高速中红外仪

近日，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授与黄坤研究员团队在中红外光谱成像方面取得进展，结合非线性上转换成像与可调谐声光滤波技术，有效提升了空间-波长三维图谱信息的采集速度，实现了超灵敏、大视场、高帧率的中红外高光谱视频成像，可为化学瞬态过程分析、生物原位成像检测、医学实时光谱影像及燃烧场快速诊断等应用提供有力支撑。相关研究成果以“Wide-field mid-infrared hyperspectral imaging beyond video rate”为题发表于Nature Communications期刊。华东师范大学为论文的第一完成单位，博士生方迦南为论文第一作者，曾和平教授和黄坤研究员为共同通讯作者。图1 曾和平教授与黄坤研究员团队在Nature Communications 刊发研究成果高光谱成像是将成像技术与光谱技术相结合的多维信息获取手段，可在百个甚至更多谱段对目标进行非侵入式成像，生成包含空间和光谱信息的图谱数据立方。因此，高光谱图像具有“图谱合一”的重要特征，每个像素都对应一组光谱信息，所含的丰富信息能够对样品的化学成分、含量与分布进行测定与表征。特别地，中红外波段位于分子的指纹光谱区，包含许多官能团的吸收峰，实现该波段的高光谱成像能够对待测目标进行无标记精确识别。因此，中红外高光谱成像技术已被广泛应用于痕量分析、环境监测、生物医药、材料科学等领域。图2 中红外高速高光谱成像原理概念图然而，兼具多谱段与大画幅的红外高光谱成像系统长期以来局限于观测静态样品或低速运动场景，难以用于快速目标测量或动态过程捕捉。一方面，高光谱成像所生成的图谱数据提供了丰富的目标信息，有助于准确分析与识别样品；另一方面，庞大的数据采集量极大限制了高光谱成像速率。例如，传统摆扫式和推扫式高光谱成像系统主要借助光栅、棱镜等器件实现信号色散分光，在空间信息获取上往往需要依赖点扫描或线扫描来实现二维图像覆盖。为了克服冗长的机械扫描，全幅式光谱成像技术应运而生，其采用可调谐窄带光源（如光参量振荡器、量子级联激光器）或波长可调滤波器（如声光、液晶滤波器）进行光谱扫描，有效提升了多像素图像的采集效率。即便如此，中红外高光谱成像速度仍很大程度上受限于该波段焦平面探测阵列的工作帧频（尤其对于大面阵多像素相机），单色光谱图像采集帧率的典型值为50 Hz @ 512×512像素。相应地，采集百个波长通道以上的高光谱成像往往需要数秒甚至更长时间，距离可实时观测的视频帧率还有量级上的差距。当前，实现大视场、多波段、高帧频的中红外高光谱成像仍颇具挑战，需要同时实现高速光谱扫描与高速图像采集。图3 中红外高速高光谱成像装置图为此，研究团队创新结合非线性广角成像技术与高速声光滤波技术，能够同时提升红外图像采集速率与红外光谱切换速率，克服了传统方案在图谱信息获取上的短板，实现了高达百赫兹的三维图谱刷新率，在同等谱段数与像素规模下，比此前记录提升了至少两个数量级。具体地，研究人员采用特殊设计的啁啾极化铌酸锂晶体，实现宽波段非线性光学和频，将超连续谱中红外信号一次性转换至可见光波段。该过程具有大视场空间映射和高保真度光谱转换的特点，可在空间和光谱维度上保留完整的目标图谱信息。为了实现高速率、高精度的波长调控，研究人员采用声光可调滤波技术，获得了微秒级的波长切换速度与纳米级的窄带滤波带宽。滤波后的单色图像由高性能硅基相机捕获，规避了现有红外焦平面探测阵列在灵敏度、像素数、帧率等方面的不足，从而实现大视场、多像素、高帧频的红外图像采集。图4 高帧频中红外高光谱视频成像（A）实验测定的苯与乙醇红外吸收光谱。（B）每个高光谱数据立方包含100个精细谱段，单色图像拍摄时间仅需100 μs。(C-D) 选取不同的光谱通道，可以方便区分显示不同物质成分。（E）对两种液体吸收峰对应的单色图进行RGB色彩合成，可以清晰展示不同介质扩散与融合的动态过程。实验中，所搭建的高光谱成像系统工作波长为2.4-4.1 μm，涵盖多种CH/OH化学键的红外伸缩与振动吸收谱线，是有机物材料鉴别的重要谱段。为了展示高光谱成像在物质鉴别与动态场景中的应用，研究人员选用了乙醇和苯两种化学样品，他们在肉眼下观察均为无色透明，而通过高光谱成像可测量得到迥异红外特征光谱（图4A），利用独特的分子选择性即可实现样品成分的有效甄别。在高光谱三维数据采集中，单波长大视场成像（近百万像素画幅）的积分时间仅为100 μs，获取100个谱段的图谱立方数据则仅需10 ms（图4B），从而实现100 Hz水平的大视场高光谱影像。与传统机械式波长调谐方式不同，声光可调滤波器不受机械惯性限制，可对光谱进行快速动态调控，实现连续不间断的循环波长扫描，为实时光谱视频成像提供了可能。如图4C-4E所示，可根据样品吸收光谱特征，选取多幅单色灰度图像进行RGB填色合成，实现对样品化学差异与浓度分布更直观的可视化。值得一提的是，所发展的上转换光谱成像技术得益于非线性光学混频过程中所需的相位匹配条件，使得不同波长的单色上转换图像具有不同的空间缩放因子，从而形成波长-空间耦合的独特成像效果，结合特定信息编码和计算成像算法，可以从单幅灰度图像恢复出三维图谱信息，进而发展出单发快照式红外高光谱成像，为实现超高速光谱摄影提供了有效途径。此外，该技术可以扩展到长波红外或太赫兹波段，以满足该谱段对于高速光谱成像的迫切需求，可为材料、化学、生物、医学等领域提供具有吸引力的光谱影像分析手段。近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在中红外多维成像领域开展了系列创新研究，先后发展了中红外非线性广角成像 [Nature Comm. 13, 1077 (2022)]、中红外单光子单像素成像[Nature Comm. 14, 1073 (2023)]、以及中红外单光子三维成像 [Light Sci. Appl. 12, 144 (2023)]等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市、重庆市与华东师大的资助。论文链接：https://doi.org/10 . 1038/s41467-024-46274-z

相信补过牙齿的小伙伴们都知道，钻头在嘴里磨牙的同时还会不断洒水，那么你知道这是为什么吗？那是因为钻头是以每秒几十万甚至上百万的转速运行，这样的摩擦会导致温度急速上升，牙齿难以承受。今天，小菲就来分享一个研究人员使用FLIR高速红外热成像仪研究钻牙技术，通过了解导致热损伤的条件，找到钻牙过程中水冷却的临界点。佩戴牙冠的条件目前，最美观的牙齿修复体是基于氧化锆或氧化铝的修复体，不带金属基底结构。为了满足必要的阻力和美学的双重要求，牙冠的齿间修复需要去除硬牙组织。在磨牙的过程中，需要在牙钻上使用钻头或特定的铰刀。由于牙钻的快速旋转，可能会导致牙齿温度升高到危险的水平。人们普遍认为，高于56至60°C的温度对骨组织就会有害，因为它们会导致硬组织蛋白变性。众所周知，牙根表面温度为47°C或以上（比正常体温高10°C左右），可能会对周围组织，比如牙骨质、牙周膜和牙槽骨等造成热损伤。在本次实验中，他们需要准备约2毫米的牙齿组织，由于钻孔可能产生高温并导致牙髓损伤（特别是在填充量较大的牙齿中），许多医生建议将根管治疗和桩核作为重建治疗的一阶段。在准备一个或多个牙壁时，确定使用桩核需满足以下条件：★ 咬合平面的平衡；★ 美学改善（矫正大部分突出或错位的牙齿）★ 当牙齿空隙过大，需要做牙冠时，根管治疗后的牙根需要提供足够的固位力用于固定义齿修复。实验前的工具与条件准备为了让实验得到最准确的数据，需要做以下准备：1、热测量系统准备：★ 一台FLIR高速红外热像仪；★ 带特写附件的13mm镜头；★ FLIR专业分析软件。2、测量条件设定：★ 序列帧速率：85 f/s；★ 热图像分辨率：640×512像素；★ 发射率：ε=0.94；★ 物体与热像仪之间的距离：11厘米。3、在测试过程中，使用了一台微型发动机，其转速控制能力在1000到20000转/分之间。在测试工作中使用了以下转速：1000、2000和5000rpm。使用的是NSK手机。因为现有的微型发动机没有自己的水冷系统，所以水是用针头从注射器中注入的，室温为初始温度。4、使用三种类型的钻头，对应3种预制桩核系统：★ RadixAnker系统是一种圆柱形钻头；★ Olident系统是一种锥形钻头；★ OptiPost系统是一种阶梯形钻头。根据制造商的建议，准备工作在与临床条件相似的条件下进行，即按顺序进行：先导钻，加宽钻和最终形状钻。模拟口腔中治疗的过程在本次实验中，准备了60颗单根前磨牙（性别、年龄和拔牙原因均不详）。据文献可知，单根牙被认为是人类恒牙中尺寸和形状变化最小的牙齿。提取后直接在5%次氯酸钠溶液中保存7天。检测前，将样品机械清洗并放入唾液溶液中24小时。然后，利用水冷-空气冷却的涡轮钻机进入齿腔，并通过进一步钻孔扩大进入范围。根据牙冠向下技术，使用Densply-Mailefer手动和旋转器械（轮廓0.2”）对牙齿进行牙髓治疗。在实验台上钻孔时牙齿的热图像根管加宽至35(绿色)，距离根尖孔约1mm(左侧)。在手术过程中，用2.5%的洗必泰溶液冲洗根管。机械准备后，用蒸馏水冲洗根管，然后用纸尖排干。用这种方法制备的根管用牙胶填充，并使用侧向冷凝法进行密封。样品放在一个特殊的容器中，以满足特定要求：★ 与牙齿直接接触的材料应具有较低的热渗透性，且不会从样品中收集热量；★ 测试装置应提供红外热像仪沿整个长度进入牙根的视野，不覆盖其任何部分；★ 不干扰红外热像仪的拍摄；★ 保持样品稳定；★ 不应施加任何可能导致试样表面断裂的压碎力。作为牙齿缝隙准备期间温度测量的一部分，考虑了水冷条件。将牙根部分隔离，使其不与冷却因子接触，冷却仅影响准备位置。这是为了代表临床条件，在这种情况下，水冷却只发生在牙齿的冠状面。根部与冠部分离，用弹性箔紧贴牙齿解剖颈部。左：在没有冷却的情况下钻孔时牙齿的热图像 右图：温度图左图：水冷钻孔过程中牙齿的热图像 右图：温度图下图显示了从牙根尖到颈部的温度分布。水冷作用在牙颈部位最为明显。在这个区域，温度非常接近初始温度读数。牙根表面的温度对应于钻头在牙根管中达到的深度。根尖周围组织的温度几乎没有升高。沿齿根的温度分-无冷却的OptiPost系统沿齿根的温度分布–带冷却的OptiPost系统沿齿根的温度分布-无冷却的Olident系统沿齿根的温度分布-带冷却的Olident系统1000、2000、5000转/分钟无冷却和有冷却钻孔的平均温度升高。以1000、2000、5000转/分的速度和两种尺寸的钻机钻孔时的平均温度升高确定牙齿缝隙准备期间的条件对于实现长效填充至关重要。使用FLIR高速红外热像仪提供的高分辨率和高速热成像系统，可以根据牙钻的转速、类型和冷却类型评估温度的增加和分布。如今新一代

众所周知红外热像仪可以将温度转化成可视图片但除此之外FLIR高速高清红外热像仪捕捉到的某些瞬间还非常炫酷精彩一起来瞧瞧吧~1高速的特斯拉线圈REC00:40“特斯拉线圈是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压，超大特斯拉线圈放电瞬间在FLIR热像仪的镜头下竟然美成这样，你被震撼到了吗？”2飞速的子-弹REC00:35“使用FLIR高速高清热像仪，您可以轻松捕捉飞行中的子-弹，当它击中水瓶时，飞散水珠的细微温度变化也能看清哦~”3归林的鸟群REC红外世界有它温柔的一面，也有炫酷的一面你更喜欢哪一面呢？或者你看到了它的另一面

p style=" margin: 0px 16px 15px 0px background: white text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 复工在即！2月8日、9日，全国多地区将迎返程高峰。为防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情，多地区在高速公路省界设置查控点，对途经车辆“逢车必查、逢人必测”，红外测温仪测体温便是其中检测的重要一项。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 450px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/3c1a8e99-84cc-46f7-8aef-19e31f8ee922.jpg" title=" 测温.jpg" alt=" 测温.jpg" width=" 450" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 0px 16px 15px 0px background: white text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " 图中为长春和江苏高速查控点人体测温 /span /p p style=" text-indent: 2em " 湖南省计量检测研究院院长张遥奇在近日接受记者采访时表示，人体红外测温仪在一定的环境温度才能正常工作。 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 通常在低于16℃的环境温度下测量体温，数据会出现较大偏差，甚至无法显示，从测量原理上讲，属于正常现象。 /span /strong 他建议在无强对流、无强辐射、非高湿、温度相对恒定，且符合测温仪声明环境温度的场所进行测量为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " 但当下全国室外温度普遍远低于16℃，这就难免出现人体红外测温仪“失灵”的情况。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=111E9EB92FF834269C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 【一线声音】 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 太冷！执法人员暖宝宝都留给测温仪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong 需要更多低温下可用的测温仪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 江苏省交通综合执法局宁连支队一大队大队长陈建真与19名队员一起，自1月29日凌晨起，就24小时轮班值守在宁洛高速的苏皖省界上。不少执法队员手上贴着暖宝宝。“不是为了取暖，这是用来焐测温仪的，温度低了测温仪就失灵。”还有些现场的执法人员直接将测温仪焐在自己怀里。记者试了试，发现低温确实给测温带来了困扰，仪器失灵的状态下，记者量出的体温只有20多度。 /p p style=" text-indent: 2em " “ strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 我们现场最紧缺的，就是能在低温环境下使用的测温仪 /span /strong 。”现场执法人员对记者说。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7A430EDDB25A10B09C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" margin: 12px 16px 10px 0px text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 专家科普： /strong /span strong 只要有合格的红外体温计就能随时随地测准吗？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 新型冠状感染的肺炎疫情牵动着每一个人的心，测温成为普通大众自我防护的手段之一。红外、水银、额温、耳温等测温设备都在各显神通。如何正确使用测温设备？如何使用适用范围最广的红外体温计？“特殊时刻更需要不恐不慌科学防疫”，广东省计量科学研究院热工室主任、计量高级工程师徐标和广东省计量科学研究院热工室检定员中国科学院工程热物理博士刘培近期做了科普。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 只要有合格的红外体温计就能随时随地测准吗？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 影响红外体温计精度的因素较多，主要包括环境温度、被测表面性质、辐射污染等。使用红外体温计应遵循以下要求： /p p style=" text-indent: 2em " 1. 体温计要按照仪器说明书要求正确设置，注意要设在体温模式。 /p p style=" text-indent: 2em " 2. 保证体温计的光学系统部分清洁，无灰尘、水汽等影响，被测人额头和耳道无汗水、毛发、灰尘、帽子等杂物遮挡。 /p p style=" text-indent: 2em " 3. 建议在温度相对恒定，且高于16.0℃以上的场所进行测量，量前将体温计放置测试环境中5分钟以上，使其自身温度与环境温度一致，一般建议将测量地点设为室内，并保持室内温度在16℃以上。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 测量环境无法满足怎么办？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在高速路口，排队等候测温时，建议车内人员应至少提前（5~10）分钟开车窗，人体与外界环境温度保持热平衡后再测量为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " 如被测人员由于长期佩戴过于严密的口罩，呼吸不畅，面部红胀，此时测量数据也会存在一定误差，稍微平复再测哦。 /p p style=" text-indent: 2em " 如被测对象的情绪过于悲伤、兴奋等，会导致测量数据出现误差，所以保持平静、淡定。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " strong span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) " 了解更多红外体温检测仪品牌、选型及参数信息请点击仪器信息网 /span /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1763.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " white-space:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px " 红外热成像 /span /strong /a strong style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " white-space:=" " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1763.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " 仪仪器专场 /a & nbsp /span /strong span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " 及 /span span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " text-decoration-line:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/159.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: none " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 红外测温仪专场 /strong /a /strong /span span style=" color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " 。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 附： /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 450px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/9db71e06-1fc9-43ef-9a4f-c1620c6bc6dc.jpg" title=" 测温仪.jpg" alt=" 测温仪.jpg" width=" 450" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 什么是人体红外测温仪？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外测温仪（简称红外体温计）是将被测人体表面发射的红外辐射能量通过光学系统汇聚到红外接收元件上，使之产生一个电信号，经处理后转换成温度值并显示。主要分为手持式（包括红外额温计、红外耳温计）、固定式（红外筛检仪）等两种。红外体温计广泛应用在机场、地铁站、高速路口等主要交通要道，在当前防控新型肺炎的战斗中，发挥了预防筛查的关键作用。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp strong 红外体温计的差别是什么？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外体温计区别于传统体温计最大特点就是非接触式测温，这种使用方式测量速度快，效率高，减少了不同个体之间的交叉传染的机会，就红外体温计测量准确度排序而言： /p p style=" text-indent: 2em " 红外耳温计 红外额温计 红外筛检仪 /p p style=" text-indent: 2em " 红外筛检仪和红外额温计可以用于人体温度的初筛，红外耳温计可用于体温异常的个体的复查。 /p p style=" text-indent: 2em " 红外体温计属于综合性仪器，随着环境的变化、时间的推移，其内部电子元件、光学器件的性能会发生衰减或老化，影响测量精度。因此需定期依据我国现有JJF 1107《测量人体温度的红外温度计校准规范》等技术规范到就近法定计量技术机构进行校准。如校准发现测量仪数据误差较大、测量重复性差、性能不稳定的，则建议停用。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 各类红外体温计的操作方法： /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外筛检仪固定放置于人员通道上方，可对通过通道的人员快速的体温检测，并对体温异常者报警提示。 /p p style=" text-indent: 2em " 手持式红外额温计测量体温，将额温计对准额头正中心（眉心上方并保持垂直），测量部位不能有毛发、汗水、帽子等遮挡，同时请确定测量距离，一般为（1~3）cm。为确保测量准确，建议测量3次取平均值。 /p p style=" text-indent: 2em " 手持式红外耳温计测量体温时，请将耳温计探头（带耳套）插入耳道，测量人体温度。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 如何科学对待测量数据？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外筛检仪和红外额温计主要应用在人口流动较大的机场、车站等交通要道，流动式测量人体温度。 /p p style=" text-indent: 2em " 其最大允许误差为：额温计± 0.3℃，耳温计± 0.2℃，筛检仪± 0.4℃ /p p style=" text-indent: 2em " 测量数据仅用于初步筛查人体温度异常者，不能作为医学诊断数据。 /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外耳温计测量人体耳部鼓膜温度，不易受环境的影响，其测量精度较高，稳定性较好，可用于对体温异常者的复查。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp /p p br/ /p

