红外光通装置

- 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人，精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数，精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」（医疗用） / 「LABNIRS」（研究用） 8月23日，日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」（医疗用）／「LABNIRS」（研究用）。 ＊近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部，通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光，实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长，广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置，配备最多40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，能够以5倍于原有装置的高速度（最快6毫秒）收集数据，全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度，捕捉更快速的神经活动等，满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等，本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面，科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 ＜新产品特长＞(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根（原有装置的2.5倍）光纤，实现了脑表面测定数的増量与高密度化，可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据，可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响，可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展，从4组到最多40组（原有装置最多为16组）。减少了初期导入费用，同时，通过增设组件，方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」（对应精神科） 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件，实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

近日，由石科院和南京富岛信息工程有限公司承建的国内首套S Zorb装置在线分析系统在中国石化济南分公司验收合格，正式投入运行。该系统通过近红外光谱分析技术快速检测S Zorb装置的原料和产品，可为实现RTO智能优化操作提供在线、及时、准确的实时物料性质数据，极大提升了生产企业的物料感知能力。国内首套S Zorb装置在线分析系统的成功投产为强化生产过程的实施分析和生产稳定优化发挥了巨大作用，得到了济南分公司的高度认可。未来石科院将开发更多先进智能化技术，助力炼化企业转型升级。

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

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. 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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

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

p　　过程分析技术(PAT)是通过对原材料和处于加工中材料的关键质量品质和性能特征进行及时测量，来设计、分析和控制生产加工过程的一项技术。PAT有助于实时掌握各种物料的状态、含量、性质，深刻理解工业过程各个工序的工作实况和本质，更有利于生产过程的实际控制。因此，PAT对于减少生产时间、提高产品质量、提高自动化程度等具有重要作用。在线监测是PAT的重要内容，近红外光谱(NIR)是目前工业PAT中最重要的在线监测技术之一。/pp　　近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速，而且能提供丰富的分子信息，是非常理想的在线监测技术。同时近红外光谱仪器种类多、测量附件全、性价比高等优点也是选择NIR技术实现在线监测的重要理由，因此近几十年来近红外光谱技术在PAT中的应用越来越广泛和普及，代表性的应用领域包括制药、石油化工、基础有机化工、食品生产和加工、酿酒等。/pp　　整体上看，我国近红外光谱技术的发展和应用，包括仪器研发、算法研究、应用开发等，较欧美及日本等西方国家相比并不落后。虽然某些方面还差强人意，但也有一些研究取得了令人惊喜的成果，也成功地拓展了一些我国特有的应用领域。但与此形成鲜明对比的是，在在线NIR领域我们却明显落后于西方国家，我国在线NIR技术的应用远未到达其应有的程度和水平，尤其是在工业生产领域，与中国目前引领世界经济发展的地位非常不相称。本文将着眼于工业领域，探讨在线NIR技术发展的重点或难点，分析制约我国在线NIR发展的关键问题，以期为中国在线NIR的快速发展奉献微薄之力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/dd48837a-0182-4b6c-81c6-d3a216daed30.jpg" title="微信图片_20190823095234.jpg" alt="微信图片_20190823095234.jpg" width="200" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学 杜一平教授 /strong/ppstrong　span style="color: rgb(255, 0, 0) "　1、重视开发工业在线专用近红外光谱仪器及其配套设备/span/strong/pp　　在线NIR技术的硬件主要包括近红外光谱仪器和配套的测样装置。虽然工业过程的光谱测量一般具有抗震、耐温、防腐、防爆等要求，但经适当的设计和安装，常用的近红外光谱仪器，包括傅里叶变换、光栅扫描、声光可调滤光器型，以及多种分光原理的小型光纤近红外光谱仪器都可以用于工业在线监测中。大型高性能光谱仪在在线NIR中的应用是比较成熟的，在石油化工、制药、烟草等领域已经有了一些比较成功的应用。值得关注的是，近年来小型光纤光谱仪器的发展为在线NIR展现出美好的前景。除了仪器小巧、价格低廉这些必然的优点以外，光纤光谱仪还具有安装容易、灵活，使用方便等优势。虽然在性能上不如大型光谱仪，但对于某些对分辨率和准确度要求并不是很高的应用对象，小型光纤光谱仪更具有吸引力。整体上看，各类近红外光谱仪器为在线NIR提供了非常广阔而灵活的选择空间，NIR仪器并不是在线NIR技术推广的难点。但毕竟工业在线监测具有特殊的要求，针对这些要求开发专用的在线NIR仪器还是非常必要的。/pp　　在线NIR可用于很多生产工序，如反应、蒸馏、混合、分离、烘干、溶解、结晶等，不同生产工艺对在线监测的要求也是五花八门，而且监测点的环境一般也远较实验室恶劣，比如温度、湿度、腐蚀性、振动等条件都会对光谱仪造成影响。因此，在线NIR监测对检测探头和监测条件有很多具体的要求。通常使用光纤将监测点与光谱仪连接起来，这样可以避免很多环境因素的影响和限制。监测点一般采用光纤探头或流通池实现光谱的采集。对于光纤探头，入射光和返回光路设计在一个探头内，使用时只要将探头插入被监测的物料内即可，因此使用方便、灵活。透射光纤探头用于对液体样品的测量，漫反射光纤探头用来测定固体样品。流通池适用于液体样品的在线测量，将流通池固定在监测点的管路上，连接于流通池上的入射光和返回光通过两路光纤进行光传输，并与光谱仪相连。实际生产过程往往很复杂，对在线监测会产生很多的制约，常见的要求包括检测探头必须耐温、耐压、耐腐蚀、耐磨等，还要考虑解决可能存在的探头堵塞、产生气泡等问题。鉴于工业在线NIR对光纤探头或流通池的特殊要求，比较合理的解决方案是根据具体工业过程的特点，开发系列检测探头用于不同需求的应用。这样做有利于检测探头的标准化、规范化，对于提高在线NIR技术的开发效率，推广在线NIR具有重要意义。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　2、提高应用技术人员近红外光谱分析模型的开发能力/strong/span/pp　　对于从事近红外光谱技术应用的技术人员来说，建模是难点问题之一，因为它需要化学计量学知识作为支撑。/pp　　建立高质量的模型(不妨称为最优模型)确实是一件不容易的事情，但是如果简化建模过程，建立一个比较优的合理的模型就不一定很难了。所建模型是最优还是比较优，一般体现在预测误差是最小还是比较小，而在近红外光谱分析的实践中，不同模型的预测误差常常相差不大(在合理建模的前提之下)，或者用户对模型预测能力要求不高，这种情况下，完全可以用比较简单的建模过程和方法建立比较优的模型。另外，在线分析关注的是监测指标值的变化趋势，因此相对于监测结果的绝对准确度，其更注重结果的稳定性。如果采用上述的策略，建模就不太难了。/pp　　本课题组在与企业合作开发近红外光谱模型时，所采取的方法就是：我们为用户开发实用的近红外光谱模型的同时，对用户的技术骨干进行建模培训，使其除了掌握模型使用和简单维护的技能以外，还要具备基本的建模能力。如果有必要，我们还提供简易的建模软件。该软件能够使不甚专业(基本的化学计量学知识还是需要掌握的)的使用者，能够用简单的若干个套路“半自动化地”完成建立模型的任务。这样做不但有利于用户更好地理解和使用模型，还可以自主开发新的模型(虽然不一定是最优的，但能保证是较优的)，同时也为社会培养了更多的“化学计量学人”。这种做法效果很显著，我们为某化工厂研发了一套在线近红外光谱监测装置，并建立了模型。后来该企业自主开发了第二套监测装置，而且在我们的帮助下，实现了一台在线NIR仪器顺序监测六个监测点的在线监测。再后来他们又独立开发了第三套监测系统，独立完成了建模工作。/pp　　梁逸曾教授曾经多次指出：只要掌握好的学习方法，化学计量学并不难学。我体会到，要普及技术人员建立近红外光谱分析模型的能力，培训是必需的环节，而培训的手段和方法可能更是至关重要的。仪器信息网和近红外光谱分会每年都举办近红外光谱技术和化学计量学的培训活动，这对于普及近红外，推动近红外的发展意义重大。/pp　　另外，本人认为：智能建模，或自动建模是解决建模难这一瓶颈问题的有效途径，这种建模方法的研发是非常有意义，且有重要需求的研究课题，理应引起化学计量学研究者，或NIR模型开发人员的重点关注。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　3、做好产、学、研、用、政环节切实推动我国工业在线近红外光谱技术的应用和普及/strong/span/pp　　在国产分析仪器的发展过程中，人们逐渐将“产、学、研”的传统提法，又添加了“用”和“政”两个内容。“用”是指用户，意为仪器的研发离不开用户的参与或用户的要求，这层含义用在近红外光谱领域(包括在线近红外)更是贴切。下面我想重点谈谈“政”的作用。/pp　　“政”即政府，更广义地理解就是“领导”。在很多场合，南开大学邵学广教授都提到：发展我国近红外光谱技术，我们不但要培训科技人员，还要培训领导。这句话很深刻地道出了“政”的重要性。/pp　　首先，政府重视是发展我国近红外光谱技术的重要条件，这是毋庸置疑的。/pp　　第二，发展我国在线近红外光谱技术另外一个重要因素就是用户企业领导的重视。在推广在线NIR时，企业领导经常担心的问题是这些技术能否影响其正常的生产，或者说，企业已经具备了正常的生产，有没有必要担一定的风险上在线NIR技术。从商业角度看，领导的担心是有道理的，但这却影响了在线NIR技术的普及和推广，实际上也影响了企业未来的竞争力(安于现状能够保证企业今天的现状，但不一定能满足未来发展的要求)。这种问题最好的解决方案就是“培训领导”，改变其对近红外光谱技术的保守看法。另一个思路就是，在线NIR技术在单一企业应用成功后，在同行业中进行推广，使其具有示范作用。即，“一点红带到一片红”。/pp　　第三，发挥“政”的作用还体现在发展标准方法上。在国民经济生产中，标准方法扮演着重要的角色。在生产企业，原材料检测、生产中间产物检测和质量控制，以及最终产品的质量检测，往往都依赖标准分析方法。可惜的是，在标准方法中很少看到近红外光谱的影子。推广在线NIR技术时，非标准方法往往也是企业拒绝该技术的原因。解决这种问题的根本策略就是积极推动近红外光谱技术进入标准方法的进程。在很多近红外人的不懈努力下，近年来这方面工作取得了很大成就，发展了很多使用近红外光谱的国家标准和行业或地方标准，但其覆盖面还远远不足，在在线NIR领域更是如此。另外，进一步推动将NIR技术引入企业标准也是不容忽视的工作。在推广在线NIR技术时，要充分考虑企业在标准化方面的需求，使近红外光谱技术完全满足要求。我们课题组在为一家中药生产企业开发近红外光谱分析技术时，应企业要求，在软件中增加了账户管理系统、历史操作日志的记录与查看、用户权限分级管理系统等模块，就是为了要达到GMP的要求。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　4、提高在线NIR从业人员的综合技术能力/strong/span/pp　　与实验室NIR技术完全不同，在线NIR技术是一种集机械、光学、电子、自控，以及应用领域的多学科体系。在为用户开发在线NIR技术时必然会遇到与用户现有生产过程分析技术(PAT)和过程控制技术(PCT)的融合问题。为了更好地服务于生产企业，从事NIR开发的技术人员，或者技术团队必须要拓展自己的专业知识，完美的、专业的技术服务才容易为客户接受。/ppbr//pp　　在经济飞速发展的中国，在线近红外光谱技术具有重大的需求，但其发展却受到了很多因素的限制和制约，导致推广和普及在线近红外光谱技术出现了很多问题。解决这些问题的重担责无旁贷地落在我国近红外人的肩上。在中国近红外光谱分会这杆大旗下，团结着各行各业、各种专业背景的技术人员，让我们怀着开放的胸怀，通力合作、取长补短、积极进取，为推动我国工业在线近红外光谱分析技术的发展做出我们应该做的努力。/pp style="text-align: right "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(杜一平 华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室，化学与分子工程学院，上海，200237/span/strong)/p

3月8日至9日，国家自然科学基金委员会(以下简称“基金委”)组织专家，在中国科学技术大学对国家重大科研仪器研制专项(教育部推荐)“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”进行验收。基金委副主任谢心澄、化学科学部主任杨学明线上参会，基金委化学科学部常务副主任杨俊林、教育部科学技术与信息化司相关人员、项目验收组专家、项目四个承担单位负责人、项目组成员等50人参加了会议。会议分别由杨俊林和验收专家组组长主持。 　　谢心澄指出，国家重大科研仪器研制项目的定位是面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制，以提升我国的原始创新能力；建议专家在验收时重点考察仪器的原创性、研究目标的实现情况、仪器技术指标完成情况和指标的先进性，以及对解决重大科学问题、开拓新的研究领域，促进人才培养和推动学科发展所取得的作用。他强调，部门推荐项目验收通过后，基金委适时组织专家对项目进行后评估。因此，希望项目负责人加强后期管理，注重仪器的运行使用与开放共享，提高科研仪器的使用效率和水平，推动项目成果转化，为探索前沿和服务国家需求夯实技术基础。杨学明指出，过去5至10年，我国在化学领域批准建设的比较重大的科学装置对推动化学学科的发展非常重要，证明化学领域和物理领域的研究人员通过合作可以把一件比较困难的事情做好，证明我国在高端科学仪器研制方面具有很大的实力。厦门大学副校长江云宝代表项目四个承担单位发言。 　　专家组认真审阅了验收材料，听取了项目负责人厦门大学孙世刚院士作的项目工作报告，以及监理组相关人员作的监理情况报告，并进行了质询和现场考察，听取了仪器测试组报告、财务组验收意见及档案组审核情况报告。经过讨论，专家组认为：项目达到了预期研制目标，符合验收要求，同意通过验收。 　　“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”项目集厦门大学、中国科学技术大学、复旦大学和大连化物所的相关优势，建设了一套具有先进水平的波长连续可调、覆盖中红外到远红外波段的可调谐红外自由电子激光光源，以及基于红外自由电子激光为光源的固/气和固/液表界面反射吸收红外光谱实验线站、原子力显微红外光谱实验线站、和频光谱实验线站、光解离光谱实验线站和光激发光谱实验线站五条实验线站。各实验线站分别在四个参研单位研制，最终搬迁到中国科学技术大学与红外自由电子激光光源集成，经调试、验收后开放运行，为化学、物理、材料以及生物医学等相关领域提供了一个有力的工具和研发平台。 　　该项目的仪器研制历经8年，在项目团队全体成员的不懈努力下，克服各种困难，建成了我国第一个覆盖中、远红外波段的红外自由电子激光用户装置，具体包括：开发了包含光波导效应的光场数值计算方法和程序，实现了加波导的自由电子激光振荡器的模拟；研发了2856MHz次谐波可调、高重频电子枪，实现了基于同一台电子加速器的中红外和远红外两套振荡器的运行；建成了红外自由电子激光反射吸收光谱实验线站、上/下入射激发模式的红外自由电子激光—原子力显微镜实验线站和红外自由电子激光分子反应散射实验线站。 　　该项目中，大连化物所江凌研究员团队负责研制了一套基于红外自由电子激光的光解离光谱实验站，实现了金属化合物团簇的高灵敏红外光谱探测及结构表征，对诠释催化反应机制具有重要作用。

