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近红外条纹相机

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  • ZOLIX发布TIMART系列通用型条纹相机新品
    TIMART系列通用型条纹相机让条纹相机走进大众实验室,助力科研人员实现超快梦想! 条纹相机是一种同时具备高时间分辨(皮秒)与高空间分辨(微米)的瞬态光学过程测量仪器,既可直接用来测量超短光脉冲辐射的强度-时间-空间关联波形,也可以作为高时间分辨的图像记录设备和其它仪器,如显微镜、光谱仪等,构成联合诊断系统,实现超快空间-强度-时间分辨或能谱-强度-时间分辨的关联参数测量,是超快光化学、光物理、荧光过程、超短激光技术等领域研究的关键工具。TIMART系列条纹相机 是中国科学院西安光学精密机械研究所面向普通科研市场全新研制成功的通用型条纹相机。该系列条纹相机采用先进的同步扫描条纹变像管,集成了数字化同步扫描模块和单次触发扫描模块,首次实现程控切换单次扫描和同步扫描功能,极大的降低了用户使用难度,拓宽了相机使用范围。配合卓立汉光的光谱测试系统,可实现200nm到850nm光谱范围高灵敏时域光谱测量。同步扫描模式最高可实现300MHz同步测量,单次扫描模式可实现1kHz重复触发,使得条纹相机真正实现了通用化,走进普通实验室! 主要特点: l 紫外至近红外光谱响应,2ps时间分辨;条纹管多种光阴极可选,覆盖UV-VIS-NIR 宽光谱范围,最高2ps 的时间分辨率以及50lp/mm 空间分辨率l 主流核心部件,品质保障条纹管模块,增强器模块及相机耦合读出模块均选用主流厂家成熟产品,实现优异性能的同时,保障了量产稳定性和一致性l 兼容两种工作模式:高性能同步扫描/单次低频扫描模块集于一身同步扫描模块与单次低频扫描模块程控切换,可实现单次发光现象到高重频(300MHz)发光现象高灵敏度、高时间分辨获取,提升了系统通用性l 优化系统配置,提供超高灵敏度可以提供双级联MCP增强器作为信号增强,提供103-105信号增益以改善弱信号探测灵敏度;采用科研级大面阵制冷型相机作为读出单元,16 bits 输出, 10000:1 动态范围;光纤面板耦合读出方式,相比镜头耦合读出系统提升超过20倍的耦合效率!l 专业软件控制界面一体化相机控制界面,可订制化集成ccd、光谱仪一体化控制,流程清晰,操作简单;专业条纹图像采集、增强显示与数据处理软件,帮助实现数据深度挖掘;l 本地化专业技术支持服务,免除后顾之忧无需苦等出口许可,超短交货期!专业售后支持,本地技术团队快速响应!可预约免费样机、样品测试!l 与光谱仪连用,提供完整时域光谱测试解决方案 条纹相机与光谱仪配合使用,可实现光谱、光强与时间信息同时测量,完整方案可快速实现从ps到s量级宽范围时间分辨光谱测试!条纹相机选型参数列表:系列号ST10 T40T40-HDR推荐型号ST10-1LST10-2LST10-1FST10-2FT40-1FT40-1F-HDR条纹管阴极有效狭缝长度8 mm8 mm35 mm30 mm光学狭缝长度12 mm12 mm35 mm35 mm光学狭缝宽度0~3 mm 手动可调10 um调节精度0~3 mm 手动可调10 um调节精度0~3 mm 手动可调20 um调节精度0~3 mm 手动可调20 um调节精度阴极类型S20(200-850 nm),BB(200-900 nm),S25(350-900 nm)荧光屏P20,P43(P46,P47更多可选)同步扫描(S)频率40-300MHZNANA 触发(T)频率单次或 10 kHz单次或 1 kHz单次或 1 kHz条纹管时间分辨率(典型值)=2 ps(400 fs最小)50 ps(10 ps最小)10 ps条纹管空间分辨率(典型值)50 lp/mm50 lp/mm20 lp/mm扫描时间轴范围0.5 ns-1/6 fs @同步扫描-三挡可选1ns-1ms@触发扫描 三挡可选1 ns-1ms@触发扫描 六挡可选1ns-1ms@触发扫描 六挡可选像增强器 -1: 25mm单MCP; -2: 25mm双MCP40mm单MCP40mm单MCP像增强器增益(P20)-1: ≤1.00E+04 -2: ≤3.00E+05≤1.00E+04≤1.00E+04读出相机耦合方式镜头耦合1:1 光纤面板1:1 光纤面板1:1 光纤面板阵面2048*20482048*20484096*40964096*4096像素6.5um*6.5um11um*11um9um*9um9um*9um探测面尺寸13.3*13.3mm22.5*22.5mm36.8*36.8mm36.8*36.8mm像素阱深=30000e-=70000e-60000e-60000e-动态范围30000:130000:115000:115000:1制冷方式风冷或水冷水冷水冷最低制冷温度0度@风冷,-10度@水冷 -20度 -20度帧速50fps18fps3fps 16bit3fps 16bit通讯方式USB3.0USB3.0+以太网灵敏度效率一般高 高高典型特点同步扫描+触发扫描高时间分辨较低耦合效率高性价比同步扫描+触发扫描高时间分辨高耦合效率高灵敏度高性价比超长狭缝高灵敏度触发扫描超长狭缝大动态范围高灵敏度触发扫描电磁屏蔽设计 通用型XSC系列条纹相机选型指南: S---高重频同步扫描 T---单次、低重频扫描 F---光纤面板耦合读出 L---镜头耦合读出 10,20,40---条纹管狭缝长度尺寸 -1/-2----单级或双级联MCP像增强 -HDR---高动态范围 光谱仪建议选型参数列表:光谱仪型号Omni-λ2002iOmni-λ3008iOmni-λ5008iOmni-λ7508i光谱仪焦距200mm320mm500mm750mm相对孔径F/3.5F/4.2F/6.5F/9.7光谱分辨率(1200l/mm)0.3nm0.1nm0.08nm0.05nm波长准确度+/-0.2nm+/-0.2nm+/-0.15nm+/-0.1nm倒线色散(1200l/mm)3.6nm/mm2.3nm/mm1.7nm/mm1.1nm/mm光栅尺寸50*50mm68*68mm68*68mm68*68mm光栅台双光栅三光栅三光栅三光栅与条纹相机耦合中继光路耦合光谱仪入口选项光纤及光纤接口,标准荧光样品室,镜头收集耦合等 典型应用实例:1: 金属丝电爆炸试验(不同气氛压力下) (西安交通大学1)2: 有机小分子ASE 寿命测试(华南理工大学DOI: 10.1002/adom.201900701,Adv. Optical Mater.)3:激光电离空气等离子体全光谱测量 4:荧光寿命测试—某钙钛矿PL时间分辨光谱测试 5: Cs4PbBr6 以及 CsPbBr3 钙钛矿材料的超快荧光组分寿命测试(2019年10月9日的 Physical Chemistry Letters,兰州大学 ) 主要应用方向: l 超快化学发光l 超快物理发光l 超快放电过程l 超快闪烁体发光l 时间分辨荧光光谱,荧光寿命,l 半导体材料时间分辨PL谱l 钙钛矿材料时间分辨PL谱l 瞬态吸收谱,时间分辨拉曼光谱测量l 光通讯,量子器件的响应测量l 自由电子激光,超短激光技术l 各种等离子体发光 l 汤姆逊散射,激光雷达l 。。。。。。创新点:" --集成了数字化同步扫描模块和单次触发扫描模块于一体,国际首次实现程控切换单次扫描和同步扫描功能,降低了用户使用难度,拓宽了相机使用范围,增强通用性; --采用制冷型光纤面板耦合相机读出,提升了耦合效率。"TIMART系列通用型条纹相机
  • 我国高性能条纹相机研制成功打破垄断 可用于核反应观测
    centerimg style="width: 450px height: 600px " title="" alt="" src="http://09.imgmini.eastday.com/mobile/20180522/20180522164559_eff1a22b439951d4dd665467a1f75818_1.jpeg" height="600" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//centerp  今天,由中科院西安光机所承担的国家重大科研装备项目“高性能条纹相机的研制”顺利通过验收,标志着我国具有自主知识产权的高性能条纹相机达到实用化水平。这一成果打破了国际在这一领域的垄断,对前沿科学研究以及国家重大工程建设具有重要意义。/pcenterimg style="width: 450px height: 338px " title="" alt="" src="http://09.imgmini.eastday.com/mobile/20180522/20180522164559_eff1a22b439951d4dd665467a1f75818_2.jpeg" height="338" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//centerp  条纹相机是具备超高时间与高空间分辨的唯一高端科学测量与诊断仪器,在激光聚变等超快现象研究中发挥着重要作用。经过多年研究,研究团队成功解决了条纹相机制备过程中存在的各种工艺问题和工程实施难题,取得了多项创新性成果,实现了时间分辨率、动态范围和同步频率三个关键技术指标的显著提升。/pcenterimg style="width: 450px height: 338px " title="" alt="" src="http://09.imgmini.eastday.com/mobile/20180522/20180522164559_eff1a22b439951d4dd665467a1f75818_3.jpeg" height="338" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//centerp   在国家重大科研装备项目的支持下,中科院西安光机所建成了国内唯一的集设计、生产、检测为一体的条纹相机研发基地,目前已成功研制出八种类型的条纹相机,对能源、材料、光生物、光物理、激光技术、高能物理等领域均具有重要的意义,为国家大科学工程、基础前沿和国防安全提供了核心技术保障。/pp 专家组认为,项目组完成了飞秒条纹相机、同步扫描条纹相机和大动态范围条纹相机的研制工作,所有技术指标均达到实施方案规定的考核指标要求,三类条纹相机均已达到实用化,其整体性能达到国际先进水平。项目还建成了设计与仿真平台、电真空器件制备平台、超快电子学技术平台、综合测试与分析评估平台,形成了模块化、小批量条纹相机的研制生产能力,并培养了一支高水平的条纹相机专业化研发团队,专家组同意项目通过验收。 br//pp  2012年1月起,中科院西安光机所启动了“高性能条纹相机的研制”项目,历时多年终于研制成功。验收专家组组长、中国工程院院士刘文清表示,核物理、核聚变等很多超快现象的观测记录,都需要这种高端设备。西安光机所研制的条纹相机,打破了国际上在这种高端检测装备上对我们国家的垄断。从目前条纹相机的整体性能来说,达到了国际先进水平,在电子调控、成像速度等方面达到了国际领先水平。/pp  对于“显微”技术人们并不陌生,这是观测微观世界的空间放大技术,可以“延长”人眼的空间分辨能力,而超高速成像,则是观测瞬态事件的时间放大技术,可以“延长”人眼的时间分辨能力。条纹相机正是实现这一微观和超快过程探测的必要手段,也是唯一同时具备超高时间分辨与高空间分辨的高端科学测量与诊断仪器,更是惯性约束聚变等国家战略高技术研究中不可或缺的诊断仪器。/pp 据了解,条纹相机是同时具备超高时间分辨(皮秒–飞秒级)与高空间分辨(微米级)的唯一高端科学测量与诊断仪器,涉及的仪器和技术已接近物理极限,代表了当前光电诊断技术的最高水平,是实现微观和超快过程探测的必要手段。目前已成功研制出八种类型的条纹相机,满足了不同应用背景和一些特殊应用环境的测量需求。/pp  不过高性能条纹相机项目负责人、中科院西安光机所所长赵卫表示,条纹相机的研制涉及光学、光电子、超快电子学、微电子学、精密机械和计算机等多门学科,研制起点高、难度大,目前国内只有少量单位具备初步的研发能力 而作为十分敏感的尖端技术,条纹相机的国际学术研究成果及器件设备的共享性很低,国外相关的技术对我国实行严格的封锁,对条纹相机也实行严格的出口管制。/p
  • 条纹相机校准用-黑体校准积分球光源
    在开发用于测量光源色温 (CCT) 的相机系统时,对其进行正确的校准以提供准确的读数是非常重要的。通常使用已知温度的标准黑体光源来完成校准。 一家研究机构需要一个可以模拟 5000K 和 2856K 曲线的黑体光源来校准他们正在开发的条纹相机。 客户要求该系统尺寸足够小,可通过 340 mm的开口孔安装到用于其测试配置的腔室中。 图1 条纹相机(源于网络图片)Labsphere(蓝菲光学)为客户提供了一个准确、安全、易于使用且可以轻松集成到他们的测试环境中的黑体光源。系统中的 8 英寸的积分球有一个 2 英寸的开口,并配备了几个高级组件,使其能够满足客户的规格要求:图2 Labsphere(蓝菲光学)提供的黑体校准积分球光源图3 标准化测量辐亮度和5015K黑体曲线两个卤素灯,可在开口处提供高达 40,000 cd/m2 的光通量;开口端的色彩平衡 Omega 滤光片可调整 CCT 并将光谱输出完美匹配黑体曲线;硅探测器组件:用于测量可见光光谱通量的;以及光谱仪:用于测量两次测试之间的波长分布;-两个探测器的滤光片组件,包括一个快门滑片、附加色彩平衡 Omega 滤光片和一个用于第三个滤光片的滑片特定应用的安装底板,设计用于安装在腔室中,以及 3 米长的电缆,使电源机架和计算机能放在外面使用;制冷风扇,以防止意外灼伤和设备损坏。特点图4 面均匀性-97.5%具有 97.5% 的面均匀性,每次测试都能保证准确的结果;设计灵活,客户可使用一个系统在多种温度下校准相机;光谱输出与客户要求的黑体曲线完美匹配,提供与标准黑体光源相同的精度;使用 Labsphere (蓝菲光学)的 HELIOSense 软件可以轻松对每个组件进行微调控制以及实时数据收集和可视化;Labsphere(蓝菲光学) 保持与客户密切沟通,使客户能够获得专为他们的测试环境设计和构建的系统;提供的探测器可确保灯准确校准,并且提供可靠地测试数据。
  • 祝贺中科院西安光机所高性能条纹相机研制成功,国内代理商卓立汉光今日起售!
    2018年5月22日,由中科院西安光机所承担的国家重大科研装备项目“高性能条纹相机的研制”顺利通过验收,标志着我国具有自主知识产权的高性能条纹相机达到实用化水平。这一成果打破了国际在这一领域的垄断,对前沿科学研究以及国家重大工程建设具有重要意义。 中科院西安光机所展示研制成功的部分高性能条纹相机卓立汉光为中国制造而自豪,如果想要进一步了解黑科技,请联系西安光机所条纹相机官方销售合作渠道:北京卓立汉光仪器有限公司。条纹相机作用:对于“显微”技术人们并不陌生,这是观测微观世界的空间放大技术,可以“延长”人眼的空间分辨能力,而超高速成像,则是观测瞬态事件的时间放大技术,可以“延长”人眼的时间分辨能力。条纹相机正是实现这一微观和超快过程探测的必要手段,也是唯一同时具备超高时间分辨与高空间分辨的高端科学测量与诊断仪器,更是惯性约束激光聚变国家战略高技术研究中不可或缺的诊断仪器。 条纹相机的研发背景: 高性能条纹相机项目负责人、中科院西安光机所所长赵卫表示,条纹相机的研制涉及光学、光电子、超快电子学、微电子学、精密机械和计算机等多门学科,研制起点高、难度大,目前国内只有少量单位具备初步的研发能力。 作为十分敏感的尖端技术,条纹相机的国际学术研究成果及器件设备的共享性很低,国外相关的技术对我国实行严格的封锁,对条纹相机也实行严格的出口管制。2012年1月起,中科院西安光机所启动高性能条纹相机的研制,在国家重大科研装备项目的支持下,中科院西安光机所建成了国内唯一的集设计、生产、检测为一体的条纹相机研发基地,目前已成功研制出八种类型的条纹相机,对能源、材料、光生物、光物理、激光技术、高能物理等领域均具有重要的意义,为国家大科学工程、基础前沿和国防安全提供了核心技术保障。 研发成功的深远意义: 验收专家组由中科院合肥物质科学研究院刘文清院士担任组长,专家组给出的验收意见提到,该项目所有技术指标均达到实施方案规定的考核指标要求。核物理、核聚变等很多超快现象的观测记录,都需要这种高端设备。西安光机所研制的条纹相机,打破了国际上在这种高端检测装备上对我们国家的垄断。从目前条纹相机的整体性能来说,达到了国际先进水平,在电子调控、成像速度等方面达到了国际领先水平。赵卫说,这对我国精密测量仪器水平的提高以及打破国际封锁、替代进口、实现超快诊断相关技术与仪器的自主研制生产、满足国家重大工程、国家战略高技术及前沿科学领域的需求具有极其重要的战略性推动作用,解决了我国条纹相机这一高端科学仪器受制于人的窘境。
  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
  • 上海技物所可见短波红外高光谱相机在轨应用情况良好
    近日,生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一,可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽,能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息,是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果测试结果表明,AHSI获取的图像清晰,光谱和辐射定量准确,空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比,其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面,以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面,均具备突出的在轨应用能力,为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像,图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测目前,AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测,使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力,有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。
  • qCMOS vs EMCCD,科研相机迎来“光子定量”新纪元!
