红外产生方法

引言：空间光调制器（一般指相位型SLM）可以对光的振幅、相位、偏振态等进行调制，在光学研究领域拥有广泛和悠久的历史。目前相位型空间光调制器在全息光学，全息光镊，激光并行加工，自适应光学，双光子/三光子/多光子显微成像，散射或浑浊介质中的成像，脉冲整形，光学加密，量子计算，光通信，湍流模拟等领域应用广泛。很多的科研人员在使用空间光调制器时，往往会受到零级光的困扰，零级光对研究结果也产生了非常大的影响。可以说大家苦零级光久矣。本文对液晶空间光调制器零级光的产生原因及其消除方法进行了阐述。Meadowlark Optics公司拥有40年纯相位SLM研发经验，可以提供模拟寻址的纯相位空间光调制器（1920x1200 & 1024x1024分辨率），产品工作波段可以覆盖400-1700nm，相位稳定性可以达到0.1%，帧频可以到1436Hz，损伤阈值可以达到200W/cm2以上。 关键词：空间光调制器、SLM，液晶空间光调制器，纯相位，LCOS，零级光，一级衍射空间光调制器零级光产生的原因？要想了解SLM零级光产生的原因，我们需要先了解下空间光调制器的结构构成。如下图所示，LC-SLM光学头主要由：保护玻璃，透明电极，液晶层，像素电极层（Wafer）构成。1） 保护玻璃的透过率窗口片保护玻璃的透过率在相应的工作波段（400-800nm,500-1200nm,850-1650nm）内通常在98.5-99.5%范围内，因此有少量的光被直接反射回去。2）透明电极的透过率透明电极的透过率一般都在99%以上，该部分造成的零级光基本可以忽略。3）空间光调制器填充率像素电极层（Wafer）由一个个的独立像元构成，从而SLM可以实现针对单个像元的独立调制。相邻像元之间会有微小的缝隙，缝隙部分无法加载电压，因此对应的液晶层无法加载相位，这部分未被调制的光会反射回去，产生零级光。4）入射光照射到非工作区域如果入射光照射到了非工作区域，则这部分光也会不被调制，直接反射回光路，产生零级光。5）入射光的偏振态或者偏振方向错误目前市面上所有的相位型空间光调制器（SLM）均要求线偏光入射，线偏方向与液晶的e轴平行（extraordinary axis）。如果入射光与e轴存在夹角，或者入射光的偏振态不是线偏光，则会有一部分分量的光不被调制，从而产生零级光。Meadowlark公司SLM零级光消除方法？硬件方面：1）提高空间光调制器的填充率，蕞小化缝隙影响。Meadowlark Optics公司可以提供1024x1024的纯相位空间光调制器，填充因子可以达到目前世界蕞高的97.2%，大大减小了缝隙产生的影响。2）提高空间光调制器的线性度。1920x1200的液晶空间光调制器，MLO公司在出厂前会对每一台SLM进行高精度的校准，保证每一台空间光调制器都具有高度的线性准确性，从而提高相位调制精度，达到蕞优的调制效果。软件方面：a)叠加闪耀光栅Meadowlark公司的SLM控制软件提供生成任意周期闪耀光栅的功能，该光栅可以方便的与客户的全息图进行叠加，从而把结果偏转到1级位置，客户只需要用光阑将零级光滤掉，只让一级光通过即可。b)叠加菲涅尔透镜MLO公司的调制器控制软件提供生成任意焦距菲涅尔透镜的功能，用户可以将全息图与该菲涅尔灰度图进行叠加，从而零级光与衍射光的焦平面会发生错位，零级光在衍射光的焦平面上会发散掉，从而减小零级光的影响。光路方面：1）光路中添加偏振片和半波片，提高入射光的偏振态准确性为了使用SLM作为相位调制器，入射偏振必须是线性的，并且与LC分子对齐。为了确保入射光的偏振是线性的，建议在激光光源后放置一个偏振器。为了确保偏振与LC分子对齐，建议在偏振器和SLM之间放置半波片，通过半波片的旋转可以将0级光调到最小。2）光路中添加使用0阶块（0th order block），阻挡零级光上海昊量光电设备有限公司可以提供什么样的空间光调制器？1）1920x1200纯相位空间光调制器（标准速度） 2）1024x1024纯相位空间光调制器（超高速度）关于昊量光电：昊量光电可以给客户提供SLM样品试用，以及全面的技术支持。上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商，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，涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等；可为客户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。您可以通过昊量光电的官方网站了解更多的产品信息，或直接来电咨询。

现有国产非制冷红外探测器多采用挡板校正进行非均匀性校正，影响了红外探测器的观测效果与目标搜跟。近期，湖北久之洋红外系统股份有限公司的科研团队在《光学与光电技术》期刊上发表了以“国产非制冷红外探测器新型场景校正方法”为主题的文章。该文章第一作者为刘品伟，主要从事红外技术方面的研究工作。本文提出了基于国产非制冷红外探测器的新型场景校正方法。该方法包含两部分：第一部分是基于高频非均匀性的场景校正；第二部分是基于低频非均匀性的场景校正。通过对不同频域非均匀性分别进行处理来去除探测器响应的非均匀性。国产非制冷红外探测器非均匀性分析国产非制冷红外探测器工作过程中，探测器的状态参数会产生缓变，从而导致图像非均匀性的变化。图1所示是以黑体为目标的具有较强非均匀性的非制冷红外图像。图1 具有较强非均匀性的非制冷红外图像非均匀性包括低频非均匀性与高频非均匀性两部分。低频非均匀性表现为全局灰度分布不均匀，在图像中表现为平缓的明暗变化，如图像四周与中心灰度值差别大，如图2所示。低频非均匀性主要是由探测器及镜头不同位置温度变化不均匀引起的。高频非均匀性表现为局部区域灰度值剧烈变化，在图像中表现为亮暗点或条纹。高频非均匀性主要是探测器的响应不均匀引起的，如图3所示。图2 低频非均匀性的三维显示图3 9×9邻域内高频非均匀性的三维显示传统的场景校正方式很少涉及对低频非均匀性的消除，而对高频非均匀性的消除容易产生“鬼影“等副作用，同时消除低频与高频非均匀性才能真正提高图像质量。因此，本文将针对高频与低频非均匀性，采用不同的场景校正方法处理。基于高频非均匀性的场景校正国产非制冷红外探测器在工作过程中，随着探测器整体温度的变化，由于探测器响应的不均匀性，会出现较强的高频非均匀性，具体在图像上表现为散粒及细条纹，如图4所示。图4 高频非均匀性的不同类型目前常用的场景校正算法有恒定统计法、时域高通滤波法、神经网络校正算法、基于图像配准的校正算法等。这些算法能够在一定程度上根据场景的信息自适应地补偿热像仪的增益和偏置的漂移，但是在实际使用过程中，这类算法存在各种各样的使用限制条件。以传统的神经网络场景校正算法为例，该算法要求场景信息不断变化，否则会造成图像退化或者模糊，并且如果图像中存在较强边缘信息，该算法容易导致图像出现“鬼影”现象，严重影响图像质量。对此，提出了一种基于神经网络的新型场景校正算法来消除图像退化和“鬼影”现象。首先分析图像退化与“鬼影”现象产生的原因。当原始图像中存在较强的边缘信息时，低通滤波会使边缘信息产生损失，预测图像会产生模糊失真现象。若场景保持静止不动，随着场景校正参数的不断更新，图像就会逐渐退化失真；若场景长期静止后开始运动，图像就会包含静止图像中损失的边缘信息，也就是“鬼影”现象，如图5所示。图5 传统场景校正算法产生的“鬼影”现象为了解决传统场景校正算法存在的问题，提出了一种基于中值滤波=2。同时采用时空联合阈值作为校正判断条件，选择更新系数与校正区域。时空联合阈值分为两个阈值条件：时域连续运动条件与空域邻域均匀性条件。针对高频非均匀性的场景校正算法流程图如图6所示。的自适应场景校正算法。由于高频非均匀性中包含大量的散粒非均匀性，同时为了更好地保留图像的边缘信息，该算法采用中值滤波作为滤波器，中值滤波半径r。图6 高频非均匀性场景校正算法流程图分别用此算法与传统神经网络场景校正算法对原始图像进行处理，比较两种算法是否具有“鬼影”现象。将热像仪静止工作500帧后，观察两种方法处理后的运动图像。可以看到，该算法基本没有“鬼影”现象，而传统算法“鬼影”现象严重。因此，该算法能够有效地抑制“鬼影”现象。图7 本文方法与传统神经网络“鬼影”现象比较基于低频非均匀性的场景校正高频非均匀性去除后，图像仍残留有大量的低频非均匀性。低频非均匀性在非制冷探测器开始工作时较弱，随着探测器及镜头温度的变化，图像的低频非均匀性会逐渐增加，在图像上表现为四角与中心灰度值差别较大。如图8所示，可以看到，图像灰度分布不均匀，四周有明显的光圈，影响图像观感与图像质量。图8 低频非均匀性对图像的影响这里提出了一种基于时空联合低频滤波的场景校正方法，通过在时域和空域同时进行低通滤波，分离出图像的固定低频非均匀性并进行去除。由于探测器输出图像的低频非均匀性在短时间内位置保持不变，当图像产生运动时，可以通过时域低频滤波对低频非均匀性进行分离去除，因此首先需要判断场景是否处于运动中。这里仍采用上节提到的连续运动条件来判断场景是否处于连续运动中。当场景处于连续运动时，采用基于自适应时间常数的时域低频滤波来筛选图像的低频信息。时域滤波结果包含低频非均匀性与部分边缘细节信息，因此还需要对在空域上进行低通滤波，以消除存在的边缘信息细节，达到获取低频非均匀性的目的。采用均值滤波进行空域的低通滤波。为了验证此场景校正算法的效果，对仅处理高频非均匀性的图像与高频低频非均匀性均处理的图像进行比较，如图9所示。可以看到，此算法对低频非均匀性有良好的处理效果，能够有效地减少图像四周与中央灰度差异较大的问题。图9 运动200帧后是否处理低频非均匀性图像对比为进一步验证此场景校正算法的效果，使用两台相同规格的红外机芯，第一台仅对高频非均匀性进行处理，第二台对高频低频非均匀性都进行处理，均在运动条件下连续工作1 h后，对同一温度黑体成像，计算其图像非均匀性。结果表明，仅处理高频非均匀性的图像非均匀性为2.3%，而对高频低频非均匀性都进行处理的图像非均匀性为0.5%，该算法有利于提高输出图像的均匀性。算法总体流程及效果图本文算法首先通过连续运动条件判断场景是否处于连续运动中，若处于运动过程则分别更新高频与低频非均匀性处理模块校正参数，然后进行非均匀性校正；否则直接进行非均匀性校正，整体流程如图10所示，最终效果如图11所示。图10 本文算法流程图图11 最终校正输出结果结论本文提出了一种基于非制冷红外探测器的新型场景校正方法。首先通过改进的神经网络场景校正方法滤除高频非均匀性，在此基础上通过时空联合的低频滤波去除低频非均匀性，得到最终校正结果。该方法具有良好的校正效果，并且能够有效地抑制“鬼影”现象，有利于非制冷红外探测器的推广应用。

据28日《自然光子学》杂志报道，英国伯明翰大学和剑桥大学的科学家开发了一种使用量子系统在室温下探测中红外（MIR）光的新方法，他们使用分子发射器将低能量MIR光子转换为高能的可见光光子。这项创新方法能够帮助科学家在单分子水平上进行光谱分析，这标志着科学家在深入了解化学和生物分子的能力方面的重大进步。研究人员解释说，维持分子中原子之间距离的键可像弹簧一样振动，同时这些振动会在非常高的频率下产生共振，它们可被人眼看不见的中红外区域光激发。室温下的键随机运动，因此，探测中红外光的一个主要挑战是避免这种热噪声。现代探测器依赖于能量密集型和体积庞大的冷却半导体器件，但此次研究提出了一种在室温下检测这种光的新方法。新方法被称为中红外振动辅助发光（MIRVAL），它使用既能成为中红外光又能成为可见光的分子。该团队将分子发射器组装成一个非常小的等离子体腔，该腔在中红外光和可见光范围内都是共振的。他们进一步对其进行了改造，使分子的振动态和电子态能够相互作用，从而有效地将中红外光转换为增强的可见光。通过创造微腔，研究人员实现了低于1立方纳米的极端光限制体积。微腔是一种由金属面上的单原子缺陷形成的极小的空腔，可捕获光线。这意味着该团队可将中红外光限制到单个分子的规模。该突破能够加深科学家对复杂系统的理解，并打开红外活性分子振动的大门，这在单分子水平上通常是无法获得的。除了纯粹的科学研究外，MIRVAL还可在许多领域发挥作用，如实时气体传感、医学诊断、天文测量和量子通信等。

这种方法允许同时对多个参数进行快速无损地分析近红外分析是基于样品中分子对近红外辐射（800 nm-2500 nm）的响应。当近红外光照射到样品上，要么被样品吸收，要么就发生散射，从而产生了能够反映样品物理性质和化学组成的光谱。近红外是一种间接的测量方式，必须借助于传统的标准化学分析方法的结果建立标定模型。采用化学计量学建立的模型可以用来分析混合物或者天然产物中物质的含量，如谷物和肉类。同时标定自身的数据丰富广泛，在日常检测时非常快速高效。优化近红外分析的小技巧1保持样品的一致性分析的样品应和标定在建模时使用的样品有相同的特性。例如，建模时使用小麦中蛋白质数据所建立的标定就不适用于其它谷物中蛋白质的分析。由于水分和样品颗粒大小也会影响近红外光谱，所以也要保证样品采用相同的处理方式。2校正样品均匀覆盖全部范围特别重要的一点是，建模时选取具有代表性的样品并使得参考值均匀地分布在日常检测所期望的范围内。例如，少量且数值相近的样品建立的模型就无法对一个变化较大的属性给出准确的预测结果。主成分分析（PCA）是一个有效的对比样品差异性的统计工具。3关注参考值可靠的近红外标定依赖参考值。如凯氏定氮测蛋白、索氏提取测脂肪这些参考方法有助于近红外分析得到准确的结果。这些参考方法在整个近红外方法建立过程中都应保持不变，因为不同的分析方法的准确性和精密的都有所区别。考虑这些方法的标准误差和测量不确定度，应为每项属性保留一份当前参考方法的记录。4使用近红外以辅助参考方法使用近红外方法，您能从批量化的检测中获益。专为离线和旁线设计的近红外分析仪器可以分别安装在实验室或生产部门，作为像凯氏定氮仪、脂肪提取器、色谱系统和滴定等传统分析仪器的补充。下述的例子就展示了使用近红外对节省分析支出的贡献：回报实例每天 10 个实验室样品可以节约花费月 15 欧元，一年以 200 天计算共节省 30000 欧元。假如一台近红外光谱仪的售价在 40000 欧元，只需1年就投资就能收获回报。获得额外的收益。试剂溶液以及其它相关实验耗材的使用量都显著地减少，近红外分析在极大地节约成本的同时还保证了安全性。此外，由于近红外分析速度的优势还能提升实验室的效率。步琦解决方案ProxiMate™ 是一台适合放置在产线旁的设备，它拥有 IP69 认证且支持触控，即使戴着手套也不会影响操作，具有强大且稳定的性能。不仅能够使用仪器提供的校准模型，而且也可使用整合在仪器中的自动校准 AutoCal 功能，轻松建立您的专属模型。步琦解决方案的更多信息：https://www.buchi.com/zh/products/instruments/proximate寻找更多有关我们近红外产品的信息：https://www.buchi.com/zh/knowledge/applications

