拉曼激光光谱仪

尊敬的专家学者： 　　为推动激光光谱分析技术的发展，增进国内外同行间的学术交流，激光光谱分析前沿技术国际研讨会将于2014年12月19-21日在成都彭州召开，会议由中国仪器仪表协会主办，彭州市政府、四川大学承办，成都艾立曼科技有限公司协办，并由多家厂商赞助，诚邀您(们)届时参加会议。会议有关事宜通知如下： 　　l 会议主题 　　激光光谱原子、分子分析技术前沿，激光光谱联用分析技术，激光光谱仪器硬件研发等。 　　l 会议形式 　　邀请报告 大会报告 学术海报。 　　会议语言为英文和中文，书面语言为英文(包括讲稿与海报)。 　　l 会议日程 　　报到时间：2014年12月19日9：00 - 18：00 　　报到地点：成都市四川大学红瓦宾馆(成都市武侯区望江路29号四川大学东门内) 　　会议时间：2014年12月20日 08：30 - 12月21日17：00 　　会议地点：牡丹云锦花园酒店(成都彭州市翠湖路118号) 　　l 注册费 　　参会人员不收取注册费(仪器厂商除外)。会议期间用餐及交通由会务组统一安排，不收取费用。 　　l 住宿 　　住宿由会务组统一安排，住宿费由各参会人员自理。会务组将于12月19日安排车辆保障报到地点与住宿(会议)地点间交通。 　　参会回执随通知一同寄送，请参会专家于11月30日前将回执返回邮箱lasersymposium@163.com，并注明往返车次/航班信息以便会务组安排接送、住宿。 　　激光光谱分析前沿技术国际研讨会会务组 　　2014年11月24日 　　联系人： 张勇13568864121边访15608222835王旭13558651894 　　lasersymposium@163.com

p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 2019年3月29-4月1日,由中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专业委员会主办，安徽师范大学承办的第七届中国激光诱导击穿光谱技术研讨会（CSLIBS 2019）在安徽芜湖召开。专注于激光光谱领域的制造商LTB-BERLIN公司（简称：LTB）参加了这次研讨会，据悉，这已经是该公司第7次参加此会议。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 在本次会议中，LTB向与会专家介绍了其应用于工业领域的两款产品: /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 应用于浮选（flotation and concentrator）采矿工业的实时在线LIBS模块：该模块内嵌于现场浮选系统，可以提供7x24的服务。据悉，在过去的5年里，该产品一直作为矿山机械制造商的OEM模块提供给全球。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/53bd33b3-2ea8-4d0b-8745-dcbb4a8d1f4a.jpg" title=" 2 23.jpg" alt=" 2 23.jpg" width=" 564" height=" 376" style=" width: 564px height: 376px " / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 应用于汽车发动机研究的颗粒分析LIBS& amp RAMAN联用系统——CORALIS：CORALIS是一款高精度的LIBS& amp RAMAN联用系统，其设计目的是分析汽车发动机内部因摩擦所产生的微米级金属颗粒，及包围金属颗粒所形成的有机团状物（来源于发动机内部的润滑油等），分析及统计颗粒的尺寸、数量，元素、分子成份，进而为发动机制造工艺的提升提供数据支撑。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/eba4689d-8857-47d9-863b-10c82bfe936d.jpg" title=" 3 23.jpg" alt=" 3 23.jpg" width=" 482" height=" 318" style=" width: 482px height: 318px " / /p p style=" text-align: center " LIBS& amp RAMAN联用系统CORALIS /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在CSLIBS2019学术会议上，LTB与与会专家就LIBS在工业领域的实践进行了广泛的探讨。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/3ca040ba-fee4-4ca3-b1d9-de134acdb4e6.jpg" title=" 1 23.jpg" alt=" 1 23.jpg" width=" 550" height=" 365" style=" width: 550px height: 365px " / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em " LTB在与会专家讨论 /span /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 关于LTB-BERLIN公司（LTB） /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " LTB是激光诱导等离子发射光谱分析，激光诱导瞬态拉曼光谱分析，超高分辨率激光谱线光谱分析，极高分辨率紫外光刻工业Excimer/Solid激光光谱分析领域的制造商。自1990年成立，专注于极精密激光光谱领域，2005年正式进入LIBS领域，从2005年起LTB作为DLR(德国宇航局)的合作单位，参与ESA(欧洲空间局)的火星及金星探测计划。 /p p br/ /p

俄罗斯科学院西伯利亚分院热物理研究所科学家近日宣布，他们开发出一种通过激光纳米技术诊断早期癌症的新方法，从采样到分析完成仅需1分钟，且不需要对病人进行穿刺，十分简便易行，准确率可达85%以上。 　　该研究所首席研究员弗拉基米尔· 梅列京介绍，现有的诊断方法是根据血液中的血红细胞沉降率间接测量与癌症相关蛋白质的流体动力学半径，初步确定受检者是否患有癌症。研究人员发现，由于纳米粒子可以在不同液体间自由循环，借助激光光谱仪测量尿液中相关纳米粒子半径，可为诊断癌症提供依据。 　　梅列京说：&ldquo 我们已经研制出专门的激光光谱仪，用于测量尿样中的纳米颗粒。经过充分的试验论证，我们确定了这些颗粒的正常半径范围，如果超过这一范围，则说明受检者可能患有癌症。经过临床实验，该方法检测癌症的准确率超过85%，对于如此简便易行的早期诊断方法来说，这样的结果非常理想。&rdquo 　　梅列京指出，这项研究是与新西伯利亚市第一医院合作开展的，该院已利用新方法对数百名膀胱癌患者的尿样进行了分析。专家认为，该方法从采样到分析完成仅需1分钟，且不需要对病人进行穿刺，十分简便易行。 　　目前，该研究所已向俄罗斯专利局申请专利，希望获得相关企业的资助，用于项目的后续研究及产品化。梅列京说：&ldquo 我们的最终目标是生产一种廉价易用的早期癌症诊断产品，将来大家在药房就能够买到它，就像买眼压计一样方便。&rdquo

在第一台激光器诞生60多年后的今天, 随着激光光源、探测技术、实验装置和数据处理等各方面技术的飞跃发展, 激光光谱技术作为微观感知领域的核心技术, 已经成为物理、化学、生物、环境以及天文学等领域中研究光与物质相互作用的重要手段, 从实验室基础研究到各领域应用第一线都扮演着无可替代的角色。拉曼光谱技术早有布局，突破工业过程气体分析技术瓶颈在工业过程气体监测领域，傅里叶红外（FITR)、质谱(MS)、气相色谱(GC)等原理的气体分析仪各有优点。傅里叶红外技术一个气室很难适合不同的量程，也无法分析H2、02、N2甚至不同的碳氢化合物；质谱分析技术对于同质量的气体分子识别度很低；气相色谱分析需要载气，对于不同类型气体需要切换不同的分离柱。而得益于激光技术的普及以及各种高精度光谱分析模块的出现，激光拉曼光谱气体分析技术发展迅速。该产品主要定位于石油天然气、页岩气、石化、大型煤化工等工业过程高端市场。四方光电副总经理、高级工程师石平静向记者介绍：随着我国对大型能源装备国产化要求的提高，针对高端气体分析仪器领域进口替代需求，为加快解决激光拉曼光谱气体分析仪在不同行业的应用问题，公司早在2012年就开始着手激光拉曼光谱气体分析仪的研究，并作为牵头单位实施国家重大科学仪器设备开发专项“激光拉曼光谱气体分析仪器的研发与应用”项目。通过开发专项的研发，四方光电形成了包括光路及光谱分析、拉曼信号增强、拉曼分析测控软件、智能算法等技术，解决了激光器功率、温度、压力等外部因素的波动对测量精度的影响问题，共获授10项发明专利。通过拉曼信号增强的技术突破及自主研制宽光谱范围的拉曼光谱分析模块，四方光电激光拉曼光谱气体分析仪可以满足天然气多组分快速同步分析。分析时间由原先行业的100秒至几十分钟缩短为10秒，提高了10倍以上；可快速测量CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8、C3H6、C4+、CO、CO2、H2、O2、N2、H2S、H2O、CH3OH、CH3-NO、NO等十余种气体，用一台激光拉曼光谱气体分析仪，配套采用不同应用场景的行业应用软件，就可以解决天然气页岩气成分、煤气化、高炉转炉焦炉、石油炼化等工业流程多组分气体在线监测的行业难点。图1：四方光电激光拉曼光谱气体分析仪（左：实验室台式分析仪 右：在线防爆型分析系统）深耕TDLAS技术，筑就气体分析产业高地近红外和中红外光谱区域新激光器的可用性又推动了气体测量传感器的发展，这些传感器现在广泛应用于工业过程。基于可调谐二极管激光吸收光谱 (TDLAS) 分子，如 O2、CH4、H2O、CO、CO2、NH3、HCI和HF，可以在连续、实时操作中以高选择性和灵敏度进行原位检测。使用波长调制光谱 (WMS) 等灵敏的检测技术，通常可以在1秒的积分时间内进行低 ppb和ppm浓度测量。检测限值可以通过使用抽取式采样和长的多通道池来提高。当前TDLAS 已成为工业过程中用于困难测量任务的公认技术，因为它与高温、高压、粉尘水平和腐蚀性介质兼容，可以确定气体浓度、温度、速度和压力。石平静表示，基于四方光电气体传感技术平台，打造高端气体分析科学仪器是公司重要的长期战略。公司深耕激光TDLAS技术研究多年，旨在提升基于激光光谱测量技术的专业能力，进一步聚焦实验室和过程分析领域，实现业务可持续性发展，为工业客户提供从产品研发和工艺流程设计，到生产制造和质量控制的全方位专业支持。基于对TDLAS技术及激光器的自主研发，公司推出了GasTDL-3100高性能原位激光过程气体分析仪，采用对射式设计，响应时间快速，在原位式测量中以秒计算，可在线及时反应被测气体O2、CO、CO2或者CH4浓度，避免了采样式测量带来的时间延迟；在高温、高粉尘、高水分、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境下具有良好的适应性；气体浓度不易失真，测量精度高。可以广泛用于冶金、石化、水泥、电力、环保等行业。图2：四方光电TDLAS原位激光过程气体分析仪依托激光核心技术积累，发力环境气体监测正当时在环境监测烟气排放领域，基于TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱技术，公司开发了GasTDL-3000激光氨逃逸气体分析仪，适用于在线监测脱硝工艺出口NH3的浓度，采用高温伴热抽取技术，可以有效降低气体冷凝损耗，实时准确地反应逃逸氨的变化，为环保监测提供可靠数据支持。图3：四方光电TDLAS激光氨逃逸气体分析仪“近年来，TDLAS激光气体检测技术以其高效、方便和卓越的通用性也正成为目前解决煤矿瓦斯、燃气报警等环境问题的研究热点”，石平静还告诉记者，在工业领域和日常生活中甲烷一直被广泛应用 ,是典型的易燃易爆气体，及时精准检测，对工矿安全运行、人身安全及环境保护有着十分重要的作用。TDLAS全光学设计、灵敏度高、电绝缘性好、不受电磁干扰、易于微机连接、能实现远距离传输，在易燃易爆物集散地、高温等极端环境中具有不可比拟的独特优势，是目前最有前景的一种甲烷监测传感技术。目前国内外市场上的甲烷传感器种类繁多，TDLAS调谐激光式方法相比于催化燃烧和氧化物半导体三种方法，是一种比较高端的甲烷测量方法，具有精度高、范围大、响应速度快、抗干扰、稳定性好，环境适应性高。近日，四方光电研发推出的一款激光甲烷气体传感器，按管廊标准要求进行设计，可应用于地下管廊(网)、地下井室石油化工、燃气生产运输等有甲烷气体的环境。图4：四方光电TDLAS激光甲烷传感器十年厚积，以激光光谱技术夯实高端医疗呼吸机用氧气传感器领导力地位四方光电坚持“1+3”发展战略，医疗健康气体传感器领域成果转化能力进一步提高，目前有制氧机超声波氧气传感器（取代传统的氧化锆氧气传感器）、激光氧气传感器（取代电化学和顺磁氧气传感器）、超声波肺功能检查仪等。氧气传感器是呼吸机、麻醉机的重要关键部件，开发高性能的医用氧气传感器，打破国外主流呼吸机企业和国外传感器供应商的技术垄断非常必要，是实现高端医疗呼吸机、麻醉机真正国产化的必要条件。呼吸机用氧气传感器国内目前主要采取电化学与顺磁测量氧气浓度，前者使用寿命短，通常使用一年就需要更换，且用一段时间会有偏差，需要不定期校准；后者价格昂贵，对气体压力比较敏感，需要进行压力补偿。针对目前呼吸机用氧气传感器存在的缺陷和技术难点，四方光电基于TDLAS可调谐激光光谱技术原理，就激光器选型与封装技术、氧气传感器控温及驱动电路设计、快速响应微小型气室设计以及信号解调及算法处理等多个方面进行研究，研制出具有较高精度、高稳定性、快速响应的激光氧气传感器，该产品替代同类进口产品，加快补齐我国高端医疗装备的短板，实现自主可控。 图5：四方光电快速激光氧气传感器写在结尾四方光电长期专注于气体传感器以及高端气体分析仪器的研发和产业化，依托省级技术中心、湖北省气体仪器仪表工程中心两个技术平台，四方光电积极融入国家技术创新体系，先后获得国家科技部创新基金重点项目、国家重大科学仪器专项、工信部物联网发展专项、湖北省重大技术创新项目、武汉市重大科技成果转化项目等多个项目的支持，逐步建立了包括红外、紫外、热导、激光拉曼、TDLAS、超声波、电化学、MEMS金属氧化物半导体等原理的气体传感器技术平台，这个平台为四方光电的高端气体分析仪器国产化提供了强有力的动力。最新发展的激光拉曼光谱、可调谐半导体激光吸收光谱TDLAS 等气体分析技术，配合公司常年发展积累的红外、热导、顺磁等原理的气体分析仪器技术，四方光电已经形成我国自有自主知识产权的高、中端完整的气体分析仪器应用解决方案，将大力推动钢铁冶金、煤化工、石油炼化、天然气等国家战略产业以及医疗健康等领域高端装备的国产化。