    帧速、分辨率、信噪比毋庸置疑,这是科研相机最重要的几项性能,它的发展主线,也始终紧紧围绕着“如何获得更快帧速、更高分辨率以及更优秀的信噪比”来展开。另一方面,光信号究竟有多强?各个像素上究竟收集到了多少光子?相机测得究竟准不准?诸如此类的“定量”需求,也是科研相机应用中一直会被问到的。 5月20日,滨松全球同步发布的ORCA-Quest qCMOS相机,在以上两个问题中都交出了一份突破性的答卷。接下来,工程师将会“掰开了揉碎了”,为大家详解新型定量qCMOS相机的各个“知识点”。鱼与熊掌可以兼得:高帧速、高分辨率以及高信噪比 早期的CCD相机中,像素数目越多(分辨率越高)、帧速越快,相机电路每秒钟需要读出的像素就越多,也就越不容易准确。换句话说,相机的读出速度越快,噪声就越高,继而影响到图像的信噪比和图像质量。针对这个问题,业界给出了两条解决的路子: (1)EMCCD与电子倍增技术当光子在芯片上转换为光电子之后,EMCCD利用电场将这些光电子加速,轰击材料产生更多电子,实现了信号的增益。由于电子倍增过程在数据读出之前,所以信号放大了但读出噪声维持原样——以此大幅提升了图像信噪比。(2)CMOS与极低的读出噪声 sCMOS(包括接下来我们要说的新发布的qCMOS)相机,则走了另外一条技术路线。sCMOS/qCMOS相机直接压制读出噪声——相比之前的CCD相机,sCMOS/qCMOS的读出速度大幅上涨,但读出噪声因为设计工艺的改进却反而下降了。这也是sCMOS在过去十年大行其道的根本原因。 站在2021年的时间关口上,当比较以上两个技术路线的产品,我们发现,CMOS技术路线中的滨松新型ORCA-Quest qCMOS相机,在参数上已经完全超过了EMCCD相机。 按照像素读出计算,ORCA-Quest的读出速度已经高出了EMCCD 1-2个数量级;而在信噪比上,即使在1个光子/像素的信号强度下,qCMOS的表现也已优于EMCCD。量变到质变:低读出噪声与光子定量得到今天这样碾压式的参数,源自于在CMOS势呈井喷的十年间,滨松一直关注更低的读出噪声。从最初Flash 4.0系列sCMOS相机1.4个电子的读出噪声,到Fusion系列sCMOS相机0.7个电子的读出噪声,直至ORCA-Quest qCMOS相机最低0.27个电子。 而当ORCA-Quest相机的读出噪声下降到0.27个电子时,量变终于产生了质变——实现了“光子定量”。 相机成像中,信号中的光子在像素中转化为电子被收集——称之为光电子。光子定量就是通过精确定量光电子的方式得到每个像素所收集到的光子数目。 在光子转换为光电子之后,光电子会在相机芯片中转化为电压/模拟信号。虽然会有一个转换系数存在(例如0.16mV/电子),但是由于读出噪声的原因,当一个像素中有3个光电子时,读出的电压并不一定就是 3e x 0.16mV/e = 0.48mV,而是一个0.48mV左右的一个不确定的电压数值,可能是0.43mV,也可能是0.62mV。 粗略地说,读出噪声越大,这个不确定性就越大。这就意味着,如果读出噪声比较大,当相机芯片中读出0.48mV的时候,对应像素中的光电子可能是3个,也可能是2个,4个,甚至1个,5个。 但如果读出噪声足够小,就不会出现上述情况——当读出0.48mV的时候,我们就能确定对应像素上是3个光电子,而非其他。通过概率理论计算,当RMS读出噪声(Readout noise rms)为0.3e时,这个准确度达到90%以上。 滨松ORCA-Quest qCMOS相机的最低读出噪声为0.27e rms,所以我们在相机中加入了上述“光子定量”(Photon number resolving)功能。用户可以直接读出每个像素中精确的光电子数目,从而获得像素所收集的光子数目。领跑背照的高分辨率:独特的“沟槽结构”芯片技术相机像素中,电子被硅等半导体材料转换为光电子之后,会被相应的电路收集;这些电路结构会阻挡光信号。为了消除这部分信号损失,背照技术中将这些电路结构放到了芯片的背后(如下图)。在理想的情况下,每个像素中的光电子会被本像素的电路通过电场进行收集,但在背照芯片中,由于结构毕竟有一定的厚度,收集光电子的电场可能并不容易将本像素对应的光电子全部收集——一部分光电子会扩散到相邻像素中,造成相机分辨率的下降。这也是为什么一般而言,前照式相机的分辨率会优于对应参数的背照式相机。在滨松ORCA-Quest qCMOS相机中,芯片采用了独特的“沟槽结构”(Trench structure),阻挡了相应的光电子扩散,配合4.6μm的像素大小,940W像素,极大提升了相机的分辨率。此外,EMCCD在近红外成像中存在干涉条纹的问题,而ORCA-Quest qCMOS相机通过特殊的背照芯片结构设计,也解决了这个问题,进一步保障了成像质量。我们对ORCA-Quest qCMOS相机的出现非常兴奋,并将之视为科研级相机“光子定量”纪元的开启。而未来我们也将继续前行,带来更多技术的革新。 滨松相机,从未停止追求巅峰的脚步。
  • 火星探测中的近红外光谱矿物表征
    北京时间2月19日凌晨4时55分,在“天问一号”进入火星轨道一周后,“毅力”号(Perseverance)火星车不经变轨直接突入火星大气层,并成功着陆。本轮火星探测季也进入了新的阶段。毅力号火星车毅力号的着陆地点是位于北纬18度的耶泽罗陨击坑(Jezero crater)。有证据表明曾经有河流流入耶泽罗陨击坑,形成了一个早已干涸的三角洲。而毅力号在此处着陆,一项重要目标便是识别和收集该地区的沉积岩和土壤样本,探寻可能存在的火星生命迹象,同时测试人类在火星生存的技术。火星表面矿物分布提供了火星起源、地质及环境演化线索,火星表面卤水种类及分布提供了火星气候/水文演变信息。此外,毅力号还将通过对表面岩石、土壤物理化学特征的分析,帮助人类理解火星地质以及大气环境。Raman(拉曼)与NIR(近红外)光谱技术是从分子层面识别火星表面及次表面物质成分、丰度及分布特征的重要手段,是多国火星车的必备科学设备。位于毅力号火星车桅杆单元的SurperCam(超级相机)搭载了Raman和NIR光谱仪对火星进行巡视探测,将Raman与NIR数据融合进行联合矿物表征分析,并开展火星表面卤水及其它与水相关物质的分析具有重要科学意义。对地外行星探测来说, 近红外光谱技术具有几乎无需样品制备、信号易获取、探测矿物种类丰富、对H2O/OH探测响应灵敏等特点。马尔文帕纳科(Malvern Panalytical)旗下ASD TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪以其宽广的光谱范围(350-2500nm)、超高光能动态范围、高光谱分辨率及重现性及体积小巧坚固结实等特性被选择使用于为人类重返月球、探測火星准备的多项重要研究中,以提高人类勘探行星资源的能力。其中之一是由NASA赞助的研究项目,地理发现操作策略测试(GeoHeuristic Operational Strategies Test-GHOST),选择了由马尔文帕纳科赞助和提供的涵盖VIS-NIR-SWIR波段的ASD TerraSpec HALO,以提高火星车样品收集的速度、效率和科学回报。该项目使用光谱仪模拟火星科学实验室(MSL)的ChemCam和2020火星车的SuperCam.SurperCam(超级相机)于毅力号火星车位置示意图分子在红外光谱内的吸收产生于分子振动或转动的状态变化或分子振动或转动状态在不同的能级间跃迁。能量跃迁包括基频跃迁(对应分子振动状态在相邻振动能级之间的跃迁)、倍频跃迁(对应于分子振动状态在相隔一个或几个振动能级之间的跃迁)和合频跃迁(对应于分子两种振动状态的能级同时发生跃迁)。由于近红外光谱谱峰较宽,实际样品中各种成分的吸收峰重叠严重,需要用化学计量学方法对近红外光谱进行化学成分的定量分析。蒙脱石/黑色,伊利石/亮蓝色,白云母/深蓝色的可见-近红外光谱曲线SuperCam超级相机桅杆单元内部(装配前)TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪是勘探地质市场上最便携的近红外(NIR)仪器,它是手持一体式全量程的仪器。扣动一下扳机,这款创新性的仪器可以即时在仪器上获得矿物分析结果。这些近乎实时显示的结果极大地加快了勘探的工作力度,提高了效率,有助于进行分析和决策,最终为采矿经营者节省了宝贵的时间和金钱。TerraSpec HALO还被广泛地应用于例如考古和采矿行业中,包括陶瓷、陶器的成份分析,艺术品的鉴定和修复,矿藏的勘探,开采和加工等等。TerraSpec HALO矿物分析近红外光谱仪TerraSpec HALO光谱库内置超过150种矿物质的700种以上的光谱,来源于大学、个人采集、国际研究所、以及美国地质勘探局(USGS)的矿物质目录,并可由客户自定义添加光谱库,以进行矿物质的快速识别,且具有GPS和语音备忘录功能。TerraSpec HALO采用专利的矿物质匹配算法,通过将未知物质光谱与内置矿物质谱库匹配,计算匹配矿物后,将其从未知物质光谱中被扣除。使用扣除后的未知物质光谱,继续匹配,最多可以生成7种相关矿物成份的识别。将获取光谱导入计算机Halo Manager软件中可分析多达9种矿物成份。随机自带矿物质评级显示于屏幕右侧,描述矿物结晶程度或构成性质,允许地质学家了解地质或地热的情况,以指引潜在的矿物。参考文档:1. https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/supercam/2. https://finance.sina.com.cn/tech/2021-02-19/doc-ikftssap6896673.shtml3. http://www.globenewswire.com/news-release/2019/07/16/1883283/0/en/Renowned-Researchers-Leverage-Malvern-Panalytical-s-ASD-TerraSpec-Halo-Mineral-Identifier-to-Advance-Investigation-of-Life-on-Mars.html4. https://www.materials-talks.com/blog/2019/07/10/asd-terraspec-halo-used-in-space-based-research/5. 徐伟杰 火星表面模拟矿物和卤水的光谱鉴别研究[D] 山东大学 2018年
  • 高光谱观测卫星可见短波红外高光谱相机在轨应用情况良好
    2023年4月4日,生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。   AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一,可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽,能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息,是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。   测试结果表明,AHSI获取的图像清晰,光谱和辐射定量准确,空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比,其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面,以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面,均具备突出的在轨应用能力,为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。   目前,AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测,使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力,有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像,图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测
  • 2023年日本近红外年会:农业与食品方向研究是主流
    每年一度的第39届日本近红外论坛于2023年11月14日-16日在东京大学弥生讲堂一楼大厅举行。同时也是时隔四年的线下会议。三天的会议中,论文发表分为口头发表和墙报发表。第一天是基础讲座,在会议第二天口头发表会上,首先进行了JCNIRS Award的授予仪式,然后是获奖者演讲、主旨演讲和一般口头发表。论坛内容分为化学计量学、农业与食品、工业应用和仪器开发四个部分。共有18位发表了口头报告,有30篇墙报,其中一人取消张贴。论文题目详见附件。在会议第三天举办了NIR Advance Award 颁奖仪式,其后是获奖者演讲。在整个会议期间,三位专家进行特邀报告,13个赞助企业进行简短介绍以及赞助商的仪器展示。不论是口头发表还是墙报张贴,农业与食品方向研究仍是主流,其他涉及的领域较广,但论文数量有限。附件1:口头发表论文题目清单K-01 JCNIRS Award 获奖报告 My NIR Life and Education in Asia (Bruker Optics GmbH & Co.KG) Sirinnapa Mui SaranwongK-02 主旨演讲 Hyperspectral Imaging for Detection of Foreign Materials from Fresh-Cut Vegetables (College of Agriculture and Life Science, Chungnam National University) Byoung-Kwan Cho一、化学计量学O-01 根据红外光谱法和多元变量分析的材料再利用PET纤维的判别I-03 特邀演讲:通过数理模型的直接逆向分析和潜在变量化提高模型的预测精度二、农业与食品I-04 特邀演讲:近红外偏振计测和机器学习的食品中异物检查和包装不良的自动检测O-02 近红外光谱法显示的北海道大米品质在地区间、年度间、品种间的差异O-03 使用近红外光谱法辨别杉树的雄性性别O-04 Three-dimensional modeling of moisture transport in wood by means of near-infrared hyperspectral imaging and X-ray O-05 利用NIR和LC-MS/MS的生物脂质分析O-06 Rapid evaluation of quality change during aging period of brewed rice vinegar (Kurozu) by NIR Spectroscopy I-05 NIR Advance Award获奖演讲:开发用于药品制造过程监控的近红外光谱分析技术三、工业应用O-07 Detection and Quantification of Hydrophobic Pollutants Dieldrin and Pyrene in Aqueous Solutions Using Aquaphotomics O-08 使用傅立叶近红外高光谱成像系统的纸张测量O-09 多波长近红外计算机光刻成像的多层立体复合材料检测物完全非破坏性的结构恢复和材料识别O-10 近红外光谱化学发泡注塑工艺中的直排组分监测O-11 吸附在氧化钨氧化锆催化剂表面酸性位点上的NH3, NH4+的分析四、仪器开发I-06 特邀演讲:开发利用光谱学的茶叶品质成分非破坏性状评价技术O-12 在消化道内镜下获取近红外高光谱成像的光纤瞄准镜的开发 O-13 通过水光子学分析比较海洋深层水的深度O-14 利用近红外光谱法开发甘蔗制糖结晶工程的快速糖度测定法O-15 利用镧系携带沸石的近红外探针法的开发O-16 降低光谱仪台间差的新尝试—使用原型机的概念验证O-17 Detection of Early Bruising in Apple based on NIR-HSI and Three-dimensional ScanningO-18 基于光谱强度标准差的高光谱图像的区域分割法评估附件2:墙报论文题目清单P-01 近红外光谱法对木雕像进行非破坏树种判别——利用主成分分析分析无监督数据P-02 漫透射便携式近红外设备快速测定淀粉悬浮液中微量蛋白含量P-03 Nondestructive assessment of broccoli freshness using Vis-NIR spectroscopyP-04 近红外相机的蛋清液体辨别P-05 取消张贴P-06 单像素成像法对食品内混入异物的非破坏检测P-07 基于可视和近红外光散射响应的豆腐凝固特性评估P-08 近红外光谱法判断选果机输送中的洋葱球的姿势P-09 使用超光谱相机预测芒果轴腐病发病天数P-10 近红外光谱法对啤酒的评估P-11 基于NMR-NIR的甘蔗榨汁中蔗糖含量检测模型的基础性研究P-12 利用可见、近红外光谱法推算洋梨成熟度的可能性讨论P-13 利用可视、近红外吸收光谱对圣女果叶片中硝酸离子浓度的非破坏估计:频谱处理方法的研究P-14 Analysis of sugarcane juice obtained by different extraction methods using Near-infrare spectroscopyP-15 根据官能试验分类的苹果PLS判别分析及判别等级与糖度、酸度的关系P-16 使用添加铬日耳曼酸类透明结晶玻璃荧光体的宽带近红外LED的开发P-17 使用点光源近红外透过图像检测的树脂材料内部异物深度推算P-18 通过光源波形控制的水分量监测P-19 光谱对聚乳酸的劣化特性进行评估P-20 近红外光谱法判断羽毛的鸟种P-21 用红外光谱法判断四种传统植物纤维P-22 近红外光谱分析不同细孔径的A型沸石的吸水状态P-23 近红外光谱测量积雪物理信息(2)P-24 开发可视化生物深层组织的近红外高光谱硬性内窥镜设备P-25 粘附性人类培养细胞近红外光谱测定法的开发P-26 开发针对噪声近红外光谱的自动峰值检测方法P-27 利用NIR-HSI相机开发毛发诊断方法P-28 基于红外光谱法和机器学习的和纸识别研究P-29 通过近红外高光谱成像筛选出可降解塑料P-30 Combination of hyperspectral imaging and multivariate analysis for detecting water holding capacity of sausage with modified casing with different concentrations of orange extracts(文章来源:中国农业大学 韩东海教授)
  • 【我与近红外的故事】陈星旦:我们与近红外光谱仪打了几十年交道