p 　　湿法脱硫是中国燃煤烟气主要的脱硫方法，中国绝大多数的燃煤电厂，工业燃煤锅炉、采暖热水锅炉、烧结机、玻璃窑使用这种方法脱硫，每年脱除的二氧化硫高达数千万吨，大大减少了大气中的二氧化硫浓度，因而减少了酸雨和在大气中碱性物质与二氧化硫合成的硫酸盐颗粒物。 /p p 　　但是，近年来，各地逐渐发现，大气中硫酸盐颗粒物在PM2.5中所占的比例显著升高，经常成为非采暖季大气中PM2.5的主要成分，很可能就是采暖季大气污染的罪魁祸首。从逻辑上讲，因为燃煤烟气大规模地脱硫，使得大气中二氧化硫的浓度降低了，在大气中合成的硫酸盐会大大降低。那么大气中这么多的硫酸盐是哪里来的?莫非是什么设备把硫酸盐排到了大气中? /p p 　　我们在一个燃煤烟气污染治理可行性研究的调查工作中发现，湿法脱硫工艺产生了大量极细的硫酸盐，排放到大气中。而同一时期，很多专业人士也发现了这个问题。某省的一位专业环保官员告诉我，这种湿法脱硫工艺产生的烟气颗粒物，还有一个俗称，叫“钙烟”。 /p p 　　那么湿法脱硫工艺是如何产生极细的硫酸盐的?我下面试图用科普方式来解释。 /p p 　　燃煤烟气中的主要大气污染物是颗粒物、二氧化硫和氮氧化物。当然还有一些次要颗粒物，如汞等重金属。一些特殊的燃煤或固体燃料的燃烧过程如烧结机和垃圾焚烧，还会产生其它的污染物，如氟化氢、氯化氢、二恶英等，篇幅所限本文暂不涉及。 /p p 　　大部分燃煤烟气污染物减排的主要任务就是除尘(去除颗粒物)、脱硫(去除二氧化硫)和脱硝(去除氮氧化物)。 /p p 　　一般来说，在烟气污染物减排过程中脱硝是第一道工艺，因为除了低温脱硝工艺外，一般的脱硝工艺采用锅炉内(900~1100℃)的高温脱硝方法——非选择性催化还原法(SNCR)，或者锅炉外(300~400℃)的中温选择性催化还原法(SCR)。这两种方法都需要加氨水或尿素水作为还原剂。氨逃逸就在此时发生，氨逃逸量与氨喷射和控制技术有关，同时也与要求氮氧化物脱除的排放上限成反比。在技术相同的情况下，要求排放的氮氧化物越少，氨的使用量就越多，逃逸量也就越多。氨逃逸会在湿法脱硫环节惹麻烦。 /p p 　　脱硝后，就开始进行烟气的换热降温，以回收烟气中的热量。一般先通过省煤器，将锅炉的进水加热，而后再经过空气预热器，将准备进入到锅炉里燃烧煤炭的空气加热，经过这两道节能换热过程后，烟气的温度下降到100℃左右，就开始进入第二道工序，除尘，即去除颗粒物，一般采用静电除尘或袋式除尘工艺。如果设计合理，设备质量合格，一般情况下，静电除尘器可以将烟气中的颗粒物浓度降至5毫克/立方米以下，袋式除尘器甚至可以将烟气中的颗粒物浓度降至1毫克/立方米以下。今天，除尘技术已经非常成熟。 /p p 　　烟气经过除尘后，就开始了第三道减排工艺，脱硫。湿法脱硫是现在中国普遍采用的脱硫方法。大部分湿法脱硫工艺是使用脱硫塔，把大量的水与石灰石(主要成分为碳酸钙)粉或生石灰粉(生石灰粉的主要成分是氧化钙，与水反应生成后的主要成分是氢氧化钙)混合，形成石灰石或熟石灰碱性乳液，从脱硫塔的上部喷洒，这些液滴向脱硫塔下滴落 在风机的作用下，含有大量二氧化硫的酸性烟气则从下向上流动，碱性乳液中的石灰石或熟石灰及其它少量的碱性元素(如镁、铝、铁和氨等)与二氧化硫的酸性烟气相遇，就生成了石膏(硫酸钙)及其它硫酸盐。由于石膏在水中的溶解率很低，因此，收集落到塔底的乳液，将其中的石膏分离出来，剩下的就是含有大量可溶性硫酸盐的污水，这些硫酸盐包括：硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝和和硫酸铵等，需要去除这些硫酸盐后，污水才能排放或重新作为脱硫制备碱性乳液的水使用。 /p p 　　中间插一段儿：恰恰这些含有硫酸盐的污水的处理现在存在很大的问题。因为这些污水的处理耗资巨大，因此有很多燃煤企业或将这些污水未经处理排放到河流中，或者不经处理重新作为制备脱硫碱性乳液的水使用 前者严重地污染了水体，后者则将这些可溶盐排放到了空中(原因在下面解释)。我曾经去过一家企业考察燃煤锅炉，锅炉的运行人员告诉我们，锅炉污水零排放。一同考察的专家们讽刺到，污水中的污染物都排放到空中了。这个燃煤企业实际的做法是不对湿法脱硫产生的废水中溶解的硫酸盐做去除处理，而是将溶有大量硫酸盐的废水反复使用，还美其名曰，废水零排放。废水是零排放了，可溶性的硫酸盐倒是全都撒到天上了，每立方米的燃煤烟气中，有好几百毫克的硫酸盐，全都变成PM2.5了。还不如不做烟气脱硫处理呢!这就是经过几年的大规模燃煤烟气处理，大气中的PM2.5没有大幅度下降的原因! /p p 　　接下来说：并不是所有的乳液都落到了塔底。因为进入到脱硫塔里的烟气温度很高，于是将大量的乳液液滴蒸发。越到脱硫塔的底部，烟气的温度就越高，乳液液滴的蒸发量就越大。不幸的的是，越到底部，乳液液滴中所含的硫酸盐也就越多(如果反复使用未经处理的含有大量硫酸盐的废水，则硫酸盐就更多了)，由于乳液液滴的蒸发速度很快，一些微小液滴中的可溶性硫酸盐来不及结晶，液滴就完全蒸发，因此析出极细的硫酸盐固体颗粒，平均粒径很小，大量的颗粒物直径在1微米以下，即所谓的PM1.0。当然乳液中最大量的固体还是硫酸钙(石膏)，不过其不溶于水，硫酸钙颗粒的平均粒径比较大。 /p p 　　这些含有硫酸钙颗粒和可溶盐的盐乳液的蒸发量非常巨大。对应一台100万千瓦的燃煤发电机组，在烟气脱硫塔中这些盐溶液的蒸发量每小时会达到100吨左右。因此，析出的极细颗粒物数量巨大。 /p p 　　这些极细的颗粒物随着烟气向脱硫塔上部流动，大部分被从上部滴落的液滴再次吸收和吸附(于是这些极细的颗粒物在脱硫塔中被反复地吸收/吸附和析出)，但仍有可观的残留颗粒物随着烟气从塔顶排出。需要说明的是，颗粒物的粒径越小，残留的就越多。 /p p 　　有人会有疑问，从塔顶喷洒的液滴密度很大，难道不能将这些极细颗粒物都洗掉?遗憾的是，不能。早先锅炉的烟气除尘就用过水膜法，即喷射水雾除尘，除尘效果很差。道理很简单，同样的颗粒物重量浓度，颗粒物的粒径越小，颗粒物的数量就越多，从水雾中逃逸的比例就越大。 /p p 　　烟气出了脱硫塔后，在早先的燃煤烟气处理工艺中，就算完成烟气处理工艺了，烟气经过烟囱排放到大气中，当然，那些在湿法脱硫过程中产生的大量的二次颗粒物——硫酸盐们，也随着烟气排放到大气中。其中石膏颗粒物粒径较大，于是就跌落在距烟囱不远的周围，被称为石膏雨。那些粒径较小的可溶盐，则随风飘向远方，并逐渐沉降，提高了广大地区大气中颗粒物的浓度。烟气中的颗粒物浓度常常达到几百毫克/立方米，比起脱硫前烟气中的颗粒物，增加了好几倍甚至几十倍。所以有人讽刺，湿法脱硫把黑烟(烟尘)和黄烟(二氧化硫)变成了白烟(硫酸盐)。 /p

总酯含量的检测方法酯类是中国白酒的主要风味物质，其含量约占白酒风味物质总量的 75%~95%。酒中的风味物质是决定白酒香气、口感和风格的关键。除了原料中含有酯类外，大量的酯类物质是在酒醅发酵过程中由微生物代谢产生的。酒醅中总酯的含量在一定程度上反映了其发酵情况，通过测定酒醅的总酯，结合水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度等指标的分析，可以了解酒醅发酵过程的变化以及发酵效果，从而有效的调整酿酒工艺。酒醅检测是白酒生产过程中监测日常生产的重要环节，一般检验的指标有：水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度。在 2004 年我国已成功将近红外光谱技术应用于酒醅成分的分析，实现了水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度的快速定量检测。但目前一些酒企使用近红外光谱仪检测酒醅总酯的很少。本文着重介绍一下酒醅中总酯的近红外检测方法如下：01收集湿化学数据，酒醅总酯化学值的测定参考《T/CBJ 004-2018 固态发酵酒醅通用分析方法》中规定了使用近红外光谱仪快速测定酒醅中总酯的化学检测方法。02光谱采集：使用瑞士步琦傅里叶变换偏正干涉仪 N-500 和固测量池和自动旋转采样系统，利用配套软件 NIRWare Operator 采集酒醅的漫反射近红外光谱。仪器自动扣除内外参比；分辨率：8cm-1；扫描次数：32 次。酒醅样品光谱采集前都进行相同的混匀、装样，且每个样品平行测量三次。03模型的建立：采用 NIRCal 定量分析软件将酒醅样品的近红外光谱与国标法测得的成分含量进行关联，建立酒醅样品中总酯的定量预测模型。近红外定量分析模型的建立使用偏最小二乘法（PLS）算法。04模型的评价：模根据模型的校正集的决定系数(R2)、交互验证均方根误差(RMSECV)、检验集的决定系数(R2)、预测均方根误差(RMSEP)来判断模型的质量，从而筛选出酒醅中总酯的最佳近红外定量预测模型。05在验证集浓度范围相同的前提下，相关系数越接近 1，回归或预测效果越好；SECV 和 SEPC 越小，预测结果越准确。06建立及验证酒醅的近红外模型后，在实验室或者车间测定未知样品只需要在 10 几秒即可得出样品的近红外预测值。07模型验证 验证使用近红外光谱仪检测酒醅总酯的可靠性，可以将预测值和实测值进行 t 检验分析，结果表明在 0.05 显著性水平下，传统化学值测量方法与近红外光谱法不存在显著性差异，说明这两种方法不存在系统误差，因此证明了所建立的酒醅总酯近红外模型具有良好的预测能力，可以达到常规分析方法的精度要求。近红外光谱分析技术与现有检测方法相比，该检测方法具有快速准确、绿色无损等优点，能够实现酒醅中总酯的快速准确测量。步琦近红外一直以来都是光谱技术的市场领导者，其产品实验室，旁线以及在近红外光谱仪广泛应用于各行各业。

p 　　录音制品是世界文化历史很重要的一部分，但是现在很多处于降解的危险当中，也许人类将永远失去他们了。日前，研究人员发现,红外光谱可以提供快速、非损害的方法来区分那些还可以播放，以及不能播放的磁带，有助于档案员知道哪些磁带需要特殊处理，以及需要快速处理，以防止它们更糟。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 1441839351084.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/7994b373-8bd8-48a3-8105-cff6b61e4371.jpg" / /p p 　　估计在美国博物馆和档案馆磁带的数量达到4.6亿 (录像带、盒式磁带等)，约40%的质量状况并不清楚。许多录音带已经达到可播放的寿命，考虑到只有少数录音品质好的磁带以进行数字化处理，所以并不是所有的录音带在其损坏之前都将进行数字化处理。 /p p 　　磁带上的声音信息编码在磁性粒子上,这些粒子通常分布在聚酯氨基甲酸酯粘结剂中。暴露于高温和潮湿的环境中，酯基与水反应形成羧酸和乙醇,使录音带产生粘性。最终磁带开始脱落聚酯氨基甲酸酯碎片,这个碎片可以粘住磁带播放器,损坏磁带和机器。目前唯一的补救方法是低温烘烤磁带,有时可以使他们播放很短的时间进行数字化处理。 /p p 　　“你可能会问为什么不自动烘烤磁带,但是没有人有足够的时间,” 南卡罗莱纳大学的化学家和该项新工作的合作者Stephen L. Morgan解释说，“我们的目标是开发一个简单的,非损害的方法来确定最危险的磁带,这样他们可以优先数字化。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 400px HEIGHT: 272px" title=" ac-2015-018103_0009.gif" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/1003ffe0-79a5-4f1a-8845-6e761e2c0dd4.jpg" width=" 400" height=" 272" / /p p 　　原文： em Minimally Invasive Identification of Degraded Polyester-Urethane Magnetic Tape Using Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Multivariate Statistics.Anal. Chem. 2015.” /em /p p 　　在新的工作中, 国会图书馆的Morgan, Eric M. Breitung和合作者首先从国会图书馆70年代，80年代和90年代获得的录音带中随机选择了一些四分之一英寸录音带。然后用衰减全反射 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target=" _self" 傅里叶变换红外光谱 /a 方法对这些录音带的小片段进行分析，他们发现聚酯氨基甲酸酯降解产物的特征谱峰可以用来识别磁带是否可以正常播放，准确率可达92%，这些可以作为烘焙和迅速数字化的选择。 /p p 　　费城的音频和视频保护主义者George Blood也参与到这项工作,他说，非常欢迎一些工具可以为按次序优先处理这些语音材料提供帮助，但是很多的工具很难使大家确信。“我认为该技术具有很高的潜力，”他说，如果该工具可以更便宜，更容易使用，他认为可以被接受。 /p p & nbsp /p