产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪，是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同，真空红外，顾名思义，就是采取全真空光学设计，所有红外光路及样品均处于真空环境中，测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计，既提高了整体光路的光通量，又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前，真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪，整机采用全铸铝材质，独立式光学腔设计，配置无油减震泵，可对整体光学腔进行快速抽真空，并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩，用户可以单独对样品腔进行真空操作，极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪，可选配近-中-远全红外波段，标配独特的红外元器件，一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图，覆盖6000-50cm-1光谱范围，获得样品分子全部的振动和转动结构信息，而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外，FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器，使用户的测量范围扩展到10 cm-1，达到太赫兹的研究波段。同时，用户可以更换近红外光学系统，软件自动切换光路，使光谱范围达到12500 cm-1，在同一光学平台上，真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外，FOLI30V可以配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等，极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库，数据库全部显示中文名称。此外，软件提供用户快速自建库功能，允许用户开发新的中文数据库，以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计，真空度≤0.2mbar；* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1；* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息：6,000-50cm-1；* 高光谱分辨率： ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰；* 不受实验室环境温度变化的影响；* 光通量更高，更灵敏；* 稳定性更高，可重复性更好；* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件，实现真空状态下测量；* 可整体或单独对样品腔进行抽真空，提高测试效率 * 可配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池，测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究欢迎咨询产品咨询热线：021-59130260公司地址：上海市嘉定区沪宜公路1101号南翔智地三期-越界产业园，201802邮箱：info@insaoptics.com网址：www.insaoptics.com

中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室研究员江凌团队、副研究员张兆军和院士张东辉团队，与台湾原子与分子科学研究所研究员郭哲来团队、香港中文大学教授刘志锋团队合作，利用自主研制的基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验装置，发现水-胺团簇中氢键的异常大幅度波动现象，揭示出多种分子振动耦合产生剧烈费米共振的氢键作用的本质。氢键是雾霾颗粒物、分子自组装、生物体系等主要分子间作用力。氢原子质量轻，本质上是波动的，这对确定结构、性能和反应机理等方面起着关键作用。由于三甲胺分子的氮原子孤对电子可以与水和甲醇等溶剂分子形成较强的氢键，三甲胺团簇的研究备受关注。1962年，D. J. Millen等人使用傅里叶红外光谱仪测得了三甲胺-甲醇的红外光谱，发现了一个较宽的OH伸缩振动峰，但由于该红外吸收光谱的分辨率低，溶剂分子在氢键波动中起着什么样的作用、什么样的分子运动引发了如此之大的氢键波动等关键科学问题仍没有答案。研究人员利用自主研制的基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验装置，测得了中性三甲胺-甲醇团簇和三甲胺-水团簇的高分辨红外光谱，在三甲胺-甲醇红外光谱中，原红外吸收光谱中较宽的OH伸缩振动峰劈裂为2个峰。在三甲胺-水团簇红外光谱中发现至少6组氢键结合的OH伸缩振动峰。这些对比表明，三甲胺-水团簇的氢键波动比三甲胺-甲醇更剧烈。研究团队利用自行发展的全维势能面动力学理论方法计算了三甲胺-水团簇的红外光谱，利用非谐性量子化学理论方法计算了三甲胺-甲醇团簇的红外光谱，利用从头算分子动力学理论方法分析了这两种团簇的动力学特征。研究表明，在三甲胺-水团簇中，氢键结合的OH伸缩振动与水分子的多种运动模式（平动、摇摆和弯曲）发生了强烈的费米共振，从而产生了异常复杂的多组OH伸缩振动谱峰。当水分子的氢原子被甲基取代后，由于甲基的空间位阻比氢原子大，导致甲醇绕着氢键的旋转速度比水分子慢，大幅度降低了OH伸缩振动与甲醇分子的费米共振程度，从而简化了OH伸缩振动谱峰。该工作对理解氢键化合物的红外光谱和化学反应机理具有重要意义。相关研究成果发表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。研究工作得到国家自然科学基金委员会“动态化学前沿研究”科学中心项目、“团簇构造、功能及多级演化”重大研究计划重点支持项目，中科院战略性先导科技专项“能源化学转化的本质与调控”（B类），大连化物所大连相干光源专项基金等的资助。

红外光谱仪的发展主要经历了以下三个阶段:　　第一阶段是棱镜色散型红外分光光度计, 它是基于棱镜对红外辐射的色散而实现分光的, 其缺点是光学材料制造麻烦, 分辨本领较低, 而且仪器要求严格的恒温降湿。　　第二阶段是光栅色散型红外分光光度计(如港东WGH-30A), 它是基于光栅的衍射而实现分光的, 与第一代相比, 分辨能力大大提高, 且能量较高, 价格便宜, 对恒温、恒湿要求不高, 是红外分光光度计发展的方向，　　第三阶段是基于干涉调频分光的FTIR红外光谱仪(如港东FTIR-650), 它的出现为红外光谱的拓展应用开辟了新的方向，相比之前色散型红外来说，傅里叶变换型红外具有分辨能力高、扫描时间快、光通量大、高扩展性等优点，但对湿度和温度有要求，尤其是湿度，通常要求不能超过70%。 从上个世纪70年代到现在的几十年中，傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)发展非常迅速，FTIR光谱仪的更新换代速度很快。世界上主要的FTIR生产商，一般每三到五年就推出新型号的FTIR光谱仪。随着傅里叶变换红外光谱技术的不断发展，红外光谱仪的附件也在不断的发展，不断的更新换代。新的、先进的红外光谱仪附件的出现，促使红外光谱仪附件的功能和性能不断的得到加强和提高，进一步使红外光谱技术得到了更加广泛的应用。 不可否认，国内的FTIR厂家的技术和世界主流公司相比还是有一定的差距，但是这个差距正在不断缩小。国外有代表性的FTIR生产厂商，经过几十年的技术积累，研发出来的产品在附件和主机集成上、产品联用上、产品专用化上及产品小型化上的优势比较明显。　整体而言，最近几年FTIR技术发展非常之快，无论是从产品的智能化程度、产品联用、应用领域专用上还是产品的小型化上都显示出很强的发展势头，未来FTIR技术会随着客户对产品的不同需求，朝着更加智能化、更加专用化、更加小型化的方向发展。傅立叶红外光谱仪（软件带有各种分析定量方法库） 定货号：DH108 红外光谱仪使用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)对在用油品的质量和污染状况进行检测，可以检测油液衰化变质，氧化，水解，添加剂含量等，分析速度快，2分钟即可得到所有参数的测试结果，本仪器符合ASTM E2412红外光谱法润滑油监测标准，红外水中油含量分析标准，GB/T 23801-2009中间馏分油中脂肪酸甲酯（生物柴油）含量的测定（红外光谱法），广泛应用于军队,工矿企业，石化和运输行业仪器特点：1、采用了技术的抗振傅立叶干涉仪，从根本上解决了傅立叶红外光谱仪过于娇嫩，故障率过高的固有缺陷，使仪器可以适应各种恶劣环境的要求2、采用了技术的DTRANTM进样系统，无需任何清洗试剂，大大加快了分析速度，也避免了对操作人员的健康损害3、仪器操作简单，软件界面友好，操作人员仅需简单培训就可以轻松使用仪器4、可以分析包括润滑脂在内的各种油液油脂而不需要任何样品处理5、对各种油液中水分的测量下限达到50ppm，从而大大提高了红外光谱仪的分析效能(其它红外光谱仪对水分的测量下限为500 ppm)6、各种油液分析方法库和各项指标的界限值数据库技术参数：规 格：20×20×10 cm工作温度：-10℃至50℃进样系统：钻石透射池进样系统分 束 器：人造宝石光谱分辨率：zui高为0.5cm-1分析速度：1-2分钟/每个样品光谱范围：7800-350 cm-1检 测 器：DTGS检测器信 噪 比：大于20000：1重 量：4Kg

上海2016年3月14日电 /美通社/ -- 近红外光谱检测是一种快速、无损、适用范围广的检测方法，可以鉴定、区别和分析多种样品，无需或只需较少的前处理，就能获得所需的光谱数据。在食品安全、鉴定鉴伪、生物医学研究等关系民生领域中起着重要的作用。　　相比市场上已有的各类近红外光谱仪，英国豪迈的便携式光谱仪品牌“海洋光学”的Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供多种独特而有竞争力的价值，包括小巧便携、低价格、高性能、灵活配置、稳定和一致性，以及简单易用。　　小巧便携：传统的近红外仪器，体积，重量大，Flame-NIR尺寸仅为：89.1mm*63.3mm*31.9mm，重量265g。　　低价格：搭配光纤和光源，全套系统价格低于10000美金。　　高性能：相对于其他低成本的NIR光谱仪，Flame-NIR近红外光谱仪配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量，光谱范围最大可覆盖 900 nm~1700 nm。　　灵活配置：海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪提供预配置型号，也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换，用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。　　稳定和一致性：在不损失灵活性和可配置性的情况下，Flame NIR近红外光谱具有较高的热稳定性、较低的台间差异，这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。　　简单易用：海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪使用micro USB接口，连接简单，上手快。通过驱动程序和软件支持，使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态，可以搭配光源、采样附件，是反射、辐射及透射测量的理想工具。　　具有众多优势的海洋光学Flame NIR近红外光谱仪，是适用于科研，仪器制造，系统集成领域的理想产品。

当光学玻璃应用于红外区域时，其对于特定波长红外光谱的透过率、反射率或者折射率等，是其最重要的性能参数指标。对于光学玻璃产品的检测需求，港东科技系列傅里叶变换红外光谱仪具有如下优点：（1）主要波长范围为中红外区域的2.5~25μm（4000~400cm-1），完全覆盖光学玻璃在中红外区域的需求（2）产品拥有高稳定性和可靠性，适合光学产品的检验检测（3）体积小巧、操作简便，快捷、专业、完善的售后服务，特别适用于企业客户（4）除光学玻璃外，硅片、锗片等其他光学产品也同样适用 浙江蓝特光学股份有限公司前身为嘉兴蓝特光学镀膜厂，创办于1995年。公司位于嘉兴市秀洲区洪合镇，地处上海与杭州中心，占地面积120000平方米，建筑面积160000平方米，现有员工800余人。公司主要生产棱镜、透镜、玻璃晶圆、玻璃非球面透镜，镀膜以及镜头组装，已涉足传统光学、光电显示、光伏、汽车、照明、光通讯、半导体、消费类电子、医疗、虚拟/增强现实等领域光学产品的加工和制造，可从望远镜、显微镜、数码相机、手机、AR/VR、安防监控器、多媒体投影仪、瞄准仪以及影像测量设备、汽车内外饰、车载镜头等高技术产品的核心部件中找到蓝特光学的产品，是国内最知名的光学产品制造商之一。 客户在其研发实验室的傅里叶红外光谱仪的采购中，经过多方调研和比较，最后选择了港东科技FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪，用于产品开发。 近日，港东科技的FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪已在浙江蓝特完成安装和验收，现场实际使用效果，以及港东科技售后服务的专业水准，得到客户的高度赞扬和认可。作为国产光谱分析仪器的一线品牌，港东科技红外光谱仪产品覆盖高等院校、科研院所、政府机构、第三方检测、制造型企业等众多客户，作为国产自主品牌，拥有高性价比、更完善的售前售后服务等优势，可对进口同档次产品进行替代。

2014年4月，布鲁克公司在&ldquo Analytica 2014&rdquo 举办期间，召开新闻发布会并隆重推出6款仪器新品。这些创新产品不仅增强了研究、工业和应用市场领域的性能改进和客户体验，而且补充了布鲁克公司的产品线，具有独特创新的系列产品极大地提高了灵敏度及应用技术。 布鲁克光谱事业部推出研究级FTIR红外光谱仪Tensor II系列,在原有的Tensor 系列基础上，Tensor II拥有更紧凑的设计、更时尚的外观、更高的灵敏度及更强的拓展能力。 TENSOR II是同类台式研究级红外光谱仪中率先采用先进的二极管激光器的谱仪。此外，TENSOR II的红外光源增设了一个全新的电子稳压处理功能。这些创新极大延长了红外光谱仪上两个主要易损部件的使用寿命，同时降低了您的维护成本和耗时。TENSOR II上使用的永久密封型Perma-Vac MCT检测器，避免了常规MCT检测器定期抽真空而造成的仪器停工的问题。从各方面免去了您的后顾之忧。 作为仪器的核心部分，TENSOR II沿用享誉盛名的RockSolid干涉仪，提供高强度光通量及杰出的灵敏度。 布鲁克的设计理念造就了即使仪器只被用于常规检测，也具备高质量的光学系统和最佳的性能，随时满足科研需要。我们相信，TENSOR II的创新设计，将超越倍受青睐的TENSOR系列，更上一层楼。 Tensor II将于今年9月中国上海&ldquo Analytica 2014&rdquo 展览会上与大家见面，也将成为新一代可靠、舒适、功能强大傅立叶变换红外光谱仪的代表。欢迎大家体验咨询。或留言给我们获得更多讯息。

近红外光谱检测是一种快速，无损，适用范围广的检测方法。可以鉴定、区别和分析多种样品，无需或只需较少的前处理，就可以获得所需光谱数据。在食品安全，鉴定鉴伪，生物医学研究等关系国计民生领域中起着重要的作用相比市场上已有的各类近红外光谱仪， Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供独特和有竞争力的价值。 Flame-NIR微型近红外光谱仪小巧便携：传统的近红外仪器，体积，重量大，Flame-NIR尺寸仅为：89.1mm*63.3mm*31.9mm，重量265g。低价格：搭配光纤和光源，全套系统价格低于10000美金。高性能：相对于其他低成本的NIR光谱仪，Flame-NIR配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量，光谱范围最大可覆盖 900nm~1700nm。灵活配置：Flame-NIR光谱仪提供预配置型号，也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换，用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。稳定和一致性：在不损失灵活性和可配置性的情况下，Flame NIR具有较高的热稳定性、较低的台间差异，这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。简单易用：Flame-NIR使用micro USB 接口，连接简单，上手快。通过驱动程序和软件支持，使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态，可以搭配光源、采样附件，是反射、辐射及透射测量的理想工具。Flame NIR用于塑料回收在线分拣 具有众多优势的Flame NIR，是适用于科研，仪器制造，系统集成领域的理想产品。

FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪，是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同，真空红外，顾名思义，就是采取全真空光学设计，所有红外光路及样品均处于真空环境中，测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计，既提高了整体光路的光通量，又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前，真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪，整机采用全铸铝材质，独立式光学腔设计，配置无油减震泵，可对整体光学腔进行快速抽真空，并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩，用户可以单独对样品腔进行真空操作，极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪，可选配近-中-远全红外波段，标配独特的红外元器件，一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图，覆盖6000-50cm-1光谱范围，获得样品分子全部的振动和转动结构信息，而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外，FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器，使用户的测量范围扩展到10 cm-1，达到太赫兹的研究波段。同时，用户可以更换近红外光学系统，软件自动切换光路，使光谱范围达到12500cm-1，在同一光学平台上，真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外，FOLI30V可以配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等，极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库，数据库全部显示中文名称。此外，软件提供用户快速自建库功能，允许用户开发新的中文数据库，以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计，真空度≤0.2mbar；* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1；* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息：6,000-50cm-1；* 高光谱分辨率： ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰；* 不受实验室环境温度变化的影响；* 光通量更高，更灵敏；* 稳定性更高，可重复性更好；* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件，实现真空状态下测量；* 可整体或单独对样品腔进行抽真空，提高测试效率 * 可配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池，测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究

在本次2015 BECIA大会上，无锡微奥科技公司首次发布了一款掌上MEMS傅里叶近红外变换光谱仪产品，并在现场成功演示了对7种白色药品的分类鉴别、以及对水蜜桃糖分的定量分析。图1.微奥掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪近年来，全球掀起了微型化近红外光谱仪产品的开发热潮，就“微型”而言目前已有多种技术解决方案，但如何在微型化的情况下还能保证高信噪比、高光通量、全波段信号采集、透射与漫反射功能兼具，则是真正实力的比拼。 图2.微奥掌上近红外光谱仪对不同药片的分类微奥科技这款光谱仪产品是基于微奥独特的光学MEMS微镜开发而成。该MEMS微镜具有创记录的大位移、小体积、高度集成等巨大优势，并结合傅里叶变换光谱仪特点，仅需单个探测器即可实现高分辨率、高信噪比的近红外全谱光谱分析，从而大幅度地降低了产品的成本及体积。这款命名为Demeter 1000的掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪，可覆盖整个近红外光谱（800～2500nm），还可进一步扩展至中红外波段。Demeter 1000可分别通过透射和漫反射方式对液体和固体进行准确的定性定量分析。该光谱仪可通过蓝牙将光谱分析信息直接传输到移动终端设备，从而可实现在手机上实时快速获知所测物质的成份及含量。微奥的微型光谱仪，革命性地实现了红外光谱仪的便携性及低成本性，使原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品，走进了普通老百姓的生活，甚至人手一个，用于监测我们日常生活中的如饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度、以及通过成分含量的摄入而实现个人健康管理。让我们吃得放心、住得安心！图3.微奥掌上MEMS近红外光谱仪对水蜜桃糖分的定量分析微奥在本次展会上还展出了另外一款专用于工业在线检测的光谱仪，该光谱仪与掌上光谱仪均基于相同的光学MEMS微镜及光干涉平台，可广泛应用于石油化工、生物医药、粮油、安防、环境、宝石鉴定、纺织、临床医学等领域。同时，基于此相同的MEMS微干涉平台还可开发远红外、中红外、拉曼光谱仪等产品。 图4.微奥MEMS傅里叶近红外微型光谱仪 图5.MEMS微干涉平台

天津工业大学化学工程与技术学院 凌梦旋 张容玲 （指导教师：卞希慧） 在中国共产党第二十届全国人民代表大会召开之际，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议于2022年10月20日正式拉开帷幕。疫情无情人有情，虽然此次会议由于疫情影响不得不在线上召开，但依然抵挡不住广大科研学者探求知识的热情。此次会议共安排了80多个报告，共计3000余人参会。报告者分享了近红外光谱分析领域的最新进展及成果，包含近红外光谱技术中化学计量学方法研究、近红外光谱技术在农业食品、疾病筛查、生物制药、环境、石油化工等领域的应用以及多种近红外光谱仪的研究进展。会议伊始，由北京化工大学袁洪福教授发表致辞，并由中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立颁发第四届陆婉珍近红外光谱的贡献奖、科技奖以及青年奖。徐可欣、杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖；王家俊教授级高级工程师获得陆婉珍近红外光谱科技奖；兰树明、李江波、李连、云永欢、杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。褚小立教授分别介绍了12位获奖人的研究贡献。相信在“陆婉珍近红外光谱奖”的激励下，更多的学者会投入到近红外技术的研发和应用中，让近红外光谱仪更加小巧智能，近红外光谱技术的应用遍地开花。为期三天的会议，南开大学邵学广教授、云南中烟工业有限责任公司王家俊高级工程师、华东理工大学杜一平教授、暨南大学潘涛教授等数十位专家分享了最新的研究进展。从科研到应用，从技术到方法，从硬件到软件，涵盖了近红外光谱的方方面面。以下是参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会：化学计量学方法是近红外光谱分析的核心本次会议中，多位专家对于近红外光谱中化学计量学中的建模方法、预处理方法、变量选择方法、模型转移方法等进行了探讨。南开大学邵学广教授对近红外光谱中化学计量学方法的建模流程及相关问题进行了分享。他强调在建模时，数据集质量是最重要的，要选择准确、分布合理的参考值和光谱，选择具有代表性的建模样本和外部验证集。同时，也介绍了多种模型优化的方法，但需要选择合适的一种，否则会产生过拟合现象。最后邵学广教授还介绍了课题组最近基于自动编码器的深度学习方法在近红外光谱建模中的研究，提出使用自动编码器技术可以实现不同仪器光谱的建模。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高级工程师根据自身从事近红外光谱分析技术20年来的实践经验，从近红外光谱定量分析与标准、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、化学计量学方法的应用以及模型的应用与维护5个方面进行分享，为广大青年学者从事近红外光谱研究提供了扎实的基础知识，帮助他们少走很多弯路。华东理工大学的杜一平教授从样品中浓度相关性的角度探讨了近红外光谱模型的本质，通过3个实验得出浓度相关性越强，隐变量数越低，模型预测能力越好。在解吸过程中和栀子提取过程中组分浓度相关性对近红外光谱定量分析模型也有影响，进一步说明了当样品中存在与被测组分具有相关性的组分时，可以“借助”这种关系进而提高模型的性能，值得注意的是当样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型的预测精度，因此要关注模型更新。建模是复杂样品定性定量分析的核心步骤。多模型建模是建模方法的发展趋势。温州大学陈孝敬教授针对PLS存在的局限性提出了偏最小二乘模型泛化算法（GACR）来优化子空间构建过程；同时，为建立更好的鲁棒性去除奇异点，提出了结合最小截断二乘思想的偏最小二乘模型（PLTS）和基于最小无穷范数的偏最小二乘模型（PLMS）；还提出了一种基于偏最小二乘模型的影响函数（IFSIMPLS）来应对函数无法应用于高维数据的问题。天津工业大学卞希慧副教授课题组发展了基于变量方向、基于样品方向、双集成以及分解集成多种集成建模方法。其研究生吴德云提出了基于变分模态分解的-权重多尺度支持向量回归方法并用于调和油和中药掺假的定量分析。另外近红外光谱容易收到噪声、背景、杂散光的影响，信号处理也是建模过程中必不可少的一部分。对于光谱存在的噪声问题，卞希慧课题组运用了希尔伯特黄变换（HHT）、局部均值分解（LMD）、变分模态分解（VMD）等去噪方法。其研究生石梓彤通过两个仿真信号和实测拉曼光谱信号，将VMD方法在信噪比方面与EMD方法进行比较，验证了VMD去噪方法的可行性；研究生凌梦旋针对噪声分布不均匀的近红外光谱，提出分段镜像扩展局部均值分解（PME-LMD）方法，通过仿真信号、中药近红外光谱和啤酒近红外光谱数据，将PME-LMD方法与SG平滑、DWT去噪、EMD去噪和全谱LMD去噪进行比较来验证该方法的有效性。基线漂移也是近红外光谱分析常见的问题，西安工业大学的张峰老师针对基线漂移提出了一种自动基线校正方法，该方法首先将光谱数据划分为吸收区域与非吸收区域，然后计算非吸收区域的均方根误差，并对自适应平滑参数惩罚最小二乘法中的惩罚因子进行优化选择，最后选择最优的惩罚因子进行基线校正，利用扫描获得的正丁烷光谱对其方法进行验证分析。近红外光谱选择合适的变量是复杂冗长的建模过程中的重点、也是难点。海南大学云永欢教授运用了多种变量选择方法如区间随机青蛙（iRF）、迭代保留有信息变量发（IRIV）、变量选择集群分析（VCPA）、基于PLS回归系数遗传算法变量选择方法（GA-PLS-LRC）、二步和三步联用的策略方法等，还系统性的总结了近二十年的变量选择方法。群体智能优化在变量选择中的运用尤其引起大家的关注。卞希慧老师总结了课题组近几年在光谱变量选择引入的萤火虫算法（FA）、灰狼优化算法（GWO）、鲸鱼优化算法（WOA）、蝴蝶优化算法（BOA）等群体智能优化算法。其硕士赵子贞优化了BOA的迭代次数并且改进了离散化函数，在最佳参数下对血液样品的胆固醇组分、生物样品的草酸组分含量进行测定。硕士张容玲针对WOA利用arctan函数对鲸鱼位置进行离散化，优化了WOA的迭代次数和鲸鱼数目。结果表明，采用预处理方法CWT与变量选择方法均显著提高了PLS定量分析六元调和油样品的预测性能，且CWT-WOA-PLS可以在变量数目最少的情况下提高预测精度。南京林业大学的研究生胡云超采用二进制蜻蜓算法（BDA）方法，针对小麦粉蛋白质近红外建模中校正集样品问题，在适应度函数构建中引入校正集信息，优化校正集样品的选择，提高模型预测的精度。在模型转移方面，华东理工大学的倪力军教授基于尺度不变特征变换（ SIFT ）算法、光谱标准偏差（ SDSS ）与相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，根据主机样品光谱筛选出具有独立性强、能良好体现不同样品间光谱的差异及光谱的特征波长。以玉米中的蛋白质和油脂以及烟叶总植物碱所建立的模型为例进行分析，得到了更 简洁 和稳健的模型。 杭州 谱育科技 发展有限公司 的 红外应用研究工程师查丽霞 通过分辨率控制和波数校准，自制在线FTIR气体分析仪基本可以实现模型传递，传递后的分析误差控制在2%F.S.的误差范围，列出了多套仪器的模型传递成功的应用结果，说明仪器具有较好一致性，可以大量减少重复性建模工作。当前，水光谱组学仍是一个研究热点，南开大学韩丽博士通过近红外光谱开展了水的氢键结构分析，充分利用水分子不同振动形式产生的近红外光谱信号来获得丰富的水结构信息。暨南大学的潘涛教授基于水光谱组学构建了一种多光程测量的多模态光谱融合建模方法，借鉴博弈论概率分析的思想提出了近红外光谱模式识别的一种模型补偿（Compensating）和投票（Voting）的策略。以血清乳腺癌与正常对照的二分类判别和饮用水三分类判别为例，进一步说明了模型融合方法取得明显优于单个模型的判别效果。山东大学的李连副研究员开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征研究，通过利用氢键相互作用规律，揭示复杂体系下物质的关键分子的特异性识别、结构转化机制等，为近红外在溶液体系下的低含量物质表征提供新的分析策略。创和亿杯建模竞赛的获奖者分享获奖心得在邵老师的主持下，在创和亿杯建模竞赛中取得优异成绩的获奖者分享了他们的建模经验。南开大学的段潮舒博士分享她建模数据处理的全过程，数据集及质量考察是建模的首要步骤，清晰的建模流程对于稳健模型的建立也很有必要。针对类间差异很小的样本，多模型投票机制的PLS-DA有利于提高模型的预测能力，实现准确判别。华东交通大学的研究生朱明旺详细讲述了机器学习建模流程，主要包括数据收集、数据清洗、特征过程、模型建立和模型监控五大内容。西北大学的李茂刚博士针对甲醇汽油中甲醇含量的快速准确分析以及近红外光谱定量分析模型准确性的关键问题，借助变量选择WT-RF模型、Raman、近红外光谱与PLS的数据融合、模型转移WT-VIP-KDA-PLS等化学计量学策略建立了甲醇汽油中甲醇定量分析方法。同时邵学广教授也进一步建议以后的参赛者完善参赛文档的完整性，保证模型的可重复性，有利于建模技术的推广应用。近红外光谱的应用无处不在近红外光谱通过不同的专用测量附件，不需要任何的前处理，就可直接无损地对多种与我们生活息息相关的物品进行分析，例如农业、食品、疾病筛查、生物制药、矿物煤炭等。农业是人们生活的根本，近红外光谱技术在农业生产方面扮演重要角色。湖北省农业科学院果树茶叶研究所的王胜鹏通过近红外光谱技术结合BI-PLS算法和GA-PLS算法分别筛选了建模的特征光谱区间和特征光谱数据点，准确地预测外部位置样品的品质得分，实现了远安黄茶品质的快速无损鉴别。在云、贵、川等省市，烟草是主要的地方财政经济来源，广大农民也依靠种植烟草为生。云南中烟工业有限责任公司技术中心的高级工程师刘泽采用WOA优化SVM参数的模式分类方法，建立了一种快速有效识别烤烟产地的方法。红云红河（烟草）集团有限责任公司的助理工程师郑博文采集工业分级前后的烟叶近红外光谱，然后再将经过预处理后的光谱进行PCA分析，发现工业分级后的烟叶样品具有良好的一致性和质量稳定性。此外，本次会议中多位老师还介绍了近红外光谱技术在饲料、土壤、水稻种子等方面的应用。俗话说“人是铁饭是钢，一顿不吃饿的慌”。近红外光谱在对食品方面的定性、定量分析也独具优势。近红外光谱能够对苹果、梨、柑橘等10余种水果进行质量检测。湖北省农业科学院的李江波研究员建立了水果内部光传输特性分析系统，提出了多因子融合建模分析测定水果内部质量检测方法。湖南农业大学的李跑副教授利用光栅近红外光谱仪和化学计量学方法评价了近红外漫反射光对果皮的穿透能力。发现变量筛选以及模型的优化可在一定程度上实现隐藏在果皮内部品质信息的提取并且利用化学计量学方法可以消除光谱中的干扰。酒品的成分及其含量对某一个品牌是具有专一性，是保持该品牌质量稳定以及区别于其他品牌的关键，近红外光谱可以对不同产地、不同品牌、不同香型的白酒进行鉴别分析，还可测定酒的年份。四川轻化工大学宗绪岩副教授采用不同的光谱技术对白酒中不同成分进行检测，最后实现白酒年份的鉴别。酒醅是酿酒发酵的主体，成分非常复杂。四川长虹电器股份有限公司的工程师刘浩将长虹微型化近红外光谱仪采用四种光谱建模方式，从盲测、单模型预测以及集成预测对酒醅进行分析比较。桂林理工大学的陈华舟教授构建基于Levy飞行的神经网络(NN）优化模型，以提高鱼粉蛋白质近红外光谱定量模型的预测精度 并指出可尝试在物联网分布式节点联合分析中进行应用转化。另外福斯华（北京）科贸有限公司的专家杨海龙，温州大学的教师黄光等多位专家学者在肉类、制糖业、奶粉掺假，牛奶乳制品检测、花生冻伤检测等方面也有深入研究。古人云：“一粥一饭，当思来处不易；半丝半缕，恒念物力维艰”。穿衣和吃饭都是人类生活中必不可少的要素。近红外光谱技术不仅在食品质量控制方面发挥重要作用，在纺织品的智能鉴别中也彰显魅力。北京服装学院研究生王悦利用自主研发的在线近红外分选装置采集光谱并采用8种预处理方法及其组合对光谱进行预处理并建立深度卷积神经网络模式识别，验证了对光谱进行预处理能够提高模型识别准确率，为废旧纺织品的在线高校识别与自动分拣提供创新的技术与装备。由于近红外光谱技术可以实现生物体的在体非介入分析和检测，已成为临床医学上极具发展潜力的分析手段之一。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过采用二维异步(2T2D)相关分析和自编码器增强胆囊癌的鉴别能力，解决了目前基于图像的方法很难区分胆囊癌癌症和其他胆囊疾病的问题。南京航空航天大学的硕士尚慧采用反射式近红外光谱以及FTIR技术对结合机器学习，并利用PCA和Fisher判别分析（FDA）实现乳腺癌的识别以及早期诊断。中医药是中华民族的瑰宝，凝聚着祖辈几千年的健康养生理念和实践经验，然而，中药是一个成分众多、结构极其复杂的体系，近红外光谱技术凭借其快速、无损等优势，已成为中药检测的重要手段。山东大学李连研究员针对生产过程中光谱的稳定获取与预测，开发了集过滤、温控、消泡、取样于一体的药物提取预处理装置，并应用于小儿消积止咳口服液提取过程的模型建立与分析。不仅如此，多位学者也采用近红外光谱技术针对黄柏、灵芝孢子粉、五脉绿绒蒿、唐古特大黄、菊花、天麻、三七等中药材定性和定量分析。随着塑料在现代生活中的广泛应用，越来越多的塑料垃圾给环境生态带来了极大压力，尤其是微塑料的污染，是国际研究的热点。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授采用近红外光谱技术，以全氟化碳(PFC)作为微塑料捕获介质，聚乙烯(PE)颗粒作为研究模型，能够快速、简单的检测水中的微塑料含量。人类社会生产力的每一次进步，都伴随着一次矿产资源利用水平的巨大飞跃。近红外光谱技术能用于野外快速、准确地识别和分析矿物。西安建筑科技大学的杨敏高级工程师利用近近红外光谱技术对蚀变矿物的结构与化学成分信息展开研究，运用ASTER多光谱数据，以绿泥石矿物近红外吸收谱带位移机理为理论，说明近红外光谱技术能够对蚀变矿物的结构与化学成分进行分析。作为人类生产活动中两种最重要的能源，石油和煤炭的分析领域也引入了近红外光谱技术。瑞士万通的产品经理张闪闪实现了近红外快速分析油品和煤粉。对于煤粉建立了内水、灰分、挥发性、固定碳、硫分和低位热量的模型，采用R2和SEC对模型进行评估。在油品分析中，包括对汽油、柴油、航空煤油和润滑油等进行现场油品分析。中国矿业大学的博士研究生田军设计了一种煤炭水分含量智能测量系统，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。通过基于MD-ICM的异常值检测和消除，可以有效提高建模波谱数据的洁净度并提高煤炭水分含量预测结果的准确性。由于近红外光谱的发展之初就用于鸡蛋等复杂样品，因此人们对近红外光谱技术的应用开发主要集中在粮食、肉类、水果、中药、生物样品、石油、矿石等复杂样品上。而实际上如果是几种纯物质组成的混合物，近红外光谱结合化学计量学方法也一定可以实现其准确定量分析，如瑞士万通的张闪闪采用近红外光谱和偏最小二乘建立了由磷酸、硫酸、硝酸、氢氟酸组合的铜蚀刻液混酸的定量模型，并通过盲样测试实现了铜蚀刻液的准确定量。如果将近红外光谱用于化工行业中各种混合物的预测，将有很多用武之地。近红外光谱仪器新技术尽展风采近红外光谱仪器在小型化和微型化的道路上从未止步，车载台式、便携式、手持式和微型近红外光谱仪如雨后春笋般涌入人们的视野。西班牙科尔多瓦大学的Pérez-Marín教授将近红外光谱传感器用于食品质量、安全和真实性的问题，采用在线近红外光谱分析技术检测菠菜中硝酸盐含量以及西瓜糖分的检测，还采用便携式仪器在没有任何破坏或损坏样本的情况下对活体动物进行检测，展现了近红外传感器在未来发展占有重要地位，能够灵活实时分析。奥地利因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了小型化近红外传感器具有灵活分析的优点，能够进行现场对活体植物进行测量，确保作物在生长阶段的质量。同时，采用人工神经网络神经网络(ANN)等校正方法提高小型化近红外光谱仪的性能；采用二维相关光谱(2D-COS)提高了特定近红外波段中不同仪器之间观察到的相对灵敏度；以及采用近红外光谱的量子力学模拟增强了近红外光谱收集到的信息对小型化近红外传感器的优化。近些年，多家国内外仪器生产公司致力于开发近红外光谱仪的开发与应用。赛默飞世尔科技（中国）有限公司近红外经理周学秋介绍了公司开发的Antaris工业专用傅里叶变换近红外光谱仪，可以适用于恶劣的工业环境，而且性能稳定。珀金埃尔默公司研发了二极管阵列式近红外光谱仪，在线近红外光谱仪、傅里叶变换近红外光谱仪等多种近(中)红外产品并将其应用于农业食品、生物制药、石油化工等多种领域。奥谱天成光电有限公司研发的短波近红外光谱仪、近红外高光谱成像仪等多种仪器应用于农业与食品、遥感应用、光通讯与光纤传感等领域。合肥星月夜光技术应用研究所自主研发了国产领域配套近红外光谱仪与检测器件镀金积分球。四川威斯派克科技有限公司研发了AQuant智能建模软件，展现了其优异的建模和预测能力。本次会议的每位报告人都进行了精心准备，呈现出了最新的研究成果，促进了近红外技术的蓬勃发展。会议闭幕式上还评选了12位优秀青年报告奖，分别是中国林业科学研究院的潘玺、北京服装学院的王悦、南开大学的韩丽、山东大学的田伟路、武汉轻工大学的肖晓枫、天津中医药大学的吴思俊、中国科学院西北高原生物研究所的龙若兰、中国矿业大学的田军、暨南大学的池焜平、天津工业大学的凌梦旋、西北农林科技大学的杨可和北京工商大学的张倩。这将激励着越来越多的青年人投入到近红外光谱分析技术的研究及应用中来。我们期待在下一届全国近红外光谱会议，我们能够再次线下相聚，共话神奇的近红外技术。