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/08f40a91-c813-4e8b-9c84-d50fdccd4a36.jpg" title="陈星旦院士.jpg"//pp style="text-align: center "strong陈星旦院士/strong/pp  长春光机所建所之初(1952年),就确定了光谱仪的研究方向。至1958年完成中型和大型摄谱仪研制后,王大珩先生提出光谱仪器自动化,要我去北京请教自动化所杨嘉墀先生。杨先生建议研制自动记录红外分光光度计。在此项目的牵引下,光机所开辟了一些新的技术领域。1963年红外光谱仪通过鉴定,1964年获国家科委、计委、经委联合颁发的工业新产品一等奖。此后,长春光机所相继开展了多类光谱仪器的研制。/pp  1980年代初,成立光谱仪器研究室。当时,近红外分析技术引起国内许多行业的重视,大量购进国外仪器。注意到这种情况,研究室开始招收研究生。在中国农科院吴秀琴女士的协助指导下,最早由研究生设计研制的实验装置,分析烟草的糖、油菜籽的油及小麦的蛋白质,相关系数分别达到0.91,0.88,0.86。/pp  1989年,商业部按“七五”国家科技攻关课题“近红外谷物品质分析仪研制”的要求,和我们签订研制两台仪器的协议,1991年在长春验收,用48份小麦粉,56份面粉,30份油菜籽预测,标准差均小于0.2%。/pp  1990年代期间,由四川省成都粮食储藏研究所出面组织,我们合作承担完成了“八五”国家科技攻关课题“饲料生产近红外快速分析检测技术的研究”及“十五”国家科技攻关计划课题“粮食品质快速检测技术和仪器的研究与开发”。研制的仪器,得到粮食及饲料部门的认可。/pp  本世纪初的十多年,我们先后招收了十多位博士生及博士后,他们对茶叶、燃煤、人参、红枣及土壤等某些参数进行了近红外光谱分析并研制了相关仪器,都取得了较为满意的成果。也开展了近红外无创伤血液成分检测等前沿性科研工作。/pp  总之,几十年来,我们承担过多项国家及地方的近红外项目。这些项目的本意是要制造产品在社会应用,但最后都是研制一两台通过鉴定就结题了。为什么会这样呢?主要是相关部门没有持续支持的计划,课题组成员结题后就各奔东西了。也许当时的领导们不知道,从研制一两台样机到做成产品,是要付出创造性劳动的。另外,也曾有一些企业家和我们商谈过合作。一开始,他们认识到近红外的市场潜力很大,愿意出资 但一知道投资不能短期内收回并赚钱,就退却了。/pp  2004年,我应聘去广州暨南大学工作(双聘),在那里建立了近红外光谱实验室,培养了近十名硕士、博士生。2013年,与广州市签订院士工作站协议。2014年注册成立以近红外光谱仪器为主要方向的公司,聘用了几位具有博士学位的科技骨干,开启了近红外光谱仪器研产结合的发展之路。2016年这个公司生产的仪器已经销售到多家饲料厂。在广东省的提倡和支持下,公司还成立了新型研发机构,进一步保障产品研发,支持近红外光谱仪在产业化道路上开疆拓土。看来,我们和近红外光谱仪器打的几十年交道,要开花结果了。/pp  科研如同艺术创造,科研成果就是一种作品,比如一幅画、一件雕塑、一篇文章或一首诗歌。科研成果得到社会应用,也能获得自我欣赏或满足,这是我搞科研的兴趣所在。回顾我从事科研六十多年,经历了几起几落,在其它领域也有一些成果获得了认可。近红外应该是我科研事业的最后一部作品。我最大的心愿就是让国产近红外仪器遍地开花,走向国际。近年国内形势利好,国产仪器上升趋势已成。近红外同仁应抓住机遇,迎头赶上,加速核心元器件的自主化进程,谱写出国产仪器的新篇章。/ppbr//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "strong陈星旦 长春光机所/strong/p
  • 睿光科技发布NirVivo系列 近红外二区活体荧光成像系统新品
    非凡的成像性能评价小动物活体荧光成像系统的关键要素——所选用相机的性能水平。NirVivo系列采用深度制冷科学相机产品,CCD制冷温度(-90℃)和InGaAs制冷温度(-80℃),基于这样的硬件配置,系统具备了高灵敏度的生物发光及荧光成像性能,同时能够满足微区成像和血管动态成像。全面而先进的荧光成像解决方案高透光率滤光片为了实现高品质的荧光成像系统,NirVivo配置了丰富且优质的荧光滤光片,光谱覆盖包括从VIS至NIR I区,NIR IIa区至NIR IIb区的全部区域,并且所有滤光片均采用硬涂层技术,在保证高透光率(95%以上)的同时具备长寿命耐损伤品质。系统内部构造及组成成像暗箱● 高避光性成像箱体● 高度整合的荧光成像组件● 用于维持动物正常体温的加热载物台● 用于控制载物台升级、滤光片轮切换的电动马达● 内置的气体麻醉接口● 电磁门锁● 可滑动脚轮CCD相机● 高量子效率背照式、科学一级CCD探测器● 像素尺寸13.5um,分辨率2048x2048● 高动态范围16 bit数字转换器● 帕尔贴型制冷,制冷温度-90℃,保证极低的暗电流● 曝光时间可达60分钟InGaAs相机 ● 高量子效率InGaAs探测器 ● 像素尺寸15um,分辨率640x512 ● 高动态范围16 bit数字转换器 ● 帕尔贴型制冷,制冷温度-80℃,保证极低的暗电流● 曝光时间可达5分钟半导体激光器 ● 808nm, 980nm和1064nm可选 ● 激光输出功率15W(可定制其它功率) ● 支持高重频调制工作参考型号系统型号NirVivo-LiteNirVivo-ProNirVivo-MIX成像光谱范围900-1700nm900-1700nm400-1700nm芯片类型InGaAs, TE1制冷InGaAs, TE4制冷CCD和InGaAs,TE4制冷芯片工作温度15℃-80℃-90℃ CCD芯片-80℃ InGaAs芯片芯片尺寸9.6mm x 7.7mm9.6mm x 7.7mm27.7mm x 27.7mm像素数量640 x 512640 x 5122048 x 2048640 x 512量子效率70% @1000-1600nm70% @1000-1600nm85%@500-700nm70% @1000-1600nm像素尺寸15um x 15um15um x 15um13.5um x 13.5um CCD15um x 15um InGaAs镜头1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x读出噪声(RMS)30e- 30e-2.3e- CCD芯片30e- InGaAs芯片暗电流60Ke-/p/s@15℃100e-/p/s@-80℃0.0001e-/p/s@-90℃100e-/p/s@-80℃激发滤光片数量449发射滤光片数量449加热恒温载物台有有有气体麻醉接口有有有计算机及软件有有有成像暗箱内部尺寸45 x 50 x 65cm载物台温度 20 - 40℃电源要求100-240 VAC, 50-60 Hz工作温度 0 - 50℃创新点:采用-80℃深度制冷的红外探测器,独特的光路设计,可以选择三种不同的激光波长进行测量,双相机设计,兼容了从可见光,近红外一区到近红外二区的全谱段小动物荧光成像应用的需求,属于业内领先的设计及系统。NirVivo系列 近红外二区活体荧光成像系统
  • 近红外光谱技术发展现状评述(下)
    p  在庆祝《 Spectroscopy》创刊30周年之际,该刊邀请多位a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong近红外光谱/strong/span/a技术领域的专家评论该技术的发展现状,并对未来的发展趋势做出预测。/pp  尽管近红外光谱不属于特别灵敏的分析技术,但由于该技术具有不需要样品预处理的特点,其非常适合于过程监测、材料科学和医疗等领域的应用。该刊邀请了多位本领域的专家就近红外光谱技术新进展、近红外使用者面临的挑战、应用领域以及该技术的未来发展趋势进行评论。/pp  a style="COLOR: rgb(192,0,0) TEXT-DECORATION: underline" title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20150911/172248.shtml?" target="_blank"strongspan style="COLOR: rgb(192,0,0)"近红外光谱技术发展现状评述(上)/span/strong/a/pp  strong应用领域/strongbr//pp  前面我们已经提到了很多近红外光谱的应用领域,下面将进一步介绍当前的一些重要应用以及一些新兴的应用领域。/pp  Dardenne说:“近红外光谱始于上世纪60年代Karl Norris在农业领域的工作,我相信,农业依旧是该技术的主要应用领域,尤其是动物饲用价值的测定。” Igne同意这一观点,认为农业包括农作物、动物、林业和土壤是近红外最重要的应用领域。/pp  三位专家都同意制药工业是当前另一个重要的应用领域。“在制药领域,制药企业和监管者已经从连续生产解决方案中获得了巨大的效益。”McGeorge说,“这一生产方式的改变要求对连续生产过程进行验证,以保证生产过程处于稳定状态并生产出合格的产品。”McGeorge进一步指出,如果没有像近红外光谱这样的无损测量技术用于每一个生产单元来确保药物配方的一致性,这种生产方式的转变不会得到快速实施。/pp  但是,Igne对近红外在制药工业中的应用略持悲观态度。“与已建立的传统方法相比,监管限制了近红外光谱技术的使用。”他说,“随着监管负担的减轻,近红外将会更容易地用于生产过程的常规控制中,类似于温度和压力传感器。”/pp  McGeorge认为,最大的挑战是正在尽力设计的全球监管体系下的光谱解决方案,因为每个国家和地区都有自己的要求。“目前,这些需求尚不明确,每位应用者都需要与各自的卫生主管部门进行反复又艰难的协商。”他说:“这些应用的监管路线图尚不清晰。”但是,McGeorge还是看到了已经取得的进展。他说:“情况正在发生改变,EMA发布了在制药工业应用近红外光谱的最终指南,FDA制定的指南草案正在审查中。”而且,ASTM E55委员会正在积极制订用于药厂多个环节的光谱在线和旁线分析的标准方法。McGeorge说:“通过这些努力,与早期的实施者相比,近红外的实施蓝图将会变得更加清晰和容易。”/pp  专家们认为生物医学是近红外光谱重要的新兴应用领域。 “近红外光谱用于生物医学分析的大部分理论(吸收信号与散射信号的分离)工作已经完成,有望可以用来提高监测肿瘤和控制血糖的能力。”Igne说,“近红外光谱仪可以用在病人床边,对患者来说是重大的福音。” Dardenne指出近红外光谱用于生物医学,必需进行缜密的验证工作,一个小的错误将会带来严重的后果。/pp  Igne说,在传统的近红外应用领域,取样和光谱采集方式的改进使得该技术更高效,并在拓展新的应用对象。他认为,尽管在近红外光谱技术基础认知方面已经进入成熟期,但依旧存在挑战。Igne说:“如何确保从过程分析界面获取高品质光谱以及如何从样品中采集到最相关的信息,仍然是近红外光谱技术所面临的困难。”/pp  strong近红外在生物制药中的作用/strong/pp  近期制药企业迅速转向蛋白质产品,这为近红外光谱提供了一个新的应用领域。/pp  “对生物制药企业,将近红外光谱用于过程分析,在上游监测细胞的生长,在纯化过程表征蛋白质,这可带来很大的效益。”Igne说,“许多研究团队和企业已经投入了大量时间和资金,将近红外光谱技术应用于生物反应器的监控,并取得了成功。”/pp  “发酵对于近红外来讲是一个棘手的应用”Dardenne提醒说,“近红外检测的是NH键而不是大分子上NH的构型。”他补充说,近红外光谱可用来测定一种确定的蛋白质或氨基酸,近红外结果必须与真实值进行比较,不能表达为绝对值,而是要表达为相对于总氮含量的数值。/pp  Igne和McGeorge指出,近红外用于生物制药领域的根本问题是水的存在。McGeorge说:“水在近红外光谱区吸收很强且谱带宽,在发酵过程中,水会降低近红外光谱提供有效信息的能力。”/pp  strong近红外光谱联用技术/strong/pp  分析化学中,联用技术通常是指将几种独立的分析技术组合到一起的检测方法,例如气相色谱-质谱联用或液相色谱-红外联用等。下面是专家们对近红外联用技术的观点。/pp  “我们课题组已将将近红外和中红外光谱数据进行了融合,也把草料的近红外光谱与粪便的近红外光谱组合以更好地预测消化率。”Dardenne说,“我们期望着NIR–Raman便携式联用仪器,甚至NIR–Raman–XRF便携式联用仪器。”/pp  Igne认为近红外成像的出现就是这类技术的实例。他说:“尽管传统的遥感技术已经应用,但是随着无人机的发展,低成本的近红外化学成像数据将会越来越多地用于农业和自然资源管理领域。”他补充说,近红外化学成像也可用于食品工业(例如禽类和新鲜水果)和制药工业的连续生产单元,实时监测产品的品质。/pp strong 未来的发展/strong/pp  专家们对近红外光谱及其仪器的未来发展意见不一,但成本问题却是共同关注的。/pp  “我期望低成本微型近红外光谱系统能得到广泛应用,这些系统通过无线方式与互联网连接,能够像当前生产过程中pH值探针或压力传感器一样以常规方式得到应用。”McGeorge说,“近期基于LVF的超小型光谱仪的商品化,就是一个证明实例。随着这类仪器的不断应用,其局限性就会不断暴露,在此基础上再进行改进完善,从而进一步应用于更苛刻要求的场合。”他认为随着这类仪器成本的降低,近红外光谱仪会在主流商店得到应用,甚至有可能集成到手机上。/pp  Dardenne提到了高光谱成像系统成本降低来带影响,“就仪器而言,高光谱相机的价格将下降,使其可应用于更多领域。” Dardenne预测,高光谱成像系统将会像经典仪器一样得到实际应用,但是它能够检测到更低含量水平的污染物 同时,高光谱成像系统将会与无人机集于一体。Dardenne 说:“我们将会看到携带高光谱成像系统的无人机,用于提升精准农业水平,更有效地使用化肥和农药。”/pp  Igne认为,近红外光谱仪器应用于工业现场,除了成本问题,还要将仪器的分辨率、信噪比与仪器的稳定性和耐用性综合起来考虑。他认为仪器公司将会沿着两条路发展,“原有仪器公司将会继续提升现有仪器系统的性能,而新仪器公司将会致力于设计针对特定应用的专用型仪器,不像研发实验室所用的仪器包罗各式各样的功能,这些专用仪器的功能专一。”他说:“这将显著降低仪器的成本,促进近红外技术在工业中的应用,因为成本和维护一直是制约该技术推广应用的主要障碍。”/pp  Igne预计会研发出更多的多技术联用仪器,以将数据融合并能更全面地获取样品的信息。(全文完)/ppbr//p
  • 2021红外/近红外光谱新品盘点:做适合应用场景的分析仪器
    随着应用需求的拓展,红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标,越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上,从细节处着手,着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计,申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台,其中红外光谱仪8台(含附件),近红外光谱仪4台。另外,还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟,但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化,红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手,提升仪器的性能和使用体验。2021年度,荧飒光学仪器(上海)有限公司推出多台红外光谱新品,包括,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计,光源和检测器自动切换,增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1,具备升级更高分辨率的能力;双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品,可兼容不同反射角测量附件,可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应;移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电,可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能,可实现混合物的快速搜索,并可更换各类测量附件,一键式卡扣锁紧,适合不同应用场景;傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T,采用双样品腔双通道设计,相互独立且等效使用,并可同时实现2种大型红外附件的测试,可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应,实现最快60K扫描速度。