p 　　本文转载自微信公众号热分析与吸附，作者为中国科学技术大学丁延伟老师，并已获转载授权。 /p p strong 　　 /strong 在《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第4部分 仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》和《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第5部分 仪器分析软件中红外光谱部分的数据处理与作图》中以实验室在用的美国PerkinElmer公司的热重/红外光谱/气相色谱质谱联用仪为例简要介绍了在仪器的数据分析软件中与热重部分和红外光谱部分相关的数据处理与作图相关的内容，在本部分内容中将简要介绍在Origin软件中GS曲线、FGP曲线以及实时红外光谱图的数据处理与作图相关的内容。由于在Origin软件中不同时刻/温度下的三维红外光谱作图十分繁琐，将在本系列内容第7部分中进行介绍。 /p p 　　为了保持本系列内容的完整性，以下介绍的大部分内容主要来自本公众号2019年10月6日发布的《在Origin软件中热分析/红外光谱联用的数据作图方法》一文，其中做了相应的修改并增加了实时红外光谱图(EGS图)的内容。 /p p 　　1. GS曲线的作图法 /p p 　　一般来说，在由红外光谱分析软件Timebase得到的Excel格式的文件中主要有EGP曲线(即通常所说的GS曲线)文件和不同时刻温度下的逸出气体红外光谱图(即EGS)文件，一共两个文件。 /p p 　　GS曲线可以直接由导出的Excel格式的GS曲线文件得到，通常说的官能团剖面图(即FGP曲线)可以由EGS文件中导出。 /p p 　　在Origin软件中对GS曲线的作图十分简单，在Origin软件中导入曲线所对应的Excel文件(图1至图3)。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/1db6881e-d64f-41b6-8671-0ae37784c440.jpg" title=" 图1.jpg" alt=" 图1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 308px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/62609940-652e-42c0-967b-5e4165a0c4eb.jpg" title=" 图2.jpg" alt=" 图2.jpg" width=" 500" height=" 308" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图2 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 543px height: 750px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/54de575b-3929-471b-ad4f-c5b07c3b38ce.jpg" title=" 图3.jpg" alt=" 图3.jpg" width=" 543" height=" 750" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图3 /p p 　　选中A、B列，点击图4中plot选项，即可得到图5，即为EGP曲线。可以在图5中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/947a9618-194f-4302-aff3-fd6c2fa954a0.jpg" title=" 图4.jpg" alt=" 图4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图4 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 464px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e4ce67e8-3c64-471d-8782-d1ece89f1798.jpg" title=" 图5.png" alt=" 图5.png" width=" 557" height=" 464" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图5 /p p 　　2. 官能团剖面图(即FGP曲线)的作图法 /p p 　　下面介绍由逸出气体红外光谱图(即EGS)文件得到FGP曲线的方法。通常在Timebase软件中，可以按照图6的方法，选中Save Time Resolved Data选项导出在实验过程中得到实验范围内不同时刻/温度的Excel格式的所有的红外光谱图。按照图1至图3的方法打开文件，得到如图7所示的界面。图7中，第1行“Long Name”中所对应的数值为温度值(即该行为温度行)，1.98e+001即为19.8℃，其他以此类推。A列对应的为波数值(单位为cm-1)，其他B、C、D...列所对应的为不同温度下的吸光值。也就是说，在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。另外，在图7中，如果选中温度行和特定的官能团(即特定的波数值)所对应的行进行作图，则可以得到FGP曲线。下面介绍FGP曲线的作图方法。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/f42afe19-16bd-432f-980f-506780617eab.jpg" title=" 图6.jpg" alt=" 图6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图6 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/16d2682f-cb11-4132-8b1b-3be6cd40f10c.jpg" title=" 图7.jpg" alt=" 图7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图7 /p p 　　按照图8的方法分别选中2358cm-1所对应的行和温度行，复制整行。 br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/dcdf9257-47da-4d8b-ad2d-df3abf22d3cc.jpg" title=" 图8.jpg" alt=" 图8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图8 /p p 　　新建一个空白的Book文件，将温度行和对应波数(2358cm-1)的数值粘贴这两行，选中，点击Worksheet菜单下的Transpose选项(图9)，将这两行转换为两列，转换后的表格如图10所示。删除图10中的第一行数据，按照图4的方法作图，即可得到CO2分子的特征官能团在2358cm-1处的FGP曲线(图11)。可以根据需要改变图中曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/98c364bc-5af7-4f17-b010-d6c6e9ef31df.jpg" title=" 图9.jpg" alt=" 图9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图9 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/3fe819c4-81c9-4309-8fa2-eebc7492a9da.jpg" title=" 图10.jpg" alt=" 图10.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图10 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/8c655662-483b-4efa-9b6e-86d7e8f314c3.jpg" title=" 图11.png" alt=" 图11.png" / /p p style=" text-align: center " 图11 /p p 　　3. 实时红外光谱图(EGS图)的作图法 /p p 　　在本部分第2节中提到“在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。”也就是说，在导出的Excel格式的在实验温度/时间范围内的所有红外光谱文件中，选中A列和所对应的一列和/或多列时间/温度列即可得到不同温度/时刻下的实时红外光谱图。 /p p 　　以下举例说明。图12是不同温度下的一水合草酸钙在加热过程中产生的气体产物的红外光谱图。图中第五行为不同的温度值，第A列为红外光谱的波数值。例如，需要比较第100℃、200℃、500℃和700℃下的红外光谱图的变化，则同时选中这些温度和波数(A列)所对应的列，复制并粘贴到新建的表格文件中，并定义相应列的名称(图13)。同时选中图13中A-E列，点击图4中plot选项，即可得到图14，即为不同温度下的红外光谱图。可以在图14中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。由图14可以看出，(1)样品在100℃时样品没有发生分解 (2)在200℃时产生了水，对应于结晶水的失去过程 (3)在400℃时产生了一氧化碳，少量一氧化碳被氧化为CO2 (4)700℃时的气体产物以CO2为主。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 220px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a6b0f4c1-4385-4184-8530-572cc84c0cce.jpg" title=" 图12.jpg" alt=" 图12.jpg" width=" 600" height=" 220" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图12 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 285px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b989ef36-1508-4bde-b282-9029ef1766ff.jpg" title=" 图13.jpg" alt=" 图13.jpg" width=" 557" height=" 285" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图13 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/128d4fc6-623a-479c-9cdb-4f3865f22608.jpg" title=" 图14.png" alt=" 图14.png" / /p p style=" text-align: center " 图14 /p p br/ /p

近日，由浙江大学承担的“近红外多维多目标成像方法技术研究及应用”项目在北京通过了专家验收。 　　项目组制备了一系列基于量子点—生物分子的发射波长位于近红外“医学光疗窗口”的、可适合于活体多标靶多光谱荧光成像的高性能荧光探针 设计出一种在多维多目标分子成像应用中具有较明显优势的基于软纳米聚合物囊泡的分子荧光探针通用平台 研究出高性能近红外荧光探针试剂盒两套。项目组利用所合成的近红外荧光探针和平台开展了小鼠体内多标靶、多光谱荧光成像研究，并制备了可做小动物多维多目标荧光成像研究的实验装置一套。

红外分光测油仪是一款可以用于地表水、地下水、生活污水、工业废水、土壤中的矿物油和动植物油及废气中油烟和油雾排放检测的仪器设备，现在使用越来越广泛，今天小编就来介绍一下红外分光测油仪的相关情况。红外分光测油仪检测范围：红外分光测油仪检出限：DL≤0.04mg/L(四氯乙烯空白液测定11次的3倍SD)方法检出限：检出限为0.06mg/L；当样品体积为500ml，萃取液体积为50ml时（HJ637-2018标准）最低检出浓度：0.003mg/L样品测量范围：0～100%油(富集和稀释）基本测量范围：0.0-800mg/L重复性：RSD ≤ 0.6%(30-80mg/L 油样测定 11 次 )准确度误差：≤2%相关系数：r0.999扫描速度：全谱扫描，快速模式45 秒钟/次，精密模式3分钟/次波数范围：3100cm-1 ～ 2800cm-1 （即 3200nm ～ 3570nm ）红外分光测油仪如何校准？1.选择：选择一条空白检测的曲线作为检测页背景线条；2.清空：将已选择的背景曲线清空，检测页将不显示背景曲线；3.校正系数计算：根据上方所选的四类样品计算出XYZF的值；4.保存：将计算出的XYZF的值进行保存；5.选取数据：选取用于计算标准曲线法参数的数据；6.计算：根据所选数据计算出相应公式；7.清空：将已保存的标准曲线法参数清除；8.保存：将计算得出的标准曲线法参数进行保存。红外分光测油仪校准页为出厂前对光路、基本波长和三个检测点进行校准，由于红外分光测油仪出厂前已经校准完毕，用户不需要对其进行设置，直接进行样品检测即可。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2016年12月24日，由中国仪器仪表学会近红外光谱分会组织的《近红外光谱仪性能测定方法》国家标准征询意见会，在中国农业大学信电学院406会议室召开。国内外主要的近红外仪器公司代表以及近红外光谱分析领域的专家用户共58人参加。 /p p 　　随着我国制造2025战略的实施，用于多元分析用途的近红外光谱仪需求日益剧增，现有检定标准《JJG178-2007 紫外可见近红外分光光度计》侧重于分光光度计，无法满足现在近红外光谱仪的要求。迄今，我国近红外光谱仪还没有其性能测试与检定的国家标准方法。各家仪器公司的测试方法均针对自己生产的仪器性能，采用方法和标准不尽相同，致使不同仪器的性能无法进行比较，以至于政府和单位在采购招标缺乏科学依据，用户在购置近红外光谱仪后出现了送检不能检的局面。因此，制定《近红外光谱仪性能测定方法》国家标准对我国近红外光谱分析技术发展及其应用的可持续发展具有重大意义。 /p p 　　2016年12月8日SAC/TC481会议全体通过《近红外光谱仪性能测定方法》国家标准制定立项申请。为了征集各仪器公司各种类型的近红外光谱仪性能测试方法，以便近红外光谱分会能系统制定出一个近红外光谱仪通用性能测定方法，集思广益、兼容并蓄，特组织召开了此次标准征询意见会。 /p p style=" text-align: center " img title=" 现场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/3639d4de-c931-4018-b767-62477805d2ca.jpg" / /p p style=" text-align: center " 标准征询意见会现场 /p p 　　此次会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会组织，上海烟草集团北京卷烟厂(技术中心)和中国农业大学电信学院承办，会议由近红外光谱分会马雁军常务理事和李军会常务理事共同主持。会议围绕《近红外光谱仪性能测定方法》标准中要测哪些指标、如何测、标准物质如何选取等问题进行讨论。赛默飞、布鲁克、福斯、ABB、瑞士万通、聚光科技、伟创英图、创合亿、华夏科创、凯元盛世、丰尔、星创众谱、威斯派克、棱光等仪器公司与会代表纷纷发言，不仅介绍了自家仪器性能测试采用的方法和标准物质，还对该标准的制定提出了很多建设性意见。近红外光谱分会理事长北京化工大学袁洪福教授、副理事长中石化石科院褚小立教授、中国农业大学闵顺耕和杨增玲教授、总后油料研究所田高友研究员、贵州中烟彭黔荣主任等专家用户从仪器使用者角度也提出了许多建议。 /p p style=" text-align: center " img title=" 领导.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/511c8eb6-0ae6-473d-98c9-2eda67d6365d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国农业大学电信学院副院长杜松怀致辞 /p p style=" text-align: center " img title=" 宋.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/e070a2fd-ee4d-4b37-852b-d5b0e4df0004.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京化工大学 宋春风汇报标准相关工作 /p p 　　北京化工大学宋春风副教授汇报《近红外光谱仪性能分析方法》国家标准立项的目的和意义，以及标准编写依据、标准计划的主要内容等。 /p p style=" text-align: center " img title=" 马.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/d0e68ebb-7305-4a27-a541-823e2ed1c32a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上海烟草集团北京卷烟厂(技术中心)马雁军 /p p style=" text-align: center " img title=" 李.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/45862dde-7fcf-4cbc-9591-73030c97a125.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国农业大学电信学院李军会 /p p style=" text-align: center " img title=" 袁.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/156dd968-f0dc-481c-bac3-a11d288d21a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 近红外光谱分会理事长袁洪福 /p p 　　最后，近红外光谱分会理事长袁洪福教授做了总结发言：感谢不同厂家和用户重视此项标准的研制，能在百忙之中来参会，与会代表提出各自使用方法与很好建议，项目组会后认真整理和逐步完善标准文稿，为促进近红外技术可持续健康的发展，欢迎有经验的厂家加入此项标准研究。调研会在热烈浓郁的学术气氛结束。 /p p & nbsp /p

仪器信息网讯 日前，国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知。其中采用了分子光谱方法的标准有3项，分别是：《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》、《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》、《拉曼光谱法表征石墨烯层数》。 　　《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》 　　目前，我国还没有颁布珍珠粉的检测标准，市场上珍珠粉产品鱼龙混杂，低价的贝壳粉常常被不良商户以珍珠粉名义出售，严重危害了消费者利益。 本标准将利用近红外技术结合数学模型对珍珠粉进行定性、定量检测，方法简单、快速、可靠。建立微米/纳米级珍珠粉精确检测方法，为市场监管提供有效的、可操作的方法。 　　《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》 　　碳纳米管在复合材料、储氢、电子器件、传感器和探头、电子发射、电池和电容器等方面表现出优异的性能，而决定这些性能的主要是碳纳米管的直径、纯度和金属性等。但采用单一方法对碳纳米管进行表征时，往往由于离心条件、制样过程和所使用的计算和处理方法的不同，而导致表征结果之间存在很大的差异，从而阻碍了碳纳米管的研究和广泛应用。紫外/可见/近红外吸收光谱法是一种简便、快速的检测方法，通过对测试结果的计算分析，能够获得单壁碳纳米管的直径、纯度和金属性等有价值的信息。因此制定本标准以规范单壁纳米管的光谱表征方法。 　　《拉曼光谱法表征石墨烯层数》 　　石墨烯是纳米材料领域重点研发的功能材料热点之一。它具有优异的导电导热性能，数十倍于钢铁的强度和极好的透光性等性能，可以广泛应用于触摸屏、太阳能电池和复合材料等领域。目前工业界中把层数小于10层的石墨片层都约定俗成地统称为石墨烯。 　　根据有关披露信息显示，我国已有多家公司正在积极开展石墨烯材料的研制工作，部分公司已进入了中试阶段。中国宝安集团、江南石墨烯研究院以及中科院系统各研究所等企业与机构都在积极探索石墨烯的量产和应用开发研究。 　　在石墨烯的制备、研究和技术交流中，石墨烯物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一，其中石墨烯层数的测定更是表征石墨烯材料的首要核心指标。目前，可用于检测石墨烯层数的方法很多，但各种方法基于的原理和表征值不尽相同，造成了某些情况下测量结果不具有可比性。因此制定本国家标准，可为石墨烯材料的质量检验以及技术交流提供的科学、统一、广泛的技术交流平台。

