传感器能够在几秒钟内识别感染性疾病。该装置通过红外光来显示有害的细菌和病毒，可以在大型的交通枢纽，如机场等需要不断监测大量的客流的环境下得到广泛应用。　　这项研究发表在《激光物理快报》杂志上。该传感器是由一个规则微穿孔化的银纳米薄膜沉积在由天然矿物萤石支撑的透明基板上制作而成。生物材料样本，如刮下的鼻粘膜的样品被放置在薄膜上。然后，这一薄膜曝光在一个普通实验室中的红外光谱仪的红外光中。通过获取通过样品的光谱，研究人员可以推断出特定的细菌或病毒的存在。　　为了证明新型生物传感平台可以立即检测病原微生物，科学家们使用了一种常见的细菌进行实验，金黄色葡萄球菌。　　这种快速分析可能被广泛应用于大型交通枢纽，如机场这种需要不断对流通乘客进行健康监测的环境下。目前，这种还是通过热成像摄像机跟踪体温来实现。一个发烧的乘客可能是一个潜在的感染源。在这种情况下，一个清晰的分析是必要的，要辨别出来该人是否实际上是生病了，还是什么别的原因。利用现有的方法调查生物材料，如聚合酶链式反应方法要需要几天。与之相反的是，这种新技术可以立即提供出检测的结果。　　这项研究由机械与光学大学、国家核研究大学、列别捷夫物理研究所、莫斯科物理技术研究所的科学家主导进行，并与莫斯科传染病临床医院展开了密切合作。　　这种新的生物传感器的另一个优点是它的灵敏度。“光学生物传感器，使用我们的技术可以检测单个细菌，”Sergey Kudryashov说，他是机械与光学大学激光技术与仪器学院和列别捷夫物理研究所气体激光器实验室的领导研究员。“在一些公共机构，如幼儿园、学校内传染病的早期诊断，特别对于高校的季节性流行病有很好的帮助。对于在传染病医院的医生来说，这种技术可以是一个宝贵的资产，可用于早期和更快的诊断。”　　该生物传感器的灵敏度归功于银质薄膜的光栅状结构。当红外线通过传感器时，它会定期地分布在表面上。随着光照强度变高微孔会转变成热点。生物材料中含有的微生物会在热点中有效地填充孔和吸附，这增加了他们的检测的概率。　　数以百万计的微观孔利用激光进行切割，这是通过衍射光学元件进行空间复用成微束，使研究人员能够使传感器的生产自动化和更迅速。　　“到现在为止，这样的传感器只能通过高倍率放大的电子显微镜才能看到，所以实际的实验室分析是不可能的。我们的方法可以允许这种微孔结构覆盖更大的面积，扩展到一平方厘米面积，用以制作出应用在实际实验应用传感的原型，以方便生物材料更好的适配，”Sergey Kudryashov说。　　对于光学生物传感的反洗方法并不是新创的，而只是实施过程中效果不佳。这是由于一个事实，早期的技术并不能制造真正的原型，即可用在实验室环境中进行测试和临床中实践。　　这在把这项新技术用于医疗实践之前，提出了另一个科学家必须进行解决重大的挑战，细菌(红外光谱库)的参考数据库的建立，即被用来与从红外光谱仪形成的数据进行比较。　　红外光谱仪的读数总是要与这种光谱数据库进行比较，即某些官能团分子的红外活性指纹的目录库。例如，在研究中使用的金黄色葡萄球菌，有它自己的指纹，来自胡萝卜素的类胡萝卜素片段，而胡萝卜素即是负责其颜色的一种物质。　　科学家们希望在未来，由于较低的生产成本和快速的制造工艺，以及更常见的基板材料的使用，新的光学生物传感器平台将得到广泛的实际应用。此外，根据研究人员的说明，一旦光谱库被校准，传感器将能够识别不仅是致病微生物的类型，且会包括它们的近似类型。

如果把智能系统比作“人”，那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器，感知周围环境并把数据传递给系统进行计算，对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入，各式各样传感器的用武之地大为拓宽，为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器：有用于摄像的CMOS图像传感器，有用于检查环境明暗的环境光传感器，还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪，等等。正是基于这些传感器，手机里的各种应用软件才能流畅工作，手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备，带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器，能够不分昼夜地获取大气信息，精准预测天气，甚至在月球上、火星上都有传感器工作，帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样，感知周围环境，帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于，传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度，远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射，耳朵听不见次声波和超声波，对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息，传感器都能“感受”到。随着生产力发展，人类越来越需要全方位地感知世界。1821年，科学家利用材料因温差产生电压的原理，研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初，人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器，这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代，出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器，如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，输出模拟信号。上世纪末开始，数字化传感器快速发展，通过“模拟/数字”转换模块，实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元，可以自动采集、处理数据，并能根据环境自动调整工作参数，数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说，传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同，硅在可见光照射下电阻会减小，石英受到压力后表面会产生电荷，等等。