此外,天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新,产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计,更优异的干涉仪和探测器防潮设计,大幅降低更换干燥剂的频率,有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法,红外光谱已经得到了广泛的应用,特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题,而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段,建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法,特别FTIR红外光谱测定快速,指纹特征性强,是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理,对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化,它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析,通过对其准确分析进行评价,可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据,为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步,红外附件也在不断发展,从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如,天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品,测量平台位于仓外,大尺寸样品可直接置于样品台上,完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限;Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术,是一款可抛弃型ATR样品盘,其采用可回收聚丙烯制成,专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片,即插即用,用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法,近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷,让近红外光谱仪走入了更多的应用领域,得到越来越多不同类型用户的认可,而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度,福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3,产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova,可预约定时开机,定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况,并在预期寿命结束前500小时给出提醒,而且光源连接使用全新设计,无需任何工具即可徒手更换,更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪,其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计,改善光谱仪的响应,实现更低的检测极限。同时,由于灵敏度的提升,积分时间缩短,从而降低了检测时间,在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势;Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件,坚固耐用,可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中,并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝,来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”,针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题,而且可以提高通用仪器的利用率,并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展,成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看,在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面,谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示,增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持,同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等,叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外,产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式,提高扫描效率的同时,提升了检测区域的准确性;北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪,这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪,其采用PLS偏最小二乘法,高分辨率分析模式(1cm-1的分辨率),开放气体组分化学计量方法模型构建功能,适用于对各种排放气体进行现场在线分析,包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放,也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测;此外,常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面,深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型,采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉,该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据,样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据,并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型;此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025,山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100,分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。
  • 【我与近红外的故事】杨季冬:初识近红外 神奇峰叠嶂
    p strong 1、初识神奇/strong/pp  在读博时的主攻方向聚焦在分子光谱分析同时测定多组分的研究工作上,主要手段是荧光(FL)与共振瑞利散射光谱(RRS)分析技术。我曾做了很多同系物、相似物、同分异构体的同时测定的工作,以及后来专攻手性对映体不经分离而同时测定的研究。读博时我师从刘绍璞先生,研习RRS分析方法。这项有意思的工作非常满足我的好奇心,因为在日常生活中我们所看到的灿烂朝阳、绚丽晚霞、蓝天白云、湛蓝大海等等都可以用瑞利散射(RS)去分析解释。可是在荧光分析仪上,共振瑞利散射(RRS)一直是令人讨厌的杂散光,直到上世纪九十年代初,美国人Pasternack才把它用作为定量分析手段,随后刘绍璞先生又发展了二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)等共振非线性散射(RNLS)分析技术,把RRS分析方法的研究推向了极致。为此我对分子光谱分析的研究保持了极大的兴趣,并激发集聚起我潜在的巨大能量。而在把RRS用于多组分同时测定的长期研究工作中,我一直很困惑的是RRS的灵敏度虽很高,但并不很快捷,且利用单一的RRS分析技术乏陈特异性和选择性。/pp  当我在查阅参考文献拓展其他分子光谱分析同时测定的工作之时,偶看到近红外光谱分析的参考文献,其中也有袁洪福、韩东海、梁逸曾、邵学广、吴海龙等老师的大作,更有国内近红外光谱研究的大师、令人钦佩的陆婉珍院士和严衍禄教授的经典著作。神奇的近红外光谱使我眼前一亮,它本身就是一种多种组分同时测定的快检方法。于是我订购了大量的近红外光谱分析的书籍,开始了废寢忘食的恶补近红外光谱基础知识。机缘巧合我就这样结识了近红外工作且深陷不能自拔。/pp  近红外光谱是神奇的,有人说近红外光谱就好似一锅粥,在我看来,它好似婉约飘逸的彩虹,风姿绰约述陈着它本身的曼妙和神奇。形同诗人观瀑布,疑是银河落九天。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f833d39d-e4ad-4f79-9b54-585a0719b2a6.jpg" title="图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库.jpg"//pp style="text-align: center "strong图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库/strong/pp  因为在近红外波段内若干X-H键的倍频与合频的共舞构成近红外光谱尤如远处的崇山峻岭,神奇峰叠嶂,美仑美奂。近红外光谱分析非同于常规的特征分析方法我们虽然找不到一个特征峰来入手作分析,也难怪这是人类最早发现的一段可见光外的光波段(1800年),却一直莫可奈何,无助于分析。现在有了化学计量学帮忙把近红外光谱的美与数学建模的妙,有机关联起来,于是演变成了一个让人无限推测暇想近乎完美的二次分析。/pp  正因为它是大量样本的多指标统计建模,从大数据中抽取有效信息,所以它不需要再作选择性实验,直接可得出定性定量的结果 正因为它是大量校正集样本的近红外光谱与经典方法测量的标准值相关联建模,所以它的分析精度直接依赖于经典方法,所以它不需要再作针对性的偏差分析 也正因为它是大量样本的多组分的可区分指标的统计建模,可以从相互重叠的信息中提取差异信息,所以它能够按模型进行混合物中多组分定性定量分析,也可以进行区分真伪或优劣的聚类分析鉴定。/pp  近红外光谱分析有独特的分析过程,由于是大量样本的统计建模后,须经内部校正和外部检测,得到精干的数学模型,能够做出快速、简便、准确、无损、清洁的分析,同时由于它的精干建模可搭载光纤的轻便,最适宜承载互联网加进行远程在线分析。/pp  正是近红外的这些不含糊的优势吸引了我,或许可以开辟一条多组分同时测定的便捷之路,于是我安排研究生和我一起着手近红外光谱分析的研究工作。后来我就开始招收近红外光谱分析方向的研究生,开始了饶有兴趣的新知识的学习研发和拓展,每一个假期带领我的研究生参加近红外光谱培训,于是我的团队开启了在近红外领域里的长途跋涉。终于在2008年我带领学生参加了全国近红外光谱第二届年会,学生杨琼带着我们的第一篇论文《近红外光谱法同时测定废水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)》与会交流,获得了梁逸曾等老师的好评,得到优秀墙报奖鼓励,并得到了陆婉珍院士的赞赏。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c239b545-2968-4877-ab1b-3c5a3e0c938e.jpg" title="10.jpg"//pp  这以后我们每届都参加国内的近红外光谱大会,也出席了在泰国、南非、法国和韩国等国际近红外光谱大会,在学术届广泛交流我们的研究成果。/pp  strong2、拓展关联/strong/pp  记得师从刘绍璞老师读博前,曾有同门师姐报道过两篇近红外光谱的研究论文,经查阅文献那实际是在近红外波段内的分光光度法测定白酒的纯度以及物理参数,尚未涉及近红外建模解决问题的实质进展的方法。而我所关注的是用近红外光谱建模的方法建立多组分体系同时快速检测的方法,在我看来这是近红外光谱分析技术应用的特点,建模分析解决问题也是近红外光谱分析过程的特色和优势,也是我的兴趣所在。当然在短波长的近红外光谱中也是能找到分析特征峰的,这说明在短波近红外波段内是可以发展分光光度法分析,近年来报道近红外成像分析如雨后春笋、朝霞璀璨,也说明近红外光谱分析方法尚有广阔的拓展空间。/pp  我们也注意到同样是散射分析方法,拉曼光谱(RS)与红外光谱(IR)有内在关联,RS与IR存在互补关系 而共振瑞利散射(RRS)与荧光(FL)确有内在关联,与荧光相互作用,存在能量转移和补偿。而在生物大分子参与作用的体系中,多有本源荧光,则多发生在近红外波段内,尤其是上转换荧光神奇地在红外、近红外、可见与紫外多个波段内的受激与发光的特异转换,这似乎在荧光或散射与近红外之间有一定的内涵关系,值得我们去探索,这样或许会更好地利用近红外光谱的分析作用和功能。/pp  目前,在我们的工作中,荧光散射与近红外的做法上是迥然不同的,但在我看来,它们彼此是内涵相通的。受神奇峰叠嶂的近红外光谱分析技术的鼓舞,我一直在寻求两者之间融合。为此这使我愿意乐此不疲的探窥其中的奥秘和精华。于是我将每一届研究生都分为两组两个方向,而在多组分体系的同时测定的方法推进演变中,致力寻求高灵敏度与特效选择性的结合,或许在近红外波段内建塑荧光、散射方法的运用是一个不错的选择 同样在生物大分子参与作用的体系中,多有近红外波段内的本源荧光,或许我们在这特定的波段范围内找到特效的区分方式,来仿生解决同时测定中较难的手性识别问题。因而我在申报第三项自然科学基金资助上表述了“探索在近红外波段内利用荧光、散射方法仿生检测生命体中的手性环境”的设想。事实上这几年要感谢国家自然科学基金委连续资助我们在这方面的探索工作。/pp strong 3、明确方向/strong/pp  实际上我们于2004年在长江师范学院建立起近红外光谱分析实验室,在市地两级政府和中央与地方共建项目资助下已逐步培育建设市级重点实验室。一直致力于近红外光谱、荧光、散射和化学发光等分子光谱分析,以及化学计量学方面的研究工作。经过多年的努力攀登,并与太极集团和涪陵乌江榨菜集团合作,形成高校与企业结合的产学研一条龙研究体系,组建一支研究服务地方充满活力的可持续发展的研究团队,这得到重庆市科委、市教委的大力支持,在2010年获批重庆市高校创新团队。团队在近红外光谱检测技术发展及应用的长期探索中,结合三峡库区和乌江流域资源丰富的地方特点,形成以下三个具有地域特色的研究方向:/pp  (1)以近红外光谱分析技术同时测定水环境中的多种监控指标/pp  利用近红外光谱技术具备多组分多指标同时检测、测定速度快、测试重现性好等优点开发水环境中多种监控指标的同时测定的研究。我们试验以近红外光谱分析技术结合多种分析手段开发了垃圾处理声渗滤液中多种组分如金属离子和有机多苯酚、酸类的快速监测。尤以近红外光谱分析技术建立同时测定垃圾渗滤液中的COD和BOD指标,经《理化检验.化学分册》、《JWARP》报道后得到国内外广泛的转录引用。这项工作在2010年得到重庆市政府科技进步三等奖的表彰。/pp  (2)以近红外光谱分析技术同时测定中成药中的多种活性成分/pp  在重庆市科委攻关项目的资助下,利用近红外光谱分析技术对各种天然药用植物进行品质和产地鉴定,以及对中成药的活性成分发展了快速检测。根据近红外光谱分析技术的特点,建立天然药用植物和中成药的多种活性成分与近红外光谱数据之间的数学关联模型,从而建立起其中多种组分的定性鉴别和定量测定的新方法。至今为止,我们已经建立了近红外光谱快速分析检测藿香正气液、黄芪精口服液、通天口服液等九种中成药口服液以及药丸、片剂的活性成分,对本地区盛产的黄莲、虎杖等二十多种地方天然药用植物进行品质和产地鉴定,同时开发集成了天然药用植物的近红外光谱谱图数据库。为进一步实现中药现代化的质量监控研究奠定了基础,并对中药化学动力学和药理学的研究提供科学依据。/pp  (3)以近红外光谱分析技术同时测定榨菜品质的多种成分/pp  创新团队协同太极集团、涪陵榨菜集团,利用近红外光谱分析技术对地方农副产品如涪陵榨菜和山地烤烟品质进行分析测定,通过实验采集榨菜和烤烟品质指标的近红外光谱图数据,建立榨菜品质指标与近红外光谱数据之间的关联模型,建立对榨菜中多种指标的定性鉴别和定量测定的新方法,并开发近红外光谱分析测定榨菜品质的简便快速、在线及无损检测的实用技术。对享有中国榨菜之乡涪陵的榨菜做了深入的研究,利用近红外光谱技术评价涪陵榨菜品质、同时测定了涪陵榨菜中果胶和总糖的含量、快速鉴别涪陵榨菜品牌的研究。/pp  strong4、工作成就/strong/pp  自团队被批准为重庆市高校创新团队以来,以《近红外光谱分析检测技术及其应用研究》的平台建设工作取得较大成果。主持完成了重庆市科委攻关项目《快速无损在线检测中成药活性成分的研究》(CSTC, 2010AC5170)和重庆市教委攻关项目《近红外光谱快速在线检测榨菜品质的研究》(KJ101303),以及在研其它省部级项目和地方合作项目十余项。近年来在国内外发表近红外领域专业论文三十余篇,曾在泰国(2009年14届国际近红外学会)和南非(2011年15届国际近红外光谱学会)两次国际学术会上交流论文。/pp  令人欣慰的是,我们在融合荧光、散射与近红外光谱分析技术推进多组分体系同时测定的研究中取得长足的进展,受近红外光谱“神奇峰叠嶂”的启发,我们自主研发了“同原射线计量分析法”,并申报发明专利《谱峰完全重叠的双组分混合物同时测定的光谱分析方法》,解决了教科书中谱峰完全重叠的双组分混合物不能同时测定的岐见,也使我们在“不经分离而同时测定手性对映体”的研究有重大突破。之后我们又相继申报了《近红外光谱法同时测定废水中的COD和BOD指标》、《近红外光谱法测定农副食品中的无机盐》、《一种增氧缓释肥的制备和应用》、《一种利用污水处理产生的淤泥生产肥料的方法》等十一项发明专利,现已获授权八项 自2009年以来曾三次获重庆市、区两级政府科技进步奖项 培养近红外方向的硕士生6名,博士生2名,这些学生毕业后都继续从事近红外研究工作。与此同时,与国内外同行广泛交流,2009年在泰国参与14届国际近红外光谱学会,2013年赴法国、2015年赴韩国参与两次国际学术会,并交流论文 国内每两年一届的近红外光谱学会都有大会交流文章,所带研究生的报展均获优秀奖。与此同时,创新团队也在发展壮大,近年来晋升高级职称多人。使团队切实形成了充满活力而具备可持续发展的研究队伍。/pp strong 5、研究展望/strong/pp  目前,创新团队将继续发展对三峡库区生态的各种环境指标、区域天然植物的药用成分和地方农副产品质地检测的研究工作,并致力于更深入的与太极集团、涪陵乌江榨菜集团合作,力争尽快把近红外在线检测推广应用到制药和农副产品加工的生产线上。同时拓展近红外光谱的研究工作:①加强基础研究,攻克近红外光谱分析理论上的局限。如近红外光谱与分子结构的关联,近红外光谱与其它光谱的联系,近红外光谱技术与其它分析技术的联用。这些研究工作的突破都有可能推进近红外光谱分析技术更加完美和更为广泛的应用。②加强应用推广,促进近红外光谱分析的实际应用。结合我们已在环境监测分析、中成药活性成分分析和榨菜品质分析上做了大量的前期研究工作。我们期待把近红外光谱分析的实用技术真正推广到实际生产线上,要解决建立一些实际分析模式,利用近红外光谱分析的优势,切实解决实际应用上的难题。③加强自主创新,开发和改进近红外光谱分析的硬软件。要加快推广近红外光谱分析应用,要发展普适的近红外光谱仪器和便携式分析仪器,以及对某些专门特殊的仪器的改进 建立适宜筛选各种算法的建模软件,建立普适的分析模型 研究改进适应各种分析对象的光谱采集手段。④近红外用于生命和生物科学的选择性分析,这是我的第三个自然科学基金的出发点。为探索生命体系中自然的手性匹配、手性降解和手性转化的选择性行为,及其自发的手性拆分和自聚集的手性复制的自然规律,以启迪人们对生命体系天然手性识别的新思维,这将破解手性均一化机制对生命进化的重要作用。为此本项目利用近红外波段内的吸收、荧光和散射光谱分析及其成像技术对生命体中的手性环境进行测量及其相关检测研究,建立近红外光谱检测生物大分子手性及其手性识别的新方法。前期研究已表明,近红外光谱分析技术适宜生物活性分析,结合多种光谱分析拓展技术手段的优势,可作为探究生命体中手性环境的特效工具,检测生命体中的手性环境及其机制效能,或将有利于人类进一步窥见生命的奥秘,揭示手性起源,也有助于开启手性分析应用的广阔前景。/pp  回顾与展望,结识近红外,人生平添翼。驾驭新技术,学研任翱翔。感谢近红外领域里的前辈和同仁,有你们结伴同行真好!/pp style="text-align: right "  杨季冬 重庆三峡学院环境与化学工程学院/pp style="text-align: right "二〇一七年三月三日 于重庆三峡学院 芳香居 成稿/ppbr//p