为高质量筛选粮食收储快速检测方法标准应用的测定产品，国家粮食和物资储备局科学研究院粮油质量检验测试中心拟于近期组织开展粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价工作，验证测试评价的项目为粮食中的水分、粗蛋白质和粗脂肪含量。验证评价项目表评价项目验证标准方法基质样品形态编号名称名称标准代号1水分含量粮油检验稻谷水分含量测定近红外法GB/T 24896-2010稻谷颗粒2粉末3粮油检验小麦水分含量测定近红外法GB/T 24898-2010小麦颗粒4粉末5粮油检验玉米水分含量测定近红外法GB/T 24900-2010玉米颗粒6粉末7粗蛋白质含量粮油检验稻谷粗蛋白质含量测定近红外法GB/T 24897-2010稻谷颗粒8粉末9粮油检验小麦粗蛋白质含量测定近红外法GB/T 24899-2010小麦颗粒10粉末11粮油检验玉米粗蛋白质含量测定近红外法GB/T 24901-2010玉米颗粒12粉末13粮油检验大豆粗蛋白质、粗脂肪含量的测定近红外法GB/T 24870-2010大豆颗粒14粉末15粗脂肪含量粮油检验玉米粗脂肪含量测定近红外法GB/T 24902-2010玉米颗粒16粉末17粮油检验大豆粗蛋白质、粗脂肪含量的测定近红外法GB/T 24870-2010大豆颗粒18粉末按照通知要求，生产企业和单位需于2023年12月14日前提交粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价材料的电子版发送至指定邮箱。参与现场验证评价仪器设备的保障工作，提供至少3台（套）仪器参与验证，指派专人做好仪器设备操作、故障排除的培训工作，并协助国粮局科研院检测中心完成现场验证其他工作。详细通知如下：关于组织粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价工作的公告为高质量筛选粮食收储快速检测方法标准应用的测定产品，受中储粮质检中心有限公司委托，国家粮食和物资储备局科学研究院粮油质量检验测试中心拟于近期组织开展粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价工作。现面向社会邀约粮食近红外快检产品生产企业和单位参加，相关事宜公告如下：一、时间2023年12月20日至31日。二、验证评价工作地点北京市西城区百万庄大街11号粮科大厦。三、验证评价内容本次验证测试评价的项目为粮食中的水分、粗蛋白质和粗脂肪含量，具体项目详情见附件1，工作方案见附件3。四、生产企业和单位需提交的材料1.粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价申请表（附件2）；2.企业或单位法人资格证明材料；3.产品合格证书、产品说明书和相关技术证明材料；4.用户使用意见或相关材料；5.有关部门提供的与申请内容密切相关的证明材料（如检验报告、环保许可证、环境评价证明、安全生产许可证、采用国际或国家标准证明等）；生产企业和单位需提供包括上述内容的纸质版和电子版材料各一式三份（加盖公章）；用于验证评价的仪器设备至少三台（套）；生产企业和单位对所提供的材料的合法性、真实性和完整性负责。五、材料提交流程生产企业和单位需于2023年12月14日前提交粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价材料的电子版发送至指定邮箱，待验证评价工作人员确认后，各申请参与本次验证的生产企业和单位指定1名负责人（技术人员）与验证评价工作组联系，沟通验证评价工作的具体事项，签署技术服务合同，并将相关纸质版材料邮寄到指定地址。六、费用本次验证评价采用自愿报名的方式，工作的成本费用由各参加验证评价的企业和单位承担，用于支付验证所需的标准物质、试剂耗材采购等费用，以及承担验证评价工作的技术人员和专家的劳务费、专家费等，按照“一项一申请”原则计算相关费用，每个项目收费标准6000元人民币。请各参与企业和单位签署技术服务合同后，按要求及时将款项汇至指定账户，本次验证评价工作只接受对公银行账户转账汇款。汇款账号信息如下：收款单位名称：国家粮食和物资储备局科学研究院收款账号：110060774012015000329开户银行：交通银行北京百万庄支行七、工作组联系人韩老师：010-58523432 hyt@ags.ac.cn郭老师：010-58523432 gyy@ags.ac.cn纸质材料邮寄地址：北京西城百万庄大街11号1102室 100037附件：附件1 粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价意向表.doc附件2 粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价申请表.doc附件3 粮食近红外快检方法及仪器行业适用性验证评价工作方案.doc国家粮食和物资储备局科学研究院粮油质量检验测试中心2023年12月1日

p 　　近日，环保部制定了《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 》和《土壤 pH值的测定 电位法》两项国家环境保护标准。目前，标准编制单位已完成征求意见稿，并予以发布。《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 》是第二次修订，《土壤 pH值的测定 电位法》为首次发布。 /p p 　　我国现行标准《 水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》(HJ 637-2012) 是 1996 年颁布的标准，2012年进行了第1次修订，该方法是目前我国环保行业测定水中油的唯一标准方法，采用四氯化碳作为萃取剂。 /p p 　　红外分光光度法是我国环保行业测定水中油的现行唯一标准方法，其灵敏度高，检出限低，测定不受油品的影响，能较全面检测水中油含量，但所使用的萃取剂四氯化碳被蒙特利尔公约列为禁用试剂，我国承诺于2014年12月31日前停止使用。因此修订本标准的核心在于寻找四氯化碳的替代品。 /p p 　　在对《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 》(HJ 637-2012)的修订中，修改萃取剂为四氯乙烯代替了原标准中的四氯化碳 增加了自动萃取方式 增加了线性校正方法等。 /p p 　　四氯乙烯，又称全氯乙烯， 是乙烯中全部氢原子被氯取代而生成的化合物，具有不易燃易爆， 毒性较低，沸点高( 121.1℃) 而挥发性较低等优点，也不受蒙特利尔公约限制，但它也具有一些缺点，一是四氯乙烯稳定性差，易光解，与臭氧反应生成光气和三氯乙酰氯 二是四氯乙烯提纯困难。因此，萃取剂的选择也是标准修订过程中的难点。 /p p 　　由于红外分光光度法是我国环保行业测定水中油的现行唯一标准方法，我国市场上测定水中油的红外分光光度计均采用四氯化碳为萃取剂，新标准的发布或将对相关仪器厂商带来影响。 /p p 　　以下为标准具体内容： /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201802/ueattachment/7d3913c9-806f-4e99-b191-17a563228bdb.pdf" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 （征求意见稿）.pdf /span /a /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201802/ueattachment/065b1f6c-a2ed-46b8-80c3-1f63cda09c62.pdf" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 （征求意见稿）》编制说明.pdf /span /a /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201802/ueattachment/1f0eea07-7ec5-430d-a297-2e6a3102f7c0.pdf" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 土壤 pH值的测定 电位法（征求意见稿）.pdf /span /a /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201802/ueattachment/bda61600-0d0e-40ca-9c41-0c6ae81e626a.pdf" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《土壤 pH值的测定 电位法（征求意见稿）》编制说明.pdf /span /a /p

日前，国家药典委员会发布2023年度国家药品标准提高课题拟立项目录公示文件。根据通知，本次标准提高工作，共有159个药品品种标准、80个通用技术要求标准列入项目课题。其中，“近红外光谱法的修订”课题由中国食品药品检定研究院牵头，中国医学科学院药物研究所、江苏省食品药品监督检验研究院参与，执行周期为12个月。内容显示，该课题研究内容包括以下几个方面：1. 根据国际上仪器标准、仪器的发展，修订现有指导原则中关于近红外仪器种类及校验的内容，评估其转化为方法通则的可行性。2. 增订近红外光谱法在药品生产和质控上应用的关键技术要求，建立近红外光谱技术在具体药品CMC（化学成分生产和控制）上应用的技术细则和指导原则。3. 结合ICHQ13中实施近红外光谱法开展过程监控的指南，探索近红外光谱法作为过程分析技术的应用，增强近红外光谱法在制药领域的先进性和可操作性。

近日，浙江省生态环境监测中心组织在杭州监测现场开展了《固定污染源废气 氨、氯化氢的测定 傅里叶红外吸收法》方法验证工作。谱育科技EXPEC 1680 便携式傅里叶红外光谱仪 受邀参与了该国家环境标准方法的验证实验。测试期间，谱育科技严格按照《环境监测分析方法标准技术导则》的有关规定，开展方法检出限、精密度、准确度、正确度验证，为进一步完善国家环境保护标准体系提供有力的技术、数据和服务支持。 标准验证过程中测试现场 标准参与单位 本次标准编制受中国环境监测总站委托，由浙江省生态环境监测中心承担主导；谱育科技子公司谱育检测、上海市生态环境监测中心、福建省生态环境监测中心、山东省生态环境监测中心、绍兴市生态环境监测中心、台州市生态环境监测中心6家单位共同完成方法验证工作。 标准定制意义 此标准主要适用于固定污染源废气污染物氨和氯化氢的现场快速测定，有助于提高固定污染源废气污染物氨 和 氯化氢现场测定的准确性和时效性，为环境管理部门监管执法提供及时、有效的技术支撑，增强环境管理部门监管效能。截至今日，EXPEC 1680 凭借其优异的性能已多次参与浙江、上海、重庆等省市国家标准与地方标准的制定与验证工作，为国家标准的制定与验证工作提供了相关的实验数据与参考意见。EXPEC 1680 便携式傅里叶红外光谱仪仪器无需进行样品前处理、不受水汽干扰，可直接进行烟气中SO2、CO、CO2、NO、NO2、HCl等因子的测定，全程高温伴热，尽可能还原烟气中真实的物质浓度。该产品的自主创新和成功研制，有效填补了国内该领域的空白。自仪器投入市场以来，成熟的技术和应用获得业界用户好评，目前已广泛应用于燃煤燃气电厂、垃圾焚烧厂、钢铁厂、快速应急监测等多个领域，为环境管理部门监管执法提供及时、有效的技术支撑。高可靠拥有更宽的温度、湿度的适用范围，IP53的防护等级，保证户外现场的正常使用；高集成➢可配置吹扫气瓶，可自动吹扫，无需人为干预；➢内置采样系统，实现自动控温、远程控制、连锁保护；➢自带北斗+GPS双定位系统，自动记录数据采集点信息，数据可追溯；高交互可视化触摸系统，仪器状态清晰，配有WIFI模块，实现远距离的无线通讯能力；多组分可实现多组分同时分析，快速扫描得到全谱吸收光谱图，同时定性、定量分析无机/有机气体。* 部分内容素材来源于浙江省环境监测中心往期精选谱育科技助力淮安市突发环境事件应急监测演练及培训活动

为了推动白酒企业智能化建设，促进白酒行业生产方式的转变，提高投配料、量质摘酒、分级入库过程的精细化、数字化，减少人为误差，确保酒的品质，提升优质酒的产率，提高白酒生产质量管控水平，为白酒行业智能化生产提供技术支撑。日前，中国酒业协会团体标准审查委员会发布关于批准白酒智能酿造工厂系列6项团体标准立项的函。相关内容显示，原申请8项目精简合并为6项。根据《中国酒业协会团体标准管理办法（2019修订版）》的规定,经中国酒业协会研究决定,批准中国酒业协会白酒技术创新战略发展委员会作为该标准的牵头单位，组建起草工作组，拟定详细的工作进度和时间表，开展标准的起草和制订等工作。各文件名称及相应的适用范围和主要技术内容如下：白酒智能酿造工厂系列团体标准情况序号标准名称适用范围技术内容1白酒智能酿造工厂 过程质量监控白酒智能工厂各生产过程的操作白酒智能工厂：过程质量监控的操作规程及相关术语2工业互联网 标识解析 白酒酿造 标识编码规范白酒生产车间和采购各相关工艺流程的操作白酒酿造标识编码规范的操作规程及相关术语3白酒工业智能制造成熟度评价实施指南对白酒企业智能制造成熟度水平的评估白酒工业智能制造成熟度评价的操作规程及相关术语4白酒智能酿造投配料 近红外光谱法应用指南应用近红外光谱分析技术于白酒摊凉加曲、投配料工段的操作应用近红外光谱分析技术于白酒摊凉加曲、投配料过程的通用操作规程及相关术语5白酒智能酿造 量质摘酒 红外光谱法应用指南 应用近红外光谱分析技术于白酒摘酒工段的操作应用近红外光谱分析技术于白酒摘酒工段的通用操作规程及相关术语6白酒智能酿造 基酒分级入库 红外光谱法应用指南白酒基酒入库分级等需要快速评估白酒品质的工段应用中红外光谱法于白酒分级基酒入库工段的通用操作规程及相关术语基于此，中国酒业协会白酒技术创新战略发展委员会同时也发布了关于征集白酒智能酿造工厂系列6项团体标准起草单位的通知。通知中明确了起草单位、起草人资格条件： （1）从事白酒相关的技术研发、产品制造、原辅料供应、检验检测以及科研教学或从事设备研发、信息化技术等相关领域；（2）申请人拥有白酒智能化生产技术或研究经验；（3）申请人所在单位具有一定的制造或科研水平，重视标准化工作；（4）愿意承担开展标准化工作所需的资金、技术和人力支持。