高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBₙn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有抑制作用。近期，由中国科学院半导体研究所、昆明物理研究所、中国科学院大学和陆装驻重庆军代局驻昆明地区第一军代室组成的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为贾春阳，通讯作者为赵俊总工程师和张逸韵研究员。本工作制备了不同直径的nBn和pBn结构的中波InAsSb/AlAsSb红外接地-信号-接地（GSG）探测器。对制备的探测器进行了变温暗电流特性，结电容特性和室温射频响应特性的表征。材料生长、器件制备和测试通过固态源分子束外延装置在2英寸的n型Te-GaSb衬底上外延生长nBn和pBn器件。势垒型器件的生长过程如下所示：先在衬底上生长GaSb缓冲层来平整表面以及减少应力和位错，接着生长重掺杂（10¹⁸ cm⁻³）n型InAsSb接触层，然后生长2.5 μm厚的非故意掺杂（10¹⁵ cm⁻³）InAsSb体材料吸收层。之后生长了150 nm厚的AlAsSb/AlSb数字合金电子势垒层，通过插入超薄的AlSb层实现了吸收区和势垒层的价带偏移的显著减少，有助于空穴向接触电极的传输，同时有效阻止电子以减小暗电流。最后分别生长300 nm厚的重掺杂（10¹⁸ cm⁻³）n型InAsSb和p型GaSb接触层用于形成nBn和pBn器件结构。其中，Si和Be分别被用作n型和p型掺杂源。生长后，通过原子力显微镜（D3100，Veeco，USA）和高分辨X射线衍射仪（Bede D1，United Kingdom）对晶片进行表征以确保获得高质量的材料质量。通过激光划片将2英寸的外延片划裂为1×1 cm²的样片。样片经过标准工艺处理，包括台面定义、钝化和金属蒸镀工艺，制成直径从10 μm到100 μm的圆形台面单管探测器。台面定义工艺包括通过电感耦合等离子体（ICP）和柠檬酸基混合溶液进行的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺，以去除器件侧壁上的离子诱导损伤和表面态。器件的金属电极需要与射频探针进行耦合来测试器件的射频响应特性，因此包括三个电极分别为Ground（接地）、Signal（信号）和Ground，其中两个Ground电极相连，与下接触层形成欧姆接触，Signal电极与上接触层形成欧姆接触，如图1（c）和（f）所示。通过低温探针台和半导体参数分析仪（Keithley 4200，America）测试器件77 K-300 K范围的电学特性。器件的光学响应特性在之前的工作中介绍过，在300 K下光电探测器截止波长约为4.8 μm，与InAsSb吸收层的带隙一致。在300 K和反向偏置为450 mV时，饱和量子效率在55%-60%。通过探针台和频率响应范围10 MHz-67 GHz的矢量网络分析仪（Keysight PNA-XN5247B，America）对器件进行射频响应特性测试。结果与讨论材料质量表征图1（a）和（d）的X射线衍射谱结果显示，从左到右的谱线峰分别对应于InAsSb吸收层和GaSb缓冲层/衬底。其中，nBn和pBn外延片的InAsSb吸收区的峰值分别出现在60.69度和60.67度，GaSb衬底的峰值则出现在60.72度。因此，InAsSb吸收层与GaSb 衬底的晶格失配分别为-108 acsec和-180 acsec，符合预期，表明nBn和pBn器件的InAsSb吸收区和GaSb衬底几乎是晶格匹配的生长条件。因此，nBn和pBn外延片都具有良好的材料质量。原子力显微镜扫描的结果在图1的（b）和（e）中，显示出生长后的nBn和pBn外延片具有良好的表面形貌。在一个5×5 μm²的区域内，nBn和pBn外延片的均方根粗糙度分别为1.7 Å和2.1 Å。图1 （a）和（a）分别为nBn和pBn外延片的X射线衍射谱；（b）和（e）分别为nBn和pBn外延片的原子力显微扫描图；（c）和（f）分别为制备的圆形GSG探测器的光学照片和扫描电子照片器件的变温暗电流特性图2（a）显示了器件直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片的温度依赖暗电流密度-电压曲线，通过在连接到Keithley 4200半导体参数分析仪的低温探针台上进行测量。图2（b）显示了件直径90 μm的nBn和pBn探测器在77 K-300 K下的微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线，温度下降的梯度（STEP）为25 K。图2（c）显示了在400 mV反向偏压下，nBn和pBn探测器表现出的从77 K到300 K的R₀A与温度倒数（1000/T）之间的关系，温度变化的梯度（STEP）为25 K。图2 从77K到300K温度下直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片（a）暗电流密度-电压曲线；（b）微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线；（c）R₀A随温度倒数变化曲线器件暗电流的尺寸效应由于势垒型红外探测器对于体内暗电流可以起到较好的抑制作用，因此研究人员关注与台面周长和面积有关的表面泄露暗电流，进一步抑制表面漏电流可以进一步提高探测器的工作性能。图3（a）显示了从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温工作的暗电流密度和电压关系，尺寸变化的梯度（STEP）为10 μm。图3（b）显示从20 μm-100 μm的nBn和pBn探测器的微分电阻和台面面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线。图3（d）中pBn器件的相对平缓的拟合曲线说明了具有较高的侧壁电阻率，根据斜率的倒数计算出约为1.7×10⁴ Ωcm。图3 从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温下的（a）暗电流密度和电压变化曲线和（b）R₀A随反向偏压的变化曲线；（c）在400 mV反偏时，pBn和nBn器件R₀A随台面直径的变化；（d）（R₀A）⁻¹与周长对面积（P/A）变化曲线器件的结电容图4（a）显示了使用Keithley 4200 CV模块在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线，器件直径从20 μm到100 μm按照10 μm梯度（STEP）变化。对于势垒层完全耗尽的pBn探测器，预期器件电容将由AlAsSb/AlSb势垒层电容和InAsSb吸收区耗尽层电容的串联组合给出，其中包括势垒层和上接触层侧的InAsSb耗尽区。图4 （a）在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线；（b）反偏400 mV下结电容与台面直径的变化曲线。器件的射频响应特性通过Keysight PNA-X N5247B矢量网络分析仪、探针台和飞秒激光光源，在室温和0-3 V反向偏压下，对不同尺寸的nBn和pBn探测器在10 MHz至67 GHz之间进行了射频响应特性测试。根据图5推算出在3V反向偏压下的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的圆形nBn和pBn红外探测器的3 dB截止频率（f3dB）。势垒型探测器内部载流子输运过程类似光电导探测器，表面载流子寿命对响应速度会产生影响。图5 在300 K下施加-3V偏压的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的nBn和pBn探测器的归一化频率响应图图6 不同尺寸的nBn和pBn探测器（a）3 dB截止频率随反向偏压变化曲线；（b）在3 V反向偏压下的3 dB截止频率随台面直径变化曲线图6（a）展示了对不同尺寸的nBn和pBn探测器，在0-3 V反向偏压范围内的3 dB截止频率的结果。随着反向偏压的增大，不同尺寸的器件的3 dB带宽也随之增大。因此，在图6（a）中观察到在低反向偏压下nBn和pBn器件的响应较慢，nBn探测器的截止频率落在60 MHz-320 MHz之间而pBn探测器的截止频率落在70 MHz-750 MHz之间；随着施加偏压的增加，截止频率增加，nBn和pBn器件最高可以达到反向偏压3V下的2.02 GHz和2.62 GHz。pBn器件的响应速度相较于nBn器件提升了约29.7%。结论通过分子束外延法在锑化镓衬底上生长了两种势垒型结构nBn和pBn的InAsSb/AlAsSb/AlSb基中波红外光探测器，经过台面定义、工艺钝化工艺和金属蒸镀工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG探测器。XRD和AFM的结果表示两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。探测器的暗电流测试结果表明，在室温和反向偏压400 mV工作时，直径90 μm的pBn器件相较于nBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm²，说明了该器件在室温非制冷环境下表现出低噪声。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明，pBn器件的表面电阻率约为1.7×10⁴ Ωcm，对照的nBn器件的表面电阻率为3.1×10³ Ωcm，而pBn和nBn的R₀A体积项的贡献分别为16.60 Ωcm²和5.27 Ωcm²。探测器的电容测试结果表明，可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区，nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明，直径90 μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz，对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz，相比提升了约29.7%。初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光探测器，对室温中波高速红外探测器及光通讯模块提供技术路线参考。论文链接：http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023157

华东师大曾和平教授与黄坤研究员课题组在中红外高速光谱探测方面取得重要进展，发展了宽波段、超灵敏、高帧频的中红外上转换光谱测量技术，其具有逼近量子极限的单光子探测灵敏度和近百万帧每秒的光谱刷新率，可为燃烧场分析、高通量分选和化学反应跟踪等应用所需的高速灵敏红外光谱测量提供支撑。相关成果以《High-Speed Mid-Infrared Single-Photon Upconversion Spectrometer》为题于2023年5月9日在 Laser & Photonics Reviews 在线发表。中红外波段包含众多分子振转能级跃迁的特征谱线，是分子的“指纹”光谱区。高灵敏、高速率的中红外光谱技术在天文观测、药物合成和环境监测等诸多应用中具有重要应用。然而，传统中红外光谱仪的性能往往受到探测器灵敏度及宽带光源亮度的限制。长期以来，实现高信噪比的中红外高速光谱测量，一直都是红外光谱领域的研究热点。近年来，频率上转换技术为红外灵敏探测提供了一种有效方案。该技术通过非线性过程将中红外波段转换到可见光或近红外波段，进而利用高性能硅基探测器实现信号的灵敏捕获。当前，实现宽带光谱范围内的高转换效率与低背景噪声仍颇具挑战。迄今，单光子水平的超灵敏中红外光谱测量仍局限在较窄的光谱范围内，单次测量谱带一般仅为数十纳米。此外，基于热辐射或参量荧光作为照明源的上转换光谱仪，其较低的光谱亮度使得光谱探测速率受限。因此，实现宽波段、超灵敏、高帧频的中红外上转换光谱探测仍具挑战，亟需发展高亮度中红外光源、高效率频率转换和低噪声光子探测等关键技术。图2：宽波段中红外单光子上转换光谱仪示意图为此，研究团队构建了具有单光子探测灵敏度和亚兆赫兹刷新率的宽带中红外上转换光谱仪（图2）。在中红外光源制备方面，利用氮化硅（Si3N4）光子波导制备出覆盖1.5-4.2 μm的宽光谱中红外超连续谱光源，相对传统热辐射光源具有更好方向性、更优光束质量以及更高光谱亮度，且通过波导结构色散调控与泵浦光场时频控制，可以实现光谱覆盖范围以及光谱平坦度等参数的定制与优化（图3）。此外，相对于基于固态光学参量振荡器的中红外制备方式，基于光学波导集成的超连续谱源可以直接兼容光纤激光，为发展高集成、高稳定的中红外宽带相干光源获取提供了有效途径，有助于提升后续光谱测量的信噪比与刷新率。图3：基于氮化硅光子波导的中红外超连续谱产生，光谱覆盖范围1.5-4.2 μm在中红外光谱探测方面，研究人员发展了同步脉冲泵浦的非线性频率上转换探测技术，通过制备与红外信号光子时域高精度同步的泵浦脉冲，在啁啾性极化铌酸锂非线性晶体中实现了1700 nm超宽带的中红外高效转换，然后借助高性能可见光/近红外分光与探测器件，实现了高分辨、高灵敏的中红外光谱测量（图4）。为了进一步压制参量荧光噪声与环境背景噪声，研究人员结合高效空间滤波与光谱滤波技术，获得了高达210 dB的噪声抑制比，利用硅基EMCCD最终获得了0.2光子/纳米/脉冲的超灵敏度中红外光谱，光谱分辨率为5 cm−1。进一步地，得益于高亮度的宽带中红外源、高效率的频率转换以及高抑制比的噪声滤波性能，研究者利用高性能硅基CMOS相机实现了高达212,500帧的光谱采集速率，比此前相关报道在相同信噪比下提高了至少一个数量级。图4：宽波段中红外上转换光谱，探测灵敏度达0.2光子/纳米/脉冲值得一提的是，所发展的中红外光谱仪利用硅基探测阵列，能够在室温条件下工作，有助于其在实际应用中的稳定运行。在未来工作中，可将直波导换成双芯氮化硅波导，从而产生更加平坦的中红外超连续谱；通过优化频率转换泵浦脉冲的光谱宽度，利用啁啾脉冲非线性上转换技术，可以进一步提升系统的光谱分辨率；同时，将面阵列COMS相机换成线阵列，有望将光谱采集速率提高到MHz以上。该光谱仪具备的宽带光谱覆盖、单光子灵敏度和　兆赫兹刷新率等性能可为燃烧场分析、高通量分选和反应跟踪等领域的红外瞬态光谱测量提供有力支撑。本项成果得到了上海大学郭海润教授团队的支持，论文第一作者为博士研究生郑婷婷，通讯作者为黄坤研究员与郭海润教授。近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外光子非线性测控方面开展了系列创新研究，先后发展了中红外单光子上转换成像技术、中红外非线性广角成像技术、中红外单光子单像素成像等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市科委、重庆市科技局与华东师大的资助。

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相信很多菲粉们都知道，使用热电偶或点温仪测得的热量并不能完全反映设备的热属性。传统的测量方法无法提供能全面描绘高速热应用的分辨率与速度。但是，红外热像仪能捕获数千个高速热测量值，精确显示热源与扩散趋势。选择合适的红外热像仪，您可以搜集到可靠的测量值、生成具有说服力的报告，为研究工作提供可靠的数据。01红外热像仪的类型目前，红外热像仪大体可分为两类：一类是高性能制冷型光子计数红外热像仪，另一类是经济实惠的非制冷型微测热辐射计红外热像仪。现今市面上的大多数制冷型热像仪采用锑化铟(InSb)探测器。制冷型红外热像仪通过对特定波段（通常为介于3-5μm的中波红外波段）内能量的光子计数进行工作。光子撞击像素，转化成电子并储存在积分电容器中。像素点以电子的方式，通过断开或短路积分电容器来控制快门。根据不同的热像仪型号，FLIR锑化铟热像仪扫描-20至350?C物体的积分时间为6ms-50μs。这些极短的积分时间为定格画面、精确测量每个快速变化的瞬间提供了可能性。与制冷型热像仪相比，非制冷型热像仪成本更低、质量更轻、功耗更小。非制冷热像仪像素点采用特定材料制成，其电阻可随温度的变化发生明显变化。常见材料为：氧化钒或非晶硅。当热能聚焦于像素点时，像素点会随之升温或冷却。因像素点的电阻随着温度的变化而变化，其大小可测量，能通过校准操作映射回目标温度。由于像素点有限定质量，因此它们有相应的热时间常数。现今基于微测辐射热计热像仪，其时间常数一般为8-12ms。但这并不意味着像素点能在8-12ms内立即响应，并提供精确结果！一般经验是：处理跃阶输入信号的一阶系统达到稳定状态的所需的时间是时间常数的5倍。02时间常数和思维实验为了探讨微测辐射热计探测器的响应时间，我们来打一个有趣的比方，假想有两桶水：一桶是装满已搅拌均匀的0℃冰水，另一桶是100?C快速沸腾的沸水。让微测辐射热计探测器先对准冰水，然后瞬间切换到沸水(100?C的跃阶输入)，记录这一过程的测温结果。如果我们将10ms的热时间常数转换成一半时间以便于计算，我们得到的值大约为7ms。我们来看微测辐射热计探测器红的报告结果，在7ms(即一个减半时间)时温度为50?C，2个减半时间时温度为75?C，3减个半时间时温度为87.5?C等。如果我们尝试以100帧/秒或在10ms时读出温度，结果会怎样？热像仪的读数为63?C，产生了37?C的误差。热像仪会精确报告像素点的温度，但是像素点尚未达到正检测的场景的温度。一般说来，如果将非制冷型微测热辐射计的帧频设置为30帧/秒以上时，结果毫无意义！03真实数据案例一：我们来讨论一下打印过程，此过程需要将打印纸加热至60?C。打印纸绕着显影辊输出的速率为127厘米/秒，且在横向、纵向温度必须均匀。使用制冷型光子计数热像仪与非制冷型微测热辐射计热像仪捕捉每边的数据。上图表明，两类热像仪所获得的数据明显不同。微测热辐射计热像仪获得的数据沿着长度方向表现出大而相对稳定的突起。而光子计数热像仪的数据随着时间的推移，温度明显有所不同。制冷型热像仪表明，经过加热的显影辊组件在转动的一周时，由于与纸张接触，温度会有所降低。继电器式控制器感应到降温后，会全幅开启加热控制器。当显影辊加热至预设温度后，控制器会关闭加热过程，由此反复进行。一幅图像足以帮助研发工程师确认两项事宜：检测产品需要一台光子计数热像仪；如需获得理想的设计目标，需要在加热的显影辊上加装PID系统，而不是简单的继电器式控制器。案例二：现在来看第2个例子，我们观察快速旋转风扇的叶片，为了精确测量叶片的温度，我们尝试获得叶片的定格画面。如你所料，如果没有足够快的曝光时间，拍摄的图像将会很模糊。实际上，为了获得真实的温度读数，我们又不能让叶片停止转动。为了精确测量叶片表面与加热线圈的温度，注意制冷型热像仪的快速积分时间如何获得叶片的定格画面。与之相反的是，因叶片转速过快，非制冷型红外热像仪无法记录叶片表面与加热线圈的温度。而且线圈被旋转叶片所遮挡，所测的温度将会偏低。案例三：为了进一步说明问题，来看一例：测量直升机螺旋桨的热效应。螺旋桨与空气之间产生的摩擦会沿着螺旋桨形成一定的热梯度，越靠近叶片尖，温度越高。使用非制冷微测热辐射计热像仪，无法有效的定格目标，不能准确地描述和测量真实的温度。04选择最适合的工具如你所见，在工作中选择正确的热像仪十分重要。如果选择的热像仪响应时间较慢，然后又使用高帧频来获取读数，那么得到的数据可能是无效的。一般而言，非制冷红外热像仪的帧频可达50帧/秒。当对快速热瞬变事件检测或对帧频有一定要求时，选择通常是性能较高的制冷型光子计数热像仪。然而，当不需要高帧频时，非制冷型红外探测器热像仪自然是实惠之选。为满足客户的热成像需求，FLIR提供各种制冷型锑化铟和碲镉汞热像仪，如：A6700sc，A6750sc，X6520/30/70sc，X6900sc，X8500sc，以及系列广泛的非制冷型微测辐射热计热像仪，如：T650sc。