中药检测的方法有很多，比如气相色谱法、髙效液相色谱法、薄层色谱法、紫外-可见分光光度法、红外分光光度法等等。通过这些光谱和色谱的鉴别方法，我们可以对中药材和饮片的理化性能进行科学分析，定性定量。由于全民保健意识的提高，我国中药质量检测越来越被重视。高效，快速、精准、低廉就成为选择中药检测方法的重要参考因素。红外光谱法就是符合以上四点的中药常用检测方法之一。通常绝大部分的有机化合物、或者无机化合物的红外光谱都具有一定的指纹特征，所以就不需要再进行衍生等成分标记处理，尤其是表征一些有机小分子、有机大分子、无机化合物等中药产品，红外光谱几乎都能直接进行表征其中的绝大部分成分，而且红外光谱法适用各种固体、液体、气体形态的中药药品，对于及时发现不合格样品，减少检测周期时间，大批量检测，效率提高，成本降低等各种需求都能满足。检测原理按照《中华人民共和国药典》通则中的相关规定：除部分光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱，据此可以对化合物进行定性和结构分析。中药药品的各种化合物成分的红外信号也是叠加的，如果化合物种类或数量不相同，那么红外光谱肯定就会存在一定差异，所以我们就可以以此为依据进行定性分析。此外，化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系符合朗伯-比尔定律，这也是红外光谱法得以应用的重要依据之一。检测仪器红外光谱仪是中药红外光谱法检测的主要使用仪器设备。这里我们可以使用傅里叶变换红外光谱仪或色散型红外光谱仪，色散型红外光谱仪也就是红外分光光度计。通常这些设备性能符合《中药典》的规定即可。当然，我们在实际检测时，也会根据测试样品的需要，有针对性的选择附属装置，比如压片装置、衰减全反射测定装置等。当然有些附属装置还会配备透射、反射、光纤探头等装置。不过中药检测一般使用压片法和衰减全发射法进行红外测定。取样方法通常我们对一般药材和饮片进行红外光谱法取样时，要求每份试样的重量都不能少于100g；如果是均匀的粉末状药材或者饮片，则要求试样最少不能少于25g；液体药品则要求试样每份不得少于25 mL。当然，事无绝对，如果属于贵重试样，只要能保证试样具有代表性，则可以适当减少取样量。对于成分不均匀的固体试样要求进行粉碎处理，粒度要求能够通过100目筛。浓度较低的液体试可以进行浓缩处理或干燥处理后进行测试。测试方法前面我们也说了中药的红外光谱法，主要分为压片法和衰减全反射法。压片法主要适用于检测干燥的固体试样，或者是不会溶解稀释剂的液体试样。衰减全反射法则是永夜检测不同形态、不同含水量的固体试样或液体试样，这些试样一般不需要进行稀释处理，可以直接进行测试。定性定量分析中药定性分析、中药定量分析是红外光谱法的关键所在。通常中药定性分析一般分为成分定性分析和类别定性分析两种。成分定性分析主要进行化合物结构解析、化合物定性检测；类别定性分析一般为对中药真伪鉴别，产品鉴别、登记鉴别，类别定性分析也分单类别分析、多类别分析。定量分析就是对中药成分的含量或浓度进行测定。以上便是使用红外光谱法来进行中药检测的相关知识。我们在实际检测时，由于空气中的水蒸气和二氧化碳能够吸收特定频率的红外光，所以当测试背景光谱与试样光谱的环境氛围差异较大时，光谱仪就可能吸收水蒸气或二氧化碳的信号，从而影响结果的准确度。所以我们在检测时，一定要排除水蒸气或二氧化碳的干扰，通过及时更新背景光谱，对测试设备进行真空处理，保持环境的温度、湿度，避免相关人员干扰，采取数学方法对相关信号进行扣除等操作，尽量消除空气中水蒸气或二氧化碳的信号干扰影响。

布鲁克光谱事业部长期致力于傅立叶变换近红外技术的研发与创新，并一直保持全球的领先地位，继2011年首先推出了世界上第一台小型化傅立叶变换近红外光谱仪&mdash &mdash TANGO-R之后，今年又重磅推出了系列篇新品&mdash &mdash TANGO-T。　　布鲁克公司将在BCEIA 2013前期举办集团新品发布会，其中包括这款产品的详细介绍，并将在BCEIA 2013展会现场进行展示，届时将是TANGO-T首次在国内亮相，欢迎广大用户、专家莅临布鲁克展位：9021，9022，9023，9024，9025，9026。　　TANGO-T傅立叶变换近红外光谱仪具有设计精巧、系统稳健、性能卓越、操作直观等特点，为用户随时随地的分析工作带来极大的便利，实现了真正意义的便携式检测。　　TANGO-T傅立叶变换近红外光谱仪　　TANGO-T仍采用布鲁克公司专利技术&mdash &mdash RockSolidTM（坚如磐石）干涉仪，利用了三维立体角镜技术，保证光路永久准直、性能长期稳定、数据准确可靠、仪器抗震性强；其光学镜面均采用镀金处理，反射率比铝镜提高5%以上，确保仪器的高光通量和高灵敏度，使光学性能更稳定、使用寿命更长。此外，TANGO-T还配有控温系统，可以在20-80° C范围内调节温度，并通过传感器实时监测器皿的温控情况，当样品的温度达到指定要求时才会开始进行光谱扫描。　　TANGO-T液体透射样品腔　　TANGO-T主要用于液体样品的快速测量。配有背景自动采集功能，无需插拔样品即可测量。其体积小巧，对空间有限的实验室来说是绝佳的理想选择。能够满足不同用户在不同环境下的测试要求（如直接用于通风橱、手套箱或流动手推车），能够随时随地进入工作状态且无需任何调整。　　TANGO-T 配有易学易用的触屏微电脑，令使用变得更加简单：触屏式操作软件，界面友好、形象直观，支持多种语言版本，能够帮助用户更加快捷、安全的完成整个测试流程。仪器用户无需具备专业的理论知识，即便未经过培训也能正确无误的实现测量。　　TANGO-T有多种用途，既可用于测定油脂的碘值、FAA、不饱和脂肪酸，也可用于测定化工产品的羟值、水分以及化学助剂的鉴别.能为食品、石油、化工等行业提供高效的解决方案，帮助企业改善生产工艺、提高产品质量、降低运营成本。　　此外，TANGO-T可与布鲁克具有液体透射测量功能的MPA实现模型传递和数据共享。以下是TANGO-T的测量谱图：