  • 近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第一轮)
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2022)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第一轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,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。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2022)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2022年4月22日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2022年4月22日,会议时长0.5天论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程待定 论坛召集及主持人:中国农业大学闵顺耕教授论坛赞助:欢迎从事近红外光谱仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI2022为促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的有效交流,促进中国科学仪器行业健康快速发展,“2022第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2022)”拟定于2022年4月20-22日(4月20日注册报到)在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2022以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn(注明单位、姓名、手机)咨询报名。历届会议回顾ACCSI2021:https://www.instrument.com.cn/accsi/2021/ ACCSI2020:https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/ ACCSI2019:https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/
  • 三大近红外光谱学会领军人 共话未来发展趋势——访国际、亚洲、中国近红外光谱学会负责人
    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
  • 从“沉睡”中醒来的近红外光谱技术---访石油化工科学研究院陆婉珍院士
    p style="text-align:center "img style="BORDER-LEFT-COLOR: #000000 FILTER: BORDER-BOTTOM-COLOR: #000000 BORDER-TOP-COLOR: #000000 BORDER-RIGHT-COLOR: #000000" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/UploadFile/20103/201038104210307.JPG" border="0"//pp style="text-align:center "陆婉珍院士/pp 作为一项迅速崛起的光谱分析技术,近红外光谱(Near-InfraredSpectroscopy,NIR)在分析测试领域中所起的作用正越来越引起人们的关注。中国科学院院士、石油化工科学研究院陆婉珍教授是最早在我国开展此方面研究的专家之一,是我国这一领域公认的学术带头人。近日,陆院士接受了本网(以下简称:Instrument)的专访,对近红外光谱技术及仪器国产化方面的问题发表了自己的看法。/ppstrongInstrument:陆院士,您好!首先感谢您百忙之中接受本网的专访。近红外光谱技术是近十几年内发展最快的仪器分析技术之一,能否请您谈谈这项技术发展如此快速的原因是什么?br/陆院士/strong:近红外是一个波段。这个波段内的吸收光谱很宽,不像中红外光谱那样。可是后来采用所谓的计量学,很快解决了这个问题,由此近红外光谱技术快速发展起来。每一项科学技术的发展都是一个从迂回到快速发展再到饱和的过程,这就是科技发展过程中所谓的S曲线。近红外光谱技术的发展经历了几次这样的S曲线。br/ 第一次是由于一些简易型近红外光谱仪的出现和Norris等人所做的工作,掀起了一个应用的小高潮,主要应用于农副产品的分析。br/ 第二次是在80年代后期,计算机技术的迅速发展,带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展。通过化学计量学方法可以解决谱图扁宽、不好分的问题,这使人们重新认识了近红外光谱的价值,各种领域的应用研究陆续展开。br/ 第三次是由于光纤技术的介入,近红外在线分析技术得以发展。br/ 科学技术的发展都是这样,每出现一个可借鉴的新技术就推动其向前发展一步。对于什么技术的应用可以促进近红外技术的再次发展,是我们每个科研工作者应该思考的问题。最近出来一种新技术-MEMS,就是“微型加工”技术,应用这个技术,仪器可以做的非常小。MEMS的应用,有望推动近红外光谱分析技术的第四次发展。/ppstrongInstrument:近红外光谱技术是一种“三位一体”技术,这个特点使得国内技术具有一定优势,请您给大家详细讲解一下好吗?另外,针对这个优势,您对国产近红外光谱分析仪器的研制有什么建议?br/陆院士/strong:现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。所谓“三位一体”就是这三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求,缺一不可。近红外光谱技术对于仪器国产化来说:br/ 第一,虽然该技术对仪器硬件的稳定性要求比较高,但是国产仪器经过努力是应该可以达到的。br/ 第二,相关软件并不复杂,我们完全有能力做。br/ 第三,建立模型需要很多数据,对于我们来说只是一个人力问题,我们也是有条件的。所以我们完全有条件发展这项技术。br/ 在很长一段时间里,我们和北京英贤仪器公司有合作。从英贤的发展情况来看,我认为主要受制于两个问题。第一个,也是最主要的一个,就是资金问题。他们是一个民营企业,当时的启动资金只有100万,虽然我们给了他们很多的便利,但是100万元还是显得捉襟见肘。要知道没有资金就没有办法雇用到高级人才,而仪器的研发制造是不能缺少高级人才的(陆院士在此一再强调是资金匮乏而不是人才匮乏)。第二个是理念的问题,“产学研”是一个很好的理念,但是实际上这后面还有一个很重要的“销”,我认为目前“销”这方面还存在着很多问题。但是这个理念的问题他们已经在工作中遇到了,已有所改善,所以我认为目前最重要的还是资金问题。我们一再呼吁国家能给予点支持,能够重视这个问题。我为什么说国家应该稍微介入一点呢?就像王大珩院士说的,仪器不上去,恐怕要影响国防,要影响我们很多别的新技术。例如,我国的农产品出口问题,没有质谱来检验,恐怕很难解决。最近,在你们网站上看到的消息:在重庆成立了几个专门做检测的公司(第三方实验室)。这是一个很重要的第三产业,对我们发展仪器工业很有利,我觉得我们中国应该鼓励这种公司的成立。/ppstrongInstrument:近红外光谱的应用领域有很多,但目前国内市场规模不大,您如何看待这一现象?国外的情况如何?您认为该技术在应用中的进一步推广急需解决的首要问题是什么?br/陆院士/strong:是的,目前它的市场不大。价钱是一个原因,这是一个经营理念的问题,仪器贵了卖不出去,卖不出去仪器就只能更贵,也是一个恶性循环。我曾建议英贤将仪器租出去,逐年收回成本,但是他们由于资金短缺,不能接纳这个办法。所以说实际上还是这个问题的重要性没有得到重视,资金问题还是需要解决的首要问题。当然,他们在资本运作上也还没有进入最成熟的阶段。br/国外市场方面的情况要比我们好。据我了解,石化领域的在线近红外分析应用已经相当多了。但是他们也认为要让老厂接受还是有困难的。我们现在的问题在哪里?实际上,用户花远比我们高的价钱去买外国的仪器,这也是有原因的,首先外国某些仪器的稳定性确实比我们的好,但同时大部分用户没有考虑后续维护的问题。/ppstrongInstrument:去年初,国家食品药品监督管理局(SFDA)通过招标的方式订购了总计超过300余台进口傅立叶变换近红外光谱仪,是不是也是出于国外仪器稳定性好的考虑?br/陆院士/strong:是的。药检是一个定性问题,比较好办。财政部当时加上后续的维护费,拨了共5亿人民币的资金,如果这5亿元能够用来发展我们自己的产品,国产近红外仪器的稳定性也能上去了(当然时间进度会有一些差异)。这个事情就是需要有很大的魄力。所以,中国仪器的问题还是重视不重视的问题,而5亿人民币对于我们的财政来说只是一个小数目。/ppstrongInstrument:您从1995年开始,组织开展以CCD为检测器的近红外光谱仪的研制,当时为什么选择这样的一个方向?这项研究目前已取得了哪些成果?您还进行了有关近红外的哪些研究,能介绍一下吗?br/陆院士/strong:选择这样的一个方向主要出于两个原因。第一,CCD最初是用在数码照相机上的,产量极大,仪器成本是没有问题的。第二就是近红外技术对仪器硬件的稳定性要求很高,CCD检测器没有移动部件,这个特点符合要求。可是CCD也有缺点,就是它的检测波长范围比较窄。br/ 目前这项研究已经商品化了。br/ 我们现在主要做近红外技术的应用研究,这项技术虽然是从农业上开始的,可是在石化领域发展得极快。我们也做过模型传递的研究工作,但是效果还不够明显。因为这项研究是要以仪器硬件为基础的,我们不是一个做硬件的单位,我们的人才也不是做硬件的人才,所以完全用软件来解决效果不是很好。现在,我们在软方法方面继续开展更为深入的研究工作,如汽油调合模型的传递等。/ppstrongInstrument:在您主编的《现代近红外光谱分析技术》第二版中(2007年1月),提到了一些已经颁布的ASTM标准方法,请问目前国内有哪些行业的相关检测标准是以近红外光谱分析技术为基础制定的?br/陆院士/strong:目前有一个有关饲料的国家标准,即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法,标准号为GB/T18868-2002。标准的制定有助于这项技术的推广。近红外光谱是一种间接分析技术,目前,大家还是认为其进入相关标准比较困难,但进入标准是迟早的事情,这需要有一个过程。br/ br/strongInstrument:对于未来近红外光谱技术的发展是趋向于在线分析?实验室分析?还是两者并重,请您进行一个评述好吗?br/陆院士/strong:我觉得是两者都在发展。我们当时在广州做汽油调合和重整的在线项目,都配备了实验室近红外分析仪,实验室先建立校正模型,然后再把模型传过去的,这部分投资可以很快回收回来。国际的发展趋势也是如此,实验室和在线几乎并重,但最近几年有些向在线分析倾斜,因为在线分析和过程控制结合可为工业带来非常可观的经济效益。/ppstrongInstrument:4月20日《快讯仪器》五周年座谈会上您对仪器国产化有许多独到的见解,能否请您就此问题进一步谈谈?br/陆院士/strong:对于这个问题,我觉得还是得到的支持不够。就是说,如果国家能够将部分用于购买进口仪器的资金投入到国产仪器的研发中,这方面的工作也许会做得更好。当然我理解,现在吃奶的孩子太多,不过我们国家已经注意到了这个问题。具体方面,我有两个问题想谈谈:br/ 一个就是我们军用的技术向民用转移,速度很慢。比如研究过很多军用技术的长春光机所,他们研究近红外技术比我们早得多,可是后来停掉了,其实这个技术当时再往民用方面转是很有益的。所以,我觉得军用和民用之间的技术交流如果能够得到进一步的加强,我们的科技也许可以发展得再快一点。希望你们网站能鼓励他们在不涉及国家秘密的范围内,多交流一些这方面的信息。这是对双方都有益的事,对他们来讲,他们的成果得到了应用,对我们来讲,我们也有了一个借鉴。br/ 另一个,就是现在的仪器行业有一个恶性循环,产品做的不好,就没有市场,没有市场就没有资金,就更没有办法发展你的产品。那么,谁能切断这个恶性循环?恐怕要靠我们的政府。我觉得政府不用出太多钱,恐怕出台些政策就可以了,比如关于仪器工业的税收,时间可以拉长一点;比如采购,可以多制定一些针对国产仪器的采购政策。/ppstrongInstrument:能否请您对我国仪器行业的整体水平做一个评价?br/陆院士/strong:对于国内的仪器厂商,我了解得不多,只知道以前的北分、上分、北光、北二光,现在的聚光、英贤、大连依利特、东西电子、普析通用等。按照他们现在的规模来讲,还是不足以与国外抗衡的。我们的家电行业可以与国外抗衡,它的规模很大,而且也出了不少人才、企业家。而仪器行业发展速度要慢得多,比如东西电子,他的发展方向是对的,产品多针对中低端市场,他们也非常努力,可是远没有达到像海尔那样的规模。企业没有达到一定规模的时候,没有力量在研发上投入很大。所以说在相当长一段时间内,仪器工业的创新还得依靠科研院所和企业的双方合作,还要产、学、研相结合。当然还有一种,就是企业的产品比较单一,但是越做越尖端,以取得竞争力。我所知道的,有色金属研究总院的空心阴极灯就是这样,这也是一个立足的办法。/ppstrongInstrument:最后,能否请您对仪器信息网的广大网友和业内人士说几句?br/陆院士/strong:中国经济是一个很有序、很特别的经济,变化很快,要推掉一些老的东西,才能建一些新的东西。我希望仪器行业的人士能够认清中国经济的特点,将自己的产业融入国家的经济体系,不管研发、生产什么样的仪器,通用也好,专用也好,都要保证让自己盈利。企业只有盈利才能得到长远的发展,脱离了经济运行是不行的。科研单位的研究也要考虑这些,否则所谓的“产学研”是没有任何意义的。/ppstrong后记/strong:采访开始前,陆院士对我们说她希望能够通过此次采访让更多的人了解近红外技术。而且为了这次采访,83岁高龄的陆院士一大清早就提前赶到办公室,等待我们的到来。在采访的过程中,陆院士一再向我们强调仪器行业的重要性,呼吁国家扶持国产仪器的发展。陆院士的身体力行让我们得到的不仅仅是感动,在此,本网也大力呼吁仪器行业的专家、厂商、用户,特别是政府相关部门,能够更加重视中国的仪器制造业,大家群策群力,共同推动我国仪器行业的发展!/ppbr/ /p
  • 作为生产过程的“眼睛”,近红外过程分析技术前景可期——ACCSI2023近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛在京举办
    仪器信息网讯 2023年5月17-19日,第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)在北京怀柔召开。会议期间(5月19日上午),中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛,100余位从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发和应用的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱仪器的用户等出席本次会议。会议现场中国农业大学闵顺耕教授主持会议作为一类优异的在线分析设备,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。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,本次近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛特别邀请了相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲。北京化工大学 袁洪福教授《抓住数字化转型的机遇,发展国产近红外仪器产业》上世纪90年代初,石油炼制工业技术发展需求启动了国产近红外分析仪器产业。随后,一系列国产近红外仪器公司在相关产品方面不断发力。报告过程中,袁洪福教授介绍了国产近红外仪器产业以及国产近红外仪器创业概况。其特别指出,与其他仪器产品相比,近红外仪器面临测不准、定标、数据共享、认可、核心部件及竞争等多方面的挑战。在驱动创新、跨越发展的大环境下,国产近红外仪器产业如何解决痛点?袁洪福教授指出,数字化转型是国产近红外产业的发展机遇。其介绍说,近红外光谱可从分子水平反应物质组成与结构信息,而物质近红外光谱与其物性存在着定性、定量关系,可快速、无损、同时检测多种性质。可以说,近红外是最具有潜力的物料属性数字化技术。山东大学 臧恒昌教授《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》我国制药企业多以原料药、低端制剂为主,技术装备水平落后,产品附加值低,在生产过程中面临质量不稳定、产品批次差异、检验周期长、工艺控制滞后,成为制药行业无法忍受之痛,亟待一种在线分析与智能控制技术,引发制药行业大变革。比如,流化床作为集混合、制粒、干燥于一体的连续化制药装备,以其高效、快速的特点受到制药行业的青睐。其CQAs的测定多采用离线分析方法,无法即时的反映流化床中物料的真实状态和理化性质,而采用过程分析技术进行在线监控能够解决上述问题。作为目前发展迅速、应用前景广阔的一种快速、无损的PAT技术,近红外光谱分析技术能够用于原辅料水分粒径等的物理、化学性质的在线监测。在报告中,臧恒昌教授将近红外光谱比作一双看穿制药过程的眼睛,因为其以近红外光谱为工具,让制药过程中物料行为显性化,从而实现对制药过程的理解和精准控制,让药物更有效。臧恒昌教授特别指出,智能制造与连续性生产是未来药厂发展的趋势,而基于PAT的实时放行技术将成为未来的放行标准。苏州泽达兴邦医药科技有限公司 研发总监 王钧《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 张皋总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中。在本次论坛中,山东大学臧恒昌教授介绍了近红外光谱技术在流化床中的应用研究;苏州泽达兴邦医药科技有限公司研发总监王钧介绍了近红外光谱在中药连续化生产的应用研究;西安近代化学研究所国防科技工业火炸药一级计量站张皋总工/研究员介绍了近红外技术在危险化学品中的应用研究。多领域的应用凸显了近红外过程分析技术的优势。其中,张皋研究员特别指出,近红外光谱技术在火炸药检测方面具有得天独厚的优势,比如:火炸药组分大多都含有C-H、N-H、O-H键,为近红外光谱技术在火炸药中的应用提供了基础条件;近红外光谱技术安全性好,可靠性高且环境适用性强,特别适合火炸药现场检测和在线分析;不仅如此,相对于其它过程分析技术,近红外光谱分析无需预处理,可实现非接触式远程检测。荧飒光学仪器(上海)有限公司近红外产品经理 张德军《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》无锡迅杰光远科技有限公司技术副总监 唐果《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司在线近红外销售经理 赖衍清《非接触式在线近红外应用介绍》ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理 曾贤臣《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》在线过程分析仪器是PAT技术的关键!在需求的刺激下,各大厂商相继推出了一系列在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。本次论坛中,荧飒光学仪器(上海)有限公司近红外产品经理张德军、无锡迅杰光远科技有限公司技术副总监唐果、珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司在线近红外销售经理赖衍清、ABB(中国)有限公司技术销售支持经理曾贤臣分别介绍了在线近红外技术的进展及多场景的在线应用案例。会议合影