在很多研究实验中，都需要对设备进行热点监控，因此Teledyne FLIR高速热像仪越来越受到瞩目。今天，小菲就来说一个Teledyne FLIR 高速热像仪在进行电池滥用测试中应用的案例。选择Teledyne FLIR的原因位于印第安纳州纽伯里的电池创新中心 (BIC) ，是一家合作性非营利机构，专注于为商业和国防客户提供安全、可靠和轻量化电池的快速开发、测试、验证和商业化的服务。其部分测试过程包括各种滥用测试，将电池暴露于最恶劣的情况，以确定并解决由此产生的安全问题。近些年，我们对电池的需求急剧增加，为了满足这一需求，电池的型号在不断增加，使其性能和安全性的验证变得越来越重要。“电池的测试至关重要”，BIC 总裁兼首席执行官 (CEO) Ben Wrightsman 说。“在进行测试时，我们希望收集尽可能多的数据，并且我们希望能够确信我们的数据是准确的，”BIC项目总监Ashley Gordon解释说。为了从这些测试中收集尽可能多的数据，BIC选用了Teledyne FLIR 高速热像仪，它可显示用其他技术无法捕捉的热成像细节。在电池的使用过程中，事故是难免的，而在事故发生时，一定要知道电池会有什么反应，比方说如果电池着火，引起周围材料着火的速度有多快，可能性有多大。“我们模拟最坏的情况以收集数据，然后就知道预期会发生什么情况，”Gordon 说。BIC在2020年年底购入的FLIR高速热成像仪已成为其收集数据的关键。传统热电偶的局限性“在我们拥有热成像仪之前，主要采用体积较大的热电偶和更普通的红外 (IR) 设备，”BIC 研究总监 James Fleetwood 博士说。热电偶是一种由两根不同的导线组成的廉价温度传感器，常用于工业领域的温度测试。然而，它们也存在许多局限，特别是对于在BIC进行的电池测试。热电偶的主要缺点是一次只能测量一个点。“如果我只使用热电偶，得到的是接触点的温度读数。这意味着只有热电偶所在位置的读数，”BIC实验室技术员Rodney Kidd解释说。热电偶的放置也容易出现偏差。“这是一种自我实现反馈，”Fleetwood 博士说。“你其实并不知道热点在哪里，只有已知位置对应的测量值。”电池滥用测试中的热观察电池要接受的滥用测试之一是针刺，该测试用于模拟短路，而短路可能导致电池过热、着火甚至爆炸。“如果我们在进行针刺测试时只能使用热电偶，你实际上必须在整个电池表面放置一千个热电偶，才能清楚地了解整个电池的温度分布，”Kidd 说。了解短路和热量扩散如何导致气体积聚及这些气体和其他电池材料从哪里排出（以及它们有多热）对于工程师来说非常重要。“我们不能保证每次都能防止电池着火，”Kidd 解释说，“但我们可以减轻损害程度，并引导其进入安全的通道。”“这是我们以前用热电偶和普通红外热像仪所无法捕捉到的，”Kidd 说。虽然它们也能看到碎屑排出，但材料在接触大气时会立即冷却。“有了FLIR高速热像仪，我就可以放慢速度，并捕捉到这种材料，其温度有时可高达700℃，甚至更高”他解释说。其结果是热成像比单纯的通过/失败认证提供了更多的信息。“比起系统是否着火，热图谱可以告诉你更多有关热管理系统效果的信息

华东师范大学重庆研究院曾和平教授和黄坤研究员课题组在红外灵敏成像领域取得重要进展，提出了基于啁啾极化晶体的上转换广角成像新方法，实现了宽视场、超灵敏、高帧频的中红外光子成像，是当前国际上最高速、最灵敏的中红外成像系统之一。相关成果于近日在线发表在《自然》子刊。图 1《自然》子刊刊登曾和平教授课题组研究成果中红外探测与成像在天文观测、空间遥感、生物医学、材料检测等众多领域都有重要应用，而实现单光子量子极限的超灵敏中红外测控仍颇具挑战。近年来，红外上转换探测技术备受关注，其结合高保真光子频率变换与高性能硅基探测器件，为红外单光子探测与成像提供了一条可行之道。然而，现存上转换探测方案受相位匹配限制，信号接收角较小，难以实现宽视场成像，是当前阻碍该技术向更广泛应用推进的最主要瓶颈。为此，研究团队提出了基于啁啾准相位匹配的上转换广角成像技术，利用啁啾极化铌酸锂晶体（CPLN）实现了不同角度入射信号的自适应相位匹配，获得的接收角较传统方案提升了至少1个量级。同时，该团队结合同步脉冲泵浦技术与窄带高效滤波技术有效压制背景噪声，获得了1光子/脉冲极低照度下单光子水平的中红外大视场成像。进一步地，研究人员利用该中红外成像系统实现了校园卡内部结构的实时扫描检测，清晰识别了卡片芯片与金属线圈（图2）。该成像技术有望应用于半导体芯片检测、材料无损探伤等领域。图 2：利用中红外上转换成像系统扫描校园卡内部结构，内嵌的芯片与线圈清晰可见值得一提的是，上述上转换广角成像技术通过单次采集即可实现大视场成像，规避了传统方案对机械扫描、参数调节或数据后处理的依赖，显著提升了成像速率。具体地，该团队采用高性能硅基CMOS相机实现了超高速中红外成像，实时拍摄了高速旋转的斩波片，其外沿线速度高达30 m/s（图3）。得益于成像系统的高灵敏度，实验中相机曝光时间可低至微秒量级，中红外成像帧频达到了216 000帧/秒，相比于现有中红外相机提高了2-3个量级。此外，该系统还具有高精度三维成像能力，利用超快光学符合门控技术，可以精确测量反射信号光子的相对飞行时间，从而得到被测物体表面的形貌信息。结合高灵敏、高分辨、高帧频的优点，所形成的大视场成像技术有望发展出超灵敏中红外时间分辨光谱成像分析仪，可为高通量生物与材料多维（空间-时间-光谱）复合检测提供新工具。图 3：超高速中红外成像。右下角成像帧频达到216 000 帧/秒，图示播放帧频相较于实际速率减慢了2万余倍。

北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程（导师：吴静珠）2022年10月20～22日，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进了广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂，近3000人报名参会，会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告，内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析，以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展，为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报，扩充国际视角本次会议，不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家，还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角，现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告，详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展；来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》，通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌，展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景；来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》，介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势；奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报，介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端，现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会，为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息，理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键，邵教授通过将建模流程拆分，在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验，从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会，同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景，给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展，杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考，从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以“借助”这种关系提升模型性能，样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度，该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年：从基础理论、方法开发到应用研究》的报告，将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享，给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术，而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收，导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题，建立了水果内部光传输特性分析系统，解析了近红外光在水果内部传输机理，提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法，保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测：对于不同品种的柑橘鉴别分析，采用主成分分析-Fisher线性判别模型（PCA-FLD）+6点平均光谱（赤道4点+顶部+底部）最终实现100%鉴别率，使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别，最终结果依然非常优秀；对于霉变柑橘检测，研究了不同波段（长短波段）柑橘近红外光谱对霉变模型的影响，并指出：在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外，但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华（北京）科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用，对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用：应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测，可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型，可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法；自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室，其具有体积小巧、轻便、易携带等优点，非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展，药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势，来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》，以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点，重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队，应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》，该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法，以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告，该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标，为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大，该报告以菊花和天麻为例，研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性，以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务，为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术，对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告，对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象，模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程，并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料，基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法，以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象，模拟了油炸行业的煎炸过程，将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开，预测成功率达95%以上，为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告：将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选，结果表明基于竞争自适应重加权算法（CARS）结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳，测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告，报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展，微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量，包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统，其将微波频谱分析与距离加权K近邻（DW-KNN）算法相结合，实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告，介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据，数据量巨大问题的解决方案，以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究，采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长，并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型，最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长，并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究，介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点，在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例，但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假，在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力；朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法，利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相，助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步，本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持，多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告，介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法，研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系，提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法，扫描全部样品的漫反射光谱信息，并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制，提高颗粒样品的分析精度，使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪，介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪，以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标，有效的提升了仪器的稳定性，数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下，第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台，促进了业内交流，提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享，还有国内从业数十年的资深专家传授经验，更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑，到认可，中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践，现在已经逐渐被各领域用户接受、认可，目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础，更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。

最近和大家分享了不少flir高速热像仪的案例想必大家对flir高速与定格红外成像很感兴趣今天，小菲就来给大家详细解说下我们为什么要选择flir高速热像仪？如何根据需求选择最合适的热像仪？01制冷与非制冷热像仪的操作原理目前，红外热像仪大体可分为两类：一类是高性能制冷型光子计数红外热像仪，另一类是经济实惠的非制冷型微测热辐射计红外热像仪。现今市面上的大多数制冷型热像仪采用锑化铟(insb)探测器。制冷型红外热像仪通过对特定波段（通常为介于3-5μm的中波红外波段）内能量的光子计数进行工作。光子撞击像素，转化成电子并储存在积分电容器中。像素点以电子的方式，通过断开或短路积分电容器来控制快门。根据不同的热像仪型号，flir锑化铟热像仪扫描-20至350˚c物体的积分时间为6ms-50μs，这些极短的积分时间为定格画面、精确测量每个快速变化的瞬间提供了可能性。flir制冷型锑化铟热像仪捕获的“黄蜂”战斗机的定格图像一个传统热电偶的热图像与制冷型热像仪相比，非制冷型热像仪成本更低、质量更轻、功耗更小。非制冷热像仪像素点采用特定材料制成，其电阻可随温度的变化发生明显变化。常见材料为：氧化钒或非晶硅。当热能聚焦于像素点时，像素点会随之升温或冷却。因像素点的电阻随着温度的变化而变化，其大小可测量，能通过校准操作映射回目标温度。由于像素点有限定的质量，因此它们有相应的热时间常数。现今基于非制冷型微测辐射热计红外探测器的热像仪，其时间常数一般为8-12ms。但这并不意味着像素点能在8-12ms内立即响应，并提供精确结果！一般经验是：处理跃阶输入信号的一阶系统达到稳定状态的所需时间是时间常数的5倍。02时间常数和思维实验为了探讨微测辐射热计探测器的响应时间，我们来打一个有趣的比方，假想有两桶水：一桶是装满已搅拌均匀的0℃冰水，另一桶是100˚c快速沸腾的沸水。让微测辐射热计探测器先对准冰水，然后瞬间切换到沸水(100˚c的跃阶输入)，记录这一过程的测温结果。如果我们将10ms的热时间常数转换成一半时间以便于计算，我们得到的值大约为7ms。从0°c过渡到100°c的系统响应，tau=10ms，一半时间=7ms我们来看微测辐射热计探测器的报告结果，在7ms(即一个减半时间)时温度为50˚c，2个减半时间时温度为75˚c，3个减半时间时温度为87.5˚c等。如果我们尝试以100帧/秒或在10ms时读取温度，结果会怎样？热像仪的读数为63˚c，产生了37˚c的误差。热像仪会精确报告像素点的温度，但是像素点尚未达到正检测的场景的温度。一般说来，如果将非制冷型微测热辐射计的帧频设置为30帧/秒以上时，结果毫无意义！03真实案例反应的实际情况 案例一：我们来探讨一下打印的过程，此过程需要将打印纸加热至60˚c。打印纸绕着显影辊输出的速率为127厘米/秒，且在长、宽两个边上的温度必须均匀。打印纸离开加热辊的热图像使用制冷型光子计数热像仪与非制冷型微测热辐射计热像仪捕捉每边的数据。制冷型锑化铟探测器与非制冷型微测辐射热计探测器在测量热瞬时事件中的性能对比上图表明，两类热像仪所获得的数据明显不同。微测热辐射计热像仪获得的数据沿着长度方向表现出大而相对稳定的突起。而光子计数热像仪的数据随着时间的推移，温度明显有所不同。制冷型热像仪表明，经过加热的显影辊组件在转动的一周时，由于与纸张接触，温度会有所降低。继电器式控制器感应到降温后，会全功率开启加热控制器。当显影辊加热至预设温度后，控制器会关闭加热过程，由此反复进行。一幅图像足以帮助研发工程师确认两项事宜：检测产品需要一台光子计数热像仪；如需获得理想的设计目标，需要在加热的显影辊上加装pid（比例积分微分）系统，而不是简单的继电器式温度控制器。 案例三：光子计数探测器拍摄的直升机螺旋桨的定格画面