3月8-9日，国家自然科学基金委员会（以下简称基金委）组织专家在中国科学技术大学对厦门大学孙世刚教授主持的国家重大科研仪器研制专项（教育部推荐）“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置（项目批准号：21327901）”进行验收。会议期间，专家组认真审阅了验收材料，听取了项目负责人孙世刚教授的项目工作报告和监理组的监理情况报告，并进行质询和现场考察。在听取仪器测试组报告、财务组验收意见及档案组审核情况报告并经过充分讨论后，专家组认为项目达到预期研制目标，符合验收要求，同意通过验收。“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”项目由厦门大学、中国科学技术大学、复旦大学和中国科学院大连化学物理研究所共同承担，并由我校孙世刚院士主持。四家承担单位集中优势建设了一套具有国际先进水平的波长连续可调、覆盖中红外到远红外波段的可调谐红外自由电子激光光源，和以红外自由电子激光为光源的固/气和固/液表界面反射吸收红外光谱实验线站、原子力显微红外光谱实验线站、和频光谱实验线站、光解离光谱实验线站和光激发光谱实验线站五条实验线站。历时8年攻关，我校参研人员在孙世刚院士带领下建成了国际上首个红外自由电子激光反射吸收光谱实验线站，首次实现了低至200波数的宽波段电化学原位红外检测，建成的和频光谱实验线站实现了低波数皮秒级时间分辨和频光谱检测。该装置的研制为化学、物理、材料以及生物医学等相关领域提供了一个有力的工具和研发平台。

p　　近日，无锡微奥科技公司首次发布了一款掌上MEMS傅里叶近红外变换光谱仪产品，并在现场成功演示了对7种白色药品的分类鉴别、以及对水蜜桃糖份的定量分析。/pp style="text-align: center "img title="File2015102812555050434.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/a2b93ccf-7416-47e5-a396-59201a20189f.jpg"//pp style="text-align: center "图1.微奥掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪/pp　　近年来，全球掀起了微型化近红外光谱仪产品的开发热潮，就“微型”而言目前已有多种技术解决方案，但如何在微型化的情况下还能保证高信噪比、高光通量、全波段信号采集、透射与漫反射功能兼具，则是真正实力的比拼。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/61ce5662-2486-4b66-ac69-e9bcb8fe8205.jpg"//pp style="text-align: center "图2.微奥掌上近红外光谱仪对不同药片的分类/pp　　微奥科技这款光谱仪产品是基于微奥独特的光学MEMS微镜开发而成。该MEMS微镜具有创记录的大位移、小体积、高度集成等巨大优势，并结合傅里叶变换光谱仪特点，仅需单个探测器即可实现高分辨率、高信噪比的近红外全谱光谱分析，从而大幅度地降低了产品的成本及体积。/pp　　这款命名为Demeter 1000的掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪，可覆盖整个近红外光谱(800～2500nm)，还可进一步扩展至中红外波段。Demeter 1000可分别通过透射和漫反射方式对液体和固体进行准确的定性定量分析。该光谱仪可通过蓝牙将光谱分析信息直接传输到移动终端设备，从而可实现在手机上实时快速获知所测物质的成份及含量。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/a5f3759b-f001-4136-8da3-6aca4d700ade.jpg"//pp style="text-align: center "图3.微奥掌上MEMS近红外光谱仪对水蜜桃糖份的定量分析/pp　　微奥的微型光谱仪，革命性地实现了红外光谱仪的便携性及低成本性，使原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品，走进了普通老百姓的生活，甚至人手一个，用于监测我们日常生活中的如饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度、以及通过成分含量的涉入而实现个人健康管理。让我们吃得放心、住得安心!/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/7bafc42a-0cbd-41d2-90fa-b3ddcef005c4.jpg"//pp style="text-align: center "图4.微奥MEMS傅里叶近红外微型光谱仪/pp　　微奥同时还展出了另外一款专用于工业在线检测的光谱仪，该光谱仪与掌上光谱仪均基于相同的光学MEMS微镜及光干涉平台，可广泛应用于石油化工、生物医药、粮油、安防、环境、宝石鉴定、纺织、临床医学等领域。同时，基于此相同的MEMS微干涉平台还可开发远红外、中红外、拉曼光谱仪等产品。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/3434c28f-d5d2-4162-aa7e-d1e91269f11d.jpg"//pp style="text-align: center "图5.MEMS微干涉平台/p

对于患有风湿痛、关节炎、神经痛、腰酸，颈肩肌肉或者关节肌肉酸痛等疾病的患者在治疗时，通常医生都会建议患者使用红外理疗仪（或者针灸，按摩，电疗或体能训练等）配合药物来快速治疗和减轻症状。 由于红外理疗在缓解疼痛方面非常有效，并且理疗仪设备操作方便，因此家用红外理疗仪越来越受欢迎。但是，如何判断红外理疗仪此类设备的质量性能呢？红外光产生的热能可以通过皮肤，到达深层肌肉，血管，神经甚至骨骼。不同波长的红外光具有不同的穿透能力。许多研究表明700-1000nm的红外光，也就是近红外波段最适合用于疾病治疗，其穿透性也最强。但是，理疗仪产品中其大多数红外灯不仅在近红外波段范围内发射光谱，而且在1mm甚至到太赫兹波段，也就是远红外波段都有发射光谱。由于远红外波段穿透能力较弱，热能量主要被人体表层皮肤吸收。因此，如果远红外波段的强度过高，则会导致皮肤过热、刺激、灼烧感很强，甚至灼伤皮肤。所以，要检测理疗仪的质量性能，不仅需要测量其内置红外灯的总照射强度，还需要测量与波长相关的强度分布。在这一点上，FTIR光谱法是可以通过发射光谱准确表征理疗仪这一重要性能指标的。布鲁克INVENIO和VERTEX系列研究型FTIR光学平台经过优化，可用于不同方式的发射实验，并且可以完全覆盖此应用的整个光谱范围。两个独立的发射端口提供聚焦或平行光束输入选项，适用于各种类型红外理疗产品的红外光谱测试。还提供用于基础材料研究的专用样品附件和黑体参考源。在几分钟之内就完成记录发射光谱测试。并且由于有了智能软件功能，在获得测量值之后，就可以轻松计算出发射率。来自中国天津医疗器械测试中心的钱博士正是该领域的研究者之一，目的是研究用于红外理疗仪的发光材料性能，并为市场上的同类产品提供可靠的评价认证规定。（实验装置如上图所示）。

中药制药工业是我国医药行业中拥有自主知识产权的民族产业。我国中药制药水平整体不高，难以满足现代化生产对质量控制提出的要求，一定程度上影响了中药产业现代化进程和国际化脚步[1]。《中药现代化发展纲要》《中医药发展战略规划纲要（2016—2030年）》《中国制造2025》等指出要推进中药工业数字化、网络化、智能化建设，提高质量在线监测、在线控制。实现中药制造的数字化、智能化是走向“制药强国”的必经之路。中药制剂过程控制是国家战略需求的重要组成部分。然而，现阶段我国中药生产制造领域工艺较粗糙，2018年智造中药高峰论坛上，张伯礼院士指出：“我国中药现代化战略实施20多年来，中药工业总产值从不到300亿元增长到9000余亿元… … 我国中医药现代化还处于初级阶段，中药产业普遍存在生产工艺粗放、科技基础薄弱、质控水平低、质量有待升级等问题”[2]。近红外光谱技术因其快速、无损等优势，近年来被国内诸多研究团队引入中药制造的原料检测、过程控制和成品质量快速无损检测等中药制造过程的多个环节，其应用特点主要在于不破坏样品的情况下快速测定其中的有效成分，便于实现在线分析，是制造过程质量控制的关键技术之一[3]。浙江大学程翼宇教授和瞿海斌教授团队以近红外光谱为技术工具，分别对提取（水提、醇提和渗漉）、浓缩、醇沉、精制纯化（硅胶柱色谱和大孔树脂纯化）、混合和包衣等关键工艺过程和制剂成品进行了快速分析，主要完成了复方苦参注射液、痰热清注射液和丹参注射液等生产过程的快速质量评价[4-5]。罗国安教授团队应用近红外光谱技术，开展了提取、混合、柱色谱等生产过程在线质量分析，完成了安神口服液、丹参多酚酸盐、清开灵注射液等生产过程快速质量控制体系[6-7]。北京中医药大学乔延江教授和吴志生教授智能制造创新团队在国内较早提出基于光谱技术及信息技术的中药生产过程分析技术研究思路，完成了安宫牛黄丸、清开灵注射液和乳块消片近红外光谱快速质量评价和过程控制体系[8-9]。近20年，国内学者采用近红外光谱技术，建立了系列中药制造质量控制方法，为中药制造数字化、智能化发展提供了关键技术支撑。本文对中药制造领域近红外技术相关的专利进展进行分析，并进一步对近红外光谱技术在中药制造领域的发展趋势进行展望，为中药近红外光谱技术发展提供重要数据支撑。1 研究方法本文采用Incopat科技创新情报平台和patentics系统，对涉及近红外光谱技术在中药制造应用中的发明专利申请（截至2020年12月）进行检索，经人工浏览，手动筛选，对数据进行归纳整理。2 专利技术申请概况2.1 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利趋势2002年至今，近红外光谱技术在中药制造领域发明专利的变化趋势如图1所示，最早的一件申请是2002年浙江大学提出的，涉及将近红外光谱技术用于中药生产工艺中产品质量指标的在线检测。之后的近10年这一领域的专利申请数量相对较少，每年平均申请量基本在5件左右。至2011年，申请数量相比之前增长2倍以上，随后的10年，每年平均申请数量较前10年增长2倍以上。就申请国家而言，公开专利申请绝大部分来自中国，其他国家的申请较少，这也符合中药制造领域的研究现状，大都集中在中国。虽然日本和韩国在中药制造行业也有一些较为成熟的技术，但涉及近红外光谱技术的应用领域并未以专利形式进入中国。2.2 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利申请人2.2.1 申请人及其类型 如图2所示，相关专利的申请人以企业和大专院校为主，企业占57%，大专院校占34%，科研单位占5%，个人占4%。其中大专院校中申请数量排名前3的分别是浙江大学、中山大学和北京中医药大学。可以看出，企业和高校是该领域最主要的创新主体，其根据需要收购了个人或企业的有关专利权。其中，浙江大学的程翼宇教授、刘雪松教授深耕中药制造过程控制多年，也成功将近红外光谱技术引入中药生产过程质量控制当中。中山大学的葛发欢教授团队与广州中大南沙科技创新产业园有限公司合作，共同申请5项专利，将近红外光谱技术应用于凉茶和娑罗子中七叶皂苷的在线监测。北京中医药大学乔延江教授、吴志生教授团队也针对中药生产过程质量控制进行了多年的研究。企业申请人排名前3的分别是江西汇仁药业有限公司、广州中大南沙科技创新产业园有限公司和天津天士力现代中药资源有限公司。就数量而言，排名前3的制药公司和大专院校，申请数量相当，这表明近红外光谱技术作为一个应用型技术，其研究正不断实现从实验室走向生产过程的应用，广泛分布在企业当中，这也充分体现了其因快速、无损的特点适用于中药制造过程质量检测的优势。2.2.2 申请人申请趋势 图3显示的是2002年至今排名前几位的申请人的申请数量。包括申请数量排名前3的江西汇仁药业有限公司、天津天士力现代中药资源有限公司等企业的申请时间主要集中在某个时间段，说明近红外光谱技术在企业中的应用范围较为单一，没有技术上的突破和创新，仅是一种成熟技术应用于不同中药的制造过程。而大专院校相对企业而言，申请分布的时间更长，如北京中医药大学在2014、2016、2018、2019年都有申请，相对更有连续性。这说明近红外光谱技术尚存在很大发展空间，其作为一门过程分析技术，在中药制造中的应用整体呈上升趋势。2.3 发明专利申请的当前法律状态及转让情况如图4所示，相关专利授权42件，授权率为47.7%，驳回27件，驳回率为30.7%，撤回19件，撤回率为21.6%。失效专利数量为51件，有效专利数量为42件，即超过50%的专利申请已失效。申请人江西汇仁药业有限公司、浙江大学、上海市中药研究所、上海雷允上科技发展有限公司的专利权转让基本都发生在相同申请人内部，江西汇仁药业有限公司将7件专利都变更为与其旗下公司上海中创医药科技有限公司共有。除此之外，还存在其他转让情况，见表1。3 近红外光谱技术发明专利申请的技术内容3.1 中药原料制造过程质量评价的近红外光谱技术现状分析中药原料是中药制造的首关环节，直接影响中药的产品质量和药效。如何快速、准确地评价药材质量是中药制造需解决的首要问题。传统的鉴定方法耗时较长、样品处理繁琐，存在不同程度的局限性。将近红外光谱技术与计算机软硬件、化学计量方法等结合，可作为快速准确鉴别中药材的新方法[10]。涉及中药原料近红外光谱技术的发明情况如图5所示。中药制造原料质量评价包括真伪优劣、道地性、产地、加工炮制、种属等。将近红外光谱与聚类分析等方法相结合，建立假冒伪劣中药材鉴别系统，能有效提升假药的鉴别能力和速度。3.1.1 中药原料的真伪鉴别 在真伪鉴别方面有7件申请，分别涉及药材三七、丹参、山参、麻黄、皂角刺和甘草，如申请人天津天士力现代中药资源有限公司的2件申请CN101961360A、CN101961379A均通过主成分分析法在降低维数的同时充分提取光谱图中的有效信息，再采用马氏距离法判别样本的类别归属，以鉴别三七和丹参的真伪。其他4件也与此类似，创新之处主要在于近红外光谱数据的不同建模方法在中药制造原料质量评价中的应用。3.1.2 中药原料的道地性鉴别 在中药制造原料道地性鉴别方面，药材因在疗效、产量、贮藏、生长环境、采摘时节等方面所体现出来的综合特性优于同种内其他非道地药材，不同产地的气候环境直接影响中草药的化学成分、药用价值和治疗效果，因此中药材产地鉴定是中药疗效和用药安全的重要保障。针对道地性、产地鉴别的申请涉及的药材有陈皮（CN103033486A）、淫羊藿（CN104089921A）、三叶青（CN107607485A）和忧遁草（CN111595802A）。对不同基原以及不同产地的中药材进行鉴别，无需对样品进行复杂处理，操作简单、快速，结果稳定可靠。3.1.3 中药原料的炮制鉴别 炮制是中药制造原料的重要工艺之一。中药材加工炮制鉴定主要是针对加工后的药材进行检验，了解其是否具备原有的药材成分与药效。中药材在经过了炮制加工后，均会产生一定的化学性质变化，而这种变化便可以利用近红外光谱技术加以验证。硫磺熏蒸是一种传统的药材加工方法，可使药材快速干燥，解决药材颜色发黄和生虫等问题，保存时间长、卖相好，但硫磺熏蒸会导致药材中二氧化硫残留，影响人体的健康，已被国家明令禁止。如何区别中药是否被硫磺熏蒸过已成为人们关注的一项内容[11]。2件专利申请涉及白芷硫磺熏蒸与否的鉴定研究，1件专利（CN107449754A）采用近红外光谱分析方法对栀子炮制品的品质进行定性鉴别，为市场栀子炮制品的质量监管提供科学依据。3.1.4 中药原料的综合评价 另外，还有11件申请涉及中药材种属、真伪、优劣、产地、道地性等综合质量评价。CN144711A涉及中药药材红外光谱非分离提取多级宏观指纹鉴定方法，CN103076300A涉及专属性模式识别模型判别分析中药材资源指纹信息的方法，都是使用指纹鉴定的方法。CN104345045A和CN107782695A是相似药材、合格与否的鉴别，其他几件申请涉及大黄、人参、党参、甘草、三七、丹参和麻花艽的鉴别。水分是中药制造原料的关键质量属性之一。涉及含水量检测的申请，如鲜人参含水量的检测（CN108709869A）、中药水分测量方法及系统（CN110702631A）。3.2 中药制剂制造过程在线控制的近红外光谱专利技术现状分析在线检测的应用为中药制剂生产过程的动态监控和工艺优化提供了依据，改变了传统检验滞后的模式，真正实现了药品质量的在线控制。检测前，对预先采集的数据进行处理，建立模型，无需进行样品处理，可同时测定样品中的多个分子结构，液体、固体等均可直接检测，减少了样品处理时间，缩短了检测时间，提高了检测效率，为中药制剂生产过程控制提供数据支持。中药制剂制造工艺较为复杂，最终产品的品质稳定性与生产过程多项工艺参数息息相关。因此，中药制剂生产的过程监控非常重要。近红外光谱在线检测技术可以全面监控中药生产过程中的微生物、含水量、水不溶物、混合过程中药物分布的均匀性等，同时对多项参数进行有效控制，可在很大程度上提高制药工艺的自动化水平及药物自身的稳定性与均一性。3.2.1 近红外光谱技术应用的中药制剂剂型 发明专利申请中有78件涉及中药制剂在线检测和过程质量控制，近红外光谱技术在中药制剂领域的应用最为广泛。涉及中药制剂的剂型有药酒、胶囊、口服液、浓缩丸、合剂、颗粒和注射剂，如枣仁安神胶囊、肾宝合剂、贞芪扶正颗粒、金玄痔科熏洗散、一清颗粒、复方杜仲胶囊、增健口服液。3.2.2 近红外光谱技术应用的中药制剂主要成分和辅料 在发明专利申请中，涉及的单一成分或单类物质有丹酚酸B、丹参素钠、鞣质、芍药苷、总蛋白、柚皮苷、新橙皮苷、总黄酮、马兜铃酸I、枯矾、绿原酸、栀子苷、七叶皂苷A～D、苯丙素类、生物碱类或萜类化合物；涉及的多种成分或多类物质为总黄酮和总皂苷、药材浸出物（天花粉和葛根）、娑罗子提取物、淫羊藿提取物、苦黄注射剂等。有2件申请涉及中药注射剂（CN1432803A）和中药颗粒（CN1447109A），申请人均是清华大学，主要方法都是脱去溶剂的试样（注射剂）用溴化钾压片制样，测定粉末样品压片试样的普通红外光谱（注射剂）或中红外光谱（颗粒）、漫反射近红外、漫反射中红外光谱、反射光谱及衰减全反射光谱，求出并绘出相应光谱图的二阶导数光谱图，测定试样的二维相关红外光谱，分级对比相应图谱，测定主料和辅料的相对含量。3.2.3 近红外光谱技术应用的中药制剂生产环节 近红外光谱检测手段被应用于中药制剂生产的提取、浓缩、混合[12]、纯化、干燥[13]等多个环节。对于提取环节，申请中所涉及的药材或制剂有丹参、白芍、杏香兔耳风、娑罗子、大黄、栀子、淫羊藿、葛根、天花粉、龙血竭、川红活血胶囊、女金胶囊、肾宝合剂渗漉液、动物提取液。如CN102252992A涉及一种对中药提取过程进行近红外光谱在线检测的方法，实现了对中药各指标成分和含固量的实时监测以及提取过程终点的快速判断。CN102106888A公开了一种杏香兔耳风提取过程的质量控制方法，应用近红外光谱技术对杏香兔耳风提取液指标成分进行连续取样和现场分析，建立了在线应用的提取液指标成分的近红外模型，用于杏香兔耳风提取过程质量控制。对于浓缩环节，申请中涉及的有六味地黄丸、女金胶囊、淫羊藿提取物、丹参提取液，如CN102106939A提供了一种六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液质量控制方法，能测定六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液比重及马钱苷、丹皮酚含量，可对六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液指标成分进行连续取样和现场分析。混合是中药制造的关键环节之一。对于混合均匀度的测定，如控制中药药粉二维混合的均匀度（CN101832921A）、正天丸混合过程终点的测定方法（CN105092520A）。对于纯化步骤，CN103808665A公开了一种测定娑罗子提取物纯化过程中多指标成分含量的方法，CN108362663A涉及丹参提取液纯化过程中的质量控制方法。针对干燥过程质量控制，CN108592527A涉及石斛冻干加工系统及其控制方法，采用近红外光谱仪对冻干加工过程中的石斛的水分含量进行检测，并根据检测结果自动调节冻干控制数据，不仅节约能源，还能确保冻干石斛的品质。CN110632016A涉及中药饮片在干燥环节中水分浓度的精准控制。贵州景峰注射剂有限公司在中药制剂制造过程控制领域进行了较为全面的保护，其申请内容涵盖了提取过程（CN108760676A）、浓缩过程（CN108398401A）、纯化过程（CN108362663A）和大孔树脂吸附分离过程（CN108693138A）的终点判断方法。3.3 中药制造近红外光谱技术一体化装备专利技术现状分析在所有发明专利申请中，涉及近红外检测装置的共有8件，3件涉及中药在线监测的提取装置，2件（CN111175247A、CN102507491A）涉及中药品质的检测装置，2件涉及中药成分的检测，1件（CN105092517A）为颗粒沸腾干燥过程的在线质量控制装置。4 存在问题及建议4.1 存在问题中医药发展“十三五”规划要求发挥中医药特色优势，利用现代科学技术，推进中医药现代化与国际发展，引领中医药自主创新国际主导权。而近红外光谱技术在中药制造业中的应用，可解决中药真伪鉴别、分类和分级靠人工经验的落后面貌，同时可实现中药制造过程在线质量监控，该技术的推广应用对我国中药提升产品质量产生了巨大影响。通过对近红外光谱技术在中药制造领域的专利技术分析，发现如下问题。4.1.1 申请数量少，后劲不足 近红外光谱技术在中药制造应用领域的专利总量还较少，从2002年至今发展较为缓慢，申请量最多的一年也仅有17件，申请量最大的申请人也仅有7件申请，申请时间主要集中在某个时间段，没有针对某项技术的持续性改进，技术方向重点有所转移。4.1.2 专利申请涉及的适用范围有限 重点申请人的申请基本都是涉及提取过程的质量控制，申请方向较为单一。在产业实践中，近红外光谱技术被广泛应用于药品检测，基本涵盖了从原材料供应到生产全过程乃至上市后的监督检验，但是在专利申请中还未见有药品非法添加的相关检测，对假劣药品的鉴别也非常少。相关专利中近红外光谱技术局限于药材的鉴定，且进行综合评价的药材基本都是根、茎和根茎类药材，其中参类药材较多，药材品种少而分散。4.1.3 专利质量有待调高，布局有待改善 该领域专利许可数量为0，技术转让寥寥无几，从侧面反映了其专利的质量不够高、应用性不够强。所有申请中也没有针对某个核心专利的后续改进及专利布局。国内申请中，仅有深圳市药品检验研究院2018年申请的一件涉及皂角刺真伪化学模式识别的方法（WO2019192433A1）提出了国际申请，其是以国内专利CN108509997A为优先权，其仍然处于国际阶段，说明该领域研究在国外的布局起步很晚，且数量非常少，保护主题单一，大部分国内申请人尚未建立国际化的专利布局意识。这也反映出对于专利应用价值和成果转化预期的不确定。4.2 建议基于以上问题，笔者提出以下建议。4.2.1 开展广泛的产学研一体化合作 在中药制造业创新发展的过程中，高校、科研机构、中药制造企业应当充分利用近红外光谱技术和中药的优势，发挥各自的特点和特长，走产学研一体化的创新之路，对该领域的专利信息数据进行跟踪，有针对性地进行改进创新，推动近红外光谱技术在中药制造领域的产业化发展，进一步提高专利技术的实际应用价值。4.2.2 拓展适用范围 近红外光谱技术可以应用于中药原料和中药制剂的质量控制，涉及中药的种属、真伪、优劣、产地、道地性、非法添加等，生产过程中微生物、含水量、水不溶物等多种指标，炮制、提取、浓缩、混合、纯化、干燥等多个环节，中药品种成千上万，药用部位包括花、果实、种子、根及根茎等，除了植物药，还包括动物药、矿物药，申请人可以针对某种或某类药材或制剂从多个角度拓展应用，或联合其他检测技术以增强或改善检测结果或效果。4.2.3 提升专利质量，扩展海外布局，加强专利运营 “十四五”规划纲要的指标中专门为知识产权设置了一项关键性指标，即每万人高价值发明专利拥有量达到12件。国家知识产权局出台了一系列知识产权政策，显示了政府努力提高专利质量的决心，专利质量的提升是未来参与全球竞争的关键所在。申请人在研究和申请前应充分了解相关领域的现有技术和在线申请情况，围绕核心专利进行全面、持续性改进研究并进行海外专利布局。重视高价值专利的运营，加强校企合作，强化市场意识和应用导向，提高专利的转化率，实现专利价值的最大化。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突参考文献（略） 来 源：刘南岑，耿立冬，马丽娟，吴志生．中药制造领域近红外光谱技术的专利技术进展和趋势 [J]. 中草药, 2021, 52(21): 6768-6774 .