利用电阻与温度的对应关系，可以制成温度传感器，进一步给敏感元件添加隔热结构，依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系，可以制成红外传感器。在此基础上，还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系，制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应，人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”，以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化，并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术，人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号，并利用数模转换电路将电信号用数字表达，是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时，光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号，再按一定的规则用数字表达、存储，最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大，仅靠人工或者传统设备无法获取，凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取，于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器，人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货，由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术，都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关，它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿，在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器，由车载电脑进行处理，帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度，让汽车变得更安全、更好开。更进一步，无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息，一旦发现障碍物，便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑，也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况，当数据汇总到一起，智能化系统便会及时分析，凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来，人类的感官也可以借助传感器变得更加强大，构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前，各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本，向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化，呈现出蓬勃发展态势。其中，智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义，有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术，人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统，实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面，还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体，传感器每5分钟测一次血糖值，并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化，及时通过饮食和运动等方法调节血糖，有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外，人们还在研发可降解电子器件，让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上，并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料（炭黑、碳纳米管和石墨烯等）、金属纳米材料（金属纳米线、金属纳米颗粒等）、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料，可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合，可以制成“智能带”，把它穿戴在身体的不同部位，可实时监测与分析生理信息，帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域，新的规律陆续被发现，人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时，技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中，人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数；在高速实验中，需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机；在量子通信中，需要灵敏度达到单光子的光电探测器；在空天科技中，需要实现对高速运动物体和冷目标的探测，等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界，发现新现象新规律，提升传感器性能。随着科技快速发展，新材料新工艺不断投入应用，性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景，帮助人们“感受”美好生活。（作者：褚君浩，系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员）