9月10日手持式LIBS激光光谱仪直播预告直播预告|赛谱司中国技术中心华东区域总经理在线分享LIBS激光光谱仪在电厂中的应用【直播时间】9月10日下午14:00【直播主题】“手持式LIBS激光光谱仪在电厂中的应用”莱雷科技举办的“手持式LIBS激光光谱仪在电厂中的应用”网络研讨会将于9月10日下午14:00点开播。届时将有赛谱司中国技术中心“金牌销售工程师缪延武 ”在线与您分享手持式LIBS在电力电站建设PMI是品质管理的关键。PMI还用于制造过程中，以确保正确的合金库存用于相关应用。此次网络会议为参会者提供一个突破时间地域限制的免费学习、交流平台，让大家足不出户便能聆听到精彩报告。

2009年11月25日，由中科院福建物构所陈学元研究员主持完成的中国科学院科研装备研制项目“低温高分辨激光光谱测试系统的研制”，通过中国科学院计划财务局组织的现场技术测试及专家验收。 　　该项目创新性地提出模块化和开放式光路设计方案，采用了多光栅组合、快响应微通道板型光电倍增管和时间相关单光子计数等技术，集成多种激光光源，成功地研制了低温高分辨激光光谱测试系统，实现了高灵敏度和高分辨率(时域和频率域)的超微弱荧光信号探测。所研制仪器的分辨率比最好的商用光谱仪提高了近20倍，可达到0.0057 nm 可测荧光寿命最短极限为11 ps 采用了闭循环交换气型低温光学恒温器和自主设计的低温样品杆，克服了常规谱仪低温下无法换样品的弊端，低温下换样品时间仅需5分钟，实现了3 K下皮秒瞬态荧光的快速检测。项目执行期间，申请相关专利7件，利用该仪器取得的实验数据已发表了SCI论文50多篇。 　　验收专家组对该仪器研制给予很高评价，认为其总体技术指标达到国际先进水平，其中3 K下皮秒瞬态荧光的快速检测等关键技术指标处于国际领先水平，标志着我国在高分辨激光光谱学领域的仪器研制创新能力取得了重要进展，为我国物理、化学和材料学等学科领域提供了一个先进的分析和研究平台。

由中国仪器仪表学会主办，四川大学、彭州市人民政府承办的&ldquo 激光光谱分析前沿技术国际研讨会&rdquo 于2014年12月20日至21日在四川省彭州市牡丹云锦花园酒店隆重召开。此次会议中，来自美国、西班牙、韩国和国内多所著名大学研究所的专家学者，以及厂商代表共140余人。 　　大会开幕式由四川大学分析仪器研究中心主任段忆翔教授主持，彭州市人民政府副市长郑自强，仪器仪表学会秘书长朱险峰，仪器仪表学会近红外分会理事长袁洪福，四川大学生命科学学院院长肖智雄教授等致开幕词。出席会议的还有美国California大学，西班牙Oviedo大学，韩国Changwon国际大学，香港浸会大学，法国里昂第一大学，以及来自四川大学、华中科技大学、吉林大学、北京理工大学等30余所高等院校及科研院所的著名专家学者。 　　此次会议围绕着激光原子、分子光谱分析技术前沿，激光光谱联用分析技术，以及激光光谱仪器硬件技术等主题进行了深入的交流，来自国内外的众多专家学者做了精彩的专题报告。 　　会议内容包括为期两天的大会邀请报告，学术报展和仪器设备展览，旨在为国内外的激光光谱研究者提供一个优良的交流平台，共同推进激光光谱分析技术的发展与进步。会议涉及激光光谱技术应用于荧矿石的定量分析、在线的监测、资源勘探以及大气环境监测等多方面，还包括激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对于熔融金属的原位和遥感分析，LIBS技术对于粘性液体的定量分析，以及LIBS技术用于数据处理方面的化学计量学探究等。会场学术气氛浓厚，与会代表积极参与、踊跃发言，展开了一场深入的国内外学术交流活动。 　　在仪器仪表学会、彭州市人民政府、四川大学等单位的大力支持下，以及全体与会代表共同努力和积极参与下，本次国际研讨会取得了圆满成功。

为响应国家“双碳”目标，促进绿色低碳科技发展，第七届全国激光光谱技术学术论坛于2024年4月26-28日在安徽合肥圆满举行。此次论坛聚焦于光谱技术在发动机燃烧诊断、全球环境监测、智慧农业等领域的最新进展，同时关注光学应用技术在产业化过程中的挑战和未来发展趋势。海尔欣携光电产品参加第七届全国激光光谱技术学术论坛宁波海尔欣光电科技有限公司成立于2014年，专注量子级联（QC Laser-based）激光产品多领域应用服务，是集研发、生产、销售于一体的高科技公司，产品覆盖气体检测整机、光学传感模块、数据云平台等，可提供激光TDLAS一站式服务，广泛应用于光谱科研、生态气象、工业碳中和等领域，已为全球200+客户提供解决方案。学术交流，共谋发展在本次论坛上，海尔欣与各位参展者分享了我们在激光光谱技术领域的最新研究成果和应用实践，深入探讨了光谱技术在环境监测、产业应用等方面的创新应用，加强了与同行业人士之间的学术交流与合作。致力于产业升级，助力可持续发展海尔欣始终秉承“光谱技术助力零碳地球”的理念，不断提升产品技术水平，为实现“碳中和”目标贡献力量。海尔欣将继续致力于激光光谱技术的研究与应用，为推动我国绿色经济的发展、促进产业升级做出更大的贡献。

2019年1月， J200激光光谱元素分析系统在甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室完成了安装调试及培训工作。该实验室于2003年10月开始筹建，是在“甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室”省级重点实验室和“甘肃省节水农业工程技术中心”的基础上，于2010年2月经科技部批准组建的省部共建国家重点实验室培育基地。甘肃农业大学是农业部和甘肃省人民政府共建大学、甘肃省重点建设大学、教育部本科教学工作水平评估优秀高校。有了这套激光光谱元素分析系统，对今后的土壤元素定量分析以及植物元素测量等提供了有利的帮助和快速的实验手段。 J200激光光谱元素分析系统采用了先进的激光光谱技术，无需样品酸解等复杂的前处理，在不破坏样品的情况下，对样品进行原位无损测量，数秒内可得分析结果。当激光作用于样品表面时，在极短时间内诱导产生含有样品物质的等离子体，等离子体产生的过程中，发射出带有样品元素信息的发射光谱，通过检测这些发射光谱，得到样品的元素信息。这种技术被称为激光诱导击穿光谱技术LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy），俗称激光光谱元素分析技术，检测限可达ppm级。测量的元素可覆盖元素周期表中的绝大部分元素。该系统应用广泛于生态领域，土壤重金属污染研究，元素识别及分类溯源，元素生态地球化学，营养或污染元素在植物体内的分布等。激光光谱元素分析系统原理 进行元素分布的实验分析 植物样品中碳元素的含量测定 本次安装调试及培训得到了实验室老师和同学的大力协助，再此表示感谢。

直播预告|手持式LIBS激光光谱仪在电厂中的应用【9月10日下午14:00直播】“手持式LIBS激光光谱仪在电厂中的应用”网络研讨会莱雷科技举办导师：缪延武—赛谱司中国技术中心金牌销售工程师【技术背景介绍】 在电力电站建设，金属冶炼，压力容器，管道安装，石油化工，精细化工，制药，航空航天等行业中等一系列行业中，PMI是品质管理的关键。PMI还用于制造过程中，以确保正确的合金库存用于相关应用。长期以来，手持式仪器因其外形小巧，便携性和无损快速识别材料，无需取样到实验室进行分析的能力而变得非常流行。手持式XRF一直是PMI检测领域的有效手段。近年来，随着手持式XRF仪器性能的提升，也逐渐扩大了这些仪器的适用范围（如：Mg,Al,Si,P,S），但是由于XRF技术的限制，有一部分需要测碳的应用，手持式XRF仍然无法满足（如：碳钢）；而手持式LIBS分析仪的出现，也引起了人们的广泛关注，凭借其可以测碳的性能优势，填补了对于需要进行现场测碳的行业应用空白。并在近年来，逐渐证明了它们在行业中的地位；强大的光谱仪团队，认准SciAps！