南开大学化学学院 段潮舒 韩丽 刘煦阳 王冕 （导师：邵学广）2022年10月20-22日，中国仪器仪表学会近红外光谱分会举办了全国第九届近红外光谱学术会议。来自多所高校、研究院所的老师和同学们、各厂商代表们以网络会议的形式参加了此次大会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授进行了开幕致辞。本次大会有80余场口头报告，涉及化学计量学方法、仪器、光谱成像、农林业、药物与过程分析等多个方面。以下研究方向吸引了我们的关注：1、化学计量学方法与应用研究化学计量学方法与应用研究在本次会议的报告中占比较高。化学计量学方法种类较多，使用者应该从原理入手学习，分析每种方法的优点和缺点，清楚每种方法的适用条件。此外，还应该加强对每类方法原理的理解和学习，更有利于新方法的开发和已有方法的推广应用。来自南开大学的邵学广教授进行了题为“近红外光谱分析中的化学计量学方法”的报告。介绍了建模流程及相关问题，强调了数据质量、模型评价与验证、模型监控的重要性。着重讲述了建模流程中数据集及质量考察，涉及参考值、光谱、建模样本数量、奇异样本、验证集等五个方面，同时也对近两年的建模竞赛提出了建议；来自华东理工大学的杜一平教授带来了“相关性组分对近红外光谱分析模型的影响”的报告，从样品中浓度相关性的角度讨论近红外模型，当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以凭借这种相关性提高模型的预测能力；来自温州大学的陈孝敬教授带来了“偏最小二乘的几种改进研究”的报告，提出了偏最小二乘模型泛化算法、结合最小截断二乘思想的偏最小二乘、基于最小无穷范数的偏最小二乘、基于影响函数的偏最小二乘模型等多种改进方法；来自天津工业大学的卞希慧副教授带来了多种群体智能优化算法，并将其应用于各类样品光谱的变量选择；此外，还有多场化学计量学方面的报告，研究内容涉及了预处理方法、变量选择、模型转移和各种定性定量模型的建模方法，对扩展近红外光谱的应用范围和改善模型具有重要作用。2、集成学习策略集成学习策略是本次会议报告内容的亮点之一。来自暨南大学的潘涛教授带来了“近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法”的报告，从博弈论思想出发，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，取得明显优于单个模型的判别效果，潘涛教授还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例；来自海南大学的云永欢副教授系统地从近红外光谱的基础理论、方法开发到应用研究做了介绍，着重讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，如区间随机青蛙、迭代保留信息变量、变量组合集群分析等，并开展了对农产品快速分析、罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究；此外，本次会议也邀请了“创和亿杯光谱建模竞赛”优胜者进行报告，三位报告人分享了各自的建模过程和建模经验，在报告中都不约而同地提到了多模型投票机制在建模中的应用。对于种类之间差异较小的样本，多模型投票机制策略有利于提升模型的预测性能。3、深度学习深度学习是化学计量学领域发展的前沿方向之一。当前，深度学习已广泛用于光谱定量及判别分析的研究中，加深对数据本身的理解更有利于研究者对神经网络进行合理调控。本次会议中有很多与深度学习相关的创新研究。来自温州大学的黄光造老师介绍了自编码器结合近红外光谱检测奶粉掺假的策略，利用单类样本对自编码器建模，并由样品输入自编码器后的重建误差进行聚类，实现了对掺假奶粉的高精度鉴别；桂林理工大学的陈华舟教授带来了“基于Levy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析”的报告，利用Levy参数对神经网络进行有向调控，以提高定量模型预测精度，并应用于鱼粉饲料的蛋白质含量预测，取得明显优于常规神经网络的定量结果；来自燕山大学的研究生受深度迁移学习启发，发展了基于LSTM及迁移学习的近红外模型转移方法，并将其用于不同批次聚谷氨酸定量模型的转移，证明了迁移学习用于模型转移的有效性。4、水光谱组学水光谱组学是近红外光谱研究领域的新方向，从温控近红外光谱技术的发展到水光谱探针的提出，提升了近红外光谱的研究水平，扩展了近红外光谱的研究范围。近年来，国内越来越多的研究者开始关注水光谱的研究工作。潘涛教授在三分类问题中，构建了多模态测量方法，巧妙地将水光谱组学知识和判别方法联系起来，形成优势互补；来自山东大学和南开大学的两位博士生分别进行了报告：前者介绍了基于近红外水光谱组学的知识，利用支持向量机、遗传算法等分类方法区分了酸降解和酶消化获得的低分子量透明质酸，并分析了核磁共振、二维相关光谱、分子动力学模拟等结果，在原子和分子水平上揭示了两种来源的低分子量透明质酸水化行为差异的机制；后者介绍了利用近红外光谱中的OH伸缩振动一级倍频和HOH弯曲和伸缩振动组合频波段对水进行结构分析，通过小波包变换和连续小波变换增强光谱分辨率，观察到了对应不同氢键结构水的吸收峰。期待在下次会议中看到更多水光谱探针的研究工作。5、近红外仪器及应用本次会议还邀请了四位国际知名学者进行报告。来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过对胆汁的近红外光谱分析来判别胆囊癌，并对测试仪器进行了创新设计，巧妙地对胆汁样本以单液滴形式处理，也实现了全氟化碳捕获的微塑料物质进行定量检测；来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授介绍了近红外成像在农业和林业的应用，使用CARS进行波长选择从而实现对水果含糖量分布的准确预测，利用PLS模型对菠菜叶子的亚硝酸盐分布进行无损评估，通过成像技术将木材的湿度可视化，并区分了强氢键键合水、弱氢键键合水和自由水；来自因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，微型便携式仪器在植物分析、秋收时间的优化、黑松露的质量检测等方面起到重要作用；来自西班牙科尔多瓦大学的Dolores Pérez-Marín教授介绍了近红外光谱技术在农产品过程控制方面的应用，实现了农产品的现场分析、家禽类的活体分析等。近红外光谱分析技术在农林业、食品、药物生产及分析等领域具有重要的应用。王家俊高工带来了“近红外光谱分析技术应用研究与实践20年”的报告，对烟草近红外光谱分析技术应用进行了回顾，介绍了目前的行业标准与应用规范、近红外网络化与数据挖掘应用，并对应用场景与仪器选型、天然样品高质量光谱测量等基本问题给出了建议；来自山东大学的李连副研究员将近红外光谱技术用于制药领域，主要介绍了光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立复杂等难点问题的攻破，使药物在审评认证、药品监管、生产过程质量得到保证。近红外光谱应用方向还有多场报告，分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、中草药以及相关产品分析中的应用，例如柑橘类水果无损鉴别、奶粉掺假检测、鱼产品新鲜度等。理论指导实践，实际应用也将当下的需求反馈于理论方法的研究，研究工作者从需求入手，深入分析了解研究对象的特性，针对这些特性设计了更适用的仪器或测量方法，更好地满足实际的生活生产需要。不仅如此，会议中还有多篇与高光谱成像技术相关的报告，分别介绍了拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛查、近红外高光谱用于花生冻伤检测等研究工作。高光谱技术是获取综合信息的高效手段，但高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。除了精彩纷呈的报告，本次会议还颁发了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”，徐可欣教授和杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖，王家俊教授级高工获得陆婉珍近红外光谱科技奖，兰树明总监、李连博士、李江波博士、云永欢博士和杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。此外，会议还评选了12位优秀青年报告奖。获奖者的研究工作令我们受益匪浅，值得学习和借鉴。本次会议利用网络平台进行在线直播，整个会议日程安排紧凑有序，为大家带来了别样的享受。参会人员积极性很高，在问答区积极提问，报告人都及时做出回答，并分享了文献、代码及相关资料等，方便大家学习。新方法驱动发展，新应用开启未来！全国第九届近红外光谱学术会议圆满落幕，让我们共同期待下一届近红外光谱会议大家能面对面地交流与学习！

南开大学化学学院 段潮舒 韩丽 刘煦阳（导师：邵学广）2022年11月28-30日，第八届亚洲近红外光谱会议（ANS2022）以网络会议形式召开。来自6个国家的约70位代表参加了此次大会，中国有9位代表出席。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授在开幕式上致辞，对所有参会的老师、同学和厂商代表表示热烈欢迎。本次会议有大会邀请报告（plenary lecture）2场，主题报告（keynote presentation）和口头报告（oral presentation）34场，墙报（poster）29篇。其中，口头报告分为4个会议单元（session），主题分别是：“农业食品材料”、“高光谱成像”、“基础科学与化学计量学”和“先进技术和药物应用”。本次会议内容丰富，从多角度展现了近红外光谱技术的最新研究和应用进展，以下从四个方面加以概述。1、化学计量学方法与应用研究化学计量学方法是历届近红外光谱会议的重要主题，本次会议安排了一场大会邀请报告，题为“Key aspects to increase the robustness of NIRs prediction models”。报告者强调了数据质量对建模的重要性，介绍了稳健模型建立的四大关键部分，分别是校正集的选择、参考值的质量、光谱数据的质量、预测模型的开发和评估（预处理方法、回归方法等）。在实际应用中，由于近红外光谱预测模型是动态的，应该定期对模型进行监控和更新；来自南开大学的邵学广教授进行了题为“Chemometric studies for analyzing temperature-dependent near-infrared spectra”的报告。报告着重讲述了利用温控近红外光谱技术结合化学计量学方法，可通过提取随温度变化的水光谱信息，从而理解水结构的复杂性以及将水作为探针可以探测溶液或生物体系中分子的定量信息和结构变化；来自日本国家农业和食品研究院的Akifumi Ikehata教授带来了题为“Extended molar absorption coefficients of confined water in reverse micelles”的报告，提出了基于浓度的扩展摩尔吸收系数分析方法，当水与表面活性剂的分子比超过一定值时，可以准确检测到反胶束中核心水的存在，有利于更好地理解限域环境中的分子行为。深度学习是化学计量学领域发展的前沿方向之一，本次会议中也有与深度学习相关的研究。来自新加坡南洋理工大学的Ying Zhu教授带来了题为“Chemometrics and deep learning models for classification of spectroscopic data with application to detection of colon polyps”的报告，介绍了基于CNN的预测模型可用于区分癌前腺瘤状息肉和增生性息肉，优于PCDA和PLSDA模型；来自韩国江原大学的Nam-Wook Kim介绍了利用可见-近红外高光谱成像技术，基于卷积神经网络（CNN）模型预测紫玉米的花青素含量，与高效液相色谱测定结果相比，深度学习模型的预测准确度可以达到93%，有利于后续智能育种技术的应用；同样来自韩国江原大学的Hong-Gu Lee利用3D-卷积神经网络进行蜂螨分类。此外，还有多场化学计量学方面的报告，研究内容涉及了各种定性定量模型的建模方法，对扩展近红外光谱的应用范围和改善模型具有重要作用。总结以上的报告，我们深切体会到：化学计量学方法种类较多，使用者应该从原理入手学习，加强对每类方法原理的理解和学习，更有利于新方法的开发和已有方法的推广应用。2、高光谱成像技术作为近红外光谱技术的发展前沿，高光谱成像技术的发展和应用越来越引起大家的关注。本次会议安排了一场题为“Spectral imaging technologies for agricultural applications” 的大会邀请报告。报告者着重介绍了高光谱成像的原理和仪器技术的发展，以及在苹果损伤、在线家禽检测、蔬菜全表面新鲜度检测等领域的应用；来自韩国忠南大学的Byoung-Kwan Cho教授带来了“Application of hyperspectral imaging for quality measurement of agricultural materials”的报告。报告首先强调了农产品质量控制对于整个农业生产行业的重要性，并介绍了高光谱成像技术在水果瘀伤检测、压力植物监测、种子活力分选和食品掺假检测等农产品质量控制中的应用，最后提出高光谱成像技术作为农产品质量控制的新兴手段，具有快速、准确、无创的检测特点，并有望代替传统检测方法；来自泰国朱拉隆功大学的Sureerat Makmuang报告了其通过改进的自组织图和近红外高光谱成像识别杂草稻的工作，首次对栽培稻种子中的杂草稻进行原位高光谱成像，并通过监督自组织图分类，达到了88%以上的分类准确率。通过以上报告，我们发现，本次会议与高光谱成像技术相关的研究多集中于食品、农产品的质量控制等，极大地拓展了近红外光谱的应用。不过，大家也认识到，虽然高光谱技术是获取综合信息的高效手段，但高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。3、先进技术与药物应用先进技术和药物应用也是本次会议的重要主题。来自泰国农业大学的Sirinad Noypitak教授带来了“A portable moisture content meter using near infrared spectroscopy with real-time data report on a smartphone”的报告。该报告介绍了一种基于近红外光谱技术的新型便携式水分测定仪，在测量的时候可以在智能手机上显示实时数据报告。通过应用程序控制近红外光谱仪，在智能手机上实时采集、显示和处理光谱数据，非常适合在锯木工厂中的实际应用；来自韩国汉阳大学的Eunjin Jang介绍了用近红外透射光谱检测不同病变的胆汁，通过主成分聚类分析可以准确识别出患有胆囊癌的胆汁样品。这些研究大大拓展了近红外光谱技术在疾病诊断、制药方面的应用，未来可逐步实现准确控制药物中的有效成分含量、精准医疗等。4、农业食品材料农业、食品和材料一直是近红外光谱技术的重要应用领域。来自印度贾达普大学的Rajib Bandyoypadhyay教授带来题为“Estimation of total alkaloids in Cinchona bark using a developed portable NIR”的报告，该报告使用便携式近红外光谱仪测定金鸡纳树皮中总生物碱（一种抗疟疾药物）含量，对近红外光谱进行PLS回归分析，与重量法评估的结果相比，达到了很好的预测结果。不仅如此，该研究还开发了包含图形用户界面和校正程序的软件，通过对软件进行适当的修改，便携式光谱仪还可用于植物及其产品中的其他标记分子的含量测定；来自尼泊尔特里布文大学的Milka Nakarmi介绍了近红外光谱检测鸡肉中的微生物菌落的应用，该研究以标准平板计数法检测细菌的污染情况作为参考，对885-1680 nm范围的光谱建立的模型对大肠菌群预测效果最好，这为近红外光谱技术用于提取微生物信息发展了新的应用。在本次会议中，很多研究工作集中在农产品和食品质量评估，实用性的特点较为突出。理论指导实践，实际应用也将当下的需求反馈于理论方法的研究，与此同时研究工作者从需求入手，深入分析了解研究对象的特性，针对这些特性设计了更适用的仪器或测量方法，更好地满足实际的生活生产需要。本次会议利用网络平台进行在线直播，整个会议日程安排紧凑有序。全世界各地参会者通过网络平台交流与学习，无论在学校、在家、还是在公司，都可以聆听专家们的报告，而且还可以在问答区进行发言和提问。除了精彩纷呈的报告，本次会议还采用线上墙报的形式，参会人员采用录制音频配合图像的形式为大家展示墙报，以直观的图像和图表展示主要内容，再配以简洁明了的讲解说明，让大家快速了解研究内容。此外，线上墙报不受展示时间的限制，大家可以在网上多次观看。特别值得一提的是，会议中，数位中国代表给我们带来了精彩的报告，但中国参会代表还是较少，期待更多的国内学者今后为大家带来精彩的报告，继续扩大中国在国际会议的影响力。第八届亚洲近红外光谱会议圆满落幕，探知建模新方法，洞悉成像新世界！下一届亚洲近红外光谱会议将在印度加尔各答举办，让我们共同期待能与大家面对面地交流学习！

各会员单位、有关单位：根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》相关规定，现批准发布《蛋白肽粉类产品品质的多级红外光谱快速评价方法》团体标准（T/SSFS0006-2023），2023年7月3日发布，2023年8月1日实施，现予公告，详见附件。附件一：关于批准发布《蛋白肽粉类产品品质的多级红外光谱快速评价方法》团体标准的公告 上海市食品学会2023年7月25日上海市食品学会关于批准发布《蛋白肽粉类产品品质的多级红外光谱快速评价方法》团体标准的公告.pdf

基于可见/近红外光谱的苹果成熟度无损检测方法和便携式仪器研发基于可见_近红外光谱的苹果成熟度无损检测方法和便携式仪器研发_张猛胜.zip

光子是一个能量包，它是量子力学的基础。声子是几个原子的集体振动，这两个概念在物理学中都非常重要。此外，光子理论是大多数现代物理学所依赖的基本理论。近日，纽约城市学院的研究团队发现了一种将两种不同状态的物质结合起来的新方法。他们第一次将光子和声子相结合，并以稳健和可控的方式控制它们的传播。该研究利用了拓扑光子学，这是光子学的一个新兴方向。它利用了数学拓扑领域关于守恒量的基本思想—拓扑不变量，即在连续变形下改变几何物体的部分时保持不变的守恒量。这种不变量的一个最简单的例子是洞的数量，例如，从拓扑的角度来看，这使得甜甜圈和马克杯等价。拓扑性质赋予光子螺旋性，当光子在传播时自旋，会出现一些独特的性能。由于与晶体振动的相互作用，这些螺旋光子可以利用振动引导红外光。这项研究的意义重大，特别是允许研究人员推进用于确定分子振动模式的拉曼光谱。该研究还为振动光谱（也称为红外光谱）带来了希望，它通过吸收、发射或反射来测量红外辐射与物质的相互作用。而且，还可利用它来研究、识别和表征化学物质。研究的主要作者、CCNY格罗夫工程学院物理学家Alexander Khanikaev说：“我们将螺旋光子与六方氮化硼中的晶格振动耦合，创造了一种新的混合物质，称为声子—极化激元（phonon-polaritons）。它一半是光，一半是振动。由于红外光和晶格振动与热有关，我们创造了光和热一起传播的新通道。”新方法还可以实现定向辐射传热，这是一种通过电磁波散发热量的能量传递形式。该研究论文题为“Topological phonon-polariton funneling in midinfrared metasurfaces”，已发表在Science上。