2月27日，由中石油集团公司录井技术研发中心研发的“第四代综合录井仪+井场工程智能预警系统”，在辽河油田洼77-H5、洼77-H7平台井首试成功，实现了一机双井录井作业。第四代综合录井仪颠覆了传统的录井作业模式，以高频智能物联网传感器及分布式前置数据采集系统为核心，搭建了井场多专业私有云服务，打造了多专业一体化井场信息决策系统，实现了录井硬件远程控制化、实时监控区域化、数据分析智能化、多方作业协同化。技术人员对高频智能物联网传感器、红外光谱仪气体采集、数据库入库等系统进行了反复试验，各方面指标均达到了要求。数据采集频率从1赫兹提升至150赫兹，大幅提高了数据采集质量，为工程风险的快速准确预警、低效事件的分析和优快钻井提供数据支撑，助力钻井提速增效；气体检测周期从30秒缩短至10秒内，对薄层油气识别显示发现率达到100%；多井智能预警系统异常发现及时率达100%，误报率下降20%；随钻智能解释评价实现了解释由定性到定量、由经验到模型的转变，解释符合率由80%提升至85%。今年，第四代综合录井仪将在辽河、长庆等油区规模化使用，为打造“智慧井场”奠定坚实基础。

近日，国务院关税税则委员会公布对美加征关税商品第九次排除延期清单。自2022年12月1日至2023年5月31日，对附件所列商品，继续不加征我为反制美301措施所加征的关税。清单中共95项商品，检测温度的半导体传感器、显微镜(光学显微镜除外)及衍射设备、激光器、核磁共振成像装置零件、内窥镜的零件及附件、其他非医疗用的X射线应用设备、X射线管、傅里叶红外光谱仪、近红外光谱仪、台式与手持拉曼光谱仪、基因测序仪、流式细胞仪、转矩流变仪、超声波探伤检测仪等多类仪器及相关附件在列。对美加征关税商品第九次排除延期清单序号EX①税则号列②商品名称103063610其他小虾及对虾种苗2ex04041000饲料用乳清(按重量计蛋白含量2%-7%，乳糖含量76%-88%)312141000紫苜蓿粗粉及团粒4ex12149000其他紫苜蓿(粗粉及团粒除外)523012010饲料用鱼粉6ex27101299脱模剂(按重量计石油及从沥青提取的油≥70%)7ex27101919异构烷烃溶剂(初沸点225摄氏度，闪点92摄氏度，密度0.79g/cm3，粘度3.57mm2/s)827101991润滑油927101992润滑脂10ex27101993润滑油基础油 (产品粘度100摄氏度37-47，粘度指80及以上，颜色实测2.0左右，倾点实测-8摄氏度左右)11ex29349990环线威、杀虫环、杀虫钉、多噻烷等(包括甲基硫环磷、噻嗪酮、恶虫酮、茚虫威)12ex29349990地西他滨、氟脲苷、环磷酰胺、吉非替尼、卡培他滨、雷替曲塞、磷酸氟达拉滨、替加氟、盐酸阿糖胞苷、盐酸吉西他滨、盐酸埃克替尼、异环磷酰胺1334024200非离子型有机表面活性剂1434031900矿物油＜70％的润滑剂1534039900不含石油或从沥青矿物提取油类的润滑剂16ex44039100其他栎木(橡木)原木(用油漆、着色剂、杂酚油或其他防腐剂处理的除外)1744039960北美硬阔叶木原木18ex44079100端部接合的其他栎木(橡木)厚板材(经纵锯、纵切、刨切或旋切的，厚度超过6毫米 )19ex44079100非端部接合的其他栎木(橡木)厚板材(经纵锯、纵切、刨切或旋切的，厚度超过6毫米)2044079400樱桃木木材，经纵锯、纵切、刨切或旋切，不论是否刨平、砂光或端部接合，厚度超过6毫米2144079500白蜡木木材，经纵锯、纵切、刨切或旋切，不论是否刨平、砂光或端部接合，厚度超过6毫米2244079930其他北美硬阔叶木木材，经纵锯、纵切、刨切或旋切，不论是否刨平、砂光或端部接合，厚度超过6毫米23ex47032100其他漂白针叶木碱木浆或硫酸盐木浆(包括半漂白的，溶解级的除外)2447062000从回收(废碎)纸或纸板提取的纤维浆2549019900其他书籍、小册子及类似印刷品2649021000每周至少出版四次的报纸、杂志及期刊2749029000其他报纸、杂志及期刊2884122100直线作用的液压动力装置2984122910液压马达3084123100直线作用的气压动力装置31ex84135010气动式耐腐蚀波纹或隔膜泵(流量大于0.6立方米/时,接触表面由特殊耐腐蚀材料制成)32ex84135020电动式耐腐蚀波纹或隔膜泵(流量大于0.6立方米/时,接触表面由特殊耐腐蚀材料制成)33ex84135031其他非农业用柱塞泵34ex84136021其他非农业用电动齿轮泵(回转式排液泵，多重密封泵除外)35ex84136022其他非农业用液压齿轮泵 (回转式排液泵，多重密封泵除外)3684136031电动式叶片回转泵37ex84136040其他非农业用螺杆泵(回转式排液泵，多重密封泵除外)38ex84141000专门或主要用于半导体或平板显示屏制造的真空泵3984212300内燃发动机的燃油过滤器40ex84212990用氟聚合物制造的厚度不超过140微米的过滤膜或净化膜的其他液体过滤或净化机器及装置41ex84212990液体截流过滤设备(可连续分离致病性微生物、毒素和细胞培养物) 42 ex 84219990用氟聚合物制造的厚度不超过140微米的过滤膜或净化膜的液体过滤或净化机器及装置的零件；装备不锈钢外壳、入口管和出口管内径不超过1.3厘米的气体过滤或净化机器及装置的零件4384254210其他液压千斤顶4484335920棉花采摘机4584561100用激光处理各种材料的加工机床4684564010等离子切割机4784615000锯床或切断机4884621110数控的闭式锻造机(模锻机)4984621190非数控的闭式锻造机(模锻机)5084621910数控的热锻设备，热模锻设 (包括压力机)及热锻锻锤,闭式锻造机(模锻机)除外5184621990其他非数控的热锻设备，热模锻设备(包括压力机)及热锻锻锤，闭式锻造机(模锻机)除外52ex84625100数控金属管道、管材、型材、空心型材和棒材的锻造或冲压机床及锻锤53ex84625900非数控金属管道、管材、型材、空心型材和棒材的锻造或冲压机床及锻锤54ex84626110数控锻造或冲压机床及锻锤55ex84626190非数控锻造或冲压机床及锻锤56ex84626210数控锻造或冲压机床及锻锤57ex84626290非数控锻造或冲压机床及锻锤58ex84626300数控锻造或冲压机床及锻锤59ex84626910数控锻造或冲压机床及锻锤60ex84626990非数控锻造或冲压机床及锻锤61ex84629010其他数控锻造或冲压机床及锻锤62ex84629090其他非数控锻造或冲压机床及锻锤63ex84798999生物反应器(两用物项管制机器及机械器具)6484805000玻璃用型模6584812010油压传动阀6684821010调心球轴承67ex84821040飞机发动机用外径30厘米的推力球轴承(滚珠轴承)68ex85076000纯电动汽车或插电式混合动力汽车用锂离子蓄电池系统 (包含蓄电池模块、容器、盖、冷却系统、管理系统等，比能量≥80Wh/kg )69ex85415112检测温度的半导体传感器7090121000显微镜(光学显微镜除外)及衍射设备7190129000显微镜(光学显微镜除外)及衍射设备的零件、附件7290132000激光器 73 ex 90139010激光器以及作为本章或第十六类的机器、设备、仪器或器具部件的望远镜用的零件及附件(武器用望远镜瞄准器具或潜望镜式望远镜用零件及附件除外)7490149010自动驾驶仪用零件、附件75ex90181291彩色超声波诊断仪的零件及附件7690181390核磁共振成像装置零件77ex90189030内窥镜的零件及附件78ex90192020具有自动人机同步追踪功能或自动调节呼气压力功能的无创呼吸机7990213900其他人造的人体部分80ex90221400医用直线加速器8190221990其他非医疗用的X射线应用设备8290223000X射线管83ex90251910温度传感器(半导体传感器除外)84ex90269000液位仪用探棒 85 ex 90271000用于连续操作的气体检测器[可用于出口管制的化学品或有机化合物(含有磷、硫、氟或氯，其浓度低于0.3毫克/立方米)的检测，或为检测受抑制的胆碱酯酶的活性而设计86ex90273000傅里叶红外光谱仪87ex90273000近红外光谱仪88ex90273000台式与手持拉曼光谱仪8990275010基因测序仪90ex90275090流式细胞仪91ex90278990转矩流变仪92ex90309000频率带宽在81GHz以上，且探针最小间距在周围排列下为50微米，阵列下为180微米的用于声表面波滤波器测试的测试头9390318031超声波探伤检测仪9490328100液压或气压自动调节或控制仪器及装置95ex90329000飞机自动驾驶系统的零件(包括自动驾驶、电子控制飞行、 自动故障分析、警告系统配平系统及推力监控设备及其相关仪表的零件)注：①ex表示排除商品在该税则号列范围内，以具体商品描述为准。②为《中华人民共和国进出口税则（2022）》的税则号列。延伸阅读：对美加征关税商品第八次排除延期清单对美加征关税商品第七次排除延期清单

仪器信息网讯 2010年11月1日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。 　　除大会报告外，会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动，并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中，A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持，多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。 会议现场 　　过程/在线质谱仪的应用 　　过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测，在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上，上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。 　　上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题，介绍了过程质谱仪应用领域，阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。 　　在报告中，黄晓晶女士通过列举应用实例，阐明过程质谱仪依据其自动化程度高，测量范围广，分析速度快，仪器稳定性、可靠性好等特点，在石化行业广泛应用，使企业节省了原料及能源，提高了生产效率，增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括：乙烯裂解炉，环氧乙烷/乙二醇，催化剂活性评价，烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈，需要进行快速在线分析的场合。 　　关于国产过程质谱仪的发展状况，她表示，国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。 　　2009 年，上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势，推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断，填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场，即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统，检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源，检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。 　　“大力发展过程质谱仪的国产化，努力提升过程质谱仪的性价比，开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”，黄晓晶女士在其报告最后指出。 上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生 　　在线近红外光谱分析技术 　　由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。 　　