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 4530000JH202323732：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目公开招标公告 云南省-德宏傣族景颇族自治州-芒市 状态：公告 更新时间： 2023-10-31 公告概要 公告信息： 采购项目名称 德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目 采购单位 德宏师范高等专科学校 行政区域 德宏州 公告时间 2023-10-31 获取招标文件时间 2023-10-31 23:59:59至2023-11-07 17:30:00每日上午:08:30至11:30 下午:14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥600 获取招标文件的地点 云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 开标时间 2023-11-21 15:00:00 开标地点 云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 预算金额￥148.8328万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 杨晓彦、叶杨、张辉 项目联系电话 0692-2273788、13578293340 采购单位 德宏师范高等专科学校 采购单位地址 云南省德宏州芒市拉怀村德宏师范高等专科学校 采购单位联系方式 汤老师、夏老师 15758900088、18387581649 代理机构名称 云南立友工程咨询有限公司 代理机构地址 云南省德宏州芒市榕树北路5号 代理机构联系方式 0692-2273788 公开招标公告 项目概况 德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目招标项目的潜在投标人应在云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号）获取招标文件，并于2023-11-21 15:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：4530000JH202323732 项目名称：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目 预算金额（万元）：148.8328 最高限价（万元）：148.8328 采购需求：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目，采购种子老化机1台、饲料硬度计1台、谷物水分测定仪1台、核磁共振含油率测量仪1台、电子容重器1台、冰箱1台、PP药品柜1个、光照组培架42个、超净工作台2台、饮料加气灌装机1台、低温冷却循环泵2台、干燥箱1台、电子鼻1套、油脂氧化仪1套、高速逆流色谱仪1套、新型固液分离膜设备1套等设备 合同履行期限：自合同签订之日起现场具备安装条件后60日历天内完成并验收完毕 本项目（否）接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：（1）本项目不属于专门面向中小企业采购的项目；（2）本项目需要落实的政府采购政策：《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）、《关于进一步加大政府采购支持中小企业力度的通知》（财库〔2022〕19号）、《财政部民政部 中国残疾人联合会关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕141号）、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）、《关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）、《财政部 发展改革委 生态环境部 市场监管总局 关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》（财库〔2019〕9号）等。；（1）德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目：小微企业价格扣除优惠比例:10% 3.本项目的特定资格要求：无。 三、获取招标文件 时间：2023-10-31 23:59至2023-11-07 17:30，每天上午08:30至11:30，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 方式：现场获取 售价（元）：600 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023-11-21 15:00（北京时间） 地点：云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 开标方式：现场开标 是否需要缴纳投标保证金：是 （YNLYZB-2023-185）德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目: 保证金金额：14000（元） 保证金缴纳方式：支票、汇票、本票、保函、银行转账、投标保证保险 保证金缴纳截止时间：2023-11-21 15:00 其他：1.相关费用：代理服务费按照《政府采购代理机构管理暂行办法》规定,以成交金额为计费基数，0-100万按1.5%收取，100-500万按1.1%收取（按差额定率累进法计算）,由成交人向采购代理机构支付。2.保证金保证金金额：壹万肆仟元整（￥14000.00）投标保证金交纳方式：可以采用“银行转账”、“银行保函”、“投标保证保险”任一方式，其中采用“银行转账”方式的，投标人以支票、汇票、本票、网上银行支付等非现金形式汇入指定账户；保证金交纳截止时间：同投标文件提交截止时间。户名：云南立友工程咨询有限公司账号：54000 19595 659012 开户行：云南芒市农村商业银行股份有限公司营业部 财务室联系电话：0692-22737883.公告发布媒体：本公告在《云南省政府采购网》（http://www.yngp.com/）上发布，我公司对其他网站或媒体转载的公告及公告内容不承担任何责任。4.本项目执行政府采购促进中小企业发展、支持监狱企业、促进残疾人就业、扶持不发达地区、少数民族地区和优先采购节能、环保产品等政府采购政策。5.监督电话行政监督部门及联系电话：德宏州财政局 0692-3990432纪检监督联系电话：0692-12388 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：德宏师范高等专科学校 地址：云南省德宏州芒市拉怀村德宏师范高等专科学校 联系方式：汤老师、夏老师 15758900088、18387581649 2.采购代理机构信息 名 称：云南立友工程咨询有限公司 地址：云南省德宏州芒市榕树北路5号 联系方式：0692-2273788 3.项目联系方式 项目联系人：杨晓彦、叶杨、张辉 电 话：0692-2273788、13578293340 附件下载1 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：超净工作台,水浴、油浴,高速逆流色谱,硬度计,核磁共振,红外水份测定,冷水机,干燥箱,微波水分测定 开标时间：2023-11-21 15:00 预算金额：148.83万元 采购单位：德宏师范高等专科学校采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：云南立友工程咨询有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 4530000JH202323732：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目公开招标公告 云南省-德宏傣族景颇族自治州-芒市 状态：公告 更新时间： 2023-10-31 公告概要 公告信息： 采购项目名称 德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目 采购单位 德宏师范高等专科学校 行政区域 德宏州 公告时间 2023-10-31 获取招标文件时间 2023-10-31 23:59:59至2023-11-07 17:30:00每日上午:08:30至11:30 下午:14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥600 获取招标文件的地点 云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 开标时间 2023-11-21 15:00:00 开标地点 云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 预算金额 ￥148.8328万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 杨晓彦、叶杨、张辉 项目联系电话 0692-2273788、13578293340 采购单位 德宏师范高等专科学校 采购单位地址 云南省德宏州芒市拉怀村德宏师范高等专科学校 采购单位联系方式 汤老师、夏老师 15758900088、18387581649 代理机构名称云南立友工程咨询有限公司 代理机构地址 云南省德宏州芒市榕树北路5号 代理机构联系方式 0692-2273788 公开招标公告 项目概况 德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目招标项目的潜在投标人应在云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号）获取招标文件，并于2023-11-21 15:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：4530000JH202323732 项目名称：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目 预算金额（万元）：148.8328 最高限价（万元）：148.8328 采购需求：德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目，采购种子老化机1台、饲料硬度计1台、谷物水分测定仪1台、核磁共振含油率测量仪1台、电子容重器1台、冰箱1台、PP药品柜1个、光照组培架42个、超净工作台2台、饮料加气灌装机1台、低温冷却循环泵2台、干燥箱1台、电子鼻1套、油脂氧化仪1套、高速逆流色谱仪1套、新型固液分离膜设备1套等设备 合同履行期限：自合同签订之日起现场具备安装条件后60日历天内完成并验收完毕 本项目（否）接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：（1）本项目不属于专门面向中小企业采购的项目；（2）本项目需要落实的政府采购政策：《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）、《关于进一步加大政府采购支持中小企业力度的通知》（财库〔2022〕19号）、《财政部 民政部 中国残疾人联合会关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕141号）、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）、《关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）、《财政部 发展改革委 生态环境部 市场监管总局 关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》（财库〔2019〕9号）等。；（1）德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目：小微企业价格扣除优惠比例:10% 3.本项目的特定资格要求：无。 三、获取招标文件 时间：2023-10-31 23:59至2023-11-07 17:30，每天上午08:30至11:30，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 方式：现场获取 售价（元）：600 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023-11-21 15:00（北京时间） 地点：云南立友工程咨询有限公司（云南省德宏州芒市榕树北路5号） 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 开标方式：现场开标 是否需要缴纳投标保证金：是 （YNLYZB-2023-185）德宏师范高等专科学校实习实验实训中心综合楼建设——农学研究平台采购项目: 保证金金额：14000（元） 保证金缴纳方式：支票、汇票、本票、保函、银行转账、投标保证保险 保证金缴纳截止时间：2023-11-21 15:00 其他：1.相关费用：代理服务费按照《政府采购代理机构管理暂行办法》规定,以成交金额为计费基数，0-100万按1.5%收取，100-500万按1.1%收取（按差额定率累进法计算）,由成交人向采购代理机构支付。2.保证金保证金金额：壹万肆仟元整（￥14000.00）投标保证金交纳方式：可以采用“银行转账”、“银行保函”、“投标保证保险”任一方式，其中采用“银行转账”方式的，投标人以支票、汇票、本票、网上银行支付等非现金形式汇入指定账户；保证金交纳截止时间：同投标文件提交截止时间。户名：云南立友工程咨询有限公司账号：54000 19595 659012 开户行：云南芒市农村商业银行股份有限公司营业部 财务室联系电话：0692-22737883.公告发布媒体：本公告在《云南省政府采购网》（http://www.yngp.com/）上发布，我公司对其他网站或媒体转载的公告及公告内容不承担任何责任。4.本项目执行政府采购促进中小企业发展、支持监狱企业、促进残疾人就业、扶持不发达地区、少数民族地区和优先采购节能、环保产品等政府采购政策。5.监督电话行政监督部门及联系电话：德宏州财政局 0692-3990432纪检监督联系电话：0692-12388 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：德宏师范高等专科学校 地址：云南省德宏州芒市拉怀村德宏师范高等专科学校 联系方式：汤老师、夏老师 15758900088、18387581649 2.采购代理机构信息 名 称：云南立友工程咨询有限公司 地址：云南省德宏州芒市榕树北路5号 联系方式：0692-2273788 3.项目联系方式 项目联系人：杨晓彦、叶杨、张辉 电 话：0692-2273788、13578293340 附件下载1

今天，小菲要跟大家分享一个使用FLIR红外热像仪做实验的有趣案例：德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(Fraunhofer IOF)的研究人员开发了一套成像系统，通过两台高速、高分辨率单色成像仪和一台GOBO投影仪对物体进行三维检测。在碰撞测试、安全气囊展开等典型动态应用中，除快速空间变化过程以外，温度变化也扮演着重要的作用。高速3D热成像系统的工作原理德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所（简称“IOF”）主要从事光子学领域应用型研究，早在2016年就开发了一款高速3D成像系统。该系统由两台立体排列的高速立体黑白成像仪和一台自行研发的主动照明GOBO投影仪组成。自2019年以来，其还引入FLIR科学成像仪（FLIR X6900sc 超晶格 长波热像仪，该热像仪支持高达1000 Hz的帧速率和640×512像素的分辨率），推出了一款高速3D热成像系统。高速3D成像系统基于能灵敏感知可见光谱范围(VIS)的两台单色成像仪。二者以12,000 Hz的帧速率和1百万像素的分辨率工作——较低分辨率下还可实现更高帧速率。但两台成像仪尚无法以所需质量标准产生有意义的3D数据。此外还要借助一种复杂的照明系统，超快投射条纹图案序列，这些图案类似于常规正弦条纹，只是其宽度会不定期变化。将重建的3D数据与来自FLIR X6900sc SLS高速热像仪的2D数据相结合，生成三维高速红外图像。FLIR X6900sc超晶格探测器在长波红外范围内运行，因此在GOBO投影仪光源发出辐射的可见和近红外波长范围内不敏感。由于投射的非周期性正弦图案对物体的加热也无关紧要，因此GOBO投影仪不会影响红外成像。FLIR X6900sc SLS丨LWIR高速红外热像仪FLIR X6900sc SLS是一款面向科学家、研究人员和工程师的超快速、高灵敏度的红外热像仪。这款热像仪拥有先进的快门释放功能，搭载额外SSD硬盘后，其内置内存能发挥出超强的记录能力，无论是在实验室，还是测试现场，它都能捕捉到质量超群的高速事件定格图像。可谓一机在手，万事无忧。FLIR X6900sc超晶格长波红外热像仪在640×512像素的全尺寸格式下，记录速率高达1,004帧/秒，在最小局部图像格式下，记录速率高达29 kHz。使用这些热像仪，可以在内置内存中记录长达26秒的全帧格式数据，图像丝毫无损。凭借应变超晶格(SLS) 长波红外探测器，FLIR X6900sc SLS可实现比其他X6900s型号约短12倍的积分时间和更大的动态范围。新型系统的测量与计算在测量过程中，三台成像仪同时记录图像数据。来自黑白成像仪的数据与GOBO投影仪的非周期性条纹投影相结合，产生实际3D图像，然后计算出10对一组的图序列，以形成3D图像。这种“3D重建”会形成空间形状，然后将FLIR长波热像仪的红外图像数据叠加到该空间形状上，以便在映射过程中将温度值分配给空间坐标。当然，在测量之前，需要对由可见光成像仪和长波热像仪组成的系统进行校准。为此，IOF团队使用了带有规则的开环和闭环网格的校准板。为确保即使在温度分布均匀的条件下，仍能在可见光谱范围和长波红外中检测到这些结构，圆和背景选用了具有不同反射率(可见光)发射率(长波红外)的材料。耶拿的研究人员通过印刷电路板找到了解决该问题的方法。为此，他们开发了一款非同寻常的电路板，由规则的开环和闭环网格组成，而不是由电气组件之间的电气连接组成。高速3D热成像系统的实际应用IOF的新型高速3D热成像测量系统旨在将高动态空间3D与红外数据结合起来。运动中的运动员、碰撞测试、安全气囊展开等超快速流程不仅有表面形状的快速变化，也有局部温度的变化，过去无法同时捕获这些变化，该系统首次实现了这一目标。目前，该系统已经过各种情景的测试，其中包括篮球运动员运球（不仅会使球变形，还会引起热量）：还有用于测量安全气囊展开时的温度变化和空间表示，系统在距离3米处对高速过程记录半秒钟。将三维数据与热成像信息结合后，不仅可以清楚地看到安全气囊展开后的温度，还能获得时间点和空间坐标信息。借助这些信息可以减少和防止安全气囊展开导致驾驶员受伤的风险。IOF研究团队的Martin Landmann确信：高分辨率3D数据和快速热成像图像相结合的应用场景十分广泛。Martin Landmann解释道：“举例来说，通过观察碰撞测试，研究变形和摩擦过程，或者研究超快速的热相关事件，比如安全气囊触发时的爆炸或者开关柜中的爆炸，我们可以获得非常有用的信息。”他强调称，他们正在不断地开发和优化系统。可见，将来我们有望看到弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所团队的更多创新研究成果。FLIR X6900sc热像仪对于目前的长波红外或中波红外探测器，应变层超晶格（SLS）探测器提供更快的快照速度、更宽的温度频段和更好的均匀性。这款热像仪具有高级触发功能和内置RAM/SSD记录功能，配有一个四插槽电动滤片轮，可以在实验室环境下和测试范围内对高速事件实现画面定格功能。

华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授与黄坤研究员团队在中红外三维成像领域取得进展，发展了宽视场、超灵敏、高分辨的中红外上转换三维成像技术，获得了单光子成像灵敏度与飞秒光学门控精度，可为芯片无损检测、远程红外遥感和生物医学诊断等重要应用提供有力支撑，相关成果以“Mid-infrared single-photon 3D imaging”为题于2023年6月9日在线发表于Light: Science & Applications。华东师大为论文的第一完成单位，博士研究生方迦南为论文第一作者，曾和平教授和黄坤研究员为共同通讯作者。激光三维成像技术具有成像分辨率高、测量距离远、探测信息丰富等优点而被广泛应用于自动驾驶、卫星遥感、工业生产检测等众多领域。特别是，中红外波段位于分子指纹光谱区，涵盖多种官能团吸收峰，能够对三维目标进行化学特异性识别，在无损伤物质材料鉴定、无标记生物组织成像，以及非入侵医学病理诊断等领域备受关注。此外，该波段包含多个大气透射窗口，且相较于近红外光有更好穿透烟尘、雾霾的能力，在形貌测绘与遥感识别等方面具有独特优势。长期以来，如何实现趋近单光子水平的探测灵敏度都是中红外三维成像领域的国际研究热点，对于促进其在低光通量、光子稀疏的微光探测场景下的应用具有积极意义。然而，单光子水平的激光三维成像长期以来仅局限在可见光/近红外波段，主要制约因素在于中红外波段缺乏高探测灵敏度与高时间分辨率的光子探测与成像器件。近年来，随着红外器件工艺精进与新材料涌现，中红外探测器性能得到了长足发展，但依然面临着增强灵敏度、提升响应带宽、扩大像素规模、提高工作温度等亟待解决的难题。中红外三维测量可以采用光学相干层析、光热成像、光声成像等技术方案来实现，但往往需要逐点扫描，无法单次获取高性噪比的大面阵成像。因此，实现大视场、高分辨的中红外单光子三维成像仍颇具挑战。图3：中红外单光子三维成像装置图为此，华东师大研究团队发展了基于高精度非线性光学取样的中红外上转换测控技术，实现了超灵敏、高分辨、大视场的中红外三维成像，展示了单光子探测灵敏度、飞秒门控时间精度以及百万像素宽画幅。具体而言，研究人员采用非线性光学和频过程将信号波长高效转换至可见光波段，利用高性能硅基相机即可实现红外成像，从而规避了现有红外焦平面阵列灵敏度不足的技术瓶颈。同时，该上转换成像系统采用同步脉冲泵浦方案，可将背景噪声限制在极窄时间窗口内，结合精密频谱滤波可以有效提升探测信噪比，进而实现单光子水平的成像灵敏度。此外，研究人员沿用课题组此前发展的非线性广角成像技术[Nature Commun. 13, 1077 (2022)]，通过单次曝光即可获得大视场成像，免除了逐点机械扫描过程，大幅提升了成像速度。图4：中红外三维立体成像，被测信号强度约为1光子/像素/秒进一步，研究人员采用超快光学符合门控技术，精确测量中红外信号的相对飞行时间，从而得到被测物体表面的形貌信息。该时间飞行成像系统的时间分辨能力取决于光学脉冲宽度，可以达到飞秒水平的时间标记精度，通过高速延时扫描与宽场全幅采集，对被测场景进行快速时域切片，进而反演出目标界面的反射率、透射率以及材料的吸收率、折射率、色散量等丰富信息。图4展示了多角度中红外照明下三维数据信息融合重构出的被测目标立体形貌，其中被测信号强度约为1光子/像素/秒。图5：时空关联去噪算法，信号和噪声水平分别约为0.05和1000光子/像素/秒 在稀疏光子场景中，有效信号往往被淹没在严重的背景噪声中，仅从强度信息通常难以识别被测目标。为此，如何有效地区分信号和噪声光成为单光子成像的关键难点。为模拟极低照度、高噪声场景，该研究团队将红外信号衰减至0.05光子/像素/秒，对应的信噪比低至1:20000。如图5a-c所示，传统强度峰值识别算法并不能有效甄别信号。在主动成像中，成像系统接收的信号光子在时-空域上具有一定的连续性，而背景噪声光子则会随机分布在整个时间轴与空间像素点上。 基于该特性，研究人员发展了精确、高效和鲁棒的点云去噪算法，通过关联增强空间相邻像素与相邻时间帧的强度，有效提取与甄别信号光子，进而实现高背景噪声下的中红外单光子三维成像（图5d-i）。 所发展的中红外三维成像技术具备高灵敏与高分辨的独特优势，结合该波段优越的抗散射干扰能力，对于复杂环境下的红外场景恢复具有重要意义，可以发展出中红外散射成像与中红外非视域成像。此外，通过调谐中红外信号波长，可以实现四维高光谱成像，可为材料检测、无损探伤、生物成像等创新应用提供有力支撑。 近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外单光子测控方面开展了系列创新研究，先后发展了中红外非线性广角成像 [Nature Commun. 13, 1077 (2022)]，中红外单光子单像素成像[Nature Commun. 14, 1073 (2023)]，以及高帧频中红外单光子光谱 [Laser Photonics Rev. 2300149 (2023)]等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市、重庆市与华东师大的资助。

好消息！好消息！好消息！Teledyne FLIR又双叒发新品啦~本次推出的是科研级用热像仪系列FLIR X858x系列和FLIR X698x系列新上市的它们有哪些过人之处呢？让小菲为您一一道来~FLIR X858x系列和FLIR X698x系列红外热像仪，是专门面向科学家和工程师而设计。借助它，用户可以捕捉到快速/高速事件的细节图像，以便进行准确的红外分析，自定义测量目标辐射数据，检测复合材料、太阳能电池和电子产品里的失效点。超高分辨率，捕捉细节FLIR X858x系列科学级高清红外热像仪FLIR X858x系列科学级高清红外热像仪的分辨率高达1280 x 1024，其是极高速冲击试验的应力场热分布图的数据采集或其他材料研究试验中非常有力的工具。功能强悍，保障数据FLIR X858x系列热像仪能直接以181Hz的捕捉频率（子窗口模式下可达6,000 Hz）记录长达15分钟的1280x1024分辨率的数据至标配512GB SSD，并且采用热插拔SSD，可快速从热像仪中删除敏感数据，同时还可保存多达34秒的全高清分辨率数据至机载RAM内存，零丢帧，这样就可以保障实验数据的真实性和完整性。高级过滤，满足需求FLIR X858x系列热像仪搭载自动滤镜识别功能，能确保滤镜和温度标定文件关联正确无误；还提供自定义冷滤镜选项，优化热像仪系统，可满足特别应用需求；还能通过操作方便的四孔位电动滤镜轮，快速切换滤镜；在现场即可安装/拆除光谱或中性密度滤镜，大幅提升热像仪灵活性。总之，FLIR X858x系列热像仪可提高热像仪的图像质量，满足各项具体应用需求。FLIR X8580系列热像仪FLIR X8580 SLS系列热像仪FLIR X858x系列热像仪还分为中波红外热像仪（FLIR X8580系列）和长波红外热像仪（FLIR X8580 SLS系列），其中，带有长波应变超晶格探测器的FLIR X8580 SLS系列热像仪，拥有更短的成像曝光时间和更宽的温度动态范围，能帮助研究人员准确捕捉整个高速事件中的每个动态细节。帧速快，数据共享FLIR X698x系列科学级高速红外热像仪FLIR X698x系列是一款超快的高灵敏度科学级红外热像仪，其采集帧速可达1004 Hz，子窗口模式下可达29,134 Hz，是FLIR目前最快的采集帧速，在超高速冲击试验或其他材料研究中，可以用于应力的红外呈现，能帮助研究人员捕捉快速移动物体的每个细节动作或快速的温度变化情况。触发同步，数据一致FLIR X698x系列热像仪可使用外部记录触发器或在特定IRIG-B时间，启动机载数据记录功能；还能控制何时获得一帧图像或将此帧图像同步至其他设备；而且其使用TSPI精确级别的IRIG-B时间戳，可以使图像捕捉时间与其他数据保持一致。搭配多个软件，安全传输数据FLIR X698x系列热像仪拍摄的红外数据通过FLIR Research Studio软件的高级分析功能，可快速进行关键决策；用户通过FLIR Science Camera SDK可将热像仪功能和记录功能与第三方软件集成；借助FLIR 免费提供的Research Studio Player软件可在本地分析共享数据，还可以通过GigE、Camera Link 和 CoaXPress® 高速流式传输14位数据，从SSD直接远程回放或传输记录的数据，便于实验数据的分享与留存，与同事密切协同工作。FLIR X6980系列热像仪FLIR X6980 SLS系列热像仪FLIR X698x系列热像仪还分为中波红外热像仪（FLIR X6980系列）和长波红外热像仪（FLIR X6980 SLS系列），其中