2月28日下午，以四川大学为项目牵头单位、分析仪器研究中心段忆翔教授为项目负责人的“创新型多功能激光光谱分析仪器的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项项目启动会，在成都新世纪会展中心召开。教育部科技基础处邹晖副处长，四川大学晏世经副校长，我校科研院、人事处、后勤和分析测试中心相关负责人，浙江大学、中国地质科学研究院、中科院西安光机所、吉林大学、西北大学、成都大学、中石油川庆地质研究院、长江地研院以及成都钢钒有限公司等多家参研单位和用户单位的专家学者共30余人出席了启动会。启动会由科研院胡常伟院长主持。 　　晏世经副校长首先代表四川大学对与会的领导和专家表示了欢迎，对教育部对该项目的支持表示了衷心感谢。他在讲话中强调，作为首批国家重大仪器开发专项项目的牵头单位之一，四川大学项目组不仅要起好领头作用，与各参研单位精诚合作，顺利完成项目的各项任务，更重要的是要通过项目的实施，加强自身队伍建设、平台建设，促进科研文化建设，积累重大项目管理经验，取得国际领先的创新性研究成果。四川大学也将全力支持项目的实施，各职能部门为项目顺利开展做好服务与保障工作。 　　教育部科技司基础处邹晖副处长对重大仪器开发专项相关管理方法、验收方式以及配套经费的使用做了详细的讲解，对项目的实施和整体方向的把握进行了规范，并宣布了项目总体组、技术专家组、用户委员会的人员组成和职责。 　　该项目负责人段忆翔教授代表项目团队对项目做了总体介绍，各参研单位任务负责人对自身所承担的子任务进行了详细的介绍。与会专家就仪器性能指标、仪器装调与检测、实际应用、仪器可扩展的应用空间、验收结题等方面提出了许多有益的意见和建议。 　　“创新型多功能激光光谱分析仪器的研发与应用”启动会的召开标志着该项目已经正式进入实质研发阶段，各子任务承担单位将在四川大学的组织与协调下，严格按照相应的计划流程开展工作。

2019年5月10-12号，由吉林大学、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所联合举办的第三届全国激光光谱技术学术论坛在吉林省长春市圆满落幕。滨松中国作为此次研讨会的首家赞助商，在会上隆重展出了激光器新产品——外腔调谐量子级联激光器L14890-09（External-Cavity Quantum Cascade Laser, EC-QCL）和低热功耗的蝶形量子级联激光器。 外腔调谐量子级联激光器L14890-09是一款利用腔外光栅结构、连续波长调谐、频扫式工作的脉冲量子级联激光器，波长调谐范围为7.84um～11.14um，峰值功率为600mW（typ.），往返频扫（全范围调谐）频率达1.8KHz。 在中红外光谱应用上，相比较于传统的FT-IR方法，该产品充分利用激光的定向能和宽频扫特性，可实现中红外光谱的远程、非接触式、高通量测量。 现已应用于中红外光谱测量、树脂塑料分选、无创血糖测量、中红外高光谱成像技术以及气体分析等领域。值得一提的是，该产品在2018年被日本文部科学省纳米技术平台事业部授予“最佳成果奖”。Polystyrene film Measurement resultData provided byMr. Hiromitsu Furukawa, Electronics and Photonics Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology新款蝶形量子级联激光器，采用Tall-Butterfly 封装，相比较于传统的HHL封装，该款产品QCL芯片经过重新设计，在阈值电流、最大电流、芯片功耗以及总功耗方面均有大幅度优化。且更加紧凑，重量只有16g，非常适合于集成到气体分析设备内。该款产品仍然继承了滨松光子原HHL封装QCL的优点：CW功率保证不低于15mW，芯片工作温度10～65摄氏度，甚至某些高温芯片无需外部风冷，完全可以满足日常环境要求。 在探测器方面，滨松中国展出了满足ROHS标准的无毒害InAsSb红外探测，探测范围为1～14um。同时也展出了满足工业监测标准要求的CCD/CMoS阵列光谱仪，主要应用于紫外差分吸收光谱（DOAS）和拉曼光谱分析技术。滨松QCL产品在气体分析的应用中，具有实时检测、快速响应、高精度和高分辨率的优点。搭配相应的探测器，则可准确高效地实现气体的分析测量。

11月25日，由中科院福建物构所陈学元研究员主持完成的中国科学院科研装备研制项目“低温高分辨激光光谱测试系统的研制”，通过中国科学院计划财务局组织的现场技术测试及专家验收。 　　该项目创新性地提出模块化和开放式光路设计方案，采用了多光栅组合、快响应微通道板型光电倍增管和时间相关单光子计数等技术，集成多种激光光源，成功地研制了低温高分辨激光光谱测试系统，实现了高灵敏度和高分辨率(时域和频率域)的超微弱荧光信号探测。所研制仪器的分辨率比最好的商用光谱仪提高了近20倍，可达到0.0057 nm 可测荧光寿命最短极限为11 ps 采用了闭循环交换气型低温光学恒温器和自主设计的低温样品杆，克服了常规谱仪低温下无法换样品的弊端，低温下换样品时间仅需5分钟，实现了3 K下皮秒瞬态荧光的快速检测。项目执行期间，申请相关专利7件，利用该仪器取得的实验数据已发表了SCI论文50多篇。 　　验收专家组对该仪器研制给予很高评价，认为其总体技术指标达到国际先进水平，其中3 K下皮秒瞬态荧光的快速检测等关键技术指标处于国际领先水平，标志着我国在高分辨激光光谱学领域的仪器研制创新能力取得了重要进展，为我国物理、化学和材料学等学科领域提供了一个先进的分析和研究平台。

仪器信息网讯 2010年9月13-15日，由中国金属学会、中国机械工程学会主办，国际钢铁工业分析委员会支持，钢铁研究总院承办的“第十五届冶金及材料分析测试学术报告会及展览会(CCATM’2010)”在北京九华山庄隆重召开。 　　大会同期举行了以“激光光谱/原位分析、火花光谱”为主题的分会报告，来自冶金及材料分析测试领域的多位知名专家、企业代表及多家仪器厂商做了精彩的报告。现摘录部分精彩报告如下。 　　激光诱导击穿光谱分析技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，简称LIBS)用激光束激发样品表面产生等离子体，被激发原子在退激过程中发射原子特征谱线，通过用光谱仪测量特征谱线的波长和强度进行定性和定量分析。具有无需制样、直接快速、样品损失量小、灵敏度高等特点，在冶金分析领域具有广阔的应用前景。 　　 　　报告题目：激光诱导击穿光谱法分析精度提高研究 　　报告人：钢铁研究总院 石小溪先生 　　激光诱导击穿光谱法(LIBS)作为一种新兴的材料成分分析手段，具有许多优点，但信号波动严重、强烈的连续发射干扰复杂光谱、激光能量波动、重复性差等影响LIBS的光谱分析精度。石小溪先生介绍了使用自主研发的激光光谱仪，采用激光匀束、门控积分、原始强度数据筛选等手段减小或避免这些缺陷对光谱分析带来的影响，提高了LIBS的分析精度。 报告题目：激光剥蚀-激光诱导荧光光谱法在钢中非金属轻元素测定中的应用 　　报告人：新日本钢铁公司 Kondo Hiroyuki先生 　　Kondo Hiroyuki先生介绍了通过照射剥蚀激光产生的原子蒸汽，观察了钢中碳和磷的激光诱导荧光谱，剥蚀激光辐射由探针激光调整至这些原子的某个共振线。通过实验发现，钢中碳和磷元素的含量与荧光强度成线性关系。由于大于193nm波长的荧光信号灯相对容易被传送，因此即使是中等长度的纤维光学，激光剥蚀-激光诱导荧光谱也是测定钢中碳和磷元素现场应用较为灵活的方法。 　　报告题目：利用激光诱导击穿技光谱术对高合金钢的实验研究 　　报告人：中国科学院沈阳自动化研究所 辛勇先生 　　辛勇先生介绍了以波长为1064nm的激光作为激发源，以海洋光学光谱仪作为分光系统，并利用检测延时、透镜与样品的距离等实验参数对LIBS的影响，研究确立了该实验系统下研究高合金钢组分含量的最佳实验条件。 　　火花源原子发射光谱分析法是一项成熟的分析技术，具有操作简便、分析速度快和准确度高的优点。在生产实践中分析金属试样表现出的快速、准确和高精度是其他分析方法无法取代的，因而广泛的应用于钢铁和有色冶金行业炉前快速分析，也是分析各种常见固体金属材料的一种普及的标准分析方法。 　 　　报告题目：火花直读光谱仪SPECTROLAB M10在光学系统的新突破 　　报告人：德国斯派克分析仪器公司 王彦彪先生 　　王彦彪先生介绍了SPECTROLAB M10光学系统由光电倍增管、CCD、及第三光学系统组成。最多可设置108个独立光电管，可以和22个CCD检测器同时测定。光学系统密闭充氩气，内部气压控制在1020mbar。其读出系统可同时处理两个光学系统的数据，具有8块读数电路，其中3块负责CCD光学系统信号读出，5块负责光电管光学系统信号读出。 　　报告题目：火花源原子发射光谱法测定铸铁样品的重复性和再现性讨论 　　报告人：钢铁研究总院 赵雷先生 　　赵雷先生介绍铸铁作为工程材料之一，对于国民经济，特别是机器制造业具有重要的影响。目前，火花源原子发射光谱法测定白口铸铁样品并无相应的国家标准或国际标准，在实际应用过程中无法评价实验室内和实验室间多次测量结果间的关系。赵雷先生研究了以火花源原子发射光谱法对白口化铸铁标准样品的测定进行了多家实验室的共同实验，并对共同实验结果进行了计算得到相应的重复性和再现性数据。 　　报告题目：火花源原子发射光谱法对纯铜分析的改进 　　报告人：北京纳克分析仪器有限公司 郝智生先生 　　郝智生先生介绍了采用北京纳克分析仪器有限公司LabSpark750光谱仪，通过多次改进铜的预热时间、积分时间和积分电压，在各条件下对纯铜各元素的线性、精度及检出限进行了比较和探讨。在延长预热时间后，提高了纯铜的积分电压，使得纯铜中微量元素的强度有了很大的提高，线性有了较大的改善，精度和准确度有了相应的提高。 　报告题目：ARL 4460 Spark-DAT分析钢和铝中夹杂物的最新进展 　　报告人：赛默飞世尔科技 Mr. Jean-Marc Bö heln 　　Mr. Jean-Marc Bö heln表示过去十年间，使用火花源光发射光谱仪-脉冲差别分析法测定夹杂物在钢铁工业已越来越普遍，很多公司也将其用于日常控制用途。Spark-DAT可用于替代或完善传统的夹杂物分析、评价元素可溶部分含量、替代抗疲劳强度实验。Spark-DAT在铝工业中有很好的应用潜力，尤其是替代或者简化现有的夹杂物评估技术。 　　报告题目：全自动分析系统在钢铁冶炼检验中的应用 　　报告人：首钢京唐公司 徐方虎先生 　　徐方虎先生介绍全自动分析系统综合了铁、钢、渣三种分析手段，具有响应快速、加工标准、分析准确等优点，消除了有些操作人员仪器分析水平低、工作态度懒散的问题，保证了光谱分析的高质量。此外，全自动分析系统让分析人员从样品传递和制样工作中分离出来，将更多的精力放在分析质量控制和分析条件准备上。