在会上，北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示，近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术，在解决大批量样品品质分析，现场质量分析，和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的，被誉为“分析巨人”。 　　他在报告中指出，我国正在处于生产结构调整时期，即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期，扭转过去高耗能和高污染的状况，向节能减排，生产最优化，合理利用有限的宝贵资源，集约型循环经济方面发展。 　　在工业上，采用在线近红外分析技术可实时监测原料，中间产物，和产品的性质，实现产品收率和质量最优化，凭借工业的规模生产特点，产生巨大的经济效益。在农业上，未来发展是“精准农业”，而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测，提高农产品质量和产量，推行优质优价政策，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 北京化工大学袁洪福教授 　　标准气体的应用及常见问题 　　作为气体行业的一个重要分支，标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前，标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。 　　大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面，还详细介绍了标准气体使用的注意事项，包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。 　　此外，大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流，总结了一些标准气体分析技术上的常见问题，并在会上与参会者进行交流探讨，包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。 大连大特气体有限公司曲庆先生 　　其他在线分析技术及规范 　　除上述报告外，浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示，该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。 浙江大学金钦汉教授 　　重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告，对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析，提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议：在国家政策引导与支持下，产学研用资源整合、优势互补，充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术，开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究，在研究与产业化过程中，尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫，力求达到国际先进水平，甚至领先水平。 重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生 　　中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍，该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容，规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法，适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。 中国石化工程建设公司孙磊女士

在农业领域，随着全球气候变化的加剧，温室气体的控制与管理已成为实现绿色农业、促进可持续发展的重要一环。其中，二氧化碳作为温室效应的主要气体之一，其浓度的准确测量与控制对于提高农作物产量、优化农业生态环境具有重要意义。英国Alphasense公司研发的红外二氧化碳传感器，凭借其高准确度、高灵敏度的特点，在农业温室气体控制中扮演着不可或缺的角色。一、准确测量，科学指导在农业温室中，二氧化碳是植物光合作用的重要原料。其浓度的适宜与否直接关系到农作物的生长速度和产量。英国Alphasense红外二氧化碳传感器能够实时、准确地监测温室内的二氧化碳浓度，为农民提供科学的数据支持。通过传感器的数据反馈，农民可以及时了解温室内的环境状况，并根据作物的生长需求进行准确调控，如适时补充二氧化碳、调整通风系统等，从而优化农作物的生长环境，提高产量和品质。二、智能控制，节能减排除了准确测量外，英国Alphasense红外二氧化碳传感器还能与智能控制系统相结合，实现温室环境的自动化管理。通过设定合理的二氧化碳浓度阈值，传感器可以自动触发相应的控制指令，如开启通风设备、启动二氧化碳补充装置等，以维持温室内的最佳生长环境。这种智能化的管理方式不仅提高了农业生产的效率，还实现了节能减排的目标，减少了温室气体的排放，促进了农业的绿色可持续发展。三、数据驱动，优化决策随着大数据和物联网技术的发展，英国Alphasense红外二氧化碳传感器所采集的数据还可以被整合到农业大数据平台中，进行深度分析和挖掘。通过对历史数据的比对和分析，农民可以更加准确地预测农作物的生长趋势和产量变化，从而制定出更加科学合理的种植计划和管理策略。同时，这些数据还可以为农业科研提供有力支持，推动农业技术的不断创新和发展。四、绿色先行，带领未来在绿色农业的发展道路上，英国Alphasense红外二氧化碳传感器以其准确测量、智能控制的优势，为农业温室气体的控制与管理提供了有力保障。它的广泛应用不仅提高了农业生产的效率和品质，还促进了农业生态环境的改善和可持续发展。未来，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，相信英国Alphasense红外二氧化碳传感器将在农业领域发挥更加重要的作用，带领绿色农业走向更加美好的未来。