前言对物体的运动和演化过程进行成像分析是探究物理过程和物理规律的最主要手段。由于人眼能够分辨的最高帧速（即连续图像的刷新速率）约为60帧每秒，最短曝光时间约为十几个毫秒量级，无法有效对一些快速过程进行观察分析。快速过程持续时间极短，且往往不可重复，因此对快速过程的研究需要用到专业的成像工具——高速相机来对快速过程进行记录，再以人眼能够分辨的帧速进行播放，从而实现对一些快速过程的研究。随着高速相机技术的发展，目前已能够实现高达百万帧每秒的图像采集，时间分辨率也达到了亚微秒量级，利用高速相机进行绝大部分快速过程的研究和分析已经“不在话下”。但是，还有一类超高速过程，它的完整持续时间仅为纳秒至数微秒量级，这就需要用到一种新型的高速成像工具——超高速分幅相机。图1 相机成像采集帧速对比产品研发背景超高速分幅相机成像技术是目前进行超高速运动物体和瞬时变化过程研究的唯一成像手段，它的发明一开始主要是为了军事科学领域的应用，例如对炸药爆炸过程、核反应过程进行诊断成像。在过去的几十年里，超高速分幅相机的应用领域局限于某些特定的军工领域，市场需求面较窄，因此，市场上鲜有商品化的超高速分幅相机，为数不多的几家国外供应商也因为这类产品特殊的应用场景，而对中国实施严格禁运。国内的少数几家科研单位能够自己开发研制用于科学实验验证的超高速分幅相机，一方面没有完全实现商业化，另一方面也没有足够的生产能力，因此主要以自用为主。随着近年来科技的进步，各学科的发展都很迅速，各行业各应用领域对超高速成像也有了广泛的需求。生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学、能源科学等多种学科方向都对超高速成像有着广泛的需求。例如：在能源科学领域：随着能源需求越来越大，国家对新型能源的开发需求日渐增大，核聚变是一种高效且清洁的能源来源，核聚变是目前彻底解决“能源危机”最可行的方案。核聚变目前两个比较可行的技术方案分别是惯性约束核聚变和磁约束核聚变，在这两种核聚变系统中，都需要进行等离子体成像诊断。利用超高速分幅相机对等离子体发展演化过程进高速成像，可以为核聚变研究提供关键的实时观测和数据支持，帮助科学家理解和控制核聚变反应过程，推动核聚变能源技术的发展。在航空航天领域：高速流场测试研究是一项关键的工作，旨在研究和理解空气动力学现象对飞行器的影响，随着航空航天发动机技术的发展，流场速度已从亚音速提高到了超音速乃至超高音速，传统的流场诊断成像方式已难以实现对超高音速流场的测试，超高速分幅相机能够实现流场的超高速成像，可用于超高速流场的变化规律分析和研究。在生物医学领域：研究药物的靶向治疗是生物医学研究中一个非常重要的研究方向。在外界激励源作用下，药物颗粒的运动速度很高，要进行药物颗粒的运动轨迹随激励源的变化关系研究，就需要对药物颗粒运动进行超高速成像从而绘制出药物分子的运动轨迹图。超高速分幅相机可以对药物颗粒的运动过程进行高速成像，从而对药物的靶向治疗控制技术研究研究提供依据。超高速成像技术的应用范围已经由早期比较单一的军事科学领域迅速扩展至能源科学、生物医学、航空航天等关系到民生的各个应用方向。一边是市场需求的日渐旺盛，但另一边是该类产品的进口和贸易却有严格的出口许可限制，特别是在一些核能、军事等敏感行业应用领域严格禁运。为了响应这些应用领域的迫切需求，开发一款参数指标优良、性能可靠、经济成本低的国产化超高速分幅相机十分重要。同时，得益于国家近年来对国产设备仪器的支持力度持续加大，在很多应用领域均鼓励优先选择国产设备，这些国内政策支持和国际贸易政策限制方面的因素，为国产超高速分幅相机产品快速发展提供了基础。产品开发历程超高速分幅相机的工作过程十分复杂，它的基本原理是将一个完整的快速过程利用分光系统在空间上分开，并在时间上分割成许多时间段，相机内部集成的多台相机通过精准的时间延迟控制实现对每个时间段的精准拍摄，从而捕捉到高速变化过程的细节。因此，超高速分幅相机的开发涉及到光学、机械、电气、控制等多种技术的融合。图2 超高速分幅相机原理示意图中智科仪结合自身特点和优势，以及在时间分辨超快成像领域多年的技术积累，组建了一支专业高效的技术团队，持续对超高速分幅相机关键技术进行开发和攻关，团队由经验丰富的光学工程师、机械工程师、电学工程师、工艺工程师组成，分别针对超高速分幅相机的几个核心关键技术问题进行持续研发和迭代优化，致力于将超高速分幅相机产品打造成技术指标先进、可靠性高、操作简单方便的实用化科研仪器，为国内科学家的研究提供得力的实验工具。在长达两年的产品研制过程中，我们先后攻克了超高速分幅相机四大核心技术难题：1、创新性的设计开发了基于孔径分光方案的高精度分幅成像系统，将超高速分幅相机的使用波段扩展至紫外波段，提升了各画幅的强度一致性，彻底解决了传统超高速分幅相机“鬼像”等成像问题；2、开发并优化了相机纳秒门控驱动技术，将超高速分幅相机的时间分辨率提升到了500ps；3、像增强器和图像采集相机之间采用了全新技术的光纤面板耦合方式，并优化了光学耦合工艺，使得图像的均匀性、分辨率等光学指标有了很大提升；4、设计开发了板级多通道同步时序控制器，用于各个通道各画幅间的精准时间同步，同步精度10ps，延迟分辨率10ps，通道间时间抖动小于35ps，提升了超高速分幅相机各画幅之间的时间同步精度，此外，板级同步时序控制器的采用，使得整套超高速分幅相机更加紧凑，将超高速分幅相机的体积和尺寸降低了近一半。我们还在广泛听取客户反馈意见的基础上对软件进行了10余个版本的迭代升级，并增加了许多实用功能，包括简易、精准、可视化的时序控制调节功能、三维视图功能、参数测量功能等，进一步提升了软件的易用性和可操作性。图3 超高速分幅相机软件可视化的时序控制调节功能经过长达两年时间的设计和研发，以及对产品的多次迭代和锤炼，目前，中智科仪已成功开发出最多八个画幅通道的超高速分幅相机，单帧最短曝光时间≤500ns，最小帧间隔≤10ps，各帧之间曝光时间抖动≤35ps，等效帧速≥3亿帧/秒。第一台八画幅超高速分幅相机已于去年12月在西安工厂下线，并交付客户使用。图4 首台套八画幅超高速分幅相机下线前主要研发人员合影留念产品技术创新传统的超高速分幅相机主要有两种技术路径，一种是基于微通道板微带阴极行波选通的分幅相机，它获得的图像分辨率较低，很难用来进行图像分析；另一种是基于半透半反棱镜分光结构的分幅相机，由于分光结构的特点导致系统体积大，且容易因棱镜前后表面的反射而形成“鬼像”，降低成像质量。针对传统分幅相机存在的以上问题，我们的产品进行了以下技术创新：1、创新性的设计了基于多面体反射棱镜的孔径分光光学系统，相对于传统的半透半反棱镜分光结构，孔径分光系统的各画幅强度一致性好，光通量大，各个画幅均为反射成像，从而彻底解决了传统分幅相机棱镜分光系统中常有的“鬼像”问题和不同波段“透反比”不一致导致的各个画幅强度不均匀两大技术问题，同时可将分幅光路的作用波段范围扩展至紫外波段。孔径分光系统也在结构上带来了彻底的革新，使得整个分幅相机集成度更高，系统占面缩小了近一半。2、针对各个画幅间精确的时间同步需求，我们设计开发了多通道同步时序控制器，用于各个通道的各画幅间的精准时间同步，同步精度10ps，延迟分辨率10ps，通道间时间抖动小于35ps。该工作属于国内首创，同步时序控制精度达到国际领先水平，填补了国内相关技术的空白。 图5 八画幅超高速分幅相机各通道画幅均一性在产品结构上，我们采用优化的结构设计，各通道立体布局，各画幅采用相机内核集成，并且对各通道单独设计了3个自由度的调整校准机构，用于各通道各画幅间的偏移、旋转校准。以上结构创新，使得相机更加紧凑、重量更轻、功耗更低，同时对各通道各画幅之间的一致性校准提供了结构保证。图6 八画幅超高速分幅相机内部立体结构布局在开发生产工艺上，我们优化设计的光学耦合工艺，将各个画幅的空间分辨率提高到了28~30lp/mm，显著优于市场上的22~25lp/mm；采用严格的校准技术和工艺，并且通过软件对各个画幅间的强度和增益进行了校准，更好的保证了各个画幅间的强度和增益的一致性，能够更加真实的呈现原始信号。图7 八画幅超高速分幅相机各通道画幅成像分辨率测试我们还从设计、制造工艺以及使用环境等多方面考虑，保证超高速分幅相机产品的可靠性。在设计环节，我们的孔径分光结构大大降低了光学系统的复杂程度，并通过精密装配工艺提高了系统的可靠性，同时，针对超高速分幅相机可能的工作环境，我们进行了电磁屏蔽设计，保证整机的抗电磁干扰能力；在生产制造环节，各个元器件、模组都经过严格考核和筛选，从而保证装配后的整机可靠性；整机装配完成后还会进行严格的各项参数检测、拷机测试、振动测试等来保证设备可靠性。中智科仪还组件了一支素质过硬经验丰富的应用工程师和售后技术服务团队，专门为用户提供包括应用测试、操作培训等售前和售后技术支持和服务，并且响应速度迅速，专业高效，也能针对客户的部分具体功能和使用需求进行个性化定制开发的服务。因此，中智科仪超高速分幅相机产品在产品性能参数、功能特点、技术服务水平、售后服务响应速度等多个方面，均优于国外产品。目前，中智科仪的超高速分幅相机已在核聚变等离子体研究、爆炸过程高速成像和光谱诊断、含能材料冲击波演化过程等多种具体应用场景下为科学家提供服务。展望未来，中智科仪的超高速分幅相机系列产品还可广泛应用于生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学等多种学科方向，我们用心做好中国自己的科学仪器，为中国的科技进步发光发热，贡献绵薄之力。

牛津仪器2011年展望：高速增长中，挑战就是机会 牛津仪器(上海)有限公司总经理 张鹏先生 　　2010年牛津仪器不论是整体还是中国分部，不论是销售额还是利润都取得了巨大的增长。这就为新的一年打下了良好的基础。 　　牛津仪器在中国的业务在过去十多年中一直保持着高速的年增长率。到2010年，我们已经在中国建立了集生产、研发、销售、服务为一体的综合体系。我们的销售和服务网络已经遍布全国。我们在中国的东、南、西、北的四个办事处和在上海的工厂为公司在中国的长远发展提供了有力的保障。 　　在新的一年中，牛津仪器在继续扩充现有产品和市场的前提下，将着眼于新产品、新应用、新行业的开发，同时扩大与供应商、代理商、客户和科研院所的广泛合作，让大家一起快速成长，也让大家一起分享成长。 　　我们的目标并非只是经济上的增长，我们还将致力于促进员工个人的发展、促进行业的进一步规范、促进中国的科技进步、促进社会的健康发展以及和促进环境的干净美好。 　　我们对2011年充满期待，也充满信心。

日前，华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授团队在红外灵敏成像领域取得重要进展，提出了基于啁啾极化晶体的上转换广角成像新方法，实现了宽视场、超灵敏、高帧频的中红外光子成像，可为分子光谱、天文观测、环境遥感及生物医疗等诸多领域提供有力支撑。相关成果于近日以题为 Wide-field mid-infrared single-photon upconversion imaging 的研究论文在线发表在 Nature Communications 。华东师大为论文的完成单位，曾和平教授和黄坤研究员为共同通讯作者。《自然》子刊刊登曾和平教授课题组研究成果　　中红外波段位于分子指纹光谱区，涵盖了地球大气多个透射窗口，实现中红外波段超灵敏探测与成像不仅推动着分子光谱学、空间天文学等基础研究发展，而且在红外遥感、污染监测、疾病诊断等方面有着重要应用。长期以来，如何实现趋近单光子水平的探测灵敏度都是中红外光子测控领域的国际研究热点。近年来，红外上转换探测技术备受关注，其结合高保真光子频率变换与高性能硅基探测器件，为红外单光子探测与成像提供了一条可行之道。然而，现存上转换探测方案受相位匹配限制，信号接收角较小，难以实现宽视场成像，是当前阻碍该技术向更广泛应用推进的最主要瓶颈。宽视场中红外上转换成像原理图和装置图　　为此，曾和平教授团队提出了基于啁啾准相位匹配的上转换广角成像技术，利用啁啾极化铌酸锂晶体（CPLN）实现了不同角度入射信号的自适应相位匹配，获得的接收角较传统方案提升了至少1个量级。同时，该团队结合同步脉冲泵浦技术与窄带高效滤波技术有效压制背景噪声，获得了1光子/脉冲极低照度下单光子水平的中红外大视场成像。进一步地，研究人员利用该中红外成像系统实现了校园卡内部结构的实时扫描检测，清晰识别了卡片芯片与金属线圈。该成像技术有望应用于半导体芯片检测、材料无损探伤等领域。利用中红外上转换成像系统扫描校园卡内部结构，内嵌的芯片与线圈清晰可见 　　值得一提的是，上述上转换广角成像技术通过单次采集即可实现大视场成像，规避了传统方案对机械扫描、参数调节或数据后处理的依赖，显著提升了成像速率。具体地，该团队采用高性能硅基CMOS相机实现了超高速中红外成像，实时拍摄了高速旋转的斩波片，其外沿线速度高达30m/s。得益于成像系统的高灵敏度，实验中相机曝光时间可低至微秒量级，中红外成像帧频达到了216 000帧/秒，相比于现有中红外相机提高了2-3个量级。此外，该系统还具有高精度三维成像能力，利用超快光学符合门控技术，可以精确测量反射信号光子的相对飞行时间，从而得到被测物体表面的形貌信息。结合高灵敏、高分辨、高帧频的优点，所形成的大视场成像技术有望发展出超灵敏中红外时间分辨光谱成像分析仪，可为高通量生物与材料多维（空间-时间-光谱）复合检测提供新工具。 超高速中红外成像。右下角成像帧频达到216 000帧/秒，图示播放帧频相较于实际速率减慢了2万余倍。　　近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外光子测控方面开展了系列工作，基于非简并双光子吸收实现了超灵敏硅基红外探测[Phys. Rev. Appl. 14, 064035 (2020)]，利用高效上转换探测实现了中红外光子数分辨[Photon. Res. 9, 259 (2021)]，结合螺旋相衬技术实现了中红外单光子边缘成像[Laser Photon.Rev. 15, 2100189 (2021)]。相关工作得到了科技部、基金委、上海市科委与华东师大的共同资助。附：论文链接：Wide-field mid-infrared single-photon upconversion imaging