Recently, a collaborative research team from Key Laboratory of Opto-Electronic Information Acquisition and Manipulation of Ministry of Education and Laser Spectroscopy and Sensing Laboratory, Anhui University, and HealthyPhoton Technology Co., Ltd. published a research paper titled Measurements of line strengths for NO2 near 6.2 μm using a quantum cascade laser spectrometer.近日，来自安徽大学光电信息获取与处理教育部重点实验室、安徽大学激光光谱与传感实验室、宁波海尔欣光电科技有限公司的联合研究团队发表了一篇题为Measurements of line strengths for NO2 near 6.2 μm using a quantum cascade laser spectrometer的研究论文。Research Background研究背景Nitrogen dioxide (NO2) is a common pollutant that comes primarily from the emissions of burning fossil fuels, natural lightning, and microbial processes in soil. Atmospheric NO2 contributes to the formation of ground-level ozone. It can cause photochemical smog and lead to increased acidity of rain. Continuous exposure to high NO2 concentration may result in a wide variety of short- and long-term adverse health effects on the respiratory system of humans and animals. Therefore, developing a cost-effective and robust sensor system for NO2 monitoring is crucial.二氧化氮是一种常见的污染物，主要来自化石燃料燃烧排放、自然雷电以及土壤中的微生物过程。大气中的NO2有助于地面臭氧的形成，可能导致光化学烟雾，并导致雨水酸度增加。持续暴露于高浓度的NO2可能对人类和动物的呼吸系统产生各种短期和长期的不良健康影响。因此，开发一种成本效益高、稳健的NO2监测传感器系统至关重要。Many technical solutions have been developed for NO2 detection. The chemiluminescence and wet chemical analysis are commonly used for NO2 detection. However, these methods have a slow response time and suffer from low selectivity in discriminating between NO and NO2, which limit their application. Optical methods based on absorption spectroscopy provide powerful access for trace gas analysis with extremely high sensitivity, selectivity, and fast response. Laser-based absorption spectroscopy techniques in mid-IR molecular fingerprint region areideal for trace gas analysis because most atmospheric species have strong fundamental vibrational transitions in this spectral region, which allows highly sensitive and selective detection of trace gases. The commercial available continuous-wave (CW) quantum cascade lasers (QCLs) in the mid-IR spectral region have been widely used for developing spectroscopic techniques for quantitative analysis of NO2.已经开发了许多技术解决方案用于NO2检测。化学发光和湿化学分析通常用于NO2检测。然而，这些方法响应时间较慢，且在区分NO和NO2时选择性较低，限制了它们的应用。基于吸收光谱学的光学方法具有高度的灵敏度、选择性和快速响应，为痕量气体分析提供了强大的手段。基于中红外分子指纹区的激光吸收光谱技术对于痕量气体分析非常理想，因为大多数大气成分在该光谱区域具有强烈的基本振动跃迁，从而实现对痕量气体的高灵敏度和选择性检测。商业上可用的中红外光谱区的连续波（CW）量子级联激光器（QCLs）已广泛用于发展NO2 的定量分析的光谱技术。Experimental setup实验设置In this work, a mid-IR CW-QCL-based laser absorption spectrometer is constructed in our laboratory to revise the spectral region from 1629 cm&minus 1 to 1632 cm&minus 1. The schematic of the CW-QCL-based spectroscopic setup used to investigate the NO2 absorption spectroscopy line parameters is shown in Fig. 1.在这项工作中，我们在实验室中构建了一台基于中红外CW-QCL的激光吸收光谱仪，以修订波数从1629 cm&minus 1 到 1632 cm&minus 1的光谱区域。图1显示了用于研究NO2 吸收光谱线参数的基于中红外CW-QCL的光谱设置的示意图。Fig. 1. Experimental setup of the CW-QCL based laser spectrometer.宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供了激光发射器（QC-qubeTM）与驱动器（QC750-TouchTM）。一个CW室温QCL芯片被封装在一个热电（TE）制冷的光束整形包装中，由一个集成的温度和低噪声电流控制器驱动。QC-qubeTMQC750-TouchTMA CW RT QCL chip is packaged in a thermoelectrically (TE) cooled beam collimation package (Q-qubeTM, HealthyPhoton Co., Ltd.), which is driven by an integrated temperature and low noise current controller (QC750-TouchTM, HealthyPhoton Co., Ltd.). The laser source is operating in the wavelength region from 1629 cm&minus 1 to 1632 cm&minus 1 without mode hops and has an average output power of 30 mW. The laser frequency is scanned across absorption lines using a triangular wave at a typical frequency of 100 Hz. The linewidth of the laser is approximatelyRT. Therefore, the detector does not require liquid nitrogen cooling, simplifies the routine use of the system, and allows for longterm automated operation. Data are subsequently acquired using a data acquisition board card (National Instruments, USB 6259). The other part of the beam is coupled into an etalon, which is constructed with two ZnSe mirrors and has a free spectral range of 0.0163 cm&minus 1.激光源在1629 cm&minus 1到1632 cm&minus 1的波长范围内工作，没有模式跳变，并且平均输出功率为30 mW。激光频率通过三角波在典型频率100 Hz下进行扫描。激光的线宽约为2 detection. The spectra of NO2 and N2 mixtures with high resolution were detailedly investigated at RT (~296 K) and in the pressure range of 0–90 mbar. Absorption spectra were fitted with a standard Voigt profile. Accurate measurements of line intensities and N2 pressureinduced broadening coefficients for 43 lines of NO2 around 6.2 μm were performed. This spectral region is highly suitable for high sensitive detection of NO2 concentration. Our results agree well with those given in the latest HITRAN16 database in terms of line strength. The experimentally spectroscopic parameters will be useful for upgrading our newly developed NO2 gas sensor system for atmospheric trace gas monitoring and industrial process control. In addition, we hope that the results will be valuable to the spectroscopic databases of NO2 molecule.本研究中，我们开发了一款基于热电制冷的室温连续波量子级联激光器（RT CW-QCL）的紧凑型光谱传感器，用于痕量NO2的检测。在室温（~296 K）和0-90毫巴的压力范围内，详细研究了NO2和N2混合物的高分辨率光谱。吸收光谱采用标准Voigt轮廓进行拟合。对于约6.2微米附近的43条NO2谱线，进行了线强度和N2压力诱导展宽系数的准确测量。这个光谱区域非常适合于对NO2浓度进行高灵敏度检测。我们的结果在谱线强度方面与最新的HITRAN16数据库相当一致。实验性的光谱参数将有助于升级我们新开发的用于大气痕量气体监测和工业过程控制的NO2气体传感器系统。此外，我们希望这些结果对于NO2分子的光谱数据库具有重要价值reference参考来源：Measurements of line strengths for NO2 near 6.2 μm using a quantum cascade laser spectrometer, Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 250 (2020) 107047

在当前时代，环境问题、气候变化以及可持续发展已经成为全球关注的焦点。在这一背景下，气体检测技术变得尤为重要，以便实时监测和控制大气中的有害气体排放，保护人类健康和生态平衡。量子级联激光光谱技术作为一种先进的光谱分析技术，在气体检测领域具有显著的应用优势，以下是一些关键的优势：1. 高精度和高灵敏度： 量子级联激光光谱技术具有极高的分辨率和灵敏度。这使得它能够探测非常低浓度的气体，甚至在远距离下也能实现精确的检测。这对于监测罕见但有害的气体排放至关重要，例如甲烷等温室气体。2. 多种气体同时监测： 量子级联激光光谱技术可以针对多种不同的气体进行监测，而无需更换设备。这种多功能性使得它适用于不同场景下的气体监测需求，从工业污染到大气组成分析。3. 非侵入性： 与传统的气体采样方法相比，量子级联激光光谱技术是一种非侵入性的技术。它不需要直接接触气体样本，避免了可能引起污染或影响结果准确性的问题。4. 实时性： 量子级联激光光谱技术具有快速的数据采集和处理能力，使其能够实时监测气体浓度变化。这对于迅速响应气体泄漏事件或污染源的变化非常重要。5. 长距离探测： 量子级联激光光谱技术能够实现长距离的气体检测，这在一些需要遥感监测的场景下特别有用，如工业区域的气体排放监测。6. 节能环保： 由于量子级联激光光谱技术能够快速、精确地完成气体检测，它可以在很大程度上减少能源和资源的浪费，从而降低环境影响。总之，量子级联激光光谱技术在气体检测领域的应用优势主要体现在高精度、高灵敏度、多功能性、实时性、长距离探测以及节能环保等方面。随着技术的不断发展，它有望在环境监测、工业安全、气候研究等领域发挥越来越重要的作用。宁波海尔欣光电科技有限公司所应用的量子级联激光光谱技术，在气体检测领域的应用优势主要体现在高精度、高灵敏度、多功能性、实时性、长距离探测以及节能环保等方面。随着技术的不断发展，它将在环境监测、工业安全、气候研究等领域发挥越来越重要的作用。9月，海尔欣光电科技有限公司旗下品牌“昕甬智测”产品HT8800系列便携式高精度温室气体分析仪于中国甘肃省兰州市顺利进行现场安装、调试。HT8800系列便携式高精度温室气体（二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、水）分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司自主研发、生产和销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品。该系列仪器基于量子级联激光技术设计，利用气体分子在中远红外的“指纹”吸收谱，使用半导体量子级联激光器（QCL）作为光源，使激光通过独创的中红外增强型光腔，被中红外光电探测器接收透射光并提取和分析透射光谱，准确反演获得目标温室气体成分的浓度，实现对目标温室气体分子的更精确、更及时、更科学的测量。更多详情请联系我们。

光学频率梳（Optical Frequency Comb，OFC）提供了一把测量频率和时间的标尺，从根本上解决了光频计量问题，极大促进了前沿基础物理研究领域的发展。OFC在频域上表现为一系列相等频率间隔的梳状频谱线，与气体分子作用后进行频域解析，在获得宽光谱覆盖范围的同时亦可获得极高的光谱分辨率，为高精度光谱测量提供了新的技术手段。然而，这种技术往往依赖于高带宽光电探测器和复杂光谱解析技术，而且需要相当长的激光与气体相互作用路径来提高检测灵敏度，严重限制了光频梳光谱在气体传感领域的广泛应用。因此，如何通过原理上的突破，在紧凑结构下便可实现气体传感的宽波段、高分辨、高灵敏探测变得尤为重要。图1 双光梳光热光谱方法概念图近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室王强研究员团队和香港中文大学的任伟教授团队创造性地提出了双光梳光热光谱方法（DC-PTS），首次实现了基于光频梳的气体分子光热光谱测量。DC-PTS的原理如图1所示，采用双光梳光源作为泵浦光源，用其中一列光脉冲在另一列光脉冲的持续时间内等时长移动，周期性调制光脉冲。在频域内，双光梳光源的每一对梳齿的外差拍频可对气体分子吸收实现特定频率的强度调制。由于强度调制引起的光热效应会周期性调制介质折射率，因此当双光梳通过气体介质并被吸收时，介质折射率携有一系列的调制频率。采用光学干涉测量折射率调制并进行傅里叶变换，即可得到对应的宽波段范围内的光谱信息。 在原理验证实验中，研究人员采用电光调制器产生了具有天然内禀互相干的双光梳泵浦激光，用一根7cm的反谐振空芯光纤构建了全光纤Fabry–Pérot干涉仪，仅用mW量级的激光便可实现kWcm-2量级的泵浦光强。在空芯光纤28μm的空间尺度内，该光梳可同时以上百个不同频率对气体折射率进行调制，对0.17μL采样体积的气体实现了ppm级的探测灵敏度和超过1THz谱宽的光热光谱测量（如图2所示）。图2 乙炔气体宽波段双光梳光热光谱 研究人员所提出的双光梳光热光谱方法不仅具备单波长激光光谱测量的高选择性和快速响应特点，同时光频梳和光热光谱技术的融合使得同时具备宽光谱、高分辨率、极低耗气量和高灵敏度成为可能，为分子探测提供丰富的光谱信息，针对大气监测、深空探测、海洋科学、呼气诊断等不同领域对精密气体探测的需求提供多功能的光谱气体传感技术。 该研究成果以Dual-comb Photothermal Spectroscopy为题发表在国际权威期刊Nature Communications，文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-29865-6。其中，中科院长光所的王强研究员与香港中文大学的王震博士为该论文的共同第一作者，香港理工大学靳伟教授团队和暨南大学汪滢莹教授团队提供了关键的反谐振空芯光纤器件。该研究得到了国家自然科学基金委项目（62005267、51776179）等的支持。