近红外是一片神秘的天地，令人神往，充满诱惑。一次偶然的机会，BRUKER公司提供我们实验室一台近红外展示机, 我负责对该仪器的管理。　　我们分析测试中心的方向之一是火炸药的理化性能研究，经常用到核磁共振、红外光谱、气相色谱、液相色谱、质谱分析、原子吸收等经典仪器，对于近红外光谱仪没有人接触过。为了使近红外和实际科研工作能够尽快结合起来，作为仪器负责人的我感到了沉重压力。工作之余，经常查阅与近红外相关的理论知识和应用案例，我的内心被近红外技术便捷、快速的优势所震撼，在火炸药领域近红外技术大有用武之地。然而，真正走上近红外的道路却非常漫长。当时，我的工作既有火炸药产品的常规测试，也有重点项目的科研任务。产品测试基本采用化学分析方法，每个样品多个组分的测试时间往往长达十几个小时。因而产生了一个强烈而美好的愿望：近红外技术能应用到火炸药的检测，解放劳动力。于是，工作间隙利用近红外仪扫描了好多原材料的图谱，并简单配制一些样品做可行性试验。许多产品经过试验证实近红外分析是可行性，逐渐产生了自信力，于是开始摸索实际生产的样品。　　通常，实际制造产品的组分含量范围很窄，不适合近红外建模。基于实际工艺，我在实验室设计制备了一系列样品，尽量保证其物理化学特性与生产样相品一致，经过反复优化建立了模型。经过三年努力得出了一个结论：采用近红外技术分析火炸药产品是可行的。然而，在实际应用中无论模型怎么优化，与经典方法比较，精度误差大，不能实际应用，激动之余，前景依然迷茫。在接下来的两三年里，我一直丰富样品，补充数据，进一步优化模型。终于，在2011年，针对XX产品建立的近红外方法，经过大量试验验证，完全满足实际应用要求，并且形成了第一个近红外企业标准。经过六年漫长的坚持，终于取得一点可喜的进步。这点进步，对近红外技术在火炸药产品分析中的应用却是一个重要突破，为以后近红外光谱技术在火炸药中的应用奠定了基础。此后经过不断尝试，努力，坚持，完善，与多个企业合作开发了一系列火炸药产品的近红外分析技术，为行业多种重点产品的快速分析提供了典型范例。　　众所周知，近红外的优势在于生产制造过程的快速无损分析，由于火炸药行业的特殊性，其产品制造过程大多采用间歇工艺，同时生产过程工艺分析和产品质量控制采用化学分析方法，过程繁琐，时间冗长。2009年，我们正式立项进行XX材料的近红外快速分析方法研究。2010年，与某公司合作开发成套快速分析技术，应用于其工业装置的实际生产。通过这次合作，对工业生产过程分析的需求有了系统、整体设计思路 在此基础上，通过众多项目成果的积累，为系列典型材料生产中关键工序的质量分析建立了快速分析方法。　　在近红外的道路上感谢领导同事的支持和帮助。第一个是原部门主任，现火炸药一级计量站总工张皋，他高瞻远瞩，极力推动近红外在火炸药中的发展。第二个是苏鹏飞，张主任的研究生。研究方向是近红外分析，在他的努力和支持下，实现了近红外技术在火炸药产品分析的重要应用。第三个是我所科技带头人胡岚，在项目设计中为近红外开辟了广阔天地，将研究成果应用到实际。　　和大多数近红外人一样，我把陆婉珍院士和彦衍录教授的书作为葵花宝典，不知道翻过多少遍。只要有机会就参加每届近红外会议，学习近红外行业各位大咖的研究成果，从他们的科研工作中汲取营养。非常幸运遇到近红外分会的各位老师，他们学术成就高，为人谦和，热心帮助每一个同路人。特别感谢闵顺根、袁洪福、刘慧颖和褚小立老师曾亲自给予的帮助和指导，让我信心满满。在通讯快速发展的今天，有幸加入到近红外微信群里，成为一员，近红外群科技特色的资料给我充电，活力劲爆的创新使人开拓视野，让我更快速及时的掌握近红外发展新动向。作为近红外道路上的一员，我非常荣幸和骄傲。

红外显微光谱法是非破坏性、结构敏感的检测方法，目前已在基于分子结构的单细胞领域的研究中发挥重大作用，诸如蛋白构象改变、氧化还原、脂质体的产生与降解等。但是受制于红外光谱仪本身的限制，对于生物组织样品来说制样非常困难，因此极大的限制了红外光谱在生物医学方面的应用。O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光学光热红外光谱是一种快速简单的非接触式光学技术，通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩，克服了传统IR衍射的极限，空间分辨率可达500 nm。近期，美国PSC公司又推出了非接触亚微米分辨荧光红外拉曼同步测量系统mIRage-LS，将O-PTIR技术与荧光（FL）进一步有机结合，利用落射荧光快速定位 O-PTIR 测量的区域，提供了对样品荧光标记区域以及邻近未标记组织的化学结构的快速光谱分析。图 1. FL-OPTIR 显微镜基本原理和观测方法这项全新的技术对样品要求非常低，而红外光谱的空间分辨率可达亚微米级别，为红外光谱在生物医学方面的应用提供了全新的视角。比如在阿尔茨海默病 (AD) 研究方面，AD的关键病理特征是淀粉样蛋白折叠，这些 β-折叠结构具有特定的振动特征，对于红外光谱来说十分敏感，但是受制于传统红外光谱仪本身的限制，在生物组织样品上直接测量非常困难。而非接触式的FL-PTIR技术却能够很好适用于这些样品，并且已经有多个小组通过实验证明了FL-PTIR能够应用于具有特殊化学敏感性的活细胞成像研究。Craig Prater等人通过这项技术成功实现了荧光定位下的OPTIR红外观测，并且完成了对组织中单个病理结构内的 β-折叠结构进行结构分析、在脑组织的特定细胞和培养的原代神经元分析。首先，作者使用了12个月周龄的 APP/PS1 转基因小鼠的大脑切片，用淀粉样蛋白特异性发光共轭聚电解质探针mytracker R（Ebba Biotech，Solna，Sweden）进行标记，并用OPTIR进行观测β 折叠结构的分布。相比于传统红外很难定位的问题，FL-OPTIR通过宽场荧光能够快速定位淀粉样蛋白斑块。并直接在脑组织中评估其在单个斑块中的结构。通过 k 均值聚类方法对其进行分析，清楚地显示了在 1630 cm–1处具有高振幅和低振幅的两组光谱的存在，并且具有 1630 cm–1高振幅的光谱清楚地与荧光信号共定位。光谱分析表明 Amytracker 没有对酰胺 I 和 II 区域有明显的吸收，因此表明 Amytracker 可用于 OPTIR 测量的荧光引导。图 2. FL-OPTIR 对脑组织中的淀粉样斑块进行成像荧光和红外图谱和热图的展示。 在第二个实验中，作者提供了一个概念性方法验证实验，证明 FL-OPTIR 可用于研究组织中的特定细胞类型，而这对传统红外显微光谱法来说十分具有挑战性。为此作者对脑组织中与淀粉样斑块相关的小胶质细胞进行成像，以评估它们的光谱特征，从而了解小胶质细胞是否可以将 Aβ 原纤维转化为单体的问题。这个实验使用 Aβ 特异性抗体 82E1 标记的 16 μm 组织切片，并用抗体 Iba1 对小胶质细胞进行了免疫标记。通过FL-OPTIR可以定位淀粉样斑块附近的小神经胶质细胞并测量 OPTIR 光谱。通过测量，发现 82E1 阳性小胶质细胞表现出β-折叠含量升高，表明小胶质细胞与 Aβ 原纤维相关。图 3. 脑组织中淀粉样斑块周围小胶质细胞的成像。 在第三个实验中，作者研究了 FL-OPTIR 在培养的原代神经元中 Aβ结构成像的适用性。与组织研究类似，淀粉样蛋白的结构异质性使得研究神经毒性与 Aβ 结构之间的关系仍具有挑战性。因此，为了直接评估神经元中的淀粉样蛋白结构，作者使用FL-OPTIR技术基于荧光信号引导的光谱测量，发现远端比近端神经突部分（分支后）相关的 Aβ 包含更多的 Aβ-聚集体, 作者认为这些神经元隔室可能本质上更容易结合 Aβ或者能够主动运输到远端。图 4. 初级神经元中 Aβ (1–42) 的结构成像。 总结：新型成像方法FL-OPTIR 结合了荧光成像和红外光谱来描述生物组织内的结构变化。能够针对复杂系统中的特定细胞、细胞器和分子进行分析和检测，解决了生物标本中红外光谱定位困难的问题。能够直接在组织中定位和分析淀粉样蛋白和相关的小胶质细胞，这可以解决局部环境在 AD 进展中的作用，帮助识别与淀粉样斑块相关的小胶质细胞，并在亚细胞水平上直接研究小胶质细胞中的纤维结构。为复杂样品中的蛋白质和细胞进行红外光谱分析提供了新的测量方法，为红外在生物领域的应用提供更加便捷实验途径。 作为美国PSC公司在中国的独家代理，Quantum Design中国于2020年将非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage系统引入国内，助力中国科研工作者取得一个又一个重大突破： 国内经典案例分享：南京大学环境学院借助mIRage建立了一种新型的塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。该工作发表在知名期刊Nature Nanotechnology上。 中国农业大学借助mIRage成功实现对玉米粉中痕量微塑料的原位可视化表征。该工作发表在Science of the Total Environment上。为满足国内日益增长的生物红外表征需求，更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务，Quantum Design中国北京样机实验室引进了荧光引导光学光热红外显微光谱，为您提供样品测试、样机体验等机会，期待与您的合作！

NIR-Online ——帮您实现实时质量控制近红外作为一种快速，无损，简单，高效的检测方法已经应用于多个行业，特别是在食品工业中，已经成为不可或缺的质量检测手段。为了实现食品生产中的在线检测，从原料到成品进行质量控制，步琦 NIR-Online 在线近红外凭借丰富的技术和经验，制定了完整的食品行业实时质量控制方案。在食品行业生产过程中，往往出现一些对于生产不利的问题，首先接收原料入仓时，无法快速检测原料质量，原料入库慢，产生积压，其次在生产过程中，传统检测方法滞后，无法快速的给出产品指标，调节原料配比，不能保证产品的稳定，容易产生不合格产品，导致生产上的浪费。根据目前的情况，采用 NIR-Online 在线近红外技术，可以从原料入库，到生产过程，最终到成品进行实时监控，以最低的投入，实现最高的效益。（点击查看大图）结合实际的生产过程，NIR-Onlie 在线近红外在不同的工段提供相对应的解决方案，实现高效的生产控制：（点击查看大图）1在控制室中实时总览生产过程，以便及时采取纠正措施NIR-Online 在线近红外分析仪提供关于产品或中间产品的实时信息，并将这些信息传输到控制室以用于可视化和过程控制。自动实时操作可以优化安全公差余量或者减少报废或返工。2对生产线上的所有批次进行分析，避免出现错误的结果及时纠正偏差，最大限度提高生产效率和产品质量。直接在机器内部同时监测水分、蛋白质或脂肪等，从而实现高效的过程控制，确保质量并最大程度提高产量。3采用方便的 NIR 检测，并利用丰富的参数进行分析几乎任何种类的样品都可以直接扫描，不需要任何测量前的样品准备工作，例如在传送带上或管道中可直接测量，只需几秒即可完成。近红外光工艺集成简单直接，可以同时定量测定多种物理化学性质。4快速投资回报通常情况下，实验室方法不会分析整个批次，而是依赖于抽检程序，但这种方式会带来更多误差。如果没有内部实验室，还必须将样品送至第三方实验室进行检测。对此，NIR-Online 在线近红外分析仪的投资回报与第三方实验室收取的样品量以及单次分析价格直接相关。