  • 高光谱成像和深度学习成为第八届亚洲近红外光谱学术会议的热门话题——参加第八届亚洲近红外光谱学术会议的心得体会
    天津工业大学化学工程与技术学院 王瑶 吴德云 石梓彤 赵子贞 (指导教师:卞希慧)2022年11月28-30日,第八届亚洲近红外光谱学术会议(the 8th Asian NIR Symposium,ANS2022)在韩国首尔召开。来自美国、西班牙、韩国、日本、中国、印度、新加坡、泰国以及尼泊尔等10余个国家近百名学者通过ZOOM会议在线上汇聚一堂。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授致辞,对所有参会人员表示热烈欢迎。会议共安排了38场报告和29个墙报,包括农业食品材料(Agricultural Food Material)、高光谱成像(Hyperspectral Imaging)、基础科学与化学计量学(Basic Science and Chemometrics)和先进技术和药物应用(Advanced Technology and Pharmaceutical Application)4个主题。两位特邀专家分享高光谱成像和化学计量学建模方法会议特别邀请了美国农业部(United States Department of Agriculture, USDA)的Moon S. Kim教授和西班牙科尔多瓦大学(University of Cordoba)的Lola Pérez-Marín教授作大会特邀报告(Plenary Presentation)。Moon S. Kim教授作了题为“光谱成像技术在农业领域应用(Spectral imaging technologies for agricultural applications)”的报告。该报告首先阐述了从1999年至今先后发展起来的高光谱荧光和反射成像、高光谱近红外成像、高光谱拉曼成像、短波红外高光谱成像、在线拉曼成像等技术;然后介绍了新鲜水果、蔬菜和家禽在线检验的快速自动化系统;最后介绍了使用高光谱荧光-可见近红外反射成像系统用于评估农产品和食品成分的安全和质量。美国农业部Moon S. Kim教授的大会特邀报告Lola Pérez-Marín教授作了题为“提高近红外光谱预测模型稳健性(Aspects to increase the robustness of NIRs prediction models)”的报告。从校正集的选择、参考值的质量、光谱数据的质量、预测模型的建立和评价四个方面考虑提高模型的稳健性。她改进了采样方法、分析了样品方差的来源。通过实验标准误差(Stand Error of Laboratory)来评价参考值的数据质量。分析了仪器、样品以及实验操作对光谱数据质量的影响。预测模型的建立主要包括预处理方法的选择、判断模型是否过拟合、建模方法的选择。其建议用于建立预测模型的方法应尽可能简单,并且要与建模问题的复杂性相适应。西班牙科尔多瓦大学Lola Pérez-Marín教授的大会特邀报告六位资深专家作主题报告,分享近红外算法、仪器以及应用方面最新研究进展除了上述两位特邀报告,大会还邀请了印度贾达普大学(Jadavpur University)的Rajib Bandyoypadhyay教授、韩国忠南国立大学(Chungnam National University)的Byoung-Kwan Cho教授、日本关西学院大学(Kwansei Gakuin University)的Akifumi Ikehata教授、南开大学的邵学广教授、新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University)的Ying Zhu教授、泰国农业大学(Kasetsart University)的Sirinad Noypitak教授等六位亚洲近红外领域的资深专家作主题报告(Keynote speaker)。印度贾达普大学(Jadavpur University)的Rajib Bandyoypadhyay教授作了题为“利用便携式近红外光谱测定金鸡纳树皮中总生物碱(Estimation of total alkaloids in Cinchona bark using a developed portable NIR)”的报告。该研究设计开发了一种低成本的便携式近红外光谱仪来测定金鸡纳树皮中总生物碱的含量,同时开发了建模软件,包括图形用户界面、预处理和建模程序。韩国忠南国立大学的Byoung-Kwan Cho教授作了题为“高光谱成像在农产品检测中应用(Application of hyperspectral imaging for quality measurement of agricultural materials)”的报告。报告介绍了什么是高光谱成像、为什么进行高光谱成像、以及其课题组利用高光谱反射成像进行梨擦伤检测、食品化学成分检测、种子活力检测、利用高光谱拉曼成像进行小麦粉掺假检测的研究进展。日本关西学院大学的Akifumi Ikehata教授作了题为“反胶束中被限制水的扩展摩尔吸收系数(Extended molar absorption coefficients of confined water in reverse micelles)”的报告。该报告利用近红外光谱技术比较了四种不同极性基团的表面活性剂组成的反胶束内部的水状态。扩展的摩尔吸收系数分析基于浓度差异,能够明确检测到核心水。此外,他们还可以定量分析反胶束吸水率的增强。扩展的摩尔吸收分析对于理解有限环境中的分子行为具有重要意义。南开大学的邵学广教授作了为题为“温控近红外光谱分析中的化学计量学方法研究(Chemometric studies for analyzing temperature-dependent near-infrared spectra)”的报告。报告采用连续小波变换(CWT)将光谱分解为不同频率的光谱分量,然后采用蒙特卡罗无信息变量消去法(MC-UVE)评价变量对温度的依赖性。通过多级同时成分分析(MSCA)方法得到光谱与温度和浓度的定量关系,用互因子分析(MFA)提取不同温度或不同浓度下水的吸收光谱中包含的“共同”光谱特征,采用多维主成分分析(NPCA)、平行因子分析(PARAFAC)和交替三线性分解(ATLD)等高阶化学计量学算法从醇水溶液的光谱中提取结构信息。新加坡南洋理工大学的Ying Zhu教授作了题为“基于化学计量学和深度学习模型的光谱数据分类及其在结肠息肉检测中的应用(Chemometrics and deep learning models for classification of spectroscopic data with application to detection of colon polyps)”的报告。相比需要大量预处理方法的传统机器学习方法相比,卷积神经网络(CNN)将光谱预处理、特征提取和分类结合在一个架构中,可以自动训练对光谱数据进行分类。她构建了1D-CNN模型来区分癌前腺瘤性息肉和增生性息肉,并将分类性能与传统的PC-DA和PLS-DA进行了比较。结果表明所开发的1D-CNN模型能够很好地分类癌前腺瘤性息肉和增生性息肉,并且分类效果优于传统的化学计量学方法。泰国农业大学的Sirinad Noypitak教授作了题为 “一种使用近红外光谱并在智能手机上实时报告数据的便携式水分含量测定仪(A portable moisture content meter using near infrared spectroscopy with real-time data report on a smartphone)”的报告。她开发了一种新型便携式近红外含水率(NIR-MC)测定仪,用于实时测定木材的含水量。该测定仪由一个小型NIR光谱仪和智能手机组成,通过android应用程序操作,以控制NIR光谱仪在智能手机上实时采集、显示和处理光谱数据。报告使用PLSR建立了三个用于确定含水量的预测模型,所得到的R值均大于0.85,表明所开发的含水率测定仪可成为锯木厂实际工作中无损检测水分含量的一种替代方法。大会不仅安排了上述2位专家的特邀报告,6位专家的主题报告,还有30位学者通过口头报告(Oral Presentation)的形式分享了他们在近红外领域的最新成果。总结38位专家学者的报告,化学计量学方法、光谱仪器以及应用是近红外光谱分析技术的三大研究方面。深度学习、高光谱成像以及医学诊断成为本届亚洲近红外光谱学术会议的亮点,这也将是未来近红外光谱技术发展的趋势。深度学习成为化学计量学建模方法的研究热点深度学习在复杂系统光谱特征提取、分类和回归中比传统算法更有优势,成为化学计量学方法的研究热点。除了前面所述新加坡南洋理工大学的Ying Zhu教授的深度学习算法的主题报告外,还有6个关于深度学习算法的口头报告和墙报。韩国江原国立大学(Kangwon National University)的Changyeun Mo教授课题组将高光谱成像技术与CNN相结合,进行多项研究:研究生Seung-Woo Chun使用荧光高光谱成像技术结合机器学习和深度学习算法,用于快速无损检测受灰霉病感染的草莓。其所建立的VGG-19和Resnet-34模型的训练精度和测试精度都优于传统的PLS-DA,该研究验证了荧光高光谱图像光谱技术在草莓灰霉病发病阶段的适用性;研究生Hong-Gu Lee开发了一个3D-CNN模型,利用蜂群的高光谱成像来识别感染蜜蜂;研究生Nam-Wook Kim开发了基于高光谱成像的CNN算法,根据花青素含量对具有相似颜色和外观的紫色玉米进行分类,该方法可以快速准确分析花青素含量;韩国江原国立大学的Doo-Jin Song使用一维卷积神经网络(1D-CNN)网络建立了苹果中可溶性固体含量(SSC)的预测模型;南开大学段潮舒博士发展了长短记忆(LSTM)的自编码器网络用于近红外光谱定量分析;南开大学刘煦阳博士提出了一种称为Sup-自编码器的高光谱特征提取方法。除了深度学习外,光谱预处理、变量选择、建模方法等化学计量学方法的研究一直是化学计量学的主要内容。散射光的理论分析是光谱预处理的难点,日本北海道大学的Hyeonwoo Na利用分子动力学和电磁波理论对近红外光散射特性进行了数值分析;Yuki Inoue使用时间相关漫反射测量的波长相关干涉效应对脂肪乳剂中光散射的影响进行了研究。印度贾达普大学的研究生Dilip Sing利用便携式光谱仪结合SNV预处理和PLSR模型实现了红茶中茶黄素含量有效、快速的测定。韩国忠南大学(Chungnam National University)的Rahul Joshi博士将变量选择重要性(VIP)与PLSR相结合对标准溶液、芒果汁和牛奶样品中的西维因农药含量进行了定量分析。新加坡南洋理工大学的Soh Chin Gi使用了正则化的逻辑回归模型对橄榄油的产地进行了区分,正则化惩罚增强了模型系数的稀疏性和平滑性,比传统方法更方便解释系数的物理意义。高光谱成像技术是近红外光谱分析发展的趋势高光谱成像(Hyper-spectral imaging system, HSI)集光谱和成像技术的优势于一体,可以同时获得光谱和空间的三维信息,成为光谱分析技术的前沿。韩国忠南国立大学的Byoung-Kwan Cho教授课题组的研究生Rizkiana Aulia利用近红外高光谱成像来预测大豆种子中蛋白质和脂肪含量;Juntae Kim使用短波红外高光谱近红外成像系统预测牛肉胴体脂肪含量和油酸含量,为开发高光谱牛肉胴体分级系统提供了可能;日本名古屋大学(Nagoya University)的Hayato Seki使用近红外高光谱相机和激光位移计对草莓的糖含量成像,用主成分分析(PCA)和图像处理相结合的预处理方法,从果实表面提取高光谱数据,并通过Lambert对数据进行校正,从而建立3D糖含量成像;Bin Li使用一种结合HSI系统和激光分析仪获得受伤苹果的NIR-HSI数据和三维形状数据,并采用了一种基于模型的高度和角度校正方法,以增强低强度区位置的光强度,从而发现苹果早期的瘀伤;泰国朱拉隆功大学(Chulalongkorn University)的Sureerat Makmuang博士采用近红外光谱和高光谱近红外成像技术结合改进的自组织映射(SOMs)对杂草水稻进行了识别。近红外光谱技术在食品、医药和环境监测等领域的应用日趋广泛随着近红外分析仪器以及化学计量学方法的不断发展,近红外光谱分析技术在食品评估、医学诊断、环境监测等复杂体系的应用越来越广。尼泊尔特里布文大学(Tribhuvan University)的Bhupendra Lama研究了使用线性可调谐滤波器MicroNIR光谱仪结合PLS模型快速现场评估鸡肉微生物质量的可行性;韩国忠南大学Semyalo Dennis利用Vis/NIR光谱和C++编程开发了一种快速在线光谱测量和分析鸡蛋中血斑的系统,用于鸡蛋内部质量的无损检测;泰国东方皇家理工大学(Rajamangala University of Technology Isan)的Panuwat Supprung利用傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)、数字近红外光谱(D-NIR)和PLSR模型,快速测定木薯粉中的水分和蛋白质含量;日本名古屋大学的Te Ma利用时间分辨透射光谱法对猕猴桃贮藏过程的光散射变化进行的实验研究,用于监测猕猴桃在贮藏条件下软化过程的质量;尼泊尔加德满都大学(Kathmandu University)的Bijendra Shrestha教授在近红外光谱数据和同步热分析仪测得的参考值之间建立偏最小二乘回归模型,建立了一种基于近红外光谱技术的生物质灰分快速预测方法;泰国先皇理工大学的Suppakit Howvimanporn探讨了扫描和参考方法的重复性和再现性,以表明用于评估天然橡胶医用手套生产过程中交联密度的反射式光纤探针二极管阵列NIR短波光谱仪的精度,以及作为参考方法的甲苯溶胀和预硫化物松弛模量(PRM)测试的精度;韩国汉阳大学Hoeil Chung教授课题组的Eunjin Jang等人采用线性判别分析,通过分析人胆汁的近红外光谱来识别胆囊癌,并采用双道二维相关分析(two-trace two-dimensional correlation analysis , 2T2D)来提高模型的鉴别准确度,通过胆汁样品中5种主要纯组分光谱的线性回归构建参考光谱,准确度提高到94%;河流和海洋中的微塑料是全球关注的环境问题,实现水中微塑料的定性定量分析意义重大。汉阳大学的Yunjung Kim采用全氟己烷(PFH)捕获介质和游离的近红外吸收,定量检测水中的聚乙烯颗粒,并利用聚四氟乙烯盘作为光子扩散器,提高了近红外测量的重现性。数十位中国近红外学者积极活跃于亚洲近红外光谱会议中国学者也积极活跃于亚洲近红外光谱会议中,来自南开大学邵学广教授课题组、北京化工大学袁洪福课题组、暨南大学潘涛课题组、天津中医药大学李文龙课题组和天津工业大学卞希慧课题组等数十位中国代表参加了本届亚洲近红外光谱会议。其中,天津中医药大学李文龙课题组的吴思俊博士提出了一种基于手持式近红外光谱仪并结合集成预处理的方法,利用多种加工方法及其组合来开发的辣椒和辣椒粉校准模型,显著提高了模型性能;王龙通过PLS和BP-ANN算法来预测盐酸青藤碱缓释片的溶出曲线,发现将片剂粉末的近红外光谱、拉曼光谱、配方变量和工艺参数相结合,可以提高溶解模型的准确性;崔同灿研究生以菊花、天麻和秦艽为例,研究了直接校准方法和偏最小二乘回归两种校准转移方法,将NIR光谱信号转化为更为直观的HPLC指纹图谱的适用性和可靠性,为中药质量控制研究提供新的手段和思路。天津工业大学卞希慧副教授课题组研究生Prisca Mpango将萤火虫算法和极限学习机建模结合,用于复杂样本的光谱区间选择和定量分析,与全光谱PLS和ELM模型相比,FA-ELM具有更好预测效果。会议最后,第八届亚洲近红外光谱会议主席Hoeil Chung教授表达了对各位报告人、参会代表以及赞助商的感谢,宣布NAS2022圆满闭幕!组织委员会将上述38场报告录制的PPT都共享在第八届亚洲近红外光谱会议的官方网站上。另外,本届会议的29份墙报分别做成了3分钟内的录音海报张贴在该网站上。参会者在12月30日前可以随时回放学习。第八届亚洲近红外光谱会议主席Hoeil Chung教授宣布会议闭幕在本届亚洲近红外光谱会议圆满结束的同时,也确定了下届亚洲近红外光谱会议的召开时间地点。第九届亚洲近红外光谱学术会议拟定于2024年12月18-20日在印度加尔各答(Kolkata)的Biswa Bangla Convention Centre举行,来自贾达普大学(Jadavpur University)的Rajib Bandyopadhyay教授将担任会议主席。我们期待2024年共聚加尔各答,再话近红外!