宁波海尔欣昕甬智测邀您参加第七届全国激光光谱技术学术论坛会议时间：4月27-28日会议地点：合肥皇冠假日酒店激光TDLAS一站式服务已为全球200+客户提供解决方案● 一体化定制● 开箱即用● 稳定可靠关于我们宁波海尔欣光电科技有限公司成立于2014年，专注量子级联（QC Laser-based）激光产品多领域应用服务，是中国领先的集研发、生产和销售于一体的高科技公司。 其“昕甬智测”品牌产品覆盖气体检测系统整机、数据服务平台、终端用户应用解决方案，广泛应用于光谱科研，生态气象，工业碳中和等领域，已为全球200+客户提供了解决方案，并受到英国、美国、加拿大、荷兰等国用户的认可。

成果名称 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪（LIBRAS） 单位名称 四川大学生命学院分析仪器研究中心 联系人 林庆宇 联系邮箱 lqy_523@163.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 □合作开发 &radic 其他 成果简介： 台式LIBS(左)、便携式LIBS（右） 手持式LIBS 技术背景 作为一种激光光谱分析技术，同其他光谱分析技术相比较而言，激光诱导击穿光谱（简称，LIBS）技术具有诸得天独厚的优势，特别是分析速度快，无需样品前处理，多元素同时分析以及所有元素都可测定等优势，这些优势都已经使LIBS技术逐渐成为一种非常流行的元素分析手段，在冶金地质、航空航天等众多应用领域也逐渐得到尝试性的使用。基于上述技术优点，本中心开发了激光诱导击穿光谱系列仪器，包括：台式LIBS系统，便携式LIBS仪器以及手持式LIBS分析仪，相关仪器的样机已展开多次的优化升级，实现了LIBS仪器的国产化突破。但是，虽然LIBS技术有上述众多优点，但是该技术本身却只是一种原子发射光谱技术，利用该技术也只能对被分析样品进行元素分析，获取被分析物质单一的元素构成信息，不能得到相关组成元素的结构信息，因此，利用单一的LIBS技术无法对样品进行全面系统的检测分析。而在地质勘探、石油录井等实际应用需求中，往往不仅仅要求对组成样品的元素进行分析，更重要的是要获取被分析物的结构信息，特别是关于地层岩石的岩性、结构以及矿物种类的综合信息，在这一点上，单纯靠LIBS技术肯定是无法实现的。因此，开发出一种即可实现元素分析，又同时可实现结构鉴定的快速原位光谱分析技术就显得十分重要。 Raman光谱作为一种非破坏性的光谱分析技术，是很具吸引力的。该技术利用低能量激光作用于样品表面，通过接收物质所产生的散射光谱，知道物质的振动转动能级情况，从而可以鉴别物质结构、分析物质的性质。Raman光谱技术可以提供快速、简单、可重复、且无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头测量，一次可以同时覆盖50-4000波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。因此，Raman光谱技术和LIBS技术从仪器构成、光路设计到结果分析等方面都有着诸多相同或相似之处，将这两种技术结合在一起，开发出可同时得到原子光谱、分子光谱的激光光谱分析系统将有非常广阔的应用潜力。 仪器先进性 LIBRAS仪器可用于分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量，在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息，为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果，不仅填补了国内技术和行业的两项空白，更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限，LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。 LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越，创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且，仪器的体积小，体重轻，结构紧凑，性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域，为相关产业提供有效的原位快速分析新装备，降低分析成本，提高生产效率，彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。 仪器关键技术研发 1. 独特的光学设计。采用一套光学系统，实现两种不同波长激发的两种不同类型信号的获取，光学系统内无任何移动镜片组件，结构稳，性能强。 2. 创造性的高能风冷脉冲激光系统。采用自主研发风冷脉冲激光器作为LIBS光源，单脉冲能量100 mJ，整机无需水冷，体积紧凑。 3. 创造性的实现高能激光器的低压低功耗供电。激光器可采用锂电池供电，使仪器的便携化成为可能。 性能指标 光斑尺寸：LIBS光路100 µ m；Raman光斑20 µ m；分析距离：40 mm LIBS部分：激光波长1064 nm；脉冲激光能量100 mJ；激光频率1 Hz（可联系激发）；脉冲宽度8-10 ns；光谱接收范围：可全谱接收（200-800选配）； Raman部分：激光波长532nm；能量 20 mW；光谱接收范围：540-750 nm（选配） 应用前景： LIBRAS技术是LIBS技术的提升和扩展。由于Raman光谱可以用来研究分子的振动和转动情况，提供物质内部的结构信息，各种简正振动频率及有关振动能级的情况，但在物质所含元素，尤其是次要元素和痕量元素的检测方面，能力及其有限。而在油气开采、地质勘探、冶金、电力生产、环境卫生和深空探测等领域，如果既要检测物质中的主要、微量和痕量元素，也要知晓物质中分子组份和结构信息，单独的Raman技术，以及其他的现有光谱检测技术（比如，电感耦合等离子体发射光谱法、X射线荧光光谱法、气相色谱分析法等）都不能完成任务，只有把LIBS技术和Raman技术有机结合起来才能满足此要求。 以油气开采为例：在录井现场完成分析，可以快速的做出解释评价，及时为勘探开发的的决策提供依据，减少了钻井现场等措施的时间，避免决策的失误。通过应用该技术，提高录井解释符合率上升10%以上，每年减少10%试油工作量，仅西南油气田每年可以节约勘探成本5-6亿元人民币。在国内外油气田推广应用，每年可以节约勘探开发成本50-60亿元人民币。降低油气勘探开发成本，扩大油气开发规模，为国民经济的持续发展做贡献。除此以外，例如在冶金、地质等领域，亦可以带来相当巨大的经济效益。 知识产权及项目获奖情况： 专利1：单脉冲激光源的双波长同轴激光诱导击穿-脉冲拉曼光谱联用系统及方法（发明专利，已提交）； 专利2：激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用仪自动化测控系统（发明专利，已提交）； 专利3：激光诱导击穿/拉曼光谱联用分析仪（外观专利，已提交）； 其他：LIBRAS仪器入选&ldquo 2014中国科学仪器与分析测试行业十大新闻&rdquo 。

日前，由四川大学生命科学学院分析仪器研究中心段忆翔教授作为项目负责人，牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项又取得最新进展&mdash &ldquo 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS)&rdquo 首次亮相于2014年12月20日-21日的&ldquo 激光光谱分析前沿技术国际研讨会&rdquo 。 　　继2014年3月份在第九届中国西部国际科学仪器展览会成功展出作为国内自主研发的首例便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)之后，该项目团队再接再厉，与各参研兄弟单位联合攻坚，将用于元素测量的LIBS技术与用于分子结构测量的拉曼(Raman)技术有机结合，成功研制出世界上首款风冷型高性能激光诱导击穿-拉曼一体化的光谱分析仪，并将其命名为LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)。该仪器可用于待分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量，在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息，为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果，不仅填补了国内技术和行业的两项空白，更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限，LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。 　　LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越，创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且，仪器的体积小，体重轻，结构紧凑，性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域，为相关产业提供有效的原位快速分析新装备，降低分析成本，提高生产效率，彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。这一成果也标志着我国激光光谱仪器自主研制能力的快速提升。

光学频率梳（Optical Frequency Comb，OFC）提供了一把测量频率和时间的标尺，从根本上解决了光频计量问题，极大促进了前沿基础物理研究领域的发展。OFC在频域上表现为一系列相等频率间隔的梳状频谱线，与气体分子作用后进行频域解析，在获得宽光谱覆盖范围的同时亦可获得极高的光谱分辨率，为高精度光谱测量提供了新的技术手段。然而，这种技术往往依赖于高带宽光电探测器和复杂光谱解析技术，而且需要相当长的激光与气体相互作用路径来提高检测灵敏度，严重限制了光频梳光谱在气体传感领域的广泛应用。因此，如何通过原理上的突破，在紧凑结构下便可实现气体传感的宽波段、高分辨、高灵敏探测变得尤为重要。图1 双光梳光热光谱方法概念图近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室王强研究员团队和香港中文大学的任伟教授团队创造性地提出了双光梳光热光谱方法（DC-PTS），首次实现了基于光频梳的气体分子光热光谱测量。DC-PTS的原理如图1所示，采用双光梳光源作为泵浦光源，用其中一列光脉冲在另一列光脉冲的持续时间内等时长移动，周期性调制光脉冲。在频域内，双光梳光源的每一对梳齿的外差拍频可对气体分子吸收实现特定频率的强度调制。由于强度调制引起的光热效应会周期性调制介质折射率，因此当双光梳通过气体介质并被吸收时，介质折射率携有一系列的调制频率。采用光学干涉测量折射率调制并进行傅里叶变换，即可得到对应的宽波段范围内的光谱信息。在原理验证实验中，研究人员采用电光调制器产生了具有天然内禀互相干的双光梳泵浦激光，用一根7cm的反谐振空芯光纤构建了全光纤Fabry–Pérot干涉仪，仅用mW量级的激光便可实现kWcm-2量级的泵浦光强。在空芯光纤28μm的空间尺度内，该光梳可同时以上百个不同频率对气体折射率进行调制，对0.17μL采样体积的气体实现了ppm级的探测灵敏度和超过1THz谱宽的光热光谱测量（如图2所示）。图2 乙炔气体宽波段双光梳光热光谱研究人员所提出的双光梳光热光谱方法不仅具备单波长激光光谱测量的高选择性和快速响应特点，同时光频梳和光热光谱技术的融合使得同时具备宽光谱、高分辨率、极低耗气量和高灵敏度成为可能，为分子探测提供丰富的光谱信息，针对大气监测、深空探测、海洋科学、呼气诊断等不同领域对精密气体探测的需求提供多功能的光谱气体传感技术。该研究成果以Dual-comb Photothermal Spectroscopy为题发表在国际权威期刊Nature Communications，文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-29865-6。其中，中科院长光所的王强研究员与香港中文大学的王震博士为该论文的共同第一作者，香港理工大学靳伟教授团队和暨南大学汪滢莹教授团队提供了关键的反谐振空芯光纤器件。该研究得到了国家自然科学基金委项目（62005267、51776179）等的支持。