2013年9月23日，&ldquo 近红外光谱应用新进展&rdquo 专场研讨会如期召开。闵顺耕教授做题为《从NIR 2013看近红外光谱技术发展动态》的综述性报告，报告中介绍了NIR 2013的概况以及会上所展现出来的近红外光谱新技术。中国近红外光谱专家一行（第二排左二为闵顺耕教授）NIR 2013概况 　　 NIR 2013 于2013年6月2-7日在法国召开，各领域的专家学者500余人汇集一堂，共同探讨近红外光谱分析技术在食品、农业、环境、医药以及其他产业的应用。NIR 2013聚焦于近红外光谱技术在土壤、生物医学领域的应用，以及在生态、考古、工业等领域的特殊应用。全球主要的近红外仪器与软件供应商都参加了此次会议。 而且，就像上文所说，中国近红外光谱专家一行众人也参加了此次会议。　　NIR 2013上进行的报告以及交流的海报近400篇，其中，食品领域所占比例最大。　　NIR 2013上关于近红外成像方面的报告共有10多篇，其中，农产品质量安全领域的研究最多。　　近红外新技术新仪器新方法　　散射-吸收光谱新装置　　传统的近红外光谱仪通常测定的是总漫反射强度，包括了化学成分的吸收和物质对光的反射两部分。而这一新装置将样品放置在两个积分球之间，利用两个积分球分别测定漫反射光谱和透射光谱，漫反射光谱与样品的组织结构、物性有关，透射光谱与样品的组成(浓度)有关。　　时间/空间分辨近红外光谱应用　　而能够分别测定光子吸收强度和光子散射强度的两种独立信息的光谱仪器还有另外一种类型，即时间/空间分辨漫反射光谱仪。对于浑浊样品，在其不同位置进行光谱检测，因为光在样品中传输的距离不同、光传输到不同位置的时间也不一样，通常是纳秒或皮秒级，即形成了时间/空间分辨近红外光谱。　　时间分辨近红外光谱仪器的研制已有10多年的历史，但是具体的物质测试应用则是近年来开展的。目前，光源和检测器的光谱范围扩大是此类仪器研发的发展方向。　　散射介质中的气体吸收光谱　　NIR2013上展出的近红外气体分析仪器至少有4种，其中一个是利用770nm、980nm两种波长，15米光程测定气体中甲烷、水、氧气三种成分的含量，该仪器主要用于天然气和环境监测中。近红外在气体检测中的应用值得重视。　　漫反射成像技术　　传统的漫反射成像，由于光的漫反射使得光斑变大，空间分辨率下降。现在的检测技术利用一些手段使得检测集中在照射区，照射区之外的漫反射不进行测定。目前，已有的手段包括通过光纤定位检测或利用不同波长的光成像，再通过软件进行重构，及通过硬件、软件两方面技术实现了高分辨成像。　　闵顺耕教授也介绍了近红外技术发展趋势，主要包括近红外成像技术、仪器微型化技术、近红外时间/空间分辨光谱技术、化学计量学方法与数据利用、近红外在线分析、食品品质与安全领域等。撰稿人：刘丰秋

pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　近年来，近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展，相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果，仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题，同时也以此献礼近红外分会成立10周年，并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状，我们特别邀请了北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司的田燕龙博士给大家分享其对国产近红外光谱技术及应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 258px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1c932139-c24b-4e87-9134-e0a5cbe9c633.jpg" title="田燕龙博士.jpg" alt="田燕龙博士.jpg" width="200" height="258" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 田燕龙博士/strong/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong产品线布局始于国内首台傅立叶变换红外光谱仪/strong/span/pp　strong　仪器信息网：请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史?/strong/pp　　strong田燕龙博士：/strong上世纪80年代，傅立叶变换红外光谱仪的应用在国内刚刚起步，但国内却没有相关仪器的制造技术。为改变这一现状，在国家科委批准下北京第二光学仪器厂(现归属北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司，以下简称北分瑞利公司)于1987年从美国ANALECT公司引进了傅立叶变换红外光谱仪设计及制造技术，通过对引进技术的消化和吸收，于1993年7月27日成功开发了我国第一台傅立叶变换红外光谱仪——WQF-400型傅立叶变换红外光谱仪，填补了国内空白。/pp　　随后北分瑞利公司在持续发展和提升傅立叶变换红外光谱仪技术的同时，开始拓展红外光谱仪器的应用范围，于1995年开始研发国内首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪(见图1)，并于1999年通过专家鉴定，再次填补国内空白。/pp　　WQF-400N自主设计了CaFsub2/sub分束器、PbS/InGaAs探测器组件，将国产傅立叶变换红外光谱仪的工作波段，由中红外(4000cmsup-1/sup-400cmsup-1/sup)扩展到近红外(10000cmsup-1/sup-3300cmsup-1/sup)，代表了当时我国近红外仪器的最高水平。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/90302749-5731-4408-8db6-7fae22339989.jpg" title="WQF-400N.jpg" alt="WQF-400N.jpg" width="450" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1 我国首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪/strong/pp　　为丰富近红外光谱仪器产品品类、满足用户多样化需求，在WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪之外，2004年北分瑞利公司自主设计开发了NIR-800型近红外光谱仪(见图2)。NIR-800主要工作波段在短波近红外(800nm-1000nm)，和主要工作在长波近红外(1000nm-2500nm)的WQF-400N形成了很好的互补。NIR-800外接通用PC机，采用交叉C-T的单色器结构和CCD/PDA阵列探测器接收，具有无运动部件、可靠性好、价格较低、综合像差小、杂散光低等创新点。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 202px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/28b076f7-526c-4c66-84a8-b76d92f3b51f.jpg" title="NIR-800.jpg" alt="NIR-800.jpg" width="450" height="202" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"strong图2 NIR-800型的近红外光谱仪/strong/a/pp　　2008年，北分瑞利公司又开发出了第二代傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-600N。WQF-600N，该仪器采用了摆式干涉仪结构，开发了适合新仪器的CaFsub2/sub分束器、攻克了动镜结构和快速摆动控制技术、高速高精度数据采集等关键技术，于2008年12月19日通过了北京市技术创新服务中心组织的专家鉴定。鉴定以后，WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪就替代了老款的WQF-400N型，成为北分瑞利公司近红外领域的主推产品(见图3)。这款产品在2008年及之后的一段时间内是唯一的一款国产傅立叶变换近红外光谱仪，在如今也是屈指可数的几款国产傅立叶变换近红外光谱仪之一，主要应用在大学及科研机构。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/25fb9cba-57d2-470b-a5d5-bb99218fd4f8.jpg" title="WQF-600N.jpg" alt="WQF-600N.jpg" width="450" height="337" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"图3 WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪/a/strong/pp　　目前，北分瑞利公司正在研究基于新一代500平台的WQF-500N型傅立叶变换近红外光谱仪。500平台使用模块化的总体设计思路，采用密封型的角镜型式迈克尔逊干涉仪、高精度的24位A/D变换，快速稳定的动镜控制及数据采集与处理等技术，通过全新改版升级的MainFTOS Suite傅立叶红外光谱仪通用软件及先进的网口及无线通讯技术，在外观、软件、可靠性以及产品功能方面都实现了突破。/pp　　strong仪器信息网：贵公司近红外光谱仪的应用情况?有哪些典型的应用案例?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong北分瑞利公司的近红外产品可应用于制药、农业、石油化工、食品、纺织品检测等领域。江苏大学陈斌课题组使用北分瑞利公司的傅立叶变换近红外产品，先后实现了如下应用：(1)使用近红外漫反射方法研究了甲硝唑的主要成分硝基羟乙唑，建立了近红外光谱与硝基羟乙唑含量之间的数学建模，实现了硝基羟乙唑的快速检测 (2)研究了应用近红外光谱分析技术检测纺织品中羊毛成分含量的一系列过程，实现了对纺织品中羊毛含量的检测 (3)以食用植物油中主要脂肪酸棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为检测指标，通过对近红外光谱技术在定量检测中的几个关键问题的研究，实现了对食用油种类和掺伪的鉴别。/pp　　strong仪器信息网：目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些?为什么看好该领域?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong食源性致病菌是引起食源性疾病的首要原因，全球每年发生高达1.5亿的腹泻病例中，有70%是由各种致病性微生物污染食品所引起，许多研究已经表明近红外光谱技术可以实现对食源性病菌的快速检测。目前，北分瑞利公司正在开展食源性病菌近红外检测技术和仪器的研究工作，相关解决方案正在开发当中。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong近红外光谱发展趋势：MEMS技术、定制化、掌上生活/strong/span/pp　　strong仪器信息网：相较于光栅近红外，傅立叶变换近红外光谱的优势体现在哪里?目前的技术发展水平如何?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong和光栅近红外仪器相比，傅立叶变换近红外光谱仪器最大的优势体现在性能上，目前研究级的近红外光谱仪器基本都属于傅立叶变换型。首先，傅立叶变换近红外光谱仪器具有多路通过的特点，所有频率同时测量 其次，傅立叶变换近红外光谱仪器的光通量比光栅仪器大得多，因此具有更高的灵敏度和信噪比 最后，傅立叶变换近红外光谱仪器由于采用激光定位，波长的稳定性好，且光谱的分辨率高，使得这类仪器具有较好的波长准确性与重复性，仪器间的一致性好，更容易实现近红外模型传递。/pp　　虽然傅立叶变换近红外光谱仪器较光栅近红外仪器具有更优异的性能，但是高性能也带来了高成本的问题，在近红外仪器市场份额上傅立叶变换近红外光谱仪器并没有表现出明显的竞争优势。目前傅立叶变换近红外光谱仪器的技术水平已经比较成熟，未来应该更多考虑如何降低成本。/pp　　strong仪器信息网：从仪器发展及应用的角度分析，您认为目前有哪些先进的近红外光谱技术值得大家关注?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong随着光学器件、新材料、5G(6G)通讯、物联网、大数据、云计算等科技的迅速崛起，近红外光谱分析技术的面貌也必然焕然一新，与人类生活的联系将会更加密切。综合比较国内外先进仪器，在近期有如下发展趋势：/pp　　(1)MEMS技术/pp　　近年来，全球掀起了仪器微型化的开发热潮：台式机——便携式——手持式——掌上机——芯片机。其中，近红外光谱仪倍受关注，近红外光谱仪产品越做越小，其推动力就是微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)的大量使用。基于MEMS微光栅、MEMS微干涉仪等开发的新型近红外光谱仪，具有尺寸小、重量轻、功耗小等优点。2017年埃及Si-Ware在洛杉矶推出了单个芯片大小的MEMS近红外光谱仪——NeoSpectra Micro，该仪器检测范围为1100nm-2500nm，其外观尺寸为18× 18mm，厚度仅为4mm。/pp　　(2)定制化/pp　　近红外光谱技术快速无损、多性质同检的特点，使得其特别适合作为一种在线监测手段。很多企业在用到近红外技术时，往往具有自己独特的需求，需要单独设计在线产品。如西派特(北京)科技有限公司为山东广通蚕种有限公司开发的HF-C06蚕蛹雌雄高速鉴别与分选设备，基于蚕蛹雌雄在化学组成上的不同，以光波为媒介高速采集蚕蛹的化学特征信息，实现了蚕蛹性别的高速鉴别。/pp　　(3)掌上生活/pp　　随着近红外光谱仪的微小型化和成本的不断降低，原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品，会逐渐走进普通老百姓的生活，甚至人手一个，用于监测日常生活中的饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度，以及通过成分含量的摄入而实现个人健康管理。2017年1月，长虹在年国际消费电子展(CES)上发布全球首款分子识别手机--长虹H2。H2手机搭载了小型化高分辨率近红外光谱传感器，可对被测物体进行近红外吸收光谱的数据采集，并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理，得出定性、定量分析结果。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产与进口仪器差距犹在 市场快速增长毋庸置疑/strong/span/pp　　strong仪器信息网：您认为目前国产近红外光谱仪与进口产品相比有哪些不足?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong一直以来，国产傅立叶变换红外光谱仪器产品就与国外同类产品存在一定差距。对于中红外，国产傅立叶变换红外光谱仪器产品与国外产品的差距主要体现在硬件水平上(如仪器的一致性、稳定性等)，通过差异化竞争、降低价格等手段，国产仪器仍能获得一定的市场份额。但是在近红外领域，由于缺少成熟的模型数据库，使得国产仪器与国外产品的差距进一步拉大。/pp　　模型往往需要针对不同的样品类型单独建立，而且数据库的建立也不是一劳永逸的，在实际应用中需要经常维护和扩充，需花费大量的人力和物力及持续的资金投入，而这恰恰是国产仪器厂商难以负担的。由于缺少模型数据库，使得国产傅立叶变换近红外光谱仪器在市场上竞争力很差，这又进一步打击了仪器厂商的积极性，从而造成了恶性循环。因此国产傅立叶变换近红外光谱仪器要想做大做强，在硬件提升的同时，必须从基础做起，通过积累逐渐建立起自己的大数据库，在为用户服务的同时也可以获得利润，形成良性循环。/pp　　另外，相比别的光谱仪器，傅立叶变换近红外光谱仪器的专业性更强，销售人员专业能力不足是一个不可忽视的因素。进口仪器公司的销售人员往往也是应用工程师，具备售前制定方案、售中指导建立校正模型、售后负责模型维护和仪器维护的能力 而国内仪器公司的销售人员大多不是化学专业出身，与应用脱节，这些都制约着国产近红外仪器市场份额的扩大。/pp　　strong仪器信息网：您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力?未来几年，近红外光谱的热点市场需求有哪些?由哪些方法标准或政策法规等所促进?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong2017年11月，美通社根据Global Market Insights的一份市场报告发布新闻称近红外市场规模从2016开始到2024年将以年复合增长率6.1%的速度增长，并占据整个过程光谱行业(拉曼、红外、近红外)55%以上的份额。近期国际知名咨询公司QY Research公司出版了行业调研报告《全球近红外光谱(近红外(NIR)分析仪)市场规模、趋势和预测2019》，预测到2025年底全球近红外分析仪器市场将达到5.6亿美元，而且未来几年近红外分析仪器市场的最高增长率将会出现在亚太地区。/pp　　就国内来说，近三年来许多近红外行业标准开始陆续制定和实施，涉及到了多个应用领域，包括茶叶品质检测(标准号DB34/T 2890-2017)、山羊绒净绒率检测(标准号DB15/T 1229-2017)、纺织品纤维定量分析(标准号FZ/T 01144-2018)、珍珠粉鉴别(标准号GB/T 34406-2017)、甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量测定(标准号GB/T 36691-2018)、固态速溶茶中主要成分测定(GHT1260-2019)、茶多酚制品中主要成分测定(征求意见稿已发布)、畜禽肉品质检测(计划编号20191050-T-326、20191054-T-326)、纺织纤维鉴别(申报号FZFFZT0832-2019)和中药混合均匀度与水分快速检测(团体标准已启动)等。/pp　　总体来说，国内近红外光谱仪器市场在未来几年快速增长是毋庸置疑的，唯一不可预估的是在食品、质量监控、过程控制和化学品等不同行业最终规模化的大小。/p

1994年陆婉珍院士组建了研发团队，采用产学研结合的方式，完成了该技术必备的硬件、软件及油品分析模型的研究和商品化，研制出了成套的实验室型和在线型近红外光谱仪，并建成了包括原油在内的较为完备的油品近红外模型数据库，所研发的在线近红外光谱技术已在我国十余家炼厂的多套装置上得到成功应用，为炼油工业装置的平稳和优化运行发挥着重要的作用。　　1999年陆婉珍院士组织编写了第一部全面介绍近红外光谱技术的专著，成为中国近红外光谱领域的经典之作。2006年在她的倡议和组织下，召开了中国第一届近红外光谱学术会议，目前已举办了六届会议。2009年在陆婉珍院士的积极倡导下，成立了中国近红外光谱学会，这对增进我国近红外光谱科技工作者之间的交流与合作，促进该技术在我国健康快速地发展起到了非常重要的作用。2015年，中国近红外光谱学会设立了“陆婉珍近红外光谱奖”，激发更多人投身近红外光谱研究与应用工作。

ARCoptix小型傅里叶红外光谱仪助力硅太阳能电池检测硅太阳能电池我们使用ARCspectro FT interferometer在600-1300nm近红外区域测量硅太阳能电池的光谱响应。此光谱仪有两个光纤接口，一个接口用来连接光源（此处使用的是商用卤素光源），另一个接口用来连接调制光源的输出。光谱仪模块上的连接器允许将外部探测器（此处是硅太阳能电池）连接到内部放大器上。整个系统如下图1所示通过具有调制光束的光纤来照射太阳能电池，通过傅里叶变换从干涉图中提取光谱。光谱强度如下图2所示，其光谱强度不但与硅电池的相应有关，而且还与干涉光学固有光的传输和调制效率，以及光源的光谱强度有关。低的截止边（550nm）是由于光谱仪的光源造成的，而高的截止边（1300nm）是由于被测硅太阳能电池的带隙。 瑞士ARCoptix公司由四位工程专家于2005年创立，是一家专业的光学测量系统制造商。公司位于瑞士纳沙泰尔（Neuchâtel)），因为独特的地理优势与EPFL（瑞士洛桑联邦理工学院）、BFH（伯尔尼应用科学大学）以及当地钟表业建立了牢固的合作伙伴关系。得益于这些合作，ARCoptix拥有高科技制造和表征设施以及光学微技术领域的专业知识。上海昊量光电代理ARCoptix的产品型号有FT-IR Rocket傅里叶红外光谱仪、VIS-NIR/UV-VIS-NIR光纤光谱仪和FT-FC傅里叶红外光谱仪。 FT-IR Rocket傅里叶红外光谱仪 VIS-NIR/UV-VIS-NIR光纤光谱仪 FT-FC傅里叶红外光谱仪FT-IR Rocket傅里叶红外光谱仪具有高灵敏度、高分辨率。可选光谱范围有2-6µm，1.5-8.5µm，2-12µm。VIS-NIR / UV-VIS-NIR 光纤光谱仪可选的光谱范围有350-2600nm，200-2600nm。FT-FC傅里叶红外光谱仪可选的光谱范围有0.9-2.5µm，2-6µm，2-12µm和2-16µm。并且内部带有光源。是目前市场上最紧凑的光纤耦合傅里叶红外光谱仪。ARCoptix公司的傅里叶红外光谱仪的技术核心是双角立方干涉仪。如下图：两个角立方体与一个共同的摆动臂连在一起，摆动臂旋转以在干涉仪的两个臂中产生光程差。 这种类型的设计被称为永jiu对准干涉仪，众所周知，系统的对准对振动和温度漂移最有效。它永远不必重新调整。干涉仪的摆臂在无磨损挠性系统上旋转，使该机械系统非常坚固耐用。为了测量反射镜的运动，FT-FC将固态参考激光器耦合到干涉仪中。与经典 HeNe 激光器相比，ARCoptix使用的固态激光器更紧凑，使用寿命更长。它们因为温度引起的波长漂移特别小，当使用珀耳帖元件保持恒温时，它们的波长可以稳定在几个PPM，从而提供非常准确和可重复的波长标度。这对于确保日常工作一致性至关重要。 光源ARCoptix公司的傅里叶红外光谱仪非常紧凑，集成度非常高。具有体积小，性能强的独特优势。大小可以参考下图： 此外Aroptix S.A.推出了Gasex HD-05TM—一种OEM气体分光计，包括高稳定性真空密闭FTIR Rocket光谱仪，与具有铑涂层耐化学腐蚀光学元件的5m气室无缝匹配。 采用GASEX HD-05-12测量多种气体的谱线分布：物质含量检测能力：*LOD=limits of detection **使用短波截至6um探测器测量目前，昊量光电已经与华中科技大学、天津大学、南京理工大学等高校的老师达成过合作。老师们对此产品的反馈都很很不错。欢迎各位老师前来问询！关于昊量光电：昊量光电 您的光电超市！上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务，助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念！

一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法，通过将红外光的频率变为可见光的频率，可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一突破性研究发表在最近的《科学》杂志上。　　人类眼睛可看到400—750太赫兹之间的频率，这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器可检测低至300太赫兹的频率，而通过光纤连接互联网的检测器可检测到大约200太赫兹的频率。　　在较低频率下，光传输的能量不足以触发人类眼睛和许多其他传感器中的光感受器，而100太赫兹以下的频率（中红外和远红外光谱）有着丰富的可用信息。例如，表面温度为20℃的物体会发出高达10太赫兹的红外光，这可以通过热成像“看到”。此外，化学和生物物质在中红外区域具有不同的吸收带，这意味着可通过红外光谱远程无损地识别它们。　　但变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律，光的频率无法通过反射或透射等方法轻易改变。　　在新研究中，来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）、中国武汉理工大学、西班牙瓦伦西亚理工大学和荷兰原子和分子物理学研究所的科学家们通过使用介质（微小振动分子）向红外光添加能量来解决这个问题。红外光被引导到分子，在那里被转换成振动能量。同时，更高频率的激光束撞击相同的分子以提供额外的能量，并将振动转化为可见光。为了促进转换过程，分子夹在金属纳米结构之间，通过将红外光和激光能量集中在分子上，充当光学天线。　　领导这项研究的EPFL基础科学学院克里斯多夫加兰德教授说：“新设备具有许多吸引人的功能。首先，转换过程是连贯的，这意味着原始红外光中存在的所有信息都忠实地映射到新产生的可见光上。它允许使用标准探测器（如手机摄像头中的探测器）进行高分辨率红外光谱分析。其次，每个设备的长度和宽度约为几微米，这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后，该方法具有高度通用性，只需选择具有不同振动模式的分子，即可适应不同的频率。”