  • 应用分享 | 近红外二区荧光成像技术用于血管靶向光动力治疗的深层组织成像和动态监测
    论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段,但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点,近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期,中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射(AIE)荧光团(PTPE3 NP),用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率,不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像,而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像;由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外,可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是,论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:采用-80℃科学级红外相机,曝光可达5分钟;支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头;多路光纤匀化照明,支持多种波长激光器;自主知识产权软件,支持自动曝光,自动对焦;
  • 日程公布|近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第二轮)
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第二轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,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。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2023)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2023年5月19日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2023年5月19日,9:00-12:00论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程:近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛会议召集及主持人:中国农业大学闵顺耕教授报告人报告题目袁洪福北京化工大学 教授待定臧恒昌山东大学 “药物制剂技术研究与评价”国家药品监督管理局重点实验室主任、山东大学药品监管科学研究院副院长《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》张德军荧飒光学仪器(上海)有限公司 近红外产品经理《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》唐果无锡迅杰光远科技有限公司 技术副总监《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》王钧苏州泽达兴邦医药科技有限 研发总监《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》赖衍清珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 在线近红外销售经理非接触式在线近红外应用介绍曾贤臣ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》张皋西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》论坛赞助:欢迎从事国产拉曼仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI2023 为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/ 联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
  • 德州仪器推出首个近红外DLP芯片组和评估模块
    2014年3月4日,北京讯&mdash &mdash 日前,在2014年匹兹堡分析化学及实验室展上(Pittcon 2014),德州仪器(TI)(纳斯达克代码:TXN)宣布推出首款为支持近红外光(NIR)的使用而优化的DLP 芯片组DLP4500NIR以及相对应的DLP NIRscan&trade 评估模块(EVM)。它们的推出表示TI备受赞誉的MEMS技术扩展到光谱透射和反射领域及其他市场。通过采用DLP技术,应用于食品、制药、石油、天然气以及新兴产业的光谱仪,能够在现场和生产线上提供等同于实验室质量的性能表现。  Ibsen Photonics总裁兼首席执行官Henrik Skov Andersen表示:&ldquo 将DLP技术应用到我们众多OEM光谱仪中,是对传统光谱分析的一次革命。通过采用DLP技术,我们最新的、可编程的紧凑型多色仪可允许预先选择多个波长的色散,在VIS-NIR范围中使用经济的宽带探测器实现高速透射或吸收测定。这一特性将使客户能生成动态的测量方案和算法,为关键应用赢得速度和准确性,同时保护样片远离不必要的照射。&rdquo   DLP嵌入式产品事业部经理Mariquita Gordon表示:&ldquo 我们一直在不断突破DLP技术的极限,开创其在先进的科学、工业和医疗解决方案中的应用。通过采用这款全新的近红外DLP芯片组,光谱仪器设计师可开发出全新的移动设备,将在实验室中才能实现的灵敏度和精准性应用于现场应用,同时还可降低整个系统成本。&rdquo   DLP4500NIR器件  DLP4500NIR器件得以从NIR光谱现有的其他组件和解决方案中脱颖而出,乃是基于DLP技术核心的约百万个可编程数字微镜。与单元件探测器配套使用,工程师可用DLP4500NIR取代昂贵的线性探测器阵列来进行高性能光谱仪设计,同时还可减少特有的物料清单。DLP4500NIR针对与700-2500纳米的光谱使用进行了优化,通过对其编程,可选择和削弱多种波长,且速度高达4 kHz。DLP技术架构还能在一个设定的测量周期内将信噪比(SNR)提高到30,000:1以上,获得比传统光谱仪更快、更精准的结果。  DLP4500NIR中的每个微镜都可被控制来产生特定模式,用户可以进一步改进光谱分辨率和波长范围,调整集成时间,均衡光通量。因此,用户可通过采用自适应扫描技术高速优化材料分析,而且只需使用单一系统就能分析获得更广泛的物质成分。  DLP4500NIR的尺寸可支持较小的产品外观,使设计人员能更灵活地创建用于现场或工厂的检测系统。DLP4500NIR不仅可用于光谱分析,还可用于单像素相机、激光打标和显微镜等其他应用中。  DLP NIRscan评估模块  对那些希望以更低成本制造一个真正便携的、多功能光谱仪的工程师来说,DLP NIRscan EVM意味着一个新的选择。作为第一个基于DLP技术的光谱开发平台,DLP NIRscan包含丰富的接口,带来设计多样性和便利性。DLP4500NIR器件搭配DLPC350数字控制器使用,DLP NIRscan还包括与透射采样模块和卤素灯配套的单元件扩展型InGaAs探测器 。  在处理能力方面,DLP NIRscan拥有TI的SitaraTM AM3358 ARM Cortex - A8处理器(AM3358)和一个24位30kSPS的具有增量调制的模数转换器(ADC)(ADS1255)。内置的以太网和两个USB端口提供有线和无线连接选项,用于连接计算机 Wi-Fi和Bluetooth连接器单独出售。  预加载的Linux操作系统和集成的Web服务器基于BeagleBone Black架构,无需任何特殊下载即可安装&mdash &mdash 设计师只需将DLP NIRscan通过USB连接到计算机,打开Web浏览器即可。Web驱动接口支持已部署的系统通过智能手机或平板电脑等不同设备进行远程连接。用户也可以从BeagleBoard.org开源社区获得支持和工具。  供货  现在即可购买配有DLPC350数字控制器的DLP4500NIR器件。Keynote Photonics制造的DLP NIRscan将于2014年4月起售,建议零售价为8,499美元。
  • 重庆市生态环境科学研究院3010.00万元采购红外光谱仪,生态环境遥感,近红外光谱仪,高光谱仪,流动...
    基本信息 关键内容: 红外光谱仪,生态环境遥感,近红外光谱仪,高光谱仪,流动注射分析 开标时间: 2022-05-10 10:00 采购金额: 3010.00万元 采购单位: 重庆市生态环境科学研究院 采购联系人: 高奥 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 重庆市政府采购中心 代理联系人: 彭晓玲 代理联系方式: 立即查看 详细信息 环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(CQS22A00203)公开招标公告 重庆市-渝北区 状态:公告 更新时间: 2022-04-19 环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(CQS22A00203)公开招标公告 发布日期: 2022年4月19日 项目概况: “环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件,并于 2022年5月10日 10:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号:CQS22A00203 采购执行编号:1708-BZ2200460295AH 项目名称:环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分) 采购方式:公开招标 预算金额:30,100,000.00元 最高限价:30,100,000.00元 采购需求: 包号:1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测协同创新中心建设环保设备 2,830,000.00元 1 批 破碎机--主要功能:用于多种细胞、细菌、病毒及动植物组织的破碎,同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。 包号:2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测应用中心建设环保设备 3,100,000.00元 1 批 连续流动分析仪--仪器用途:用于测定地表水、地下水、饮用水和环境水中的氨氮、硝氮、亚硝氮、磷酸盐。等 包号:3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 三峡库区水环境大数据智能分析技术工程研究中心建设环保设备 5,905,000.00元 1 批 地物光谱仪--功能用途:可在野外利用太阳光谱进行测量,用于野外便携式测量植物、土壤、水体等物体反射光谱。广泛应用于遥感、测绘、生态、水文、水利、气象、环保等研究领域。仪器操作简单,自动去除暗电流干扰,具有波长漂移锁定功能,确保测量结果准确有效。可实现无线操作控制。等 包号:4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 质子转移反应飞行时间质谱仪 6,500,000.00元 1 台 用于测定大气与污染源排放中挥发性有机气体的排放特征、物种分布和高时间分辨率动态特征。等 包号:5 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 苏玛罐 900,000.00元 100 个 低碳不锈钢罐,内壁和阀体及接头必须经过硅烷化处理。等 包号:6 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 便携式温室气体观测系统 500,000.00元 1 套 温室气体观测系统便携式,系统总重不超过30kg。等 包号:7 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 近红外光谱仪等设备 1,355,000.00元 1 批 近红外光谱仪--用于环境土壤样品中全氮、碱解氮、PH值、有机磷、有机钾、水份等的快速检测,满足相关国家标准方法的分析需求。等 包号:8 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 土壤多通道碳通量自动测量仪等设备 3,520,000.00元 1 批 地表水一维水质模型:用于河口、河流、灌溉渠道以及其他水体的模拟一维水动力、水质和泥沙运输等,可进行泥沙输运、水质预测分析、水生态模拟等。 包号:9 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 环境与土壤监测自动采集系统等设备 2,630,000.00元 1 批 环境与土壤监测自动采集系统--主要功能:长期自动定位监测土壤含水量和温度、空气温湿度。等 包号:10 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载高光谱激光雷达一体化成像系统等设备 1,110,000.00元 1 批 机载高光谱激光雷达一体化成像系统:集成一体式高光谱激光雷达监测系统采用无人机搭载高光谱相机及一体式激光雷达,一次飞行同步获取高光谱及激光雷达数据。等 包号:11 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载温室气体测量系统等设备 1,750,000.00元 1 批 开路涡度碳通量测量系统--主要功能:采用涡度相关原理,利用快速响应的传感器来测量大气下垫面的物质交换和能量交换,可用于测定生态系统碳、水交换通量、显热通量、潜热通量、动量通量、摩擦风速,以及其它物质通量(如CO等),主要应用在边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分及其它物质收支研究等领域。等 最高限价总计:30,100,000.00元 合同履行期限:包1、包8:中标人应在采购合同签订后5个月内交货并完成安装调试。包2:中标人应在采购合同签订后120个日历日内交货并完成安装调试。包3、包9、包10:中标人应在采购合同签订后4个月内交货并完成安装调试。包4:中标人应在采购合同签订后240个日历日内交货并完成安装调试。包5、包6:中标人应在采购合同签订后30个日历日内交货并完成安装调试。包7:中标人应在采购合同签订后,国产设备30个日历日内交货并完成安装调试,进口设备90个日历日内交货并完成安装调试。包11:中标人应在采购合同签订后13个月内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体:否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3、本项目的特定资格要求: 无 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限:2022年4月19日 至 2022年4月25日。 每天上午09:00:00至12:00:00,下午13:30:00至17:00:00。(北京时间,法定节假日除外 ) 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点:重庆市政府采购网 方式或事项: (一)投标人应通过重庆市政府采购网(www.ccgp-chongqing.gov.cn)登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 (二)凡有意参加投标的投标人,请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件、图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 (三)招标文件公告期限:自采购公告发布之日(2022年4月19日)起五个工作日。 (四)招标文件提供期限:2022年4月19日至2022年4月25日。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间: 2022年5月10日 10:00 投标文件递交地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层) 五、开标信息 开标时间: 2022年5月10日 10:00 开标地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层) 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 (一)按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕18号)和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕19号)的规定,落实国家节能环保政策。 (二)按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知(财库〔2020〕46号)的规定,落实促进中小企业发展政策。 (三)按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)的规定,落实支持监狱企业发展政策。 (四)按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕 141号)的规定,落实支持残疾人福利性单位发展政策。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人:重庆市生态环境科学研究院 采购经办人:高奥 采购人电话:023-67850069 采购人地址:重庆市渝北区旗山路252号 2、采购代理机构信息 代理机构:重庆市政府采购中心 代理机构经办人:彭晓玲 刘静 代理机构电话:023-67118096 67120648 代理机构地址:重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人:彭晓玲 刘静 项目联系人电话:023-67118096 67120648 九、附件 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(终审稿).doc 免责声明: 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的,重庆市政府采购网对其内容概不负责,亦不承担任何法律责任。 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(终审稿).doc × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:红外光谱仪,生态环境遥感,近红外光谱仪,高光谱仪,流动注射分析 开标时间:2022-05-10 10:00 预算金额:3010.00万元 采购单位:重庆市生态环境科学研究院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:重庆市政府采购中心 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(CQS22A00203)公开招标公告 重庆市-渝北区 状态:公告 更新时间: 2022-04-19 环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(CQS22A00203)公开招标公告 发布日期: 2022年4月19日 项目概况: “环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件,并于 2022年5月10日 10:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号:CQS22A00203 采购执行编号:1708-BZ2200460295AH 项目名称:环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分) 采购方式:公开招标 预算金额:30,100,000.00元 最高限价:30,100,000.00元 采购需求: 包号:1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测协同创新中心建设环保设备 2,830,000.00元 1 批 破碎机--主要功能:用于多种细胞、细菌、病毒及动植物组织的破碎,同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。 