近日，山西大学激光光谱研究所陈旭远教授和王梅教授等人在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表文章《Vertical Graphene Canal Mesh for Strain Sensing with a Supereminent Resolution》，报导了一种基于三维竖直石墨烯(Vertical Graphene, VG)的超低检测限应变传感器。 　　微应变传感器的发展为微型机器人、智能人机交互、健康监测和医疗康复等众多领域提供了广阔的前景。高分辨率的柔性应变传感器可广泛应用于多种柔性可穿戴电子设备中，有助于提升设备探测灵敏度并保证亲肤性。目前，已有诸多活性材料在柔性传感器中展示了良好的应用效果，如碳纳米管、银纳米线、MXene等。但是具有极高分辨率的柔性应变传感器仍然是应变传感器研究中的一项挑战。 　　作者通过设计三维石墨烯微观和宏观结构制作了网状结构的应变传感器(VGCM)，使其在0-4%的总应变范围内实现了低至0.1‰的应变精确响应，获得了极高的分辨率。同时通过实验验证及理论模拟揭示了VG在应变过程中微裂纹的演化规律和电阻变化机理。 图1 基于VGCM的应变传感器制备过程及VGCM的SEM图像 　　此工作以铜网为模板，利用等离子化学增强气相沉积法在铜网上生长了VG。利用化学刻蚀去除铜网后获得中空网状VGCM结构。这种网状结构使得拉伸应力集中，增强了应变过程中的电阻变化，实现了对低至0.1‰的微小应变的高分辨响应。 图2 拉伸过程中的应力分布示意图 　　有限元模拟展示了VGCM在拉伸过程中的应力分布。结果显示VGCM的中空管道结构使得应力集中分布在管状VGCM的顶端和底部。同时，三维石墨烯竖直结构也会导致应力在竖直结构之间形成集中。 图3 VGCM传感器传感原理图；VGCM应变中的SEM图像；VG和2D石墨烯应力分布模拟图 　　进一步通过实验验证了在拉伸情况下，应力集中产生裂纹且主要分布在中空管道顶端和底部。裂纹的产生加速了电阻的增加，从而提高了VGCM的灵敏度和分辨率，与模拟结果完全吻合。VGCM传感器利用了三维石墨烯的微观结构和网状的宏观结构的协同作用，使得应力集中，增大了电阻在拉伸过程中的变化，赋予了VGCM传感器卓越的分辨率和良好的应用前景。

p strong 　　一、 拉曼光谱仪设备的市场展望 /strong /p p 　　作为在分子光谱领域中发展最快的设备，拉曼光谱仪正在成为当前仪器行业的焦点之一。 在早期阶段，拉曼光谱分析设备一直是高端实验室用仪器的代表 然而随着激光器、CCD检测器等技术的进步，便携和手持式的设备成为了拉曼分析仪器一个新的发展趋势——设备体积越来越小，操作越来越简单，应用也越来越广泛。最近两年，由于安防、海关等领域现场快检的需求增加，国内的便携/手持式的拉曼设备的市场迎来了迅速的增长。我们相信在未来的数年内，随着技术方案的成熟、设备成本的进一步降低以及国家政策法规的完善，公安部门、食品安全、药品检测等几大领域的应用也会逐渐成熟 届时，便携/手持式拉曼光谱仪的应用会出现真正的突破，出现爆炸式的市场增长。 /p p strong 　　二、 便携式拉曼光谱仪关键部件概述 /strong /p p 　　一台完整的拉曼光谱仪通常由激光器(光源)、样品外光路、色散系统、信号接收系统和信息处理系统几大部分组成。 strong 相对于高端的实验室系统，便携式拉曼设备的内部部件更简单且模块化程度更高，其关键的零部件包括光源模块、光谱仪模块以及拉曼探头三样。仅针对便携式拉曼设备的应用来说，以上几个关键部件国内外厂商的技术水平相差已经不大，国产产品基本能达到国外同类优秀产品的水平，并且具有更高的性价比 /strong 。在拉曼光谱的核心器件——激光光源领域，近年来国内已经出现了一些优秀的供应商，深圳市大族锐波传感科技有限公司便是其中之一。 /p p strong 　　三、 大族锐波拉曼激光光源产品介绍 /strong /p p 　　深圳市大族锐波传感科技有限公司是一家光电传感领域的高新技术企业，致力于提供高端光电传感产品与系统。公司由上市企业大族激光科技产业集团股份有限公司和海归技术团队于2015年5月共同发起设立，并引入了多家机构投资者注资。公司位于深圳市南山区高新技术产业园，目前注册资本人民币1亿元。大族锐波在传感用高性能半导体激光器领域具有领先的技术与丰富的经验。公司的技术团队曾最早在国内成功开发出应用于便携式拉曼光谱设备的785nm窄线宽半导体激光器，突破国外垄断，且产品的性能指标不逊色于国际同行的同类高端产品。针对当前拉曼光谱分析仪器领域的应用，大族锐波传感推出了以下数款半导体激光器光源产品： /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器.png" style=" HEIGHT: 291px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/4d1205f6-1aeb-490f-9d65-d5308db26e11.jpg" width=" 300" height=" 291" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　785nm窄线宽激光器是一款基于外腔设计的蝶形封装激光器。由于独特的腔体设计，产品具有非常好的波长温度稳定性、窄谱线线宽、高边模抑制比等特点。该激光器的标准封装是14引脚的蝶形管壳，由Bragg体光栅来实现中心波长的稳定和低温依赖性。其它封装形式也可以根据客户需求提供。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　除了具有拉曼光谱分析所要求的窄线宽(0.08nm)、稳定波长(785± 0.5nm)输出外，产品可根据客户的需求提供不同规格的稳定功率输出：最高输出功率可达600mW以上 低功耗的型号则具有非常低的阈值电流 (~200mA的阈值电流，指标领先于国外同类器件)，尤其适用于便携或手持式拉曼分析仪的应用。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器模块.png" style=" HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1d0a697e-a481-4d13-9149-909bb3b0559e.jpg" width=" 300" height=" 263" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器模块 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　激光器模块内置大族锐波生产的窄线宽激光器，通过专有的电路驱动设计实现稳定快速的激光驱动。该款激光模块体积小，固件升级灵活，具有风冷或无风冷选择、标准USB接口和TTL接口。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。可根据客户的需求提供定制服务，并提供相应的技术支持。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm单模激光器.png" style=" HEIGHT: 261px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1714aca5-30dc-4207-b7ab-5de53a7d34a6.jpg" width=" 300" height=" 261" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm单模激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　产品基于外腔设计，由Bragg体反射体光栅形成的外腔反馈保证了稳定的中心波长和低温依赖性。由于独特的腔体设计，该款激光器能输出高质量的单模光束，并具有非常窄的谱线线宽和高边模抑制比。高质量的单模高斯光束可以有自由空间窗口输出和单模光纤耦合输出两种输出模式。该产品适用于如拉曼显微光谱分析等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　目前我司的数款拉曼光源激光器件及模块产品均获得了客户的认可与好评，主推的785nm窄线宽激光器模块已经被国内领先的拉曼设备生产商采用，应用在其便携式设备之中。 /span /p p strong 　　四、 大族锐波未来发展规划及对于拉曼仪器行业的期望 /strong /p p 　　在拉曼光谱之外的其他领域，大族锐波也陆续推出了多款高性能的传感用激光器产品，如1550nm单频激光器，1064nm单模激光器等。依托海外高层次技术团队拥有的核心技术和大族激光在传感领域的发展战略布局，大族锐波希望以光电传感的关键技术为切入点，研发、设计、生产和销售应用于光学传感、环境监测、工业检测等领域的集成光电传感器产品。公司将在激光器器件及模块产品的基础上不断投入和发展，目标是经过三到五年时间的成长，在国内或国外资本市场上市，进一步发展成为国际光电传感技术的领导企业之一。 /p p 　　现场快检是仪器行业的一个前景巨大且发展迅速的方向，我们十分看好便携式和手持式拉曼光谱设备在各个快检领域的应用。在该方向，国产的拉曼设备厂商已经开始奋起直追，产品性能和进口设备的差距将越来越小，并且性价比更具有优势。在未来，除了期待拉曼设备厂商在技术上不断进步、追赶达到国外产品的先进水平外，同时也希望针对行业应用的方案商能更好的配合终端用户需求，提供更加成熟的应用解决方案。我们期待能和拉曼领域的各个设备厂家和解决方案提供商进行深度细致的交流，获得该领域的前沿发展方向的信息，尤其是对激光光源产品的改进需求，以便于更加针对性地开发合适的产品，为国产拉曼行业的发展贡献一份力量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" （ span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 市场工程师 王睿 /span ） /p

在国家自然科学基金项目(项目编号：51502175，61575129，11304206)资助下，深圳大学光电工程学院阮双琛教授团队在拉曼纳米激光研究方面取得重要进展，研究成果近期以“A Thresholdless Tunable Raman Nanolaser using a ZnO–Graphene Superlattice(基于氧化锌-石墨烯超晶格的无阈值拉曼纳米激光)”为题发表在Advanced Materials上。论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604351/full。　　随着纳米光技术如芯片级光通讯、生物医学成像的发展，人们对激光的研究进入到亚波长范围。亚波长激光如纳米激光的发展主要基于表面等离子体增强发射光技术。一般的纳米激光波长固定，限制了其应用，而拉曼光散射能将泵浦光转变为新的波长。发展新型拉曼纳米激光可以得到波长可调的纳米激光，有可能在应用上取得创新性的突破。　　阮双琛教授团队采用空间限域生长法合成了一种新型石墨烯基超晶格材料，这种石墨烯基超晶格可以在从可见光到近红外光波段较宽的波长范围激发出表面等离子体，光激发该超晶格材料可以得到波长可调的拉曼纳米激光。该拉曼纳米激光具有无阈值、可室温操作、激光波长可调、激光波长覆盖范围广(波段从可见光到近红外光)等特点，有望在纳米光技术如生物医学成像等方面取得应用上的新突破。　　图1(a)超晶格的X射线衍射谱，内图为超晶格侧面结构示意图 (b)超晶格表面高分辨电镜照片，晶面间距2.81?和1.87?可指标为ZnO层，内图为超晶格表面结构示意图 (c)超晶格纳米片侧面高分辨电镜照片 (d)超晶格选区电子衍射花样。 　　图2(a)ZnO的拉曼谱 (b-f)ZnO-石墨烯超晶格在不同泵浦光激发下的激光光谱，对应泵浦光波长分别为b)488nm，c)514.5nm，d)568nm，e)647nm，f)785nm，泵浦功率为3.2kW /cm2 (g) 拉曼散射过程的能级图，其中拉曼振动模V1-V4对应图(a)中的V1-V4，能级图中的四个散射光E1-E4对应拉曼激光中的E1-E4。 　　图3(a)在不同泵浦功率514.5nm激光激发下得到的激光光谱 (b)拉曼纳米激光功率密度随泵浦功率的变化曲线 (c)拉曼纳米激光峰E1-E4的线宽随泵浦功率的变化曲线 (d)不同温度下的拉曼纳米激光光谱 (e)不同泵浦功率密度514.5nm激光激发下E1-E4的激光光谱图。　　图4(a)用于研究ZnO-石墨烯超晶格表面等离子共振的Kretschmann构造示意图 (b)Kretschmann构造得到的ZnO-石墨烯超晶格表面等离子共振反射率曲线，这是由原始数据经过四阶多项式拟合得到的曲线 (c)ZnO-石墨烯超晶格界面对拉曼振动模的高度方向选择性示意图，这是无阈值拉曼纳米激光产生的重要条件。