当我们看一些刑侦类的电视剧时，检测者需要找到血迹证据时，一般会向相关区域喷洒鲁米诺并关灯。这为影视剧增添了一定的喜剧效果，但对需要在不太理想情形下找到具体血迹证据的现实检测者来说并不是良好的方案。现实中，研究人员一直在寻找检测织物上极低浓度血液的替代方法，最近他们在热成像技术中找到了答案。血液在其自身的红外光谱中不可见，但在沾有血迹的样品上喷洒水蒸气可以创建热信号，这种热成像方法可以在法医检测中替代鲁米诺的方法，成为新的检测方案。今天，就来说说化学研究员Michael Myrick博士和Stephen Morgan博士及其南卡罗来纳大学的团队研究在法医应用领域将红外热像仪用作检测和记录生物液体（如犯罪现场的血迹）证据的替代方案。传统鲁米诺存在的问题鲁米诺本身是一种粉末，在混合了双氧水后用于织物表面进行测试。如果存在血，血红蛋白中的铁会催化鲁米诺和双氧水之间的反应，将电子释放为对蓝光可见的光子。但是，鲁米诺还能与铁之外的其它物质反应，很可能导致判断错误。Myrick博士解释到，鲁米诺会与芳香胺、铜盐、漂白剂等多种物质发生反应。此外，它还有一个问题，它还可能会对DNA检测产生潜在影响：虽然它不会直接破坏DNA，但是它可能会影响某些遗传标记。血的吸水/解吸水特性类似于棉花的吸水/解吸水特性，因此即使全血印迹在棉花上也模糊不清。当向血迹上喷洒鲁米诺时可能会模糊或冲掉血迹。“如果存在纹路图案，如指纹，然后您用一种液体浸泡它，那么您可能会完全失去它，”Myrick博士说道。这样就会失去识别织物上指纹的所有机会。过度稀释血迹还会导致随后样本的DNA检测成为泡影。红外成像应用的研究过程Myrick博士和他的团队一直在寻找更好的方式：为医学检测可视化血迹和其它生物液体。Myrick对能进行观察超过数秒、可重复且不会破坏样品的检测方法尤其感兴趣。他和他的团队开始研究利用红外线反射来可视化血迹。虽然红外线反射的确奏效，但是血迹在热图像中总是模糊不清。“单纯依靠热成像并不是很好的可视化化学对照物的方式，”Myrick博士坦承道。他和他的团队正寻找提高对血液灵敏度的方式，并将蒸汽作为在红外光谱窗口中创建强吸收谱带的方法。然而，在试图改进方法的过程中，该团队偶然发现一种更好的方法。研究生Wayne O’Brien的任务是用旅行喷汽熨斗喷出的氧化氘浸透一块棉布，并测量反射率。O’Brien恰好记录了蒸汽喷到棉布上的红外视频，并有了惊人的发现。“在打开蒸汽那一刻，他向我展示的红外视频中，100倍稀释的血迹就像一只被点亮的灯泡。这惊人的现象在之前是非常难见的，刹那之间在图像中点亮，”Myrick说道。此外，与鲁米诺会立即褪色不同，他们发现水蒸气在沾有血迹的织物上的作用是持续的。Myrick称：“如果您取一块布料，并让其进入温度升高的湿润环境中，您可以无限期地看到血迹，它不会时而出现时而消失，只要您将其置于湿润环境中，就可以永远看到它。”热像仪+水蒸气，血印无所遁形Myrick的团队将他们的发现用于研究三种类型布料上的血指纹。“指纹”来自一块定制的橡皮章，这些“指纹”被弄湿且印到三块不同类型的染色织物。每块织物印上两个指纹血印，其中一个指纹印稀释10倍，另一个指纹印未稀释。然后，让血印风干24小时。当需要对血印成像时，研究人员让样本暴露在蒸汽挂烫机的去离子水蒸气中。在很长一段时间里，他们每隔三秒蒸一次布块，在每次喷蒸汽间隔中暂停记录。向样本喷水蒸气会直接产生热量，Myrick博士将这一过程比作是走出干燥的空调房来到湿热的户外。您穿的每一件衣服会立即吸收水蒸汽，温度略微上升，这种升温在红外图像中显而易见。正像增加水分产生热量一样，撤去蒸汽源会导致冷却。但是，像腈纶或涤纶这样的疏水性织物只能保持极少量水分并很快达到平衡。因此，血迹区域将比布料其它区域冷却得更慢，这样就产生温差，在红外图像中很容易识别。腈纶织物上的完整血印，左侧：蒸汽暴露于湿气期间的热图像，右侧：暴露后蒸发冷却，对比度足以辨别指纹纹脊图案。涤纶织物上的完整血印，左侧：蒸汽暴露于湿气期间的热图像，右侧：暴露后蒸发冷却。在一组记录中，他们为FLIR A6751sc SLS热像仪安装了一个50mm镜头，以便对整个血印进行成像。FLIR A6751sc提供快帧频和480ns积分速度，使研究人员能够记录快速热暂态。第二组记录使用13mm镜头，使Myrick的团队能够观测单张放大的“指纹”脊纹图案。在两种情况下，该团队通过FLIR的ReasearchIR软件操作热像仪。涤纶上的10倍稀释血印显示指纹纹脊图案和由血液凝固物芯吸作用引起的晕圈。Myrick的团队发现对棉布上的血印进行成像有些困难。这是因为水分占总重量的比率高达20%，棉布吸收的水分与血迹本身吸收的水分相当。相比之下，腈纶和涤纶等合成纤维吸水性较弱。“棉布是一种复杂的织物，充满松散的纤维，”Myrick补充道。“并且线吸水的速度不一样，单根纤维的反应极快。”全血印内的单根线与棉布其余位置形成鲜明对比因此，该团队非常成功地对棉布上的放大纹脊进行了成像。他们注意到，棉布浮丝上的全血和其它区域的全血之间存在明显对比。该对比仅在浮丝能够吸收蒸汽的30 ms期间可见。“FLIR A6751sc使我们能够进行高速测量，事实上，纤维仅会在热视频中的其中一帧发亮，”Myrick解释道。之后，大部分布料已吸收足够的水蒸气，因而消除了全血和棉布之间的热力差异。全血印仅在喷蒸汽期间模糊可见，像腈纶样本一样，有一个织纹阻止织物与血印完全接触。但是，与纬纱（水平方向）相比，经纱（垂直方向纱线）凸起，所以经纱上的血液凝固物更明显。纹脊断裂出现在腈纶布组织防止血印与织物完全接触的位置根据Myrick的研究结果，当确定织物上是否沾有血迹时，热成像技术是鲁米诺法的可行替代方案。甚至可以说，热成像是更可取的，因为辅助成像的水蒸气不会进一步稀释血迹，也不存在毁掉证据的可能性。虽然使用水蒸气会对棉布上血迹成像带来一些挑战，但是高速、高分辨率的红外热像仪可提供一种变通方案。FLIR A6751sc等科研热像仪具有记录松散棉纤维快速升温或冷却所需的帧频和积分速度，这可通过放大镜头得到加强。Myrick和他的团队将继续研究棉线上高速成像的应用，以期改善这一过程。FLIR A6750系列FLIR A6750中波红外热像仪具有短曝光时间和高速窗口帧频，使其成为记录快速热事件和快速移动目标的理想之选。这款制冷型锑化铟热像仪能定格移动对象运动并准确测量其温度，以及执行各种各样的无损测试。具有327,680（640×512）像素的红外分辨率和高灵敏度，能生成清晰的图像，非常适合用于精密仪器的检查。FLIR A6750系列热像仪能同FLIR ResearchIR Max软件无缝连接，对热像仪获取的热数据进行浏览，记录和处理。另有软件开发包(SDK)可供选择。FLIR红外热像仪具有锁定、瞬时探测和脉冲功能可执行高级检测工作如：无损测试（NDT）、应力制图能分辨小至1 mK的温差

p 　　一杯红酒，一盏甘醇，葡萄酒的品鉴既是一门艺术，也是一门科学。葡萄酒的主要成分是水和酒精，除此之外，还含糖和甘油(均为发酵的残留物)，酸类物质，包括单宁在内的多酚类物质，以及其他更少量的酯类等。葡萄酒的香气主要来自于其中的酯类，而口感则主要由其他的物质决定。比如，糖类影响其甜度，酸类影响其酸度，多酚类物质产生苦涩感，而甘油赋予了葡萄酒厚度。这些成分及其含量综合决定了葡萄酒的口感。 /p p 　　除了视觉、嗅觉和味觉的体验，科学研究如何从数据上分析葡萄酒组成?红外光谱给出了其特有的品鉴方式! /p p 　　红外光谱法，基于化合物官能团振动过程中偶极矩变化产生的特征吸收，为不同的化合物提供了特定的红外光谱特征，被形象的称作“指纹图谱”，既可定性，还可定量。譬如，酸类物质的特征官能团是羰基，红外峰在1710cm sup -1 /sup 左右 多酚类物质的特征官能团是多个共轭苯环，红外峰在1610cm sup -1 /sup 左右 糖和甘油的特征官能团是C-O，红外峰在1000cm sup -1 /sup 左右。这些谱峰的吸光度，同其含量成正相关。由此可见，葡萄酒影响口感的化合物都有红外特征，因此可使用红外光谱法分析葡萄酒组成。 /p p 　　BCEIA互动体验区，珀金埃尔默现场演绎了红外光谱分析葡萄酒组成的过程，吸引了很多业内人士围观。实验中，使用移液枪精确将2µ l的葡萄酒滴在Spectrum Two红外光谱仪的ATR附件的金刚石晶体上。约5分钟后，酒精和水挥发完毕，剩余的化合物附着在晶体表面，即可启动扫描程序，采集ATR红外光谱。图1右是某品牌赤霞珠葡萄酒的ATR红外谱图，可以明显的看到其酸类、多酚类、糖和甘油的特征。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 269px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/dea48f7b-ae05-45e4-a60c-1159d81f730b.jpg" title=" 微信图片_20191024233830.png" alt=" 微信图片_20191024233830.png" width=" 600" height=" 269" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图1. 左: PerkinElmer Spectrum Two红外光谱仪，将葡萄酒样品滴加在晶体上即可进行检测。右：某品牌赤霞珠葡萄酒的红外光谱图，显示了其酸类、多酚类、糖和甘油等物质的特征 /strong /p p 　　葡萄酒中的各类物质并不是单一的，而是由很多成分组成。譬如，柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸等是常见的酸类 白藜芦醇、花青素、槲皮素、原花青素等是常见的多酚类 葡萄糖、蔗糖、果糖等是常见的糖类 而单宁实际上也是一种酸，但具有多酚的结构。这些成分的红外特征又不相同。图2为常见糖类和甘油的红外谱图。虽然他们的主要官能团类似，但具体结构的差异还是体现了特征红外光谱。因此，可通过进一步分析，获得葡萄酒各类成分更细节的组成和含量信息。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 403px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/45d64869-0666-42b4-9942-656698927a1f.jpg" title=" 22.jpg" alt=" 22.jpg" width=" 500" height=" 403" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图2. 葡萄酒中主要糖类和甘油的红外谱图 /strong /p p 　　红外光谱法不会对葡萄酒本身的化合物产生干扰，会如实体现其真实的光谱特征。譬如果糖就可以直观的观测到其红外特征，而色谱方法分析时需要将果糖还原成葡萄糖从而无法检测到真实的糖类成分。如图3，在1000cm sup -1 /sup 左右的糖和甘油的光谱峰区间，只有坤爵桃红葡萄酒有明显的果糖特征，而其他的赤霞珠、西拉、美乐、雷司令等只有甘油的特征，完全符合这些干红葡萄酒的含糖量低的特点。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 403px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/46fe39cf-13fb-4b0f-993c-0ad153606d28.jpg" title=" 33.jpg" alt=" 33.jpg" width=" 500" height=" 403" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图3.坤爵桃红葡萄酒的红外谱图体现了其果糖成分的光谱特征，而其他干红葡萄酒则主要是甘油的光谱特征 /strong /p p 　　综上可见，红外光谱法可以体现出影响葡萄酒口感的各种化合物的种类和含量的信息，因此“红外光谱品葡萄酒”是一个切实可行的方法，其将比较主观的品酒师品酒变成谱图显示的红外品酒，更直观也更可量化。 /p p 　　在BCEIA互动展区，有不少专家和观众都对这种方法产生了浓厚的兴趣。大家纷纷反映，这种方法可以将市场上勾兑的劣质酒和假酒同真正的酿造葡萄酒区分开，而不会再良莠不分。北京大学刘锋教授仔细了解了这种方法后，也表示认同，她认为这种方法快速、客观、直接，在葡萄酒品牌保护、葡萄酒质量分级、葡萄酒工艺改进等方面都可以发挥重要作用。甚至，她还提出了可以使用大数据方法将葡萄酒的销售趋势、购买人群同葡萄酒的红外光谱建立联系，从而为企业预期生产安排、精准投放广告、迎合市场口味等方面作为重要参考。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 225px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c3c42544-b1b0-4123-aaf1-2d2e8cc611c1.jpg" title=" 4.1.jpg" alt=" 4.1.jpg" width=" 300" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/037af2b5-68e0-4de3-8d13-c20045a110f3.jpg" title=" 4.2.jpg" alt=" 4.2.jpg" width=" 300" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 225px " / /p p style=" text-align: center " 图4. 专家对“红外光谱品葡萄酒”技术很感兴趣，纷纷点赞 /p p 　 strong 　仪器评议专家： /strong /p p 　　郑国经教授 首钢北京冶金研究院 /p p 　　符斌教授 矿冶总院测试所 /p p 　　高介平教授 矿冶总院测试所 /p p 　　刘锋教授 北京大学 /p p 　　辛仁轩教授 清华大学 /p p 　　周群副教授 清华大学 /p

当我们走进水果店时，会发现同一种水果会分不同的价格售卖，而影响价格的主要原因是其品质，这时我们就会产生疑问 ➙什么样的荔枝核小而甜？什么样的西瓜皮薄瓤多脆又甜？我们今天来分享一些关于：如何用科学的方法区分不同品质的水果（当然也能区分同一类水果的不同产地与品种）随着生活质量提高和消费水平的改变，消费者对于水果品质不同的需求也就促成了水果的销售分级处理；利用非接触式水果分选检测技术，不断细分果品，以便满足不同消费市场的需求。什么是水果分选？一般来说，将其分为四类：大小、重量、外观品质（颜色、新鲜度）、内部品质 其中在内部品质分选中，主要判断的指标如下：糖度硬度酸度内部缺陷然而传统的破坏性检验方法不仅成本高，还造成资源浪费，因此光谱无损检测的方法成为一大趋势。水果分选机因其具有检测速度快、可同时检测多种内部成分等优点，近年在农产品内部品质检测方面发展迅速。其基本原理是：当用近红外光照射水果时，不同的水果内部成分对于不同波长的光学吸收和散射程度不同，而内部光谱也会随着水果内部成分质量分数的不同而发生变化。利用这一特性，即可根据近红外光谱特征分析水果中的主要成分及其质量分数。为什么是近红外光谱？近红外光谱近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团Ｘ－Ｈ（Ｘ＝Ｃ、Ｎ、Ｏ）振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。近红外光谱优劣势但是近红外经过两百多年的发展与应用开发，仪器的进步与算法的革新，仪器制造商与科学家们已经可以将越来越多的劣势规避，从而更好地发挥了近红外不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此也受到越来越多人的青睐。应用案例基于近红外光谱技术检测水果糖度（水分/黑心病【可见+近红外】）主要过程：（1）选取具有代表性的水果（2）通过漫反射或透射方式采集水果样品相关光谱数据；（3）对光谱数据预处理，消除不同因素对水果模型精度带来的误差，选择更有代表性样品的光谱数据；（4）采用国家和国际认证的化学分析方法测量水果样品成分的准确含量；（5）建立预测模型（6）未知水果样品近红外光谱的采集，然后用所建立的预测模型预测未知样品的成分含量。（7）用标准的化学分析方法测量未知水果样品成分的含量，验证所建立预测模型的准确性，然后对预测模型进行校正和优化。典型装置设计：三大功能模块：光路模块、附件模块、数据处理模块光路模块的光源对待测水果样品进行有效照射，通过光纤传递给光纤探头，再将透过水果样品的光谱信息进行收集，并通过光纤传递给数据处理模块的光谱仪。通过微处理器进行处理、计算和分析，从而完成对待测水果样品糖度的预测，在显示屏上获取结果，实现水果糖度的无损检测。由于水果的尺寸大小、果肉薄厚，糖酸度有高有低，且分布不均的情况，在光谱采集模块中有多种方式：图片来源：仪器信息网以下图为实际的光谱采集谱图案例▼▼▼脐橙原始光谱采集（可见+近红外）苹果吸收光谱（可见+近红外）香蕉的不同反射光谱（近红外）并做归一化平均草莓反射光谱（可见+近红外）正常与不同腐变程度的苹果透射光谱比较图（可见+近红外）化学计量学建模在完成光谱采集后，数据处理成为整个装置的核心步骤。再建立准确化学值与光谱信息之间的化学计量学模型。化学计量学模型的建立主要包括两个过程：校正和预测硬件：光谱采集模块① 光谱仪（近红外系列光谱仪，可见-近红外光谱仪）② 光源（海洋光学提供集成和光路设计方案，解决客户在光学部分的担忧；因集成到在线设备，我们推荐使用高度可集成化、高稳定性的光源，以适应在线设备的光路设计和长时间稳定运行。） ③ 光谱收集附件（可选配/定制/也可空间光耦合的光纤、准直镜附件，帮助客户解决系统中光传输和耦合问题。）软 件① 光谱读取软件定制/二次开发（Omnidriver/Seabreeze）② 近红外光谱建模软件（可根据需求选取不同建模软件）③ 数据传输与分选机制协议定制针对不同的水果产线和分选机制，为客户定制数据传输模块及协议方式。由于通讯方式的差异及需求差异，我们还可以为客户进行光谱仪器协议、固件等开发，实现同样光谱设备在不同应用中发挥其不同长处。理由1：触发准确性在水果分选设备产线中，光谱仪工作在外触发模式，当传输带送入一个水果到测量位置，立即触发光谱仪开始积分，积分时间100ms，因此对触发的准确性要求很高。而竞争对手的产品外触发时间不准确，如果产线使用的是高功率卤钨灯，多停留一段时间就有可能造成水果的热损伤。理由2：量产能力性机器人自动校正并保证每台设备的精准校调，确保每条产线的分选标准一致。理由3：量身定制在线系统中如果出现系统故障会影响整条产线的正常运行，我们可为客户定制系统运行自测协议，减少人为检验步骤，提高生产效率。本文来源：海洋光学关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商，应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者，如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技（iFrogTech）是海洋光学官方授权合作伙伴，提供光谱分析仪器销售、租赁、维护，以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。如需了解更多详情或探讨创新应用，可拨打400-860-5168转5895客服电话。