2023年9月23-24日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组（专业委员会）主办的第十六届全国化学传感器学术会议（SCCS2023）于山东省济南市举办，两天时间里，湖州师范学院教授王桦（冯路平代讲）、华中科技大学副研究员闫凯、江苏大学副教授殷秀莲、南京大学教授毛亮、中国科学院长春应用化学研究所副研究员余登斌、中国科学院烟台海岸带研究所研究员张志阳在分会场带来了关于化学传感器在环境领域中应用的精彩报告湖州师范学院教授 王桦（冯路平代讲）报告题目：《纳米医学与环境智能传感监测技术及其产业化应用》冯路平介绍道，医学与环境标志物传感的基体材料包括：微纳通道结构的介孔导电材料可用于吸储液体中的标志物，可折叠柔性聚合物用于包埋标志物敏感的导电探针并印制功能电极，改性石墨烯Jet ink打印导线用于连接探头以及微型电化学处理器及信号输出装置，最后通过电聚合、分子自组装、功能涂覆、溶胶-凝胶法等技术将功能材料修饰于微电极上制成高通量芯片探头。通过该技术可研发出智能标志物传感探针，用于对人体健康及水中环境污染物实现在线监测华中科技大学副研究员 闫凯报告题目：《新型光电化学传感体系的构建及其分析应用》闫凯基于环境分析和生物分析的技术发展要求，以光电极性能优化、传感装置小型化、多目标物检测的光电化学传感搭建为目标，在基于近红外光电活性增强的半导体材料构建高性能光电化学传感体系、构建非铂阴极单室PFC用于自供能光电化学检测、基于图案化刻蚀导电基底构建比率型多目标物传感平台研究三个方面进行讨论，实现用电催化、光催化和酶催化来降解污染物。江苏大学副教授 殷秀莲报告题目：《基于图像模式识别的三维荧光光谱库技术及其在水体污染物检测中的应用》殷秀莲教授对自己的研究介绍道，利用三维荧光技术进行多维数据获取，取得每种污染物28个浓度样本，共28×4张EEM图谱图像，其中5×4张作为测试样本，定性识别准确率为100%。该方法为荧光光谱数据库建立和EEM数据分析开辟了一条新的途径，所提出的特征获取、特征提取及谱检索技术，对其他的光谱数据库建立有借鉴意义。此外，为AI大模型在荧光光谱分析中的应用提供数据准备基础，在水环境监测等领域提供帮助。南京大学教授 毛亮报告题目：《海水中氚的食物链传递风险》毛亮教授从核设施和核污染等热点问题出发，结合氚在食物链中的传递规律和内在机制，研究了氚在海洋中的生物效应。他介绍道，采用放射性同位素标记示踪技术进行研究，发现杜氏蓝藻会通过光合作用使氚水快速转化为有机氚，并经过食物链暴露使丰年虾体内有机氚含量上升，最后通过食物链逐级传递。毛亮教授的研究对当下核废水污染问题极具意义，他总结道，核污染中的氚危害不能仅看海水中浓度，更要关注其化学效应。中国科学院长春应用化学研究所副研究员 余登斌报告题目：《水体综合毒性比色检测新方法开发》基于水体检测任务的需要和国家环境政策导向，发展各种水体毒性检测新方法对检测多场景水体必不可少。余登斌介绍道，根据电化学检测原理，分别研发出了利用基因工程改造的绿脓杆菌分泌的大量绿脓菌素构建了免外加媒介体的水体毒性比色检测方法；利用电致变色普鲁士蓝阴极和生物阳极构建了水体毒性可视化检测传感器；基于E. coli-BQ快速颜色反应实现了水体毒性比色/电化学双信号检测和智能手机辅助RGB模型检测；基于容解性不大的铁盐稳定释放下Fe3+生物合成普鲁士蓝指示剂成功构建了水体毒性比色/电化学检测及酶标仪辅助的高效检测方法。同时，他还提到，新技术相较于传统方法具有操作简便、检测全面、快速灵敏等特点，并支持在线监测。中国科学院烟台海岸带研究所研究员 张志阳报告题目：《面向海岸带环境分析监测的光学纳米传感方法研究》海岸带环境分析监测是了解海洋生态系统健康的重要手段，但海岸带污染物情况复杂，环境分析难度大，基于此，张志阳团队发展光学纳米分析原理与技术，为海岸带生态安全与健康提供支撑。他以样品检测案例介绍道，针对污染物，利用纳米材料的光学特性，开发高灵敏纳米比色传感器/阵列和表面增强拉曼传感器，可实现对目标物的检测、鉴定及讲解分析。最后，张志阳提出展望，未来将强化交叉学科，进一步探究传感原理在环境检测上的应用。随着环境保护意识的不断提高和环境监测技术的不断发展，电化学传感器在环境监测领域的应用前景越来越广阔。未来，电化学传感器将朝着更灵敏、更稳定、更耐用的方向发展，实现环境数据的实时采集和远程监控，同时将探索更多的应用领域，为保护人类的生存环境做出更大的贡献。

仪器信息网讯 作为“科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题调研活动的一部分，2012年4月9日-11日，该课题调研组走访了江苏、上海两地的国内外近红外相关仪器厂商。 　　调研组成员包括了中国仪器仪表学会、近红外专业技术委员会的相关负责人，近红外光谱仪器研发专家以及应用方法开发的专家，北京科学学研究中心该课题具体负责人，业内专家等，如中国仪器仪表学会的科学仪器学术工作委员会执行副主任燕泽程、总后油料研究所刘慧颖研究员、浙江大学的戴连奎教授、江苏大学食品学院陈斌教授、华东理工学院倪力军教授、中石化石油化工科学研究院褚小立博士、业内资深人士李云济博士、北京科学学研究中心杨丽及常静 同时仪器信息网亦参加了此次调研活动。 调研组部分成员 （上排从左至右分别是：燕泽程、刘慧颖、戴连奎； 下排从左至右分别是：陈斌、倪力军、褚小立) 　　“科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题此次选择的调研对象包括：近红外光谱关键零部件生产企业、即将进入或正在进入近红外光谱仪器领域的企业，以及国内外知名的近红外光谱仪器生产企业等。 　　在调研过程中，中国仪器仪表学会的科学仪器学术工作委员会执行副主任燕泽程向各企业介绍了中国仪器仪表学会的基本情况，并指出，“作为一个立体式的服务平台，学会希望在人才流、资金流、信息流等方面为企业提供全方位的支持。” 　　北京科学学研究中心的杨丽、常静向各企业介绍了专项课题的设立背景和目的，“科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题由科技部设立，北京科学学研究中心、中国仪器仪表学会联合开展研究。为了推动2011年科技部、财政部首次设立的国家重大科学仪器设备开发专项的有效实施，此专项课题构建了相关政策保障体系，确保能够促进我国科学仪器设备自主创新能力的有效提升。 　　江苏飞格光电：半导体激光器生产企业 人均产值高达200多万 　　江苏飞格光电有限公司成立于2009年，坐落于江苏镇江科技新城。