近日，中国分析测试协会颁发了2021年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）获奖证书，四方光电申报的“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目荣获二等奖！中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）是由国家科学技术奖励工作办公室批准的我国分析测试领域唯一的社会团体奖项，目的是鼓励分析测试技术和方法的创新，奖励对象是全国范围内优秀的分析测试科技工作者。自1993年设奖以来，获奖结果反映了当年国内分析测试领域新原理、新方法、新技术、新应用的研究方向和发展水平。“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目解决了以往天然气中主要碳氢化合物分析需要昂贵的在线色谱GC和载气、硫化合物分析需要采用复杂的燃烧法或者醋酸铅试纸法等技术难题，研制了激光拉曼天然气在线分析仪及配套的气体标准物质，保障含量天然气安全平稳开发、净化处理、输送和高效环保利用，推动我国天然气工业高质量发展。四方光电依托“国家重大科学仪器开发专项”-激光拉曼光谱气体分析仪(2012YQ160007)项目，通过与国内天然气分析标准起草单位-中石油西南油气田天然气研究院合作，通过在拉曼光谱测量天然气主要成分的基础上，对微量元素H2S等的分析进行了进一步拓展。四方光电钻研激光拉曼光谱气体分析技术十余年，创新建立了激光拉曼天然气分析新方法，可在线实时对十余种气体组分进行同时定性及定量监测；产品既不需要高纯载气，也无需分离样品气，精度高，寿命长且抗干扰能力强，已应用于天然气、页岩气、录井、石油化工、煤化工、钢铁冶金、焦化、生物质气化、橡胶裂解气化等领域，可取代在线气相色谱GC与质谱MS。 四方光电不断针对激光拉曼分析技术的可扩展性、连续性、准确性进行创新优化，参与的由中国石油西南油气田分公司天然气研究院主持的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目，曾荣获2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖。目前，四方光电已形成从高端激光光谱（拉曼、TDLAS技术）到红外、热导、顺磁、氧化锆等原理技术的高、中、低端完整气体分析仪器应用解决方案及产业化，对替代进口、做大做强我国科学仪器产业、提高工业流程自动化水平具有重要意义。

中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)是由国家科学技术奖励工作办公室批准的我国分析测试领域的社会团体奖项，目的是鼓励分析测试技术和方法的创新，奖励对象是全国范围内优秀的分析测试科技工作者。自1993年设奖以来，获奖结果反映了当年国内分析测试领域新原理、新方法、新技术、新应用的研究方向和发展水平。 　　“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目解决了以往天然气中主要碳氢化合物分析需要昂贵的在线色谱GC和载气、硫化合物分析需要采用复杂的燃烧法或者醋酸铅试纸法等技术难题，研制了激光拉曼天然气在线分析仪及配套的气体标准物质，保障含量天然气安全平稳开发、净化处理、输送和高效环保利用，推动我国天然气工业高质量发展。四方光电依托“国家重大科学仪器开发专项”-激光拉曼光谱气体分析仪(2012YQ160007)项目，通过与国内天然气分析标准起草单位-中石油西南油气田天然气研究院合作，通过在拉曼光谱测量天然气主要成分的基础上，对微量元素H2S等的分析进行了进一步拓展。 　　四方光电钻研激光拉曼光谱气体分析技术十余年，创新建立了激光拉曼天然气分析新方法，可在线实时对十余种气体组分进行同时定性及定量监测；产品既不需要高纯载气，也无需分离样品气，精度高，寿命长且抗干扰能力强，已应用于天然气、页岩气、录井、石油化工、煤化工、钢铁冶金、焦化、生物质气化、橡胶裂解气化等领域，可取代在线气相色谱GC与质谱MS。 　　四方光电不断针对激光拉曼分析技术的可扩展性、连续性、准确性进行创新优化，参与的由中国石油西南油气田分公司天然气研究院主持的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目，曾荣获2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖。 　　目前，四方光电已形成从高端激光光谱(拉曼、TDLAS技术)到红外、热导、顺磁、氧化锆等原理技术的高、中、低端完整气体分析仪器应用解决方案及产业化，对替代进口、做大做强我国科学仪器产业、提高工业流程 自动化 水平具有重要意义。

由于荧光信号远强于拉曼信号，而且荧光信号与拉曼信号在相同谱段，在拉曼光谱测试的过程中，我们经常会遇到样品荧光信号很强，把拉曼信号湮灭，以至于无法测出样品拉曼光谱的情况。例如532nm、785nm激光拉曼光谱仪在测试生物组织、染料、荧光物质等较强荧光背景的物质的时候，拉曼信号基本上只能“小荷才露尖尖角”，甚至于完全不能体现，被荧光信号掩盖，作为拉曼指纹的特征峰，根本无法识别。而1064nm激发拉曼光谱仪，则可以极大地抑制荧光干扰。但是，因为1064nm拉曼光谱仪，由于设计难度极大，传感器只能用InGaAs的，且必须进行深度制冷，因此，成本不菲。那么，有必要选择价格昂贵的1064nm拉曼光谱仪吗？对同样样品进行测试时，785nm拉曼光谱仪和1064nm拉曼光谱仪，测试结果到底区别有多大呢？我们分别使用奥谱天成生产的ATR3100-785和ATR3110-1064这两种不同激发波长的拉曼光谱仪进行了简单的实验。实验条件：实验仪器：ATR3100、ATR3110-1064生产厂家：奥谱天成（厦门）科技有限公司实验参数：激发波长1064nm785nm积分时间15000ms1000ms激光功率300mw200mw图 1 ATR3100型785nm激光拉曼光谱仪图 2 ATR3110-1064型1064nm激光拉曼光谱仪1. 1064nm拉曼光谱和785nm拉曼光谱的对比试验图 3 胶囊样品的拉曼光谱图、蓝色为785nm，红色为1064nm图 3我们可以看出在396cm-1、517cm-1、639cm-1处785nm拉曼光谱仪被荧光遮挡，只能略微看出有特征峰凸起，而1064nm拉曼光谱仪能明显看出特征峰。在1237cm-1、1448cm-1、1667cm-1处785nm拉曼光谱仪基本无法识别出特征峰，而1064nm拉曼光谱仪的特征峰非常明显。图 4 ABS-557型塑料样品的拉曼光谱、蓝色为785nm，红色为1064nm图 4我们可以看出两种拉曼光谱仪在445cm-1和600cm-1都可以识别出特征峰，但是1064nm拉曼的特征峰明显的多，但785cm拉曼光谱仪在372cm-1、1000cm-1、2500cm-1等多个特征峰，则被荧光所掩盖。而1064nm拉曼光谱仪，则非常好地显示出来了这些特征峰。 图 5 PC1225L型塑料样品的拉曼光谱， 蓝色为785nm，红色1064nm 图 5我们看出两种拉曼光谱仪基本都可以识别出对应的特征峰，但785nm激光光谱仪受到荧光背景的干扰，存在分辨率不足的问题，半峰宽基本被掩盖，如果单纯只使用785nm拉曼光谱仪无法分辨是否存在被荧光所遮盖的特征峰。 图 6 EVA2号型塑料样品的拉曼光谱， 蓝色为785nm，红色1064nm 图 6可以看出785nm的拉曼在1758cm-1处并没有显示出特征峰。 2. 1064nm拉曼光谱仪的特征峰分辨能力试验在实际的应用中，我们会使用拉曼光谱仪进行不同塑料的鉴定检测，来确认我们使用的塑料是否为我们想要的原材料。我们需要区分样品ABS-557和样品EVA2号这两种塑料，我们将这两种样品的1064nm和785nm的光谱图分别进行了比较。如图5所示，发现使用785nm激光拉曼光谱仪的光谱图基本被荧光所掩盖，导致光谱图较为相似，很难有效地区分。而1064nm激光光谱仪，由于抑制了荧光信号，拉曼光谱的特征峰水落石出，则可以非常容易地分辨这两种塑料。图 7 上图为1064nm拉曼测出的拉曼特征峰，下图为785nm拉曼测出的拉曼特征峰。蓝色为ABS-557，红色为EVA23. 小结：综上所述，1064nm激光拉曼光谱仪，在抑制荧光干扰方面，有着独特的优势；在荧光背景较强的样品，检测中效果还是较为显著的。如果需要鉴定检测一些具有较强荧光背景的样品时，使用1064nm拉曼光谱仪可以较为准确的分析这些样品。以上实验均使用奥谱天成（厦门）科技有限公司 生产的拉曼光谱仪，分别为ATR3100和ATR3110-1064nm型号的拉曼光谱仪。

近日，新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院的Qi Jie Wang教授团队及其合作者们通过构建光子类马约拉纳零模（Majorana-like zero mode），在量子级联激光芯片中实现单模、柱状矢量光场输出的太赫兹量子级联激光器。相关成果以“Photonic Majorana quantum cascade laser with polarization-winding emission”为题发表于期刊《Nature Communications》上。新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院博士后韩松(现为浙江大学杭州国际科创中心和浙江大学信电学院研究员)为论文第一作者，博士研究生Yunda Chua为共同第一作者；南洋理工大学电气与电子工程学院Qi Jie Wang教授为论文第一通讯作者，武汉大学信息电子学院曾永全教授为共同通讯作者。拓扑学研究的是几何物体或空间在连续形变下保持的全局性质，它只关注物体之间的空间关系而不考虑其大小和形状。对具有特殊拓扑性质的光子结构而言，空间上的缺陷和无序只会引起局部参数变化，不影响该空间的全局性质。拓扑光子结构的典型特征在于结构内部是绝缘体，而表面则能支持无带隙的界面（表面）态。受结构全局性质的规范，界面态可沿着有限光子绝缘系统的边缘或畴壁单向传输，并且能够有效地绕过结构拐角及制备误差引起的缺陷和无序而无后向散射（即拓扑保护）。因此，拓扑光子结构可用于实现高鲁棒性半导体激光器，即“拓扑激光器”。然而，拓扑激光器研究面临两大共性难题：1）需要光泵；2）需要外加磁场或者构建等效磁场来产生受拓扑保护的界面态激光模式。二者均显著增加了激光器系统的复杂程度、成本和功耗，降低了激光器的可靠性，阻碍了其实用化进程。针对上述难题，课题组前期利用量子能谷霍尔效应的原理，以太赫兹有源超晶格材料为增益介质，集成能谷光子晶体,通过简单的设计打破结构反对称性来产生“能谷-动量锁定”的边界传输模式，实现了拓扑界面态的片上单向传输和放大，从而首次研发出电泵浦拓扑激光器。然而该工作是多模激光器且其信噪比低，难以实现激光器出射光的光束控制。随后，来自南加州大学的科学家利用量子自旋霍尔效应，在室温条件下，实现近红外电泵浦单模激光。然而，该工作设计复杂的超大尺寸耦合环形谐振腔阵列实现拓扑边界态，其样品整体尺寸在200个波长以上，且需要耦合光栅增强激光输出和信噪比，难以实现光束调控、赋形、极化控制等高性能激光器。此外，两个工作均需要选择性地泵浦边界态，牺牲光子晶体体态增益材料，难以实现大面积集成的高功率激光器。因此，对电泵浦拓扑激光器性能的提升，如光束调控、赋形、极化控制、高功率输出等，亟待新的物理机制。团队创造性地将凝聚态中p波超导的马约拉纳零能模式引入到光子晶体体系，并利用光子类马约拉纳零能模式的辐射特性，实现了全动态范围单模输出（边模抑制比大于15dB，输出光率约1毫瓦）、柱状矢量光场调控、固态电泵浦、单片集成的太赫兹拓扑激光器。该成果的独特优势还有：（1）在不需要选择性泵浦的情况下，其发光腔体整体直径可以低至大约4个波长，是目前报道能保证毫瓦量级功率条件下最紧凑的太赫兹拓扑激光器（相对激光波长），这极大提升了该类半导体激光器在实际应用中的集成度。（2）光子马约拉纳微腔的自由光谱程(free spectral range)与腔体尺寸呈现二次方反比律[3]，这一特性使得光子马约拉纳微腔更容易在大面积条件下保持单模激光输出。团队也在电泵浦拓扑激光器体系中证实了该二次方反比律，并实现了大面积泵浦下高功率（大于9毫瓦）和单模激光输出，其功率是同等尺寸下脊形激光器的5.4倍。图1.光子马约拉纳激光器的示意图a和加工样品图b。图2.a.超胞（supercell）能带随Kekule调制相位的变化。b.类马约拉纳光子腔的相位分布及六方晶格位置与相位之间的关系。中心虚线圆包围的部分为非Kekule调制区域（non-Kekule modulated region），其半径标记为ζ，这里ζ=2a。图中显示马约拉纳光子腔的相位绕数为+1。c.相位绕数为+1的类马约拉纳光子腔的空气孔的大小分布。d,e.三维模拟的类马约拉纳光子腔的近场（Ez）与远场（Intensity）分布。图3. a，b实验测到的激光模式随泵浦电流密度变化，a.相位绕数+1，b.相位绕数-1。c.理论计算的净增益。d.实验测得的L-I-V曲线和在对应位置激光光谱。图4.远场测试。a.测试装置示意图。b,c.数值仿真和实验测试的远场光斑。d,e.加偏振片后的激光光谱和光斑。图5.大面积激光的L-I-V曲线，激光光谱，和单模性分析。