回顾这十年来我与近红外，用“若即若离却难以割舍”来形容仿佛最为贴切。北京市理化分析测试中心 武彦文　　博士后期间我主攻的是中红外光谱分析技术，在读文献和学术交流时，我不时接触到近红外光谱，当时并没有太在意，认为是两种不同的分析思路。恰巧当时召开第一届近红外光谱学术会议，于是就抱着开眼界的心态去了，于是就被“震住”了。那届会议给我的印象非常深刻，对于初入分子光谱领域的新兵，我没有想到陆婉珍院士等近红外人已然做出了那么大的成绩。于是乎，在后来的研究工作中，我有意识地把近红外相关内容添加到自己的研究当中，有时是将中红外和近红外两个波段的谱图综合起来分析解读，有时是把化学计量学方法运用在中红外的谱图分析中。随后我发表了运用中红外和近红外两种方法快速分析精油成分的文章(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0731708507006772)。　　尽管如此，近红外在那段工作中扮演的仍然是配角，因为我的大多数研究是定性分析，即使有定量要求我也一般考虑用中红外。此外，博士后期间的研究与实际生产结合较少，使得近红外始终没有成为我的研究主体。然而，那次参会的深刻印象，使我不自觉地开始关注近红外技术点滴发展和进步，尽管始终都是默默关注。　　进入新的工作单位后，我的研究重心有所调整，精力主要集中在分析检测与标准方法开发上。由于近红外不是标准方法，相关的检测规范尚没有建立，还不能应用在我们这样的第三方检测机构，感觉自己好像与近红外渐行渐远。然而，随着北京市科技计划课题与自然科学基金等几个项目的连续资助，近红外再一次进入我的研究视野。在我所关注的食用油分析领域，近红外的优势已经充分展现。首先是成熟的碘值定量检测方法，由近红外仪器与定量模型集成的专用仪器，已经成为各个大型油脂企业的日常必需 其次是油脂原料中多种指标的快速定量，已经让近红外光谱在油料收购环节中大展身手 此外，近红外在线监测饼粕的蛋白含量，使得其威力在生产领域受到广泛重视。对于油脂分析的其他应用领域，如脂肪酸组成、酸值测定以及油脂的鉴定与掺伪，近红外也在跃跃欲试。　　近年来，在北科院(上级单位)与理化中心领导的不断支持下，我与团队应用近红外研发出一系列的油脂分析方法，包括芝麻油、花生油和大豆原油等油脂的真伪鉴别和掺伪分析，油脂中的脂肪酸组成分析等等。然而，任何技术都有其局限性，当我们发现近红外不适用于某些分析需求时，就把目光转到其他分子光谱上。但研究思路依然延续近红外，例如利用化学计量学方法与拉曼光谱、荧光光谱甚至紫外-可见光谱结合的方法，研究油脂的氧化特性，考察油脂的提取、精炼过程，等等。目的是应用更为经济的分析技术研发出简便、快捷的检测方法。　　在应用上述几种分子光谱技术开发食用油分析方法的过程中，我们渐渐发现自己在这方面的积累和经验越来越多，于是产生了与大家分享的念头。今年，我们团队将在课题研究之余，撰写一本专著——《分子光谱与油料油脂》。在这里，我恳请在这方面有好的实际应用案例的专家、学者以及企业与我们联系，通过丰富的实例推动分子光谱在油料油脂分析领域的进一步发展。　　最后我特别想感谢几位良师诤友，是近红外将我和他(她)们联系在一起，燕泽程、刘慧颖、韩东海、袁洪福、褚小立̷̷。也许，对于一名科研工作者而言，在亲历一场革命性技术的发展过程中，除了见证和参与，更多的收获是来自前行者的支持与鼓励。　　　　2016.5.10

原想绞尽脑汁写些与众不同的词作为开场白，但在拜读了群里几位近红外技术研究与应用领域颇有建树的老师的关于“我与近红外的故事”的文章后突有感悟，近红外技术作为一项实用的检测技术，无需堆砌华丽的辞藻和曲折动人的故事情节，只需把自己的经历和感受朴实无华的娓娓道来，其独特魅力已然跃然纸上。循此思路，我也讲讲我在近红外技术领域学习、工作与应用的经历和感受。　　和很多从事近红外领域研究的老师一样，我是从读博士开始接触近红外的。所不同的是，我是因为导师有近红外方向研究的课题才读的博士，并且很幸运一开始就从导师十多年研究的基础上起步，还算比较顺利的完成了博士课题。2000年，我的导师天津大学精仪学院徐可欣教授刚从国外作为“长江学者”引进人才回到母校，需要博士硕士与其共同开始课题的研究，而我刚好硕士毕业，作为导师回国后的第一批博士生(当时课题组只有我和李庆波2名博士)进入课题组开始工作，也算近红外研究领域的“科班”出身吧。当时的研究课题是“人体无创血糖检测”。迄今为止我仍然认为这是近红外应用领域最难的课题之一，可以说对影响近红外检测技术应用的难点该课题都有涉及，如光在人体中行进的光程不确定性，占人体大部分组成的水分、蛋白、脂肪的吸收对含量相对较低的血糖的吸收的干扰，人体结构的差异和不同个体不同部位的差异都会对检测结果的准确性产生极大的影响。另外，由于不能对检测对象(人体)做任何样品前处理，解决手段受到很大限制。所涉及到的学科除了属于物理学的近红外，数学的化学计量学，还涉及到医学等其他领域，导师把这一课题作为其终生研究的主方向，也直接影响了我直到现在仍然从事与近红外应用相关的工作。徐老师在课题研究上的两个“态度”使我印象深刻并受益匪浅。一是“开放”的态度，刚回国时，徐老师在无创血糖检测研究上已经处于世界上比较前沿的水平，但在科研领域并不墨守陈规闭门造车，就像现在很多不同领域的近红外专家一样，注重跨学科的合作，取长补短，并经常邀请国内外相关领域的专家，如OCT研究的专家来学校进行学术交流，使我们及时了解国内外最新的研究成果，开拓眼界。除了每人发一本陆婉珍院士的红宝书《现代近红外光谱分析技术》作为入门的理论基础学习资料外，徐老师还把在国外带回的十几箱研究资料提供我们学习，使我们很快跨过了入门的阶段。另外，虽然以近红外作为主要的技术手段，但并不排斥其他的可能解决方案如紫外、红外、微创、拉曼等等，这也为这些技术在课题组后来的其他检测研究上的良好应用打下了基础。他也始终坚持“技术是解决问题的手段，问题的解决才是目的”。二是“实事求是”的态度，这既是天津大学的校训，也是徐老师从事科研工作一直坚持的态度，这点从其报告中会深有体会。他经常强调“失败并不可怕也并非一无所用，至少别人会从你的失败中总结经验教训，少走弯路，但为了成功去编造结果或数据是绝对不允许的”。对我们所从事的研究都要求尽可能的有实验数据支持，并且实验过程和结果要具有复制性和可再现性，这可以说切中了近红外技术应用与推广的要点。这一思想对我影响深远，现在我和客户交流时还时不时冒出“我们用数据说话”的口头禅。为此，实验室把大部分经费都用在购买先进的实验设备和实验耗材上，先后购买了PKI公司的傅立叶变换光谱仪，BRIMROSE公司的AOTF光谱仪，布鲁克公司和尼高力公司的光谱仪。对这些仪器的实际操作与理解，对于我现在从事的近红外仪器销售与推广应用工作可以说打下了最坚实的基础。为了得到实际的无创血糖近红外检测数据，我们实验室成员大部分都做过光谱采样的血糖抽血检测(连续糖代谢变化检测)的实验，可以说为科研工作真的付出过“血”的代价。我从事的课题是光子在组织中行进路线的蒙特卡罗仿真研究，除了计算机仿真外，实验室还搭建了不同光程半径的同心光纤环采样实验光谱仪，以及营养液和牛奶的激光穿透组织的模拟实验平台，以至于其他课题组的同期同学不无羡慕的说“你读个博士可真没少花老师的钱”。下图为当时的实验装置：　　2003年博士毕业后，我就进入了瑞典波通仪器公司一直工作至今。我们公司早期生产滤光片型的近红外光谱仪，在面粉检测领域占领了80%以上的市场，但在其他领域鲜有建树。进公司的当年正好赶上公司刚刚推出了一款固定光栅二极管阵列的DA7200近红外光谱仪，其最大的卖点是“开放式”检测，即光从上向下直接照射样品，不通过任何石英介质直接照到样品上。当年只卖出了4台，习惯于在面粉这一狭窄的应用领域应用的我们并不清楚我们的销售对象在哪，也不知道如何利用好这一卖点。第二年，在逐渐熟悉了我们服务的农业领域以后，我在学校时学习的基础知识和课题研究中的经验发挥了作用：对近红外的扩展应用不应仅仅拘泥于理论，而是从整体上消除影响近红外检测准确性的因素，去适应样品的原生状态和客户的需求。而DA7200“开放式”检测设计提供了一个开放的平台。为此，我们开发了适合于液体，尤其是浑浊有沉淀或分层液体的连续流动椭圆石英样品池，采用后样冲前样的方式解决样品冲洗和交叉污染的问题，一下子在油脂和发酵行业打开了市场。针对单粒谷物漫反射信号微弱，谷物颗粒形状不规则导致静态检测时漫反射光各向异性无规律的问题，我们开发了凹面镜聚焦透反射增强信号并自旋转的微量样品检测附件，这又帮助解决了近红外在育种和农业科研领域应用的一些问题，对于象酱料、肉、蚝油等难清洗的样品，我们开发了成本极其低廉的抛弃型样品杯，对于象奶粉、面粉等因内部空气影响样品密度进而影响检测准确度的样品，我们开发了弹性压紧杯。这些改进虽然技术含量不高，但解决了影响近红外检测结果的关键因素：样品形态或样品前处理因素。瑞典总部也对波通中国公司采取开放交流的态度，这些附件很多也在其他国家得到了应用。后来，DA7200的销售量逐渐上升，我们也达到了年销售过百台，现在中国市场DA存量过700台的业绩。虽然没法和布鲁克公司那300台的一单相比，但也踏踏实实的对近红外的应用与推广做出了一定的贡献。下图是国内开发的部分检测附件：　　从事近红外仪器的应用与推广工作，不得不提到我们的客户，这也是我从事这一工作的另外一大动力源。记得刚到公司不久，我接待一个私人油脂公司的老板，我觉得这是展示我知识和能力的机会，我从横向比较讲我们仪器相对于其他如光栅、傅立叶变换等光谱仪的优势，纵向讲我们公司在粮油加工领域应用的历史和经验、业绩，为保险起见还增加了近红外原理等基础知识，以及近红外检测结果和化学值的关系，系统偏差，绝对误差，仪器重复性，误差的正态分布等等相关知识，足有1个多小时，听得我们公司经理频频点头，老板一个问题也没问，我也得意的想：这下把你老板镇住了吧。这时，一脸茫然的公司老板从包里拿出了两个棉籽样品(上图仪器左脚盘子里那样)，说：“你说了半天，我几乎一句不懂，也不关心，你测测这俩样品的水分和含油，测准了我就买，测不准就拉倒”。我只好硬着头皮忐忑的开始安装曲线，检测样品，老板也拿着一张纸条不停的瞄着屏幕，应该是在对比检测结果。至今我也不知道检测结果到底准确度如何，只是老板随后的一句话让我如释重负：“我们谈谈合同细节和价格吧”。这件事后我感触良多，对于我们的服务对象，任何理论和分光原理都不是他们关心的，或者说不是最关心的，能够直接反映仪器应用效果的“稳不稳(重复性)，准不准(准确性)”才是最重要的，如果没有后者，前面我1个多小时的介绍基本清零。最终用户能够购买，另外一个因素是我刚刚得到了一个棉籽用户的数据库和曲线，至少仪器可以直观的显示检测结果，这对很多基础的应用用户是最有说服力的。由此后我们公司制定了政策：鼓励用户收集并提供数据库，而我们也把整合后通用的数据库终身免费提供给用户使用，这也很大程度上促进了近红外的应用与推广。所以我认为近红外未来的发展一定是数据库的“共享”，也就是“我为人人，人人为我”的理念。我再举另外一个例子，约10年前我去一个黑龙江油脂用户那回访，当时厂子的董事长指着院子里的帕萨特对我说：“我原计划要换车的，现在我的奥迪A6变成了DA7200，你们可要让我用好呀”。我顿感压力很大。今年开培训班时，该董事长特别让他们厂的化验室主任对我们公司表示感谢：“近些年国产大豆油脂行业受进口大豆的冲击，我们周边的几个厂都倒闭了，我们及时转型代中储粮做玉米收购，同时改为加工生产米糠油，在此过程中近红外分析仪一直发挥着重要的关键作用，给我们带来了不知几个奥迪A6的收益。”我也很受感动，在培训班上以此为案例说明近红外模型共享给大家带来的方便和直接收益，客户都很认可。从事近红外应用工作带来的酸甜苦辣不胜枚举，但解决实际问题后得到客户肯定带来的喜悦完全抵消了过程的辛劳，相信很多近红外同仁都有同感。　　谈近红外的基础理论知识难免有班门弄斧之嫌，在此我只结合自己实际经历谈个人对近红外应用的几点感受。　　1、很多近红外的检测问题并不是分光方法和光谱仪自身的问题，同一个外壳可以装入光栅、AOTF、傅立叶变换等不同的分光系统，不同品牌的近红外仪器也可以使用同一厂家的光谱仪。单纯追求高信噪比和分辨率并不会解决本质的问题，因为检测对象和周边环境或者安装点位置(对于在线)产生的影响远远大于仪器自身的误差或热噪声，往往进样方式是否合理就已经决定了一个应用的成败。　　2、近红外的普及应用是近红外发展的源动力，近红外未来大量的使用还是在生产或贸易环节，只有把科研的成果与实际需求相结合，解决现在生产环节的问题并产生经济效益，近红外技术的发展道路才会越走越宽广。　　3、在线近红外分析仪和便携式近红外分析仪应该是未来发展的趋势。如我们有用户购买了一台实验室近红外分析仪，却购买了8台在线分析仪，其需求比例决定了在线仪器会有更大的发展空间。再如我们公司的IM8800便携式近红外谷物分析仪，因其检测结果准确，操作方便，在谷物贸易应用中很有市场，很长一段时间用户需要按交钱顺序排期等货，现在用户都直接称呼8800为“快速蛋白机”，以至于其他厂家推出类似功能仪器时直接介绍为“蛋白机”。如果在线仪器能进一步提高性价比，便携仪器能提高仪器的稳定性和准确性，前景会更光明。　　4、近红外分析技术的发展离不开化学计量学的发展，化学计量学如果解决了实验室来源不同的同类样品的数据库合并建模问题，无论使用线性还是非线性方法，并且该方法具有普适性，将对近红外数据库的真正共享起到决定性作用。　　再次感谢我的导师，近红外光谱协会的各位专家对我近红外应用工作的支持，也感谢那些与我们共同开发，数据共享的用户们！