工具钢常用于切割零件以及成品精加工，可大致分为：碳素工具钢（SK）、合金工具钢（SKS,SKD,SKT）以及高速工具钢（SKH）。其中由于高速工具钢所具备的突出的硬度、耐热性和耐磨损等性能，使其更适用于各型高速切割及高速钻孔工具。随着科学技术的迅速发展以及高难度应用场景的更迭出现，通用性能的高速工具钢已无法满足工业和科研需求，对于其机械性能的提升和精准控制提出了更严苛的要求，下文将举例介绍电子探针（EPMA）在高速工具钢中的应用。图1. 岛津场发射电子探针EPMA-8050G岛津EPMA-8050G型电子探针（图1）搭载高质量场发射电子光学系统，结合岛津特有的52.5°高X射线取出角和全聚焦晶体，可以实现：01优越的空间分辨率EPMA-8050G可达到的更高级别的二次电子图像分辨率3nm（加速电压30kV）。（加速电压10kV时20nm@10nA/50nm@100nA/150nm@1μA）02大束流更高灵敏度分析可实现其他仪器所不能达到的大束流（加速电压30kV时可达3μA）。在超微量元素的检测灵敏度上实现了质的飞跃，将元素面分析时超微量元素成分分布的可视化成为现实。岛津研发部门使用EPMA-8050G仪器对高速工具钢开展了表面元素面扫描（mapping）及相分析（phase diagram）等研究。高速工具钢的制作过程简单来说是在高温条件下将大量的V、Cr、Mo、W等合金元素与钢材混熔，淬火然后回火至500℃，这一过程中金属元素碳化物不断沉淀达到回火硬化的效果。依据合金元素组成的差异，高速工具钢可分为W系高速钢、Mo系高速钢以及V系高速钢。图2. 分别展示了Mo系高速工具钢表面钢本体元素（Fe、C、Si）及添加元素（Mo、V、Cr、W）的面分布情况。图2. 高速工具钢表面各元素面扫描图合金元素碳化物分析：在钢中同时加入多种特殊合金元素时，数量最多的合金元素往往以碳化物形式优先析出，如果加入数量一致的多种元素，则与碳亲和性更强的添加元素更多以碳化物形式沉淀。研究表明，对于添加多种具有强的碳亲和性碳化物形成元素的合金钢，根据合金元素的绝对含量和相对比例，从第一相碳化物析出到形成最后的多种稳定碳化物相，其中的碳化物沉淀类型、顺序以及其韧性和硬度的变化均遵循一个复杂的规律轨迹。从低温升至500℃的过程中，主要以M3C碳化物组织形式沉淀，当温度逐渐超过500℃以后，碳化物以Fe3C型结构为主，直至达到固溶极限以后，除Fe3C以外的合金元素碳化物开始析出。以本文中的Cr、V、W、Mo合金元素为例，Cr优先以Cr7C3形式与Fe3C同时沉淀，其他元素则随后在回火硬化阶段分别以V4C3、W2C和Mo2C形式析出。碳化物相分析：从元素mapping图中可以看出各合金元素碳化物并不是以单一物相产出的，而是多物相混合存在的。因此图3. 相图中展示的是主要物相的分布情况，而依据图4. 三元混合相图所展示的主要物相划分依据，当区域内V元素含量超过24 wt.%时该区域被划分为红色的V碳化物主物相区，以此类推当Mo含量超过18 wt.%时被划分为蓝色的Mo碳化物主物相区，当Cr含量大于24 wt.%时被划分为绿色的Cr碳化物主物相区，而黄色区域则代表富Fe基体且合金元素呈低含量固溶混合的区域，其中没有一种合金元素含量超过其碳化物主物相区划分阈值。图3. 相图图4. 三元混合相图图5. 则选择三对两两不共存的元素分别作为X/Y/Z轴的+/-两端元，其中X+/-分别代表Mo和Cr端元，Y+/-分别代表Fe和C端元，Z+/-分别代表V和W端元，因此XYZ 3D图中的8个象限则可分别代表8种不同的三元混合相图，研究者可以从中提取出更多的多物相混合的信息。图5. 3D混合相图（XYZ）更多电子探针仪器信息和相关应用敬请关注岛津科技资讯通推文内容。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

多模光纤成像技术因其超细微型探头和柔性结构带来的灵活性优势，在生物体内成像、工业检测等领域具有广阔的应用前景，获得了业界广泛的关注。目前，多模光纤成像技术主要分为两类，一类通过在光纤远端产生聚焦点进行扫描成像，另一类通过探测光纤近端的散斑场来恢复光纤远端被探测的全场图像。这两种技术途径已有较完善的理论支撑，能得到较清晰的探测图像，但同时也具有一些难以弥补的劣势。例如：受限于空间光调制器、CCD或CMOS器件的刷新速度，成像帧率较低，难以对高速的事件进行成像；结构中包含自由空间光学元件，因此需要精密的光学对准，无法与传像主体集成实现全光纤化，限制了其应用范围；成像波长受限于CCD或CMOS器件的感光光谱范围，限制了其在红外波段的成像能力。上图 高速多模光纤成像系统示意图。a：实验原理图；b：以神经网络进行图像恢复的流程图；c：光纤探头示意图；d：照明光（黄色箭头）侧面注入探测光纤的示意图，信号光（红色箭头）在纤芯中传播；e：探测光纤远端照片，端面通过烧球来更好地聚焦照明光，比例尺500微米。为此，清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队基于十多年来在光纤激光器、光纤器件和光纤传感的技术积累，提出了基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术。该技术采用皮秒脉冲光纤激光照明被测物，利用多模光纤的模间色散特性将被探测图像的空间信息在时域上展开，时域信息通过单像素探测器进行探测，并借助神经网络训练的方法，由一维时域信息恢复出二维图像信息，整体结构和原理如图1所示。图2 被探测图像与其对应的波形和恢复结果该技术通过一个光纤侧面耦合器将皮秒脉冲光纤激光耦合到探测光纤中，然后从光纤的远端出射照到物体上，反射光进入探测光纤后紧接着进入与之连接的一公里长的50/125微米直径多模阶跃光纤中传播。由于模间色散的存在，进入多模光纤的脉冲光会产生分裂形成脉冲串。如图2所示，不同的光纤横模具有不同的群速度，因此在时域上会彼此分离，而这些横模包含了被探测图像的空间信息，通过模式色散便可将被探测物体的空域信息在时域上展开。图3 不同类型图案的成像效果通过超快光电探测器可以获得脉冲串波形，经神经网络模型进行训练后，可以直接从不同的脉冲波形中恢复出被探测图像。图3展示了来自不同数据库中图案的成像效果。该系统的成像帧率主要取决于脉冲光的重频，目前实验中已实现高达15.4Mfps帧率的成像，并实验验证了达到53.5Mfps帧率的可行性。系统在高帧率成像的同时具备连续采集一万帧图像（大帧深）的能力。如果采用重复频率更高的激光照明源，并搭配更快的光电探测器和时域波形采集设备，其帧率可以持续提升。团队所提出的新技术的突出优点是：帧率主要由脉冲光源的重频决定，成像帧率高；全光纤化的系统结构紧凑，细如发丝的探头大大增加了灵活性；单像素成像，探测波段不再受限于可见光，可扩展到近红外、甚至中波红外等其他波段；采集时域信号而非空间分布，抗干扰能力强。该系统在某些高速成像场景中比如体内高速细胞成像，或工业场景下对难以开放系统的内部高速成像检测等领域具有巨大应用潜力。该研究成果近日以“深度学习赋能全光纤高速图像探测”（All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning）为题，发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。该论文通讯作者为清华大学精密仪器系副教授肖起榕，第一作者为精密仪器系2018级博士生刘洲天。该研究得到了国家自然科学基金资助。 清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队学术带头人为系主任、教授柳强，团队以现代化强国建设与国家重大需求为导向，着眼于光电子技术领域的科学与技术发展前沿，围绕固体激光、光纤光学、自适应光学、激光探测等方向，开展基础科学探索、应用基础研究和系统技术研发，全面覆盖高功率激光光源、光束控制、光电探测等技术领域。团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、重点验证、专项配套型号研究等一系列重大项目，形成了从高功率激光光源到微弱光电信号测控的整套技术链条，具备完整的激光光电和测控技术能力，在相应研究方面取得了重要进展。2018年获批建设光子测控技术教育部重点实验室，2019年入选重点领域科技创新团队。

一、近红外光谱分析技术在饲料工业的应用　　1、近红外光谱技术介绍　　现代近红外光谱分析技术(NearInfrared retlecrance spectroscope NIRS)是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术。它是利用化学物质在近红外光谱区的光学吸收特性，来快速测定某种样品中的一种或多种化学成分含量和特性新的物理测定技术。近红外光谱是指波长范围介于可见区(VIS)与中红外区(MIR)之间的电磁波，波长为 780-2500nm(12500-4000cm-1)范围内的一段电磁波。物质中的不同组分或同一组分的不同含氢基团在近红外区域有丰富的吸收光谱。近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。农产品中的蛋白质、淀粉、粗纤维、脂肪等成分具有含氢基团，在近红外区都有特定的吸收光谱，每种成分都有特定的吸收特征。利用近红外分析仪检测饲料的常规成分，具有快速、准确、成本低等特点。　　2、近红外分析仪在饲料厂的应用优势　　(1)分析速度快。近红外光谱的信息必须由计算机进行数据处理及统计分析，一般一个样品取得光谱数据后可以立刻得到定性或定量分析结果。通过己建立的校正模型，测定一个样品通常只需1-2分钟，极大的缩短了检测周期。　　(2)分析效率高。近红外光谱技术可同时测定样品的多种组分或性质，大大提高检测效率。常规的检测方法只能一项一项的测，花费的时间长。此外近红外光谱带较弱，测量光程较长，故光程的精确度要求不高，而且仪器构造简单，易于维护。　　(3)适用的样品范围广，样品不需要预处理，测定简便。近红外光谱在测量过程中不损伤样品，可直接测定液体、固体(粉末或颗粒)等样品，容易保持样品活性，是一种不消耗样品的无损分析技术。　　(4)检测过程是无污染，属于绿色分析技术。近红外光谱分析中只是取得样品的光谱信号，有时甚至可以在原容器中进行测定，测试过程中不破坏样品，不用试剂，故不污染环境。　　(5)分析成本低。测定过程中不使用化学试剂，检测费用大为降低。　　(6)近红外光在光纤中具有良好的传输特性，便于实现在线分析。饲料加工的在线检测和监控是保证饲料产品质量安全的有效途径之一。近红外光谱分析技术可在复杂背景下瞬时分析样品的组分信息，而且不破坏样品，可直接准确地获取生产过程中的实时信息，达到对各种工业生产过程进行在线监控的要求。　　(7)对操作人员的要求不苛刻，经过简单的培训就可胜任工作。并且相比人员流动较大的饲料企业，近红外光谱分析仪能够保持化学分析的稳定性。　　(8)随模型中优良数据的积累，模型不断优化，检测精度不断提高。由于光谱测量的稳定性，测试结果较少受人为因素的影响，与标准或参考方法相比，近红外光谱一般显示出更好的重现性。　　3、饲料厂使用近红外分析仪的经济效益分析　　(1)化验成本节约分析　　以国内某年产10万吨饲料企业数据为参照进行分析，下表为使用近红外分析仪与传统的湿化学检测所需费用比较。　　　　结论：使用近红外分析仪年度检测成本节省403256.09元。　　(2)降低返工费用分析　　饲料生产过程中产生返工的主要原因：第一，因为检测时间长，来不及出报告，使原料紧急放行，造成产品质量不稳定。第二，制造环节出问题。下表为各等级返工费用成本分析。　　(3)装运堆码费用节约分析　　? 通常成品发货流程：成品生产线—堆码—检验– 装运　　? 应用近红外后的流程：成品 —— 检验– 装运　　除安全库存以外的产品，可以通过近红外快速检测后，直接装车发货，一年节约堆码费用 48000元。　　(4)原料使用量降低成本分析　　利用近红外光谱分析技术，可快速将每个批次的原料进行常规分析，为配方微调提供强有力的支持。　　从上表可以看出如果原料成本从80%降低到79%，利润将提高20%!　　综上所述：在采用近红外快速检测技术后，为企业节约的资金可累计为：　　检测费+返工费+装运堆码费=约47.2万　　以Bruker最新报价用于饲料分析的MATRIX-I型、TANGO型傅里叶变换近红外光谱仪50万/台为例来计算，投资一台近红外只需1年内，便可收回成本。　　二、近红外分析仪品牌选择　　目前,我国饲料行业一部分的集团和公司都拥有近红外光谱分析仪。据2014年初FOSS和BRUKER的初步统计，广东恒兴饲料7台，通威饲料 12台，新希望六和饲料90+台，广东温氏47台，九鼎饲料4台，正邦饲料5台，中粮集团5台，德固赛70台，大北农25台，深圳金新农5台，广西扬翔3 台，正大集团80台，双胞胎集团90台，中慧集团21台，海大集团26台，铁骑力士5台，特驱饲料15台，青岛环山11台，漳州傲农8台，金钱饲料5台，英联饲料6台，河南牧鹤饲料6台，普瑞那30台等等。　　国内近红外光谱仪研制起步较晚，近些年来我国在NIR光谱仪研制和生产方面取得了一定成绩，但值得注意的是，国产NIR光谱仪在一些关键技术指标方面(如信噪比、仪器间一致性等)与国际先进水平相比还存在相当的差距。　　国外知名的近红外光谱仪生产商有FOSS、Bruker、Thermo和ABB等。经过十多年的发展，FOSS的 DDS(新一代XDS)以及傅立叶成为市场上两种主流的硬件技术。

p style=" text-align: left " 　　近红外光谱分析技术在烟草行业的应用在国外起步较早，最早可追溯到1961年Crowell等人应用NIR技术测试了湿焦油中的水分。20世纪70年代国外开始将近红外技术应用于烟草化学成分测定。1992年出版的《Handbook of Near-infraed Analysis》一书中专门讲述了利用近红外光谱分析法定量分析烟草化学成分。20世纪90年代中后期，美国PM公司开始使用近红外技术研究烟叶分级和叶组配方，2000年以后使用近红外在线分析技术研究制丝线生产配方的稳定性等质量控制。 br/ /p p 　　国内近红外分析技术应用于烟草始于1995年，王文珍等采用近红外光谱技术测定了烟草中的总氮含量。之后近红外光谱技术在国内烟草行业进入了高速发展时期。1997年，上海烟草(集团)公司技术中心与中国农业大学共同承担的《近红外技术在烟草品质检测中的应用研究》，建立了烟草常规化学成分的近红外快速分析技术。随后烟草行业先后布局了《应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分(20项指标)研究》、《应用烟气粒相物近红外光谱预测主流烟气七种有害成分释放量的技术研究》、《卷烟叶组烟气有害成分释放量近红外预测技术研究》、《基于在线检测和集成信息控制的智能配方打叶技术体系研究》、《FT-NIR分析技术在烟草常规化学分析中的应用》、《云南优质烤烟质量标准体系及快速检测技术研究》、《上海烟草集团公司烟叶原料质量体系研究与应用》、《烟草近红外大数据构建及应用研究》等近红外技术应用研究项目，各中烟公司也相继开展了不少近红外相关的子课题项目进行应用研究。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　离线应用 /strong /span /p p 　　近红外的离线应用在烟草行业最为广泛，相关报道也最多。涉及到烟草行业的方方面面。 /p p 　　在烟草化学成分检测方面，对影响烟草品质风格的众多化学指标现已证明都能够建立较好的定量模型并应用 sup [1] /sup 。除了烟叶，一些中烟公司还对卷烟的烟气化学成分做了相关应用研究，建立的模型能够达到预期的分析效果 sup [2] /sup 。另外在烟用材料的化学成分检测中，一些中烟公司也做了一些探索性应用研究 sup [3] /sup 。图一和图二分别是贵州中烟利用近红外检测烟气粒相物中化学成分及滤棒中三醋酸甘油酯的场景。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 288px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/0de39d80-20e0-4876-9f1c-3754be13248d.jpg" title=" 01.jpg" alt=" 01.jpg" width=" 600" height=" 288" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图一 近红外检测烟气粒相物中化学成分 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 450px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/112e61ef-ef3f-4f6a-8758-7cdfa79f8115.jpg" title=" 02.jpg" alt=" 02.jpg" width=" 600" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图二 近红外检测滤棒中三醋酸甘油酯 /strong /p p 　　在物理指标方面，现已能对烟叶的叶片结构 sup [4] /sup 、烟叶拉力等指标进行检测；在三纸一棒的应用方面，如：卷烟包装盒的色差分析 sup [5] /sup ，卷烟纸厚度、透气度等性质的测定 sup [6] /sup ；配方设计的应用方面，如：梗丝、薄片丝在烟支中的添加比例[7]等近红外技术也都有很好的应用。 /p p 　　在判别分析方面，各中烟公司针对各自品牌特点，用近红外技术对烟叶的类型、产地、部位、等级进行判定 sup [8, 9] /sup ；卷烟的真伪判别 sup [10] /sup ；烟用材料判别 sup [6] /sup ；卷烟的配方设计 sup [7] /sup 等都做了大量的相关工作，并在应用中取得了较为满意的结果。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　在线应用 /strong /span /p p 　　近红外在线分析并没有像离线分析一样百花齐放，虽然目前市场上已经开发不少针对卷烟工业企业在线近红外仪器产品，考虑到在线应用涉及到企业的生产控制甚至是决策，牵一发而动全身，各中烟公司还是保持谨慎态度，目前仅针对打叶复烤的均质化加工 sup [11] /sup ，工业企业的制丝线质量稳定性控制的相关应用 sup [12] /sup 。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　网络化应用 /strong /span /p p 　　传统的近红外分析主要是采用单台仪器进行样品测定，难以满足烟叶原料收购、复烤、入库、醇化过程中广域范围内大规模快速检测及信息汇总的需求。 近年来，以网络技术为依托的近红外检测网络体系构建已成为近红外分析检测的一个重要发展方向，烟草行业也达成共识，认为构建近红外光谱分析网络体系是将近红外技术的优势在实际应用中发挥到最大的一个重要途径。基于此，上海烟草集团针对近红外检测管理现状，提出“动态建模，网络共享，全程管控”的网络化管控体系，保证近红外检测数据质量。云南中烟构建了烟叶原料近红外光谱分析物联网系统。山东烟草研究院以烟叶品质控制为切入点，研发形成支撑多检测终端的烟叶品质快速分析网络化平台。湖南中烟开发了专门用于烟气快速检测的近红外云服务系统。贵州中烟提出了“数据规范、中心建模、资源共享、智能分析”的网络化管控方案，组织实施了《贵州中烟化学成分近红外速测系统的云分析系统软件开发》项目，开发了基于互联网技术的烟草近红外速测系统，如下图三所示。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 407px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/3232b023-abfe-4c71-8122-fb019bfae30f.jpg" title=" 03.jpg" alt=" 03.jpg" width=" 600" height=" 407" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图三 近红外云分析系统 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　数据应用 /strong /span /p p 　　基于近红外分析技术快速高效、成本低、绿色环保的优点，行业每年产生了海量的近红外光谱数据，但也存在不少问题。 /p p 　　(1)首先，近红外数据分散在各中烟企业、复烤企业和科研机构，只能为各自单位发挥作用。 /p p 　　(2)其次，由于各工商企业经典化学分析数据存在较大差异，且近红外建模样品的地域差异大，再加上光谱采集参数、操作方法和操作流程各异，导致各单位近红外预测数据偏差较大。 /p p 　　(3)第三，由于各单位的近红外采集信息格式不统一，数据整合难度大，严重制约了行业近红外光谱数据的有效利用。 /p p 　　为了解决上述问题，2019年中国烟草总公司批复了《烟草近红外大数据构建与应用》项目。希望借此项目统一近红外光谱数据采集规范、开发近红外光谱数据采集系统、构建近红外光谱数据库和化学成分数据库，形成行业共享的烟草近红外大数据平台，实现数据规范、中心建模、资源共享、智能分析的目标，为烟草行业高质量发展提供有力支撑。 /p p strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　参考文献 /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[1] 蒋锦锋, 李莉, 赵明月. 应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分 [J]. 中国烟草学报, 2006, (4): 8-12. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[2] 王家俊, 梁逸曾, 汪帆. 偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量 [J]. 分析化学, 2005, 33(6): 793-7. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[3] 曹建国, 窦峰. 近红外漫反射光谱法测试醋酸纤维滤棒中的三醋酸甘油酯 [J]. 烟草科技, 2005, 38(3): 6-9. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[4] 周汉平, 王信民, 宋纪真, 等. 烟叶结构和油分的近红外光谱预测 [J]. 烟草科技, 2006, 50(1): 10-4. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[5] 张翼鹏, 李超, 赵敏, 等. 基于近红外光谱法的卷烟包装材料色差分析 [J]. 烟草科技, 2016, 49(2): 75-81. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[6] 王家俊, 汪帆, 马玲. SIMCA分类法与PLS算法结合近红外光谱应用于卷烟纸的质量控制 [J]. 光谱学与光谱分析, 2006, 26(10): 1858-62. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[7] 胡立中, 张胜军, 余小平, 等. 均匀设计-PLS-NIR法预测卷烟配方烟丝中梗丝及薄片丝含量 [J]. 中国烟草学报, 2010, 16(2): 26. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[8] 束茹欣, 王国东, 张建平, 等. 国产烤烟烟叶的NIRS模式识别 [J]. 烟草科技, 2006, 8): 12-5. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[9] 张辞海, 胡芸, 刘娜, 等. 基于主成分分析和神经网络的近红外光谱烤烟产地判别 [J]. 贵州农业科学, 2018, 46(1): 109-12. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[10] 葛炯, 王瑾, 王维妙, 等. 近红外技术在卷烟真伪鉴别中的应用 [J]. 烟草科技, 2007, 48(4): 75-8. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[11] 胡芸, 刘娜, 姬厚伟, 等. 近红外光谱技术在线快速检测复烤片烟化学成分应用研究 [J]. 安徽农业科学, 2017, (19): 78-80，3. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　[12] 张佳芸, 胡芸, 彭黔荣. 近红外光谱技术在快速检验制丝过程中烟丝质量均一性上的应用 [J]. 理化检验(化学分册), 2018, 54(9): 998-1003. /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: right " （张辞海，彭黔荣 贵州中烟工业有限责任公司技术中心，550009） /p