近红外谱区于1800年被天文学家William Herschel所发现，尽管该谱区被较早发现，但由于谱带宽，重叠较严重，而且吸收信号弱、信息解析复杂，其分析价值一直未能得到足够的重视。以致1960年Wheeler称近红外谱区为“被遗忘的谱区”。二十世纪90年代以来，由于计算机与化学统计学软件的发展，特别是化学计量学的深入研究和广泛应用，使近红外成为发展最快、最引人注目的光谱技术，国际分析界逐步形成了近红外光谱分析的“热潮”。　　2010年10月14-17日，第三届全国近红外光谱学术会议暨第二届亚洲近红外光谱会议在上海召开。来自中国、日本、新加坡、泰国以及美国、德国、南非等十二个国家一百位近红外光谱技术专家学者参加了此次国际学术会议，大家对近红外光谱理论、化学计量学、近红外光谱仪器、近红外光谱应用等内容进行了充分的沟通与交流。　　在此次会议上，仪器信息网（以下简称：Instrument）对国际近红外光谱学会主席Pierre Dardenne博士、亚洲近红外光谱学会主席Yukihiro Ozaki教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会主任委员袁洪福教授进行了专访。国际、亚洲、中国近红外光谱学会发展概况与交流合作　　Instrument：Pierre Dardenne博士、Yukihiro Ozaki教授、袁洪福教授，您们好！非常感谢大家接受仪器信息网的采访。　　首先请三位教授给我们介绍一下，目前国际近红外光谱学会、亚洲近红外光谱学会、中国近红外光谱专业委员会的发展情况？以及学会之间未来交流合作计划？国际近红外光谱学会主席Pierre Dardenne博士　　Pierre Dardenne博士：国际近红外光谱学会创建于1986年，迄今已经在世界各地举办了14届国际近红外光谱学术会议。我们2年举办一次国际近红外会议，2009年11月在泰国曼谷举办了第14届国际近红外会议，会议共邀请了来自中国、德国、澳大利亚、美国、日本、泰国等37个国家约450余人参加。　　未来，国际近红外光谱学会与中国近红外光谱专业委员会之间，肯定会有很多交流和合作的项目的。亚洲近红外光谱学会主席Yukihiro Ozaki教授　　Yukihiro Ozaki教授：在亚洲某些地区，近红外光谱技术发展得相当不错，但是有些地方就比较落后，所以相互之间的交流和合作就很重要。借助亚洲近红外协会这个很好的平台，我们可以更方便地交流批次的研究成果。　　亚洲近红外学会和中国近红外光谱学会间的交流工作一直以来都非常好，如这次第二届亚洲近红外光谱会议在中国上海召开，就有很多日本人积极来参会。单就费用来说，从大阪到上海距离很近，而且费用不高，很多年轻人都可以来参加。但是如果是去欧洲或者美洲，那么可能就有很多人支付不起费用。　　另外，亚洲各个国家的专家学者不是很擅长英语，所以有时候参加国际会议会交流时可能会有点“困难”，而亚洲级别的会议更有利于我们提高自己的英语水平和交流能力。中国近红外光谱专业委员会会主任委员袁洪福教授　　袁洪福教授：早在上世纪90年代，国际近红外光谱学会就试图和我们近红外光谱分析研究小组联系，希望有机会在中国举办一次近红外光谱学术会议，我当时认为条件并不成熟。2006年6月我受日本和韩国近红外光谱学术会议邀请参加了在韩国首尔举办的这次会议，出席会议的还有梁逸曾教授、姚建垣先生、林国林教授。会议期间成立了亚洲近红外光谱学会(ANC)。国际近红外光谱学术届很希望我国能有一个近红外专业学术交流的对口平台。2006年10月我国举办了第一届全国近红外光谱学术会议，会议期间来自国内40多位近红外专家聚在一起，大家强烈呼吁建立国内近红外光谱学术交流平台。在陆婉珍院士的倡议下，成立了近红外专业委员会筹备工作小组。在国内来自不同领域的8名院士和中国仪器仪表学会分析仪器分会领导闫成德和刘长宽先生共同支持下，通过小组成员近3年的努力工作，近红外专业委员会于2009年6月6日在北京正式成立。　　迄今，专业委员会已经建立了国内近红外光谱专业网站，创办了近红外通讯，相继组织了多期不同行业的近红外光谱技术研讨会，近红外光谱分析技术培训班，和成功举办了2年一次的全国近红外光谱学术报告会，和这次第二届亚洲近红外光谱学术会议。相信专业委员会今后将积极开展国内外近红外光谱学术交流，教育，技术推广，技术培训和咨询等活动，将为我国近红外光谱分析技术健康发展发挥重要作用。近红外光谱发展趋势集中于“小型、在线以及成像技术”　　Instrument：请三位教授谈谈，近红外光谱技术的优势有哪些？　　Yukihiro Ozaki教授：近红外光谱技术有许多优势，最关键的是无损检测，可以透过玻璃和一些塑料包装直接进行测量，属于非破坏性分析方法。并且，不需要使用很多的试剂、药品，也不需要进行很多的前处理工作，维护费用及分析成本比普通色谱分析技术低，所以近红外光谱技术是非常环保的。另外，近红外光谱分析的成本较低，广泛应用于粮食领域、水果熟程度的检测、蔬菜检测等。　　袁洪福教授：近红外光谱分析技术的确有很多优势，主要得益于近红外光特性和化学计量学。近红外光具有相对较强的穿透能力，可以通过普通玻璃或光纤传输，还有各种分光方式如光栅、傅立叶、声光过滤、固体阵列等，为设计各种用途的专用分析仪器提供了便利，该技术非常适合各种固体和液体的样品测量；每张光谱的扫描时间仅为几秒钟，采用化学计量学方法，一次全光谱扫描，可以获得各类化学成分定性或定量的数据，因此具有同时快速(如秒内)分析多种化学成分或多种性质的能力。　　近红外光谱分析技术优势主要体现在质量快检方面，比如高通量在线质量分析，越来越多的应用把近红外集成到系统设备中作为一个质量检测附件使用，最近到上海一家跨国公司交流看到，该公司内工业装置上有80多处在线检测点使用了近红外分析技术，共安装了十几台在线近红外光谱仪，为精确控制装置运行发挥了巨大作用。现场品质检测更是近红外分析技术的独特优势，目前，越来越多的便携仪器已经广泛用于农业(如水果)，食品和药品质量检验。无疑，近红外分析技术在工农业生产过程质量快速和高效的精确控制以及食品药品质量监控方面具有显著的优势。　　Instrument：近红外光谱技术发展难点集中在哪些方面？　　Pierre Dardenne博士：30年前，开展近红外光谱技术研究的人还很少，现在越来越多的国家、越来越多的人开始从事这方面的研究，这是一个非常好的现象。但是近红外光谱的教育还是不够。近红外光谱技术持续不停地发展，我的观点是加大教育投入力度。当然，这还需要做很多工作，特别是非洲等地。　　袁洪福教授：虽然，近红外分析技术近年来发展很快，但在国内还尚未被广泛了解，如何普及应用也是今后发展的难点之一。主要让人们了解该技术能够解决什么问题，怎样才能正确使用该技术和应用带来的明显好处。在今后发展中，仪器硬件方面，应特别注重通过科学的精密制造工艺保证近红外光谱仪光谱测量的高度重现性，在应用方面应通过培训使用户掌握正确建模方法和维护知识。我积极建议，专门从事该技术研究的相关部门应当瞄准当前国家重大需求，研究和确定近红外分析技术能够发挥重要作用的具体应用，认真规划和组织，建立一系列的成功应用示范点，将她的显著优点清楚地展现给大家，一直不遗余力地坚持推广，以期推动近红外光谱技术可持续的发展。　　Instrument：近红外光谱技术未来发展趋势如何?　　Yukihiro Ozaki教授：近阶段，近红外成像技术发展的也很快，近红外成像是一种很有用的工具，借助此技术我们可以看到样品的内部，甚至可以对自然状态下的水果进行药品含量的检测。　　现在，正在大力发展手持近红外光谱仪器、小型化仪器，这是相当有用的。还有在线近红外光谱工业分析技术，可以监测从原料到产品的整个反应变化过程，是一项很“棒”的技术。　　Pierre Dardenne博士：近红外光谱技术发展方向主要是趋于小型化，方便携带和使用。　　袁洪福教授：总结国内外近红外分析技术发展历史以及近红外技术特点，我认为近红外网络技术将是今后重要的发展方向之一，制约近红外大范围推广使用的技术是模型，因此，围绕近红外分析模型共享，优先发展先进的近红外网络建模中心和模型共享网络技术，以满足相关重要领域如农业粮食收购，水果生产和销售，食品和药品物从生产到消费的流通等领域中品质实时监控网络需求。该技术的发展将与物联网时代的到来相关。当然，仪器的微型化和智能化，和高性价比也是未来技术发展的重要方向。　　Instrument：最后，请袁洪福教授介绍一下中国近红外光谱专业委员会近期的工作重点以及推进计划?　　袁洪福教授：为有效地推动我国近红外光谱学科的发展，专业委员会近期工作重点如下：(1)组织申办2015年在北京举办第17届国际近红外光谱学术会议；(2)通过组织高等院校科研单位，近红外仪器厂家，知名专家进行技术发展研讨等多种形式活动，围绕国家十二五发展战略，提出国家近红外发展规划建议；(3)组织和建立近红外光谱分析建模方法标准，并推动个领域制定相关的近红外光谱分析应用技术标准；(4)协助各行各业开展建设具有典型意义的近红外分析应用示范点；(5)加强技术培训和咨询工作。　　后记　　采访过程中，谈到中国近红外光谱专业委员会计划申办2015年国际近红外光谱大会，记者向Pierre Dardenne博士、Yukihiro Ozaki教授请教了他们对此事的看法。　　Pierre Dardenne博士代表国际近红外光谱学会欢迎中国申办2015年的会议。并认为中国在近红外光谱技术方面有很好的设施，很好的师资力量，有很多高水平的研究学者，而且中国的消费也很低，总的来说中国有很好的机会获得主办权。　　接着更是给出了一些良好的建议，如需要好好准备材料以及陈述，一切都准备得当，然后就可能赢得举办权。　　Yukihiro Ozaki教授高兴的说到，这对于中国近红外协会来说是一个非常好的消息，对于亚洲亦是。下次是南非，然后是法国，再到中国，这是很好的一个交流。中国非常不错，不管从亚洲其他国家也好，从美洲、欧洲来上海都是非常方便的。可以促进中国近红外的发展，特别是关于教育方面，很多日本青年也能参加，非常好。　　祝福、期待中国能在不久的将来成功获得2015年国际近红外光谱大会的主办权。　　另外，特别感谢：近红外光谱专业委员会会主任委员袁洪福教授、华东理工大学杜一平教授及其学生、近红外光谱专业委员会秘书长刘慧颖高工，在日前召开的近红外光谱学术盛会新闻报道以及此次专访过程中给予我们的大力支持与帮助！　　采访编辑：刘丰秋　　附录：国际近红外光谱学会 www.icnirs.org　　亚洲近红外光谱学会 http://nir.ac.affrc.go.jp/Web-ANC/index.html　　中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会 www.ccnirs.org

波长调谐范围覆盖6-20μm的高重复频率（10 MHz）、高平均功率（10 mW）飞秒激光源具有重要的应用，由于大量分子在这个波段具有振动跃迁，因此有望用于痕量气体检测以及对由气体、液体或固体组成的复合系统进行与物理、化学或生物学相关的非侵入性诊断。但由于增益介质的缺乏，这些中红外源通常利用高功率近红外飞秒激光器驱动光学差频产生（DFG）来实现：近红外激光脉冲的一部分用作泵浦脉冲，另一部分采用非线性波长转换产生波长可调的信号脉冲，泵浦脉冲和信号脉冲之间的DFG产生可调谐的中红外脉冲。利用传统非线性光学手段产生的信号光脉冲能量较低，限制了中红外光源的功率，导致长波中红外飞秒光源无法广泛应用。针对该难点，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心L07组在长期开展基于超快激光脉冲产生及波长转换的基础上，利用自相位调制的光谱旁瓣滤波（SPM-enabled spectral selection，SESS）技术，基于高功率掺铒光纤激光器在高非线性光纤中得到了波长范围覆盖1.6-1.94μm、功率高达300mW（~10nJ）的信号脉冲，再与1.55μm的泵浦脉冲在GaSe晶体中差频得到了波长覆盖7.7-17.3μm的中红外激光脉冲，最大平均功率可达58.3mW。图1. 实验装置图实验装置如图1所示，前端为自制的高功率掺铒光纤激光器系统，重复频率为32MHz，经过啁啾脉冲放大后得到平均功率为4W、脉冲能量为125nJ、宽度为 290fs的脉冲。将激光脉冲分成两份，一份作为泵浦脉冲，另一份耦合到SESS光纤中进行光谱展宽。光纤输出处的展宽光谱由二向色镜分离，长通滤波器（图中的LPF1）将最右边的光谱旁瓣过滤出来作为信号脉冲。泵浦脉冲经过时间延迟线与信号脉冲在时间上重合后聚焦到GaSe晶体上，光斑大小约为50μm。再通过另一个截止波长为4.5μm的长通滤波器，生成的中红外光束经焦距为75mm的90°离轴抛物面镜准直。利用校准的热敏功率计测量中红外脉冲的平均功率，傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪来测量输出光谱。图2（a）为1mm-GaSe后输出光谱和功率，光谱范围为7.7-17.3μm，最大平均功率为30.4 mW。为了进一步提高输出功率，我们采用2mm厚的GaSe晶体，结果如图2（b）所示，整个光谱调谐范围内脉冲功率均大于10mW，最大平均功率达58.3mW。相比于以往基于掺镱光纤的中红外光源，本研究成果将DFG平均功率提高了一个数量级，并首次实验上观测到了工作在光参量放大机制下的高重频DFG过程。该高功率长波中红外光源基于结构紧凑的光纤激光器，可以用于实现中红外双光梳，从而推动中红外光梳在精密光谱学中的前沿应用。相关结果发表在最近的Optics Letters上（https://doi.org/10.1364/OL.482461），被选为Editor's Pick并成为当天下载量最多的5篇论文之一。图2. 在不同厚度GaSe后测量到的中红外光谱和功率:（a） 1mm-GaSe（b）2mm-GaSe。该工作得到了国家自然科学基金（批准号：No.62227822和62175255）、中国科学院国际交流项目（批准号：No. GJHZ1826）和国家重点研发计划（批准号：No. 2021YFB3602602）的支持。论文第一作者为物理所博士生刘洋，常国庆特聘研究员为通讯作者，赵继民、魏志义研究员也参与了该工作的设计和讨论。