江苏飞格光电拥有最先进的激光器技术和封装技术，主要经营光通信用半导体激光器组件、光发射/接收模块、光收发一体模块等，具备光器件、光模块的全系列产品的研究开发和生产加工能力。经过3年的发展，目前江苏飞格光电年产值已达9000万，而其员工则不到40人，其人均产值高达200多万，是一家具有潜力的企业。 江苏飞格光电有限公司总经理 詹敦平先生 　　江苏飞格光电主要产品之一的半导体激光器，可作为近红外光谱仪的光源。半导体激光器应用在光纤通信领域的波段是从760nm—2900nm，而近红外光谱(780—2526nm)区域与光通信用的光谱波段有很大的交集面，因此，半导体激光器在激光光谱学中具有广泛的应用，包括从分子光谱、等离子物理、高阶谐波产生的应用到大气污染的监测及癌症的诊断等。半导体激光器在光谱仪器中优势主要有可调谐性、高灵敏度、高选择性、波长易调制性、高单色性、价格低且寿命长及高可靠性。780nm、850nm、980nm、1270—1610(20nm间隔)波长范围的半导体激光器可以直接应用到近红外光谱仪器上。 　　江苏惠通：国产基于MEMS技术近红外光谱仪将产业化 　　江苏惠通集团主要产品为遥控器、显像管插座、连接器、控制系统装置、其它电子产品五大类，专业开发生产遥控器已有十余年，拥有40条遥控器专业生产线，年生产能力达4500万只。为飞利浦、东芝、夏普等国际知名公司及国内名牌厂家配套。 江苏惠通集团工程技术中心主任 龙涛先生 　　江苏惠通集团工程技术中心龙涛主任热情接待了前来调研的专家们，并介绍了公司研发中心的情况以及近红外光谱仪研发过程中的问题等。惠通几年前就开始研发近红外光谱仪技术，于2010年3月，该公司的《MEMS内嵌式、便携式智能红外光谱探测器研发》项目通过了验收。但是，该仪器的一致性、光学效率等性能的提高还需要时间解决。目前，该仪器正在多个应用单位使用，通过用户的反馈不断完善仪器技术，相信不久该产品将实现产业化。 　　集团拥有60多人的省级技术开发中心，用于生产的技术支持 同时又内建由30多人组成的电子产品研究中心，专门致力于尖端领先产品的研究开发，具有较强的自主研发RF产品及其它各类智能化产品的能力，包括近红外光谱仪、压电陶瓷触摸按键等的研发。 　　福斯：为客户提供世界上最好的专业的分析解决方案 　　1956年，Nils Foss先生在丹麦成立福斯公司。目前，公司在世界各地约有1155名员工，在四个国家建立了研究和开发中心、在四个国家设立了制造工厂、在20多个国家成立了销售和服务公司、世界各地拥有超过75个专用经销商。2011年福斯公司销售额约1.9亿欧元，98%的业务产生在丹麦以外。 福斯赛诺分析仪器（苏州）有限公司总经理 Rikard先生 福斯赛诺分析仪器（苏州）有限公司商务经理 田毅先生 　　在全球范围内，福斯公司有40000多个用户，几乎包括了所有食品和农业方面的前100强的跨国公司，和一些中小型的企业。全世界85%的牛奶生产、80%的粮食交易和75%的啤酒生产都是使用福斯的解决方案进行测试。 　　福斯公司是一家致力于技术创新的企业，拥有超过200名的高级工程师和科学家组成的研发部门，每年将销售额的11%投资于产品创新和开发。在福斯公司研发部门中，有一个专门进行“概念设计”的团队——研发未来10年用户会用的技术 而且福斯公司新产品研发的流程控制严格，有效规避了研发风险 同时在整个开发过程中，还积极邀请了客户参与，保证了所开发的新产品能够满足客户需求。 　　上海棱光：步履艰难的国产近红外厂商 　　上海棱光技术有限公司成立于1993年，是由上海分析仪器总厂研究所的一部分改制而成，至今已有近半个世纪研制光谱及其他分析仪器的历史。目前，公司共有员工60多人，年销售收入1000多万元，其中出口量达18%。 上海棱光原总经理 吴树恩先生 上海棱光总经理 李兵先生 　　吴树恩先生介绍了一些上海棱光技术创新的例子，和专家一起分析探讨了其中成功、失败的原因。李兵先生介绍了上海棱光的发展概况。 　　上海棱光以勇于创新为企业精神，公司技术人员比例达70%，大学以上学历达到95%，技术开发人员在分光光度计领域都有着数十年的开发经验，研发力量雄厚，并与中国农大、复旦大学等多所高校建立长期合作与开发关系。上海棱光还承担了上海科技发展基金项目、国家级火炬计划、国家创新基金、国家科技部攻关项目及上海市高新技术成果转化项目。 　　上海棱光主要产品有分子光谱仪器、物理光学仪器、生命科学仪器等，公司产品全部为拥有自主产权的新型仪器。目前，上海棱光根据国内行业及市场的需要，将主要精力集中于中高端荧光分光光度计的开发与应用。其中，F97系列荧光分光光度计代表了国内一流水平。近红外系列仪器是国家科技部“九五”攻关项目，已于2002年通过部级专家验收，自主开发研制，包括两项专利，其中S400为农产品品质快速测定仪，是针对农产品、种子、饲料工程等行业收购检测分析所用。 　　赛默飞：提供实验室、在线、手持式近红外光谱仪全线产品 　　赛默飞世尔科技年销售额120亿美元，员工约39000人。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity™ Lab Services三个首要品牌，赛默飞将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。 　　1982年，赛默飞在中国建立第一个销售办公室。经过三十年的发展，目前赛默飞在中国拥有1900名员工，服务于第一线的专业人员超过1000名 6家生产工厂，苏州在建的大规模工厂2012年也将投产 在北京和上海共设立了5个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务 位于上海的中国技术中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品 在北京、上海、广州、成都、沈阳等多个城市设有分公司或销售办公室，2012年还将在武汉、西安成立分公司。 赛默飞中国区市场传播总监 毛君玲女士 赛默飞中国区市场便携式光学分析销售经理 徐征宇先生 　　赛默飞近红外光谱仪产品和技术包括来自尼高力的研究型、在线型傅里叶变换近红外光谱仪产品，以及来自于Polychromix公司的手持式近红外光谱仪。Polychromix公司利用提供给NASA(美国宇航局)的MEMS技术，开发出了首款实现真正意义上的手持式近红外分析仪，应用于医药、海关、食品安全、农业、饲料、塑料回收、织物回收、以及烟草等行业，为使用者带来了方便快捷的检测方式。 　　