SPECIM FX50中波红外高光谱相机黑色塑料广泛用于汽车工业、电子产品、食品包装、塑料袋，与我们的日常生活息息相关。不幸的是，当前人们对废旧黑色塑料垃圾的处理不是回收再利用，而是烧毁或填埋，原因是缺乏高效可靠的技术对黑色塑料进行识别并分类。而塑料垃圾是人类面临的且必须尽快解决的重大环境问题之一。 芬兰SPECIM公司进行技术创新推出一款专为工业机器视觉在线检测而设计的高速、性能稳定的SPECIM FX50高光谱相机。SPECIM FX50是全球第一款工业MWIR高光谱相机，该相机可采集各类黑色塑料在2.7-5.3μm范围内的光谱信息，快速、可靠地识别不同材质的黑色塑料，如ABS、 PP、 PE、 PC、 PS、 PVC、HIPS。 图1：SPECIM FX50高光谱相机 FX50高光谱相机的特点： • 设计精致，外形紧凑• 光谱范围：2.7 - 5.3μm• 高分辨率：640个像素• 高采集速度：380 Hz• 光学部件：温度恒定• 内置图像校正• 数据一致性高：出厂前经过统一光谱校准• GigE Vision标准接口• 易于安装在工业环境中 图2：光谱响应 除了黑色塑料， SPECIM FX50还可用于：• 识别橡胶、非黑色塑料、橡胶/塑料中的阻燃剂；• 木材和纸制品的识别分类；• 金属温度测量：范围为0-1000℃；• 金属表面的污染检测： 杂质、污垢、油和其他有机残留物；• 石油/天然气中碳氢化合物的分析识别；• 采矿生产中矿物的分析识别，如长石和石英。 黑色塑料分选 金属与汽车工业：金属表面的污染检测石油/天然气和矿产勘探：烃类与矿物分析 木材和纸制品的识别分类 SPECIM FX50高光谱相机满足工业应用需具备的高速、稳定性能的特点，并且易于安装、维护和扩展，同时具有高效的投资回报。SPECIM FX50成像速度快，满足生产线的速度要求；同系列的产品出厂时经过统一光谱标定，数据一致高，现场使用时可任意替换；拥有GigE Vision接口，配置软件开发包，满足用户的开发需求。 SPECIM FX50高光谱相机成为工业机器视觉应用领域内一种全新的解决方案。创新点：优势：可采集各类黑色塑料在2.7-5.3μ m范围内的光谱信息，对难处理的黑色塑料进行快速、可靠的分选，如ABS、 PP、 PE、 PC、 PS、 PVC、HIPS...

项目编号：GXZC2023-J1-000026-JDZB项目名称：国重室多功能台式高速冷冻离心机等27种仪器设备采购项目采购方式：竞争性谈判预算金额：238.2752000 万元（人民币）最高限价（如有）：238.2752000 万元（人民币）采购需求：详见附件合同履行期限：国产设备自签订合同之日起30日内，进口设备自签订合同之日起120日内，整体完成供货安装调试。本项目( 不接受 )联合体投标。招标公告.pdf

美国必达泰克公司最近推出了一款全新的、采用多项突破性技术的&ldquo 超高速&rdquo 、&ldquo 智能&rdquo 型光谱仪&mdash &mdash Exemplar&trade 。这款仪器将引领小型光谱仪进入前所未有的新阶段，也将之前未曾设想的光谱应用转变为现实。 Exemplar&trade 的&ldquo 智能&rdquo 是由它内置的自动运算处理器实现的，这也是世界上第一台真正实现了全自动数据处理功能的小型光谱仪。Exemplar&trade 的自动运算功能包括：自动求平均值、自动光谱平滑及自动噪声扣除，这些均不需要任何额外的手动操作，自动显示最终结果。这种&ldquo 智能&rdquo 性将使得原本复杂、繁琐、耗时的光谱运算变得从未有过的轻松、简单、高效。 Exemplar&trade 的另一个优异性是&ldquo 超高速&rdquo 。它采用了USB 3.0接口，数据传输更稳定，速度更快，最高可达900谱/秒。同时，它支持多达16个多通道同步传输功能，具有超低的仅14ns的触发延迟时间，通道时间偏差+/-1ns，市面上还没有一台同类型的光谱仪能达到这样的速度。 Exemplar&trade 能够将CCD检测器曝光时间控制在1ms之内，使得客户能够控制光谱仪的信噪比，这在之前从未实现过。它还内置了温度控制系统，温度控制更方便，性能更稳定。 以上性能使得Exemplar&trade 在下列应用中有着非常出色的表现：合并、分类，反应动力学，过程监控，以及多通道同步分析，例如：多点采样、LIBS。Exemplar&trade 是紫外、可见、近红外光谱应用的理想选择，光谱范围从200nm起至1050nm,光谱分辨率可在0.5nm到4.0nm之间选择，必达泰克公司也可为OEM客户提供定制选择。

第四届全国高速分析学术交流会 暨庆祝无锡英之诚高速分析仪器有限公司成立十周年活动举办 　　由中国分析仪器学会高速分析专业委员会主持、无锡英之诚高速分析仪器有限公司承办的第四届全国高速分析学术年会，于2012年6月17日至20日在江苏省无锡黄金海岸大酒店隆重召开。来自全国15个省市自治区43个单位共68位代表出席了会议。 　　大会开幕式由中国分析仪器学会高速分析专业委员会副主任委员、中国兵器工业第五二研究所李茂山教授主持，中国机械工业材料测试中心金属分析首席专家、上海材料研究所教授、高速分析专业委员会主任委员吴诚致开幕辞，无锡英之诚高速分析仪器有限公司董事长兼总经理、高速分析专业委员会副主任委员、江苏省理化检测委员会副理事长张兴宝致欢迎辞，无锡市北塘区科技局刘巨成局长、中国分析仪器学会副理事长李昌厚研究员做了重要讲话。 　　向本次大会发来贺电、贺信的单位和个人有：中国机械工程学会理化检验分会、西安理工大学田英炎教授、江苏省机械工程学会理化检测委员会、四川省机械工程学会理化检验分会、河北省机械工程学会理化检验委员会、辽宁省机械工程学会理化检验分会、辽宁省机械工程学会失效分析分会、机械工业理化检验人员技术培训和资格鉴定委员会辽宁省分委员会、沈阳铸造研究所检测中心、沈阳市机械行业理化管理协会、哈尔滨市材料与测试学会、中国质检出版社教育培训中心、上海振华轴承总厂有限公司、上海上繁仪器仪表销售公司范忠鹤经理等。 　　本届学术年会，收到来自高速分析领域各类学术论文79篇。经专家组评审后，全部编入本届年会论文集。这些论文题材广泛、内容丰富、研究深入细致，充分反映了近三年来我国高速分析领域取得的新成果、新进展。 　　大会特邀化学分析专家、上海材料研究所吴诚教授、中科院上海生物研究中心李昌厚研究员、华东师范大学方禹之教授、西安理工大学田英炎教授、中国兵器工业第五二研究所李茂山教授、武汉钢铁公司研究院曹宏燕教授、上钢一厂钢研所严恒泰高工、上海材料研究所马冲先教授分别做了专题报告。报告内容既有先进的理论，又有丰富的实践，使与会代表增长了知识，开阔了眼界，受到了启迪，业务上收获很大。有18位到会的论文作者在会上宣读了学术论文，每篇论文宣读后，与会代表都进行了认真讨论，大家互相切磋，虚心学习，共同提高，表现出认真严谨和奋发向上的治学精神，会场上充满着浓厚的、民主的学术气氛。 　　本届学术年会仍然遵循尊重知识，尊重人才，认真交流、深入探讨，共同提高的宗旨，坚持突出科技创新，理论与实践相结合、科技与生产相结合，用先进的理论指导生产实践，在实际的研究与应用中，抓住新机遇，促进了我国高速分析技术及其自动化、智能化仪器的快速发展。 　　在隆重召开本届学术年会的同时，也迎来了无锡英之诚高速分析仪器有限公司成立十周年庆典。十年来，英之诚公司坚持不懈努力与开拓进取，提高了企业的综合素质和核心竞争力，成长为集科研开发、仪器生产、学术交流、技术培训、科技咨询为一体的规模型企业，成为我国高速分析仪器行业的排头兵。会上，英之诚公司介绍了企业概况，代表们参观了公司及其生产的系列仪器展览，见证了企业的快速成长与发展。全体代表对英之诚公司十年来所取得的巨大成就表示最热烈的祝贺!衷心希望英之诚公司再接再励，进一步增强公司的自主创新能力，内强素质，外树形象，不断把公司做大、做强、做长久，在第二个十年里取得更大的成就! 　　大会闭幕式由吴诚教授主持，李茂山教授做了会议总结。他全面阐述了本届学术年会的盛况、主要特点和收获，高度评价了我国高速分析事业取得的成就，提出了高速分析技术的发展方向以及今后的目标任务，要充分发挥广大化学分析工作者的主体作用和高速分析专业委员会委员的骨干作用，深入搞好高速分析的宣传和推广工作，进一步拓展高速分析的内涵，由传统的湿法分析仪器向红外碳硫、直读光谱等仪器分析方向扩展，努力把我国高速分析事业推向发展的新高度、新水平。 　　最后，吴诚教授代表高速分析专业委员会、第四届全国高速分析学术年会领导小组及全体与会代表们一并向给以人力、财力和物力支持的无锡英之诚高速分析仪器有限公司、精心编辑出版会议论文集的上海材料研究所《理化检验-化学分册》编辑部和热情服务的无锡黄金海岸大酒店表示衷心的感谢。 　　在与会全体代表的共同努力下，会议在团结、热烈、友好、祥和、民主的气氛中举行，完成了预定的任务，收到了预期的效果，获得了圆满的成功!