仪器信息网讯 2023年5月8日，第一届光谱技术及应用大会暨第九届中国激光诱导击穿光谱学术会议暨第六届燃烧诊断会议在敦煌开幕。会议旨在进一步推动光谱技术的应用与融合，探讨我国光谱技术的发展趋势和远景目标，促进光谱技术和仪器的进步与创新。本次会议由中国光学工程学会主办，中国光学工程学会光谱技术及应用专业委员会、西北师范大学承办，敦煌研究院、中国科学院近代物理研究所、上海理工大学、中国科学院合肥物质科学研究院、中国矿业大学、先进能源科学与技术广东实验室联办。来自国内相关领域240余家单位的600余位代表出席会议，仪器信息网作为合作媒体出席并对大会进行系列报道。会议现场大会开幕式由中国光学工程学会理事、中国光学工程学会光谱技术及应用专业委员会副主任委员兼秘书长、清华大学王哲教授主持，大会主席、中国科学院上海技术物理研究所王建宇院士、西北师范大学副校长李文生教授分别致辞。大会主席、中国科学院上海技术物理研究所 王建宇院士 致辞虽然科学技术不断的发展，为光谱分析仪器带来了性能上的提高和应用范围的扩展，但不断提高的科学技术水平，也对光谱仪器的性能、体积、成本提出了更加苛刻的要求。王建宇院士在致辞中表示，随着国家对自主创新和工程应用的大力支持，我国光谱技术的发展取得了长足的进步，原创性成果持续涌现。在此形势下，希望通过本届会议，紧跟最新发展趋势，引导重点单位，部署分子科学、光学、电子、化学、仪器等相关行业跨界融合，推动全方位的合作，搭建开放的交流平台，为光谱领域的技术创新提供新的动力。西北师范大学副校长 李文生教授 致辞当前，信息技术创新日新月异，数字化、网络化、智能化深入发展，同时也加速了光谱技术成为近代光学计量的重要分支学科。因其具有测量范围宽、速度快、分析精度高等优势，已在元素分析燃烧诊断、文物保护、大气检测、工业检测、生物医疗、航空遥感、矿物检测等诸多领域发挥着越来越重要的作用。李文生教授表示，随着高端新型光谱仪器的自主化和国产化，其必将为我国近代化工业、农业、科技等众多领域的发展壮大作出重要贡献。中国光学工程学会副秘书长邓伟 进行中国光学工程学会重要活动发布为期两天的会议，组委会精心安排了大会报告、分类报告、青年学者口头报告和张贴报告、优秀论文评选和产品展示等活动。值得一提的是，本次会议特别安排了激光诱导击穿光谱及相关技术、原子光谱与质谱、激光拉曼光谱与激光荧光光谱技术及应用、光声光谱与TDLAS技术及应用、红外及太赫兹光谱、超快及瞬态光谱、燃烧诊断、环境监测、工业检测等多个分会场。会议同期，中国光学工程学会成立了光谱技术及应用专业委员会，并召开了第一届专业委员会工作会议，旨在充分发挥专家学者的创造力、凝聚力和积极性，搭建一个交叉融合，创新奋进的交流平台。光谱技术及应用专业委员会开幕式之后，中科院安徽光学精密机械研究所刘文清院士、中科院上海技术物理研究所王建宇院士、清华大学王哲教授、中国矿业大学周怀春教授、北京邮电大学夏安东教授、中国海洋大学郑荣儿教授分别作大会报告。上海理工大学蔡小舒教授、西北师范大学董晨钟教授分别主持大会报告。中科院安徽光学精密机械研究所 刘文清院士《温室气体光学监测技术进展》环境污染和气候变化是我国生态环境建设的两大关键问题。大气污染气体与温室气体二者同根同源，具有显著的协同性，都涉及到大气成分的变化，但是它们的监测技术原理和仪器构成千变万化，取决于监测对象的浓度和来源。刘文清院士在报告中简要介绍了目前用于在线、现场、地基和天基碳监测技术、成果及应用案例。刘文清院士指出，我国急需补齐温室气体监测能力短板，包括温室气体地面大气及生态碳汇监测、地基及天基遥感监测能力，并加快建立园区、城市、区域、全球不同层面的温室气体监测技术体系。中科院上海技术物理研究所 王建宇院士《深空探测中的激光光谱技术》目前激光诱导击穿／荧光光谱、拉曼光谱、可调谐激光光谱等技术已广泛应用于火星探测中，并且将在后续国际行星探测任务中发挥更大作用。王建宇院士在报告中介绍了深空探测中激光光谱技术取得的一系列进展，比如，中国首次火星探测搭载的 MarSCoDe 已经在火星上获取了宝贵的探测数据，帮助科学家进一步研究火星表面物质成分；中国将在嫦娥七号搭载拉曼光谱仪实现月球表面首次拉曼光谱探测等。王建宇院士指出，中国的行星探测已经走在国际前列，未来将继续进行月球、火星以及小行星探测，采用更多的激光光谱技术手段帮助人类了解行星的形成和地质演化过程。清华大学 王哲教授《中国激光诱导击穿光谱发展现状和展望》王哲教授从基础研究、仪器设备开发、定量分析算法、不同领域应用等方面综述了激光诱导击穿光谱在中国的研究进展，重点介绍了在LIBS精确定量方面的进展，并展望了在国家重大战略目标下LIBS未来的发展潜力和面临的挑战。同时，立足于中国在能源、冶金、化工、农业、文保等多个领域的重大需求，王哲教授展望了LIBS在中国未来发展的机遇和挑战，提出了中国在 LIBS 技术进步和大规模应用的潜在方向。中国矿业大学 周怀春教授《用于燃烧及高温光谱/成像诊断的高精度辐射模型》燃烧等高温辐射对象的光谱／成像诊断是一个越来越受到关注的重要发展方向。周怀春教授研究团队提出了基于蒙特卡洛法的DRESOR法，因其能够获得高方向分辨率辐射强度而成为高温辐射图像分析重要方法之一。同时，该团队进一步提出了辐射计算模型精度的定量评价指标和方法，分别针对蒙特卡洛法和DESOR法，提出了提高其计算精度的方法，特别是证明了改进后的DRESOR法全面优于蒙特卡洛法，为进一步提高燃烧及高温辐射光谱／成像诊断技术的性能奠定了良好基础。北京邮电大学 夏安东教授《复杂分子体系的溶剂化相关的激发态过程的探测和调控》夏安东教授在报告中介绍了课题组长期以来针对复杂分子激发态溶剂化动力学过程复杂且无法直接探测的相关技术和科学问题，发展的多种表征激发态溶剂化动力学的超快光谱技术的原理和方法。他重点介绍采用激发态受激调控（基于受激亏蚀原理）的策略实现了激发态关键中间态的溶剂化过程和关键中间"暗态"的直接探测和表征，激发态溶剂化演化动力学过程中的速率常数和溶剂化相关的结构变化动力学的同时探测等。中国海洋大学 郑荣儿教授《深海 LIBS：何去何从？》随着我国自主研发的深潜器和观测平台技术的发展和进步，如何提升深潜器的作业能力、如何借助于这些平台获得有突破性的科学成果，成为海洋技术领域关注的焦点。郑荣儿教授的报告从“LIBS for Sea or Sea for LIBS ”的讨论出发，对水下 LIBS 探测技术研究和器件研发的历史沿革和发展现状进行介绍。同时，围绕海洋资源探测的战略需求，郑荣儿教授对深海原位LIBS探测技术的未来发展方向和潜在应用“何去何从”进行了探讨。上海理工大学蔡小舒教授 主持大会报告西北师范大学董晨钟教授 主持大会报告此外，本次会议还得到多家仪器企业的支持，并在会议期间分享、展示了他们最新的产品、技术及应用解决方案。展示交流现场

近日必达泰克公司（B&W Tek）的“新型激光器（Cleanlaze™ 系列）在拉曼光谱分析中的应用”，成功地获得了美国专利 (专利号: US 7,245,369 B2), 为拉曼专用激光器的应用提供了新的选择。 新型激光器（Cleanlaze™ 系列）是一种窄带、稳频、低功耗、小体积、结构紧凑的激光激发光源（特别是在近红外波长范围内）。过去这种激发光源依赖于外腔型激光器，其成本和复杂程度往往令使用者望而生畏。B&W Tek在与有关厂商的多年合作过程中，成功发展了数种高性能、高性价比的稳频半导体激光器，并将其应用在拉曼光谱分析中，成功地获得了美国专利。该系列主要有785nm、830nm、980nm及其他客户所需波长。根据不同拉曼光谱分析的需求，我们提供了单模（0.02nm FWHM）及窄带多模（0.25nm FWHM）等不同规格。多模激光器最大可通过光纤输出大于1.2w的功率。单模目前已经可以达到输出100mw的要求。 基于这款Cleanlaze™ 系列激光产品，B&W Tek为广大客户提供了3种仪器系统。 一． 完整的拉曼光谱仪系统MiniRam™ 、MiniRam™ II和i-Raman™ ，其中包括了Cleanlaze™ 系列激光产品 二． 供实验室使用的台式Cleanlaze™ 系列激光激发光源 三． OEM Cleanlaze™ 系列激光模块，其包括TE 致冷控温，电路驱动以及激光光纤输出。 （以上产品均有USB激光输出功率控制模块选配。） 美国必达泰克公司一直致力于激光器和微型光纤光谱仪的研发生产，在激光器和光谱仪的研发生产上有着丰富的经验。目前必达泰克公司在激光器和光谱仪方面已获得多项美国专利，并且还有十几项专利正在审核中。如需要具体信息，可与上海办公室联系，必达泰克光电科技（上海）有限公司，电话021-64515208。我们将竭诚为您服务！