海洋光学：创新20年 定位于Key Components Provider 　　1989年，Michael J.Morris博士获得了美国能源部资助项目——测量海水中酸度、颜色的变化。1992年Morris博士发明了世界上第一台微型光纤光谱仪，创立了海洋光学公司。2004年海洋光学被豪迈集团收购。海洋光学加入豪迈集团后，制定了正确的市场战略和定位、完善了产品线、获得了充裕的资金和经验丰富的职业经理人等，市场快速扩张，保持了市场份额第一。海洋光学涉及到的技术和产品线包括光谱仪、化学传感器、度量仪器、光纤、薄膜及光学元件。至2011年，海洋光学在全球累积售出了180000套光纤光谱仪。 海洋光学亚洲分公司首席顾问 龚雅谦先生 　　2006年，海洋光学在上海成立亚洲分公司 2009年，成立了蔚海光学仪器公司，开始中国本地化生产和研发 2010年，部分产品线从美国转移到中国 2011年，海洋光学亚洲销售额比2006年增长了20倍，占全球的四分之一。海洋光学在上海主要生产组装光纤和部分光谱仪产品，并且已经开始为中国客户量身定做一系列解决方案。 　　海洋光学的愿景——Powered byOcean Optics，即公司主要发展方向是提供微型光纤光谱仪这个“心脏”。其大部分产品都隐藏在合作伙伴的环保仪器里面，因此大家很少能直接在市面上看到海洋光学的产品，就好像Intel的CPU一样。而其中也包括多款用于近红外光谱中的光学器件和可独立使用的近红外光谱仪。 　　在技术创新方面，近期，海洋光学投入10000美金设立创新奖“Blue Ocean”，“Blue Ocean”的设置旨在积聚创造性的创意和技术，激发有志之士发掘潜能改造世界，实现最终的市场商品化。Blue Ocean 奖项分为两阶段，第一阶段的奖项发布旨在为新创意新技术的评估及开发提供资金，进行概念的考证。 　　瑞士步琪：推动近红外光谱技术的专业性与应用性 　　1939年，瑞士步琪公司创始人Walter Buchi先生创立了一间玻璃工厂，即瑞士步琪公司前身 1957年，瑞士步琪公司推出世界上首台旋转蒸发仪，有效地解决了化学实验室中有机溶液的快速回收问题，至今已经成为全球旋转蒸发技术的市场领导者 1961年，瑞士步琪公司推出凯氏定氮仪、熔点仪 1999年，瑞士步琪公司收购了瑞士布勒集团的分析技术部门，主要引入了近红外光谱仪产品线和整个技术团队。 　　2005年，瑞士步琪公司在中国成立子公司——步琦实验室设备贸易(上海)有限公司，全面负责瑞士步琪公司在中国(含香港、澳门)的市场、销售及售后服务在内的一切业务。 步琦实验室设备贸易(上海)有限公司总经理 邱世章先生 　　目前，瑞士步琦近红外光谱仪主要有两款，如，2005年上市的NIRFlex N-500，2010年上市的IP 54防尘防水NIRMaster近红外以及2012年推出的IP65防尘防水的NIRMaster近红外。瑞士步琦近红外技术采用了专利的偏振干涉仪，将傅里叶变换近红外的抗震性提高了40倍 其NIRCal化学计量软件，可自动建模、评估模型优劣。 　　国产近红外光谱仪器发展探讨 　　在此次近红外光谱仪器相关厂商走访活动中，专家与厂商负责人通过深入交流，探讨了近红外光谱仪器发展所面临的问题： 　　近红外光谱仪器的光源、探测器等工艺需要保障其稳定性、一致性、可靠性等 稳定且具有一致性的近红外光谱仪是标准化所要求的基础，同时模型传递方法的应用是以重复性极好的仪器设备为前提的 　　小型化、便携式、单一性专用仪器与通用性共同发展，未来可与环境保护、食品安全相结合，发展专用仪器 　　近红外光谱技术对软件的维护较其他分析仪器的要求更多一些，所以，近红外光谱要发展，最终需要有用户企业组建应用团队 　　专注1~2个具体的应用领域，面不要太广，即选好用户 　　近红外光谱市场前景很好，但是需要培育，以及思想观念的转变 　　国产近红外光谱仪新产品开发中缺乏快捷的科技信息沟通、最新的元器件等 　　近红外光谱原理创新的难度大，其新产品技术的研发需要人力、技术的积累 　　应将更多的、有一定规模的国内仪器公司拉入近红外光谱领域 　　“做”仪器是一个非常复杂的事情，对市场需求、国家政策、标准、上下游企业、知识产权等需要深入了解、并且要与之相符合。

光是一种电磁波：它由在空间中传播的振荡电场和磁场组成。每个波都以其频率为特征，频率是指每秒振荡的次数，以赫兹(Hz)为单位。人类肉眼可以检测到400到750万亿赫兹（或太赫兹，THz）之间的频率，这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器，可以检测低至300THz的频率，而用于通过光纤连接互联网的检测器，对大约200THz的频率敏感。在较低的频率下，光所传输的能量，不足以触发我们肉眼以及许多其他传感器中的光感受器。但是，在100太赫兹以下的频率，即中红外和远红外光谱中，有丰富的信息。例如，一个表面温度为20°C的身体会发出高达10太赫兹的红外光，这可以通过热成像捕捉。此外，化学和生物物质在中红外有明显的吸收带，这意味着我们可以通过红外光谱学进行远程、非破坏性地识别它们，红外光谱具有无数的应用。近日，国际科学家小组开发出一种新方法，通过将频率改变为可见光频率来检测红外光。该设备可以将常见的高灵敏度可见光探测器“视野”扩展到远红外线。变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律，光的频率是基本特征，不能通过将光反射到表面或穿过材料而轻易改变。研究人员通过使用介质，向红外光添加能量来解决这个问题：微小的振动分子。红外光被引导到分子，在那里它被转换成振动能量。同时，更高频率的激光束撞击相同的分子，以提供额外的能量，并将振动转化为可见光。为了促进转换过程，分子被夹在金属纳米结构之间，金属纳米结构通过将红外光和激光能量集中在分子上而充当光学天线。研究人员表示，这个新设备具有许多吸引人的功能。首先，其转换过程是连贯的，这意味着原始红外光中存在的所有信息，都能忠实地映射到新创建的可见光上。还可以使用标准探测器（如手机摄像头中的探测器）进行高分辨率红外光谱分析。其次，每个设备的长度和宽度约为几微米，这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后，该方法具有很强的通用性，可以通过简单选择具有不同振动模式的分子来适应不同的频率。但是，到目前为止，该设备的光转换效率仍然很低。研究人员称现在正在集中精力进一步改进它。题为Continuous-wave frequency upconversion with a molecular optomechanical nanocavity的相关研究论文发表在《科学》上。