HAMAMATSU（滨松） PHOTONICS近红外光谱在食品分析中的作用近红外光谱（NIR）是指在750至2500 nm的电磁光谱近红外区域内研究物质和光之间的相互作用[1]。当红外光与样品分子相互作用时，每个波长反射、透射和吸收的电磁能的量取决于样品中存在的键类型[1]。C-H、N-H和OH振动键在近红外区域最普遍，决定了给定物质的光谱形状。近红外光谱通常用于测量和量化样品的近似成分，如蛋白质、水分、干物质、脂肪和淀粉。此外，近红外光谱反映了其物理性质或特性[1]。因此，当应用于食品时，样品的近红外光谱不仅可以提供有关食品化学成分的信息，还可以通过不需要使用试剂的无损、快速和清洁的方法提供有关其功能的信息[2]。便携式仪器的影响直到最近，近红外技术才向小型化设备发展，使近红外分析从实验室进入现场成为可能。便携式近红外光谱是监测作物质量、确定最佳种植条件和收获时间的绝佳工具。鉴于食品易受含量变化的影响，需要保持新鲜以防止质量损失，以及非法掺假的可能性，控制食品质量的重要性怎么强调都不为过。此外，食品生产、配送链的复杂性以及将分析时间降至最低的需要，使便携式光谱仪在该领域向前迈出了革命性的一步[5][6]。用于食品分析的近红外光谱示例Parastar等人将计算技术应用于近红外分析仪获得的吸收光谱，能够准确区分新鲜肉和解冻肉，并根据鸡的生长条件对鸡柳进行正确分类[3]。使用类似的工具，Kucha和Ngadi能够评估猪肉末的新鲜度[4]。这些计算方法，通常被称为“化学计量学”，使用多种算法和统计技术，如多元线性回归、偏最小二乘回归和主成分分析来分析来自光谱仪的数据。这些方法将光谱信息转化为与样品相关的化学和功能特性[2]。便携式近红外分析仪改善奶牛健康，优化灌溉和收割时间便携式近红外分析仪已被用于饲料和牧草的农场监测，以评估其质量。在这个过程中，将饲料样本放在扫描仪前进行分析，并将结果提供给农民或营养学家。这使他们能够及时做出有关提要的管理决策，将获得结果所需的时间从几天缩短到几秒钟。例如，牛饲料中玉米青贮饲料的干物质含量每天变化很大，在六个月内高达41%。通过现场调整，奶牛可以获得更一致的口粮，从而改善牛群的总体健康状况。这是通过血液参数的变化和乳腺炎的减少来观察的，从而增加了产奶量。此外，这项技术可以潜在地减少饲料浪费，从而降低成本并增加收入[7]。便携式近红外光谱法的另一个有价值的应用领域是对作物生长各个阶段的实地评估。Tardaguila等人研究了在不同环境条件下生长的八个不同品种的160片葡萄叶片的吸收波长。他们专门针对含水量评估来确定葡萄酒行业灌溉的优化策略[8]。在收获季节，近红外光谱已被用于评估橄榄果实[9]、葡萄[10]和番茄[11]在树上的成熟度，从而优化收获时间，甚至使用农业机器人实现自动化水果采摘。收获后，近红外光谱技术有助于农民、消费者和质量控制官员对产品质量进行快速无损检测。这项技术还允许检测由于将传统生产的水果错误标记为有机水果而导致的菠萝欺诈[12]。FTIR光谱提供更高的通量和更好的灵敏度在近红外光谱中，分析有机材料的吸收光谱主要有两种方法。第一种方法是基于二极管阵列的光谱学。该技术使用色散光栅将从样品反射或透射的光分离为其波长分量。然后将每个分量聚焦在线性检测器阵列的不同像素上。这种方法速度相当快，可以用于实时测量。然而，二极管阵列光谱仪的光通量与其光谱分辨率成反比，这限制了其有效性。此外，在近红外区域敏感的线性阵列的高成本可能会限制其在某些应用中的应用，特别是在农业和食品中。获得吸收光谱的第二种方法是傅立叶变换干涉测量法。在这种方法中，入射光被分成两条路径，一条指向固定反射镜，另一条指向可移动反射镜。当这些路径被重新组合时，就会得到干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换，可以获得入射光的光谱，并且通过适当的校准，可以确定样品的吸收光谱。使用这种技术，可以同时测量所有波长，在不影响光谱分辨率的情况下提供更好的吞吐量和更高的灵敏度（通常被称为“Fellgett的优势”）。在该技术中，仅使用单个NIR光电探测器而不是阵列，从而保持低成本。滨松光子的FTIR引擎为食品行业带来了新的曙光滨松的FTIR引擎C15511-01是一个紧凑的傅立叶变换红外光谱模块，对1.1µm至2.5µm范围内的近红外光具有灵敏度，并具有USB连接。该设备的特点是在手掌大小的外壳中有一个迈克尔逊光学干涉仪和控制电路。为了补偿元件小型化造成的光损失，滨松光子公司的工程师为FTIR引擎配备了一个大型可移动MEMS反射镜和一个高灵敏度InGaAs PIN光电二极管。这种MEMS元件的特殊设计抵消了外部振动和器件内部杂散光反射的影响。可移动MEMS反射镜的位置使用专用激光系统进行连续和精确的监测，以确保最高的波长再现性。一般来说，滨松的FTIR引擎可以提供与更大、更昂贵的台式设备相当的高灵敏度、高分辨率和高速测量。使用FTIR引擎进行红外光谱分析有两种测量方法：“反射测量”和“透射测量”。使用这些方法，我们测量了坚果（杏仁、腰果、核桃）和酒精饮料（啤酒、清酒和白兰地）的光谱。透射测量：酒精饮料吸收光谱的比较及其酒精浓度的估计FTIR引擎C15511-01用于观察几种酒精饮料产生的吸收光谱的差异。将液体放入对近红外透明的石英池中，提供1mm的光路长度。使用卤素灯作为本实验的光源。来自灯的宽带光部分被液体吸收，并通过光纤部分传输到FTIR引擎。图中所示的吸收光谱是在室温下获得的，平均128次扫描，并减去参考测量值。这些光谱的形状主要受水中的OH基团（吸收波长：1450 nm和1900 nm）和醇中的CH基团（吸收光谱波长在2100 nm和2500 nm之间）的影响。还测量了纯水和乙醇的光谱，并将其添加到图中进行比较。此外，使用2300nm处的吸收峰来估计每种饮料中的酒精浓度。该测量显示的值与液体中酒精的实际存在一致，证实了使用这种紧凑的设备和方法进行精确估计的可能性。漫反射测量：使用近红外光谱对坚果进行分类当照射到样品上的光的一部分被其表面颗粒有规律地反射时，其余的则穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。漫反射信号通常比通过透射获得的信号弱。因此，使用这种方法的主要挑战之一是提高照明效率。在传统配置中，使用光纤将来自单个卤素灯的宽带光引导到样品。滨松光子最近设计了L16462-01，这是一种针对漫反射测量进行优化的创新光源。该装置配备了多个灯，以特定角度靠近样品。通过光纤收集从样品散射的光，并将其引导至NIR光谱仪。这种配置可测量信噪比，最大限度地减少杂散光的影响。e照射到样品上的部分光被其表面颗粒规则反射，其余部分穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。食物过敏是一种遗传易感个体在食用某些食物成分后出现不利免疫反应的情况。这种反应可能导致立即或延迟的症状，可能是严重或致命的[13]。在过去的几十年里，这种免疫紊乱已经成为全世界关注的一个重要问题，在西方国家，至少有8%的儿童和5%的成年人受到影响。它给医疗系统带来了相当大的压力，并可能严重限制日常甜梅干动[14]。许多种类的坚果，包括核桃（胡桃）、腰果（西方腰果）和杏仁（甜梅干），都被欧洲法规1168/2011列为过敏原，只要存在于食品中，就需要添加到成分表中[15]。出于这些原因，坚果的检测和分类对于食品工业来说是必要的。滨松利用近红外光谱对杏仁、腰果和核桃的吸收光谱进行了研究和分类。使用FTIR引擎C15511-01和新的灯L16462-01获得测量结果。将坚果放置在光源上，无需任何预先准备，平均进行128次扫描以获得每个样品的吸收光谱。所获得的光谱的特征在于1600-1800nm处的峰，这是由从脂质和蛋白质拉伸的CH的第一泛音引起的。当观察光谱的二阶导数时，各种光谱之间的差异更加明显。通过主成分分析法可以对不同种类的坚果进行分类。结论近红外光谱在食品工业中的潜在应用已经被许多科学出版物广泛记录了几年。便携式仪器的出现正在将分析从实验室转移到现场，将结果的时间从几天大幅缩短到几秒钟。最值得注意的是，这种由滨松MEMS技术驱动的硬件小型化在不影响灵敏度或分辨率的情况下实现。新的计算技术正在不断发展，以分析和比较吸收光谱，并估计食品中特定化合物的含量。这些方法使整个行业的非技术用户越来越容易访问该技术。便携式FTIR分析仪是解决食品行业许多重大挑战的宝贵工具。例如，它们可以帮助提高作物产量，从而在面临粮食需求增加时提供一种替代毁林的方法。将这些技术融入农业可以在优化灌溉和限制整个供应链的食物浪费时限制水浪费。最后，FTIR分析仪可以帮助改善我们的食物质量，使其对我们和所有依赖我们的动物更安全、更健康。参考文献[1] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications”, Molecules, vol. 25, no. 12, p. 2948, Jun. 2020, doi: 10.3390/molecules25122948.[2] D. Cozzolino, “The Ability of Near Infrared (NIR) Spectroscopy to Predict Functional Properties in Foods: Challenges and Opportunities”, Molecules, vol. 26, no. 22, p. 6981, Nov. 2021, doi: 10.3390/molecules26226981.[3] H. Parastar, G. van Kollenburg, Y. Weesepoel, A. van den Doel, L. Buydens, and J. Jansen, "Integration of handheld NIR and machine learning to 'Measure & Monitor' chicken meat authenticity" in Food Control, vol. 112, pp. 107149, 2020. doi: 10.1016/j. foodcont.2020.107149. [4] Kucha, C.T., Ngadi, M.O. “Rapid assessment of pork freshness using miniaturized NIR spectroscopy”. Food Measure 14, 1105–1115 (2020). https://doi.org/10.1007/s11694-019-00360-9 [5] J.-H. Qu, D. Liu, J.-H. Cheng, D.-W. Sun, J. Ma, H. Pu, and X.-A. Zeng, "Applications of Near-infrared Spectroscopy in Food Safety Evaluation and Control: A Review of Recent Research Advances" Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 55, no. 13, pp. 1939-1954, 2015. doi: 10.1080/10408398.2013.871693.[6] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Miniaturized NIR Spectroscopy in Food Analysis and Quality Control: Promises, Challenges, and Perspectives,” Foods, vol. 11, no. 10, p. 1465, May 2022, doi: 10.3390/foods11101465.[7] "Can On-Farm NIR Analysis Improve Feed Management?", Penn State Extension. [Online]. Available: https://extension.psu. edu/can-on-farm-nir-analysis-improve-feed-management.[8] J. Tardaguila, J. Fernández-Novales, S. Gutiérrez, and M.P. Diago, "Non-destructive assessment of grapevine water status in the field using a portable NIR spectrophotometer", J. Sci. Food Agric., vol. 97, pp. 3772-3780, 2017. doi: 10.1002/jsfa.8241.[9] A. J. Fernández-Espinosa, "Combining PLS regression with portable NIR spectroscopy to on-line monitor quality parameters in intact olives for determining optimal harvesting time", Talanta, vol. 148, pp. 216-228, 2016. doi: 10.1016/j.talanta.2015.10.084.[10] G. Ferrara, V. Marcotuli, A. Didonna, A. M. Stellacci, M. Palasciano, and A. Mazzeo, “Ripeness Prediction in Table Grape Cultivars by Using a Portable NIR Device”, Horticulturae, vol. 8, no. 7, p. 613, Jul. 2022, doi: 10.3390/horticulturae8070613.[11] H. Yang, B. Kuang, and A.M. Mouazen, "In situ Determination of Growing Stagesand Harvest Time of Tomato (Lycopersicon Esculentum) Fruits Using Fiber-Optic Visible—Near-Infrared (Vis-NIR) Spectroscopy", Applied Spectroscopy, vol. 65, no. 8, pp. 931-938, 2011. doi: 10.1366/11-06270.[12] C. L. Y. Amuah, E. Teye, F. P. Lamptey, K. Nyandey, J. Opoku-Ansah, and P. O. 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Monaci, “Tree Nuts and Peanuts as a Source of Beneficial Compounds and a Threat for Allergic Consumers: Overview on Methods for Their Detection in Complex Food Products”, Foods, vol. 11, no. 5, p. 728, Mar. 2022, doi: 10.3390/foods11050728.本文来源：HAMAMATSU PHOTONICS（滨松电子），Applications for portable NIR spectroscopy in food analysis，www.hamamatsu.com供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

近日，记者驱车探访了东半球首个天文观测基地——青海冷湖天文观测基地，用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统正在建设调试。冷湖天文观测基地位于柴达木盆地西北边缘的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山区域，平均海拔约4000米。2017年以来，中国科学院等科研单位合作在此开展天文台址科学监测。监测结果显示，冷湖赛什腾山区域的视宁度、晴夜时间等光学天文观测所需的关键监测数据表现优越，可比肩国际一流大型天文台所在地。蜿蜒的山路平坦却又险峻。在海拔4000米左右的一处平台，五层楼高的用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统正在进行调试。“在对太阳活动研究中，科学家发现磁场是影响太阳活动的重要测量量，为了获得更高分辨率的太阳磁场，我国研制了‘用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统’，它是国际上第一台中红外波段的太阳磁场望远镜。”中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地博士生佟立越1日告诉记者。据佟立越介绍，太阳是距离地球最近的恒星，是研究恒星的最佳样本，也是密切影响现代人生活的主要天体。因此，对太阳活动的研究兼具科学与社会意义。“这个系统是国内首个用于太阳中波红外观测的望远镜，是由中国国家天文台、西安光机所和上海技物所联合研制的。”中国科学院西安光学精密机械研究所装配主要负责人雷昱说，该望远镜是一个1米口径的离轴格里高利系统，它有两个观测部分，一个是小的导行镜，可以看到整个太阳的全日面；大系统可以看到太阳6.4角分的视场，用于观测局部区活动。该项目是冷湖天文观测基地已落地的9个天文望远镜项目之一。目前，9个项目总投资近20亿元人民币，共有35台天文望远镜，4台已建成，29台已完成土建施工和主体建设，2台正在研制。在海拔4200多米的另一处平台，由中国科学技术大学、紫金山天文台实施的2.5米墨子巡天望远镜项目(WFST)，已完成望远镜观测楼主体、附属用房及圆顶轨道安装调试，圆顶安装正在进行。WFST望远镜建成后，将成为北半球具备最高巡天能力的光学时域巡测设备，能够获取高精度位置和多色亮度观测数据，高效搜寻和监测天文动态事件，预期可以在时域天文、外太阳系天体搜寻、银河系结构和近场宇宙学等领域取得突破性成果。据了解，今年1月1日起，冷湖地区开始施行《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测环境保护条例》，进行暗夜星空保护，在暗夜保护核心区内，光源种类和亮度都将得到严格控制。

在科学仪器行业竞争日益激烈的现状下，为帮助仪器用户快速找出单品类仪器中的千里马or领头羊企业及产品，仪器信息网从2017年开始推出【品类先锋】服务，以“为用户推荐值得信赖的品牌及仪器”为核心宗旨，持续地挖掘、推荐细分领域的优质企业及仪器。为了帮助各位用户学习使用仪器的技巧，少走弯路多避坑，仪器社区特别发起“仪器使用心得”有奖征文活动。在本次活动中，用户积极分享了自身用过的仪器设备的使用心得，其中不乏对品类先锋仪器的使用分享。我们将摘取部分用户分享的品类先锋仪器使用心得体会，与读者共享。今日分享的是离心机品类先锋——湘仪用户心声，以下内容摘自“wlj0300”用户分享的使用心得：湘仪GL-21M型高速离心机使用心得为满足日益增多的农残检测任务的需求，单位于2017年购买了一台湖北湘仪实验室开发有限公司生产的GL—21M高速冷冻离心机。湖北湘仪实验室开发有限公司专业生产离心机已有四十多年，我国第一台超高速冷冻离心机和第一台高速冷冻离心机都诞生于湘仪。这台离心机外观整洁大方，操作方便。通过这几年的使用总结了一些该款离心机的优点和使用感受分享给大家。一、离心机优点 1、这款离心机拥有17款不同容量转子选择，其中配有4款连续流转子，已满足不同需求。 2、最高转速可达21000RPM,最大离心力可达47400xg。 3、采用进口环保压缩机组，保证制冷效果的同时满足环保要求。 4、微机控制，交流变频电机驱动，延长使用寿命。 5、噪音低、振动小。 6、可任意设定升降速时间、自动计算RCF值、制冷加热双路控温、离心效果达到最佳。 7、设有超速、超温、不平衡、门盖自锁等多种保护、确保人身机器安全等特点。二．离心机操作规程 1、向上拔墙上开关。 2、仪器右边靠墙处，向上推蓝色开关。 3、左手向下按仪器门盖右角，右手向外拉拉杆，轻轻将大盖子向上抬。 4、用右边抽屉里的铁扳手，拧开圆转子盖。 5、将大离心管直接放入，如果是小离心管应套黄色塑料套，离心管盖子要拧紧。 6、用铁扳手拧紧转子盖。 7、将大盖子轻轻向下盖，在红点处向下按听见卡嗒一声，说明离心机盖好了。 8、点启动。运行时间倒计时到零时，停止指示灯亮，当转速有数字时，才打开大盖子，用扳手拧松转子盖，取出离心管。 9、关机：将盖子向上打开，转子盖拧开放一遍，让离心机风干，向下拔仪器右边蓝色开关，再向下拔墙壁开关。 10、离心机每年要用润滑油润滑拉杆一次。三、建议通过这几年的使用，总体认为这台仪器的优点还是很多的，给厂家的一点建议是能否让工程师上门巡检，我们去年因为门板卡口的问题请工程师上门维修求一次，在维修中我们知道这个液压杆需要上油保养等一些维护知识，有好多多是我们以前忽略掉的。“wlj0300”用户在评论区补充道：湘仪的离心机价格便宜，不用换转子，好用，是国产好仪器。湘仪的离心机都上太空了，国产仪器的骄傲。好的，今天的分享就到这儿啦。欢迎大家参加仪器社区-“仪器心得”有奖征集活动，分享更多品类先锋仪器使用心得和建议，仪器信息网也将会把您的建议反馈至相关品类先锋企业。活动期间累计上传2篇（符合要求的文章）仪器使用心得者，奖励冬奥会纪念币1套or《液相色谱实战宝典》新书1本or《气相色谱实战宝典》新书1本。活动截止：2022年5月31日，详情见：https://bbs.instrument.com.cn/topic/7972320附：2022-2023年度品类先锋名录（排名不分先后）品类名客户名称紫外、紫外分光光度计、紫外可见分光光度计、UV上海元析仪器有限公司上海美谱达仪器有限公司北京普析通用仪器有限责任公司原子荧光光谱仪(AFS)北京海光仪器有限公司原子吸收光谱(AAS)北京普析通用仪器有限责任公司液质联用(LC-MS)赛默飞色谱与质谱液相色谱(LC)上海伍丰科学仪器有限公司华谱科仪（北京）科技有限公司热解析仪、热解吸仪、热脱附仪奥普乐科技集团（成都）有限公司北京中仪宇盛科技有限公司过程质谱/在线质谱上海舜宇恒平科学仪器有限公司气相色谱仪(GC)浙江福立分析仪器股份有限公司流动分析仪/流动注射分析仪(FIA SFA CFA)北京宝德仪器有限公司离子色谱(IC)青岛盛瀚色谱技术有限公司激光拉曼光谱(RAMAN)HORIBA 科学仪器事业部红外光谱(IR、傅立叶)赛默飞世尔科技分子光谱核磁共振(NMR)布鲁克（北京）科技有限公司分子荧光光谱HORIBA 科学仪器事业部定氮仪、凯氏定氮仪、Dumas定氮仪艾力蒙塔贸易（上海）有限公司顶空进样器奥普乐科技集团（成都）有限公司吹扫捕集装置北京聚芯追风科技有限公司北京莱伯泰科仪器股份有限公司奥普乐科技集团（成都）有限公司PH计、酸度计上海仪电科学仪器股份有限公司（原上海精科雷磁）ICP-MS电感耦合等离子体质谱安捷伦科技(中国)有限公司ICP-AES/ICP-OES安捷伦科技(中国)有限公司自动电位滴定仪上海禾工科学仪器有限公司真空泵凯恩孚科技（上海）有限公司移液器、移液枪大龙兴创实验仪器（北京）股份公司研磨机、研磨仪、粉碎机、球磨机北京飞驰科学仪器有限公司北京格瑞德曼仪器设备有限公司蚂蚁源科学仪器（北京）有限公司旋转蒸发仪艾卡（广州）仪器设备有限公司（IKA 中国）洗瓶机/清洗机天津语瓶仪器技术有限公司美诺中国 Miele China微波消解仪培安有限公司上海屹尧仪器科技发展有限公司安东帕(上海)商贸有限公司北京莱伯泰科仪器股份有限公司天平德国赛多利斯集团平行真空蒸发仪天津市恒奥科技发展有限公司生物质谱广州禾信仪器股份有限公司离心机、实验室离心机湖南湘仪实验室仪器开发有限公司搅拌器、磁力搅拌器、电动搅拌器大龙兴创实验仪器（北京）股份公司废气/废水处理机四川优浦达科技有限公司电热消解仪、消化炉北京莱伯泰科仪器股份有限公司氮气发生器毕克气体仪器贸易（上海）有限公司纯水器、超纯水器、纯水机、超纯水机上海乐枫生物科技有限公司高锰酸盐指数测定仪（CODMn）上海北裕分析仪器股份有限公司TOC分析仪/总有机碳分析仪艾力蒙塔贸易（上海）有限公司上海元析仪器有限公司COD测定仪/COD快速测定仪连华科技BOD测定仪/BOD快速测定仪连华科技总磷测定仪/总氮测定仪/总磷总氮测定仪连华科技水质分析仪/多参数水质分析仪连华科技氨氮测定仪/氨氮分析仪连华科技甲烷/非甲烷烃检测仪青岛明华电子仪器有限公司激光粒度仪HORIBA 科学仪器事业部丹东百特仪器有限公司珠海欧美克仪器有限公司比表面及孔径分析仪理化联科（北京）仪器科技有限公司贝士德仪器科技（北京）有限公司扫描探针显微镜SPM（原子力显微镜AFM、扫描隧道显微镜STM）Park帕克原子力显微镜扫描电镜（SEM）北京欧波同光学技术有限公司