包号:2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测应用中心建设环保设备 3,100,000.00元 1 批 连续流动分析仪--仪器用途:用于测定地表水、地下水、饮用水和环境水中的氨氮、硝氮、亚硝氮、磷酸盐。等 包号:3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 三峡库区水环境大数据智能分析技术工程研究中心建设环保设备 5,905,000.00元 1 批 地物光谱仪--功能用途:可在野外利用太阳光谱进行测量,用于野外便携式测量植物、土壤、水体等物体反射光谱。广泛应用于遥感、测绘、生态、水文、水利、气象、环保等研究领域。仪器操作简单,自动去除暗电流干扰,具有波长漂移锁定功能,确保测量结果准确有效。可实现无线操作控制。等 包号:4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 质子转移反应飞行时间质谱仪 6,500,000.00元 1 台 用于测定大气与污染源排放中挥发性有机气体的排放特征、物种分布和高时间分辨率动态特征。等 包号:5 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 苏玛罐 900,000.00元 100 个 低碳不锈钢罐,内壁和阀体及接头必须经过硅烷化处理。等 包号:6 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 便携式温室气体观测系统 500,000.00元 1 套 温室气体观测系统便携式,系统总重不超过30kg。等 包号:7 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 近红外光谱仪等设备 1,355,000.00元 1 批 近红外光谱仪--用于环境土壤样品中全氮、碱解氮、PH值、有机磷、有机钾、水份等的快速检测,满足相关国家标准方法的分析需求。等 包号:8 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 土壤多通道碳通量自动测量仪等设备 3,520,000.00元 1 批 地表水一维水质模型:用于河口、河流、灌溉渠道以及其他水体的模拟一维水动力、水质和泥沙运输等,可进行泥沙输运、水质预测分析、水生态模拟等。 包号:9 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 环境与土壤监测自动采集系统等设备 2,630,000.00元 1 批 环境与土壤监测自动采集系统--主要功能:长期自动定位监测土壤含水量和温度、空气温湿度。等 包号:10 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载高光谱激光雷达一体化成像系统等设备 1,110,000.00元 1 批 机载高光谱激光雷达一体化成像系统:集成一体式高光谱激光雷达监测系统采用无人机搭载高光谱相机及一体式激光雷达,一次飞行同步获取高光谱及激光雷达数据。等 包号:11 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载温室气体测量系统等设备 1,750,000.00元 1 批 开路涡度碳通量测量系统--主要功能:采用涡度相关原理,利用快速响应的传感器来测量大气下垫面的物质交换和能量交换,可用于测定生态系统碳、水交换通量、显热通量、潜热通量、动量通量、摩擦风速,以及其它物质通量(如CO等),主要应用在边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分及其它物质收支研究等领域。等 最高限价总计:30,100,000.00元 合同履行期限:包1、包8:中标人应在采购合同签订后5个月内交货并完成安装调试。包2:中标人应在采购合同签订后120个日历日内交货并完成安装调试。包3、包9、包10:中标人应在采购合同签订后4个月内交货并完成安装调试。包4:中标人应在采购合同签订后240个日历日内交货并完成安装调试。包5、包6:中标人应在采购合同签订后30个日历日内交货并完成安装调试。包7:中标人应在采购合同签订后,国产设备30个日历日内交货并完成安装调试,进口设备90个日历日内交货并完成安装调试。包11:中标人应在采购合同签订后13个月内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体:否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3、本项目的特定资格要求: 无 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限:2022年4月19日 至 2022年4月25日。 每天上午09:00:00至12:00:00,下午13:30:00至17:00:00。(北京时间,法定节假日除外 ) 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点:重庆市政府采购网 方式或事项: (一)投标人应通过重庆市政府采购网(www.ccgp-chongqing.gov.cn)登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 (二)凡有意参加投标的投标人,请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件、图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 (三)招标文件公告期限:自采购公告发布之日(2022年4月19日)起五个工作日。 (四)招标文件提供期限:2022年4月19日至2022年4月25日。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间: 2022年5月10日 10:00 投标文件递交地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层) 五、开标信息 开标时间: 2022年5月10日 10:00 开标地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层) 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 (一)按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕18号)和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕19号)的规定,落实国家节能环保政策。 (二)按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知(财库〔2020〕46号)的规定,落实促进中小企业发展政策。 (三)按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)的规定,落实支持监狱企业发展政策。 (四)按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕 141号)的规定,落实支持残疾人福利性单位发展政策。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人:重庆市生态环境科学研究院 采购经办人:高奥 采购人电话:023-67850069 采购人地址:重庆市渝北区旗山路252号 2、采购代理机构信息 代理机构:重庆市政府采购中心 代理机构经办人:彭晓玲 刘静 代理机构电话:023-67118096 67120648 代理机构地址:重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人:彭晓玲 刘静 项目联系人电话:023-67118096 67120648 九、附件 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(终审稿).doc 免责声明: 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的,重庆市政府采购网对其内容概不负责,亦不承担任何法律责任。 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设(第一部分)(终审稿).doc
  • 靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针的发现和成像研究获进展
    阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease,AD)是一种严重的神经退行性疾病,其起病隐匿,病程长,病因复杂,严重影响患者的生活质量,给患者家庭和社会带来巨大的经济负担。AD的主要病理特征之一表现为患者脑部出现β-淀粉样蛋白(β-Amyloid proteins,Aβ蛋白)的沉积。开发能特异性靶向Aβ蛋白,特别是AD早期的Aβ蛋白单体和寡聚体的分子影像探针,对于AD的早发现和早治疗,以及抗AD药物治疗效果的早期评估都具有重要意义。  近日,中国科学院上海药物研究所研究员柳红课题组与南京大学化学化工学院教授叶德举课题组合作构建了靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针,并应用于转基因AD模型小鼠脑部Aβ蛋白的实时荧光成像与可视化。该成果以Engineering of donor-acceptor-donor curcumin analogues as near-infrared fluorescent probes for in vivo imaging of amyloid-β species为题发表在Theranostics上。  近红外荧光成像由于具有灵敏度高、成像快捷、操作简便等优点,已被广泛应用于疾病标志物的检测中。近年来,研究人员也相继开发了Aβ蛋白响应的荧光探针用于Aβ蛋白的检测。但是,目前报道的荧光探针大多还存在荧光发射波长较短,与Aβ蛋白的结合动力学过程较慢、亲和力较低,以及仅能检测AD病程较晚期的Aβ蛋白斑块等不足。因此,发展具有近红外荧光发射波长,对Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体具有快速响应和高亲和力的近红外荧光探针用于活体内Aβ蛋白的高灵敏度和高特异性检测,对AD的早期诊断和疗效监测具有重要意义。  该工作基于Aβ单体、寡聚体和聚集体的蛋白结构与结合模式,通过理性设计和官能团替换,设计并合成得到9个具有Donor-Acceptor-Donor(D-A-D)结构的近红外荧光探针(1-9),可以与Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体高特异性结合并产生显著增强的近红外荧光信号。  该研究中发现的探针9具有较红的近红外荧光发射波长,较高的荧光量子产率,一方面可提高光对颅骨和头皮的穿透深度,从而提高探针活体上检测Aβ蛋白的灵敏度;另一方面可降低探针在活体应用时的给药剂量,从而减少了高剂量探针对神经系统的潜在毒性。此外,探针9因引入具有一定亲水性能的羟乙基官能团,改善了探针的理化性质,提高了探针的进脑量。同时,探针9表现出快速的结合动力学过程( 120 s)、较高的检测灵敏度和良好的选择性。该研究进一步利用正置荧光显微镜进行脑部微区实时动态荧光成像发现,探针9可快速穿透血脑屏障,进入脑实质,并与脑部的Aβ蛋白结合,产生“激活的”近红外荧光信号,以此有效区分转基因AD模型小鼠与对照野生型小鼠。  探针9可高灵敏度、高特异性地检测Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体,并在活体上有效区分6月龄的早期AD模型小鼠与对照野生型小鼠,可用于AD的精确诊断,进而对AD进行早期发现和干预治疗。探针9有望作为一种检测Aβ蛋白的有效工具,并应用于实时评估抗AD药物的治疗效果。  相关研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及南京大学优秀研究项目的资助。  论文链接探针与Aβ蛋白响应机理示意图
  • 前景广阔的近红外光谱分析技术——访北京化工大学袁洪福教授
    前言近红外光谱(NIR)是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术,是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术的有机结合。与传统分析技术相比,具有无损检测、分析效率高、分析速度快、分析成本低、重现性好、样品测量一般勿需预处理、光谱测量方便、适合于现场检测(如大批量抽检)和在线分析等独特优势。北京化工大学 袁洪福教授作为我国近红外光谱分析技术研究领域的杰出代表,袁洪福教授主持开发了大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品,在北京化工大学建立了综合性新学科 “现代波谱过程分析技术(MSPAT,Modern Spectra Process Analytical Technology)”,担任国内外多个近红外学术社会职务,为我国近红外分析技术的普及推广、标准制定推进、学科建设发展做了大量卓有成效的工作。仪器信息网编辑近日专程来到北京化工大学分析测试中心,就近红外光谱分析技术等相关问题采访了袁洪福教授。 “建设一个综合性新学科 ——现代波谱过程分析技术(MSPAT)。”“现在以及未来几年里,我在北京化工大学的工作重点就是综合性新学科 ‘现代波谱过程分析技术(MSPAT)’的建设。”袁洪福教授开门见山的说。“我国现代波谱过程分析技术领域几乎是个空白,我们争取在这个领域建立一个国家重点实验室,为国家决策提供技术方面的支持。”国外过程分析技术学科在多个大学里有较好的发展,尤其出色的是华盛顿分析中心较早开展了这个学科的研究工作。“而‘现代波谱过程分析技术(MSPAT)’,在概念上与国外有所差别,范围限定在波谱,并且‘过程’所指的是一个更宽泛的意义,不仅是工业过程,而是包括一个商品从工业加工到出厂,一直到流通、消费,更应该叫‘全程’,是当前社会急需解决的问题。”北京化工大学分析测试中心实验室MSPAT主要内容包括过程测量、优化和控制;主要技术包括便携的和在线的近红外光谱、拉曼光谱、核磁共振、紫外光谱、荧光光谱、X射线能谱等的仪器技术研究、应用方法研究;具有分析速度快(单次测量速度可达毫秒级)、高通量(一次测量可同时提供多种性质参数)等优点。MSPAT基本技术构成包括仪器、化学计量学软件和各种分析模型等。袁洪福教授指出:“提到过程分析技术,大家首先想到的是在线色谱或工业色谱,色谱主要是一种应用广泛和成熟的样品成分分析技术,其局限性是分离过程是一个较慢的过程;同时,在线色谱维护困难;且局限于气体样品或易于气化的样品,对于大量液态、固态样品,色谱则很难分析。”“在线波谱技术中,在线拉曼光谱、在线核磁共振等也有少量应用,其仪器比较贵、处理麻烦,所以在线分析技术主要还是指在线近红外光谱技术。”“目前,我研究重点在于快速、准确分析技术。大型实验室仪器测试费时较长,不能达到过程控制的目的,而在线、便携仪器的分析速度快,近红外光谱分析技术适合于现场检测和在线分析,分析速度快,能在几分钟内,仅通过一次近红外光谱的采集,就可以同时完成样品多项性能指标的测定,可有效地为企业创造经济效益。”在线近红外分析系统通过光纤测量附件,可以测量管道中流动液体物料,也可以测量输送带上移动的固体物料;便携近红外分析仪,可以用于粮食收购现场的粮食测量,流通领域中的食品药品测量,农、林领域中的水果测量等。“应以实际需求为出发点,进行具有自主知识产权的国产分析仪器研发。”20世纪90年代初,国内外文献中涌现了大量关于近红外光谱的应用报道,面对这一契机,在我国著名分析化学家陆婉珍院士的倡导和组织下,石油化工科学研究院(简称“石科院”)成立了近红外光谱分析技术研发课题组,袁洪福教授是课题组的主要负责人。工作之初,在调研了当时国内外近红外光谱技术与应用的状况后,结合石科院的实际情况(石科院是中石化的科研单位,为石化企业提供技术支持),提出了以实际需求、廉价实用为出发点,开展了以固定光路和CCD为检测器的近红外光谱成套设备的研制。而采用CCD为检测器的原因,袁洪福教授解释到:“CCD最初是用在数码照相机上的,产量极大,其成本是没有问题的;而且CCD检测器可以做成阵列,整个仪器中没有移动部件,可以保障仪器性能的长期稳定。”NIR-3000近红外光谱分析仪这期间,袁洪福教授主持开发的大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品,例如,实验室型NIR-3000近红外光谱分析仪,已在近三十家大型炼油厂和科研单位得到应用,取得了可观的经济和社会效益。这些仪器中只有光纤、芯片等材料是从国外进口,其它核心部件与技术都是自主研发的成果。在石油行业,大型工艺基本都采用在线近红外技术监测从原料到成品油的物性指标,解决了炼厂实验室负担过重以及实时监测、优化控制的问题。袁洪福教授介绍:“世界有很多炼油厂,如美国Ashland公司的St.Paul Park炼油厂、法国Lavera炼油厂、Shell公司的CRC炼油厂及韩国的SK炼油厂等都成功将NIR在线分析仪用于汽油调和的闭环、反馈优化控制。”汽油在线质量分析是汽油自动调合工艺的关键技术之一,负责实时测定各调合组分与成品汽油的性质,及时将测量数据反馈/前馈给在线优化与控制软件,从而实现汽油全自动调合生产目标。谈到自己的得意之作,袁洪福教授提到了2006年其完成的广石化汽油管道调合系统(千万吨改造)项目,选用了NIR-6000在线近红外分析系统为调合优化与控制软件系统实时提供原料与成品的组成和性质数据。广石化是沿海炼厂,以炼进口原油为主,原料性质波动大;而其汽油产品又和国内多数炼厂不同,除了常见的90#、93#、97#,还有部分出口到东南亚的95#、98#汽油。袁洪福教授和其课题组的同事经对NIR-6000在线近红外分析系统的完善与优化,采取了两台仪器控制10路物流(包括8路调合组分和2路成品油),测量的指标包括RON、MON、烯烃、芳烃、苯和氧含量等,所得数据及时反馈/前馈给在线优化与控制软件,从而实现汽油全自动调合。广石化汽油调和系统在线近红外分析系统目前,该套系统仍在正常运行,每年直接创造效益1264万元。至今,NIR-6000在线近红外分析系统在石化行业中已有10多套设备在成功应用,已产生巨大的工业效益。针对具有自主知识产权的国产分析仪器的研发问题,袁洪福教授说:“自主产权分析仪器的研发,不只是为了拥有整机、核心部件及其关键技术,还应该从最终能够解决国家实际存在、迫切需要解决的问题的角度出发。” “如果不制定相关标准分析方法,近红外分析技术再好也是枉然。”“如果不制定相关标准分析方法,近红外分析技术再好也是枉然。”袁洪福教授在2008年11月举行的全国第二届近红外光谱学术大会上所做的报告中说道。袁洪福教授在2008年全国第二届近红外光谱学术会议上作主题报告近红外光谱是否能作为标准方法?普便存在一种观念:认为近红外光谱是一种间接分析方法,没有纯粹的标准样本作参照,不适合作为标准方法。这种观点对人们接受近红外分析产生了困扰影响,严重阻碍了近红外分析标准方法建立的发展进程,也影响了近红外分析技术应有的发展速度。“从方法学角度来说,某种方法可否作为标准方法应取决于方法的准确性和适用范围能否明确界定。而近红外光谱方法严格遵循ASTM1655程序进行规范,完全可以达到这一要求,因此,近红外光谱可以标准化。”在质量监控方面,近红外分析能够发挥现有的标准方法不能实现的作用,比如粮食收购、烟草行业中的烤烟工商交接,其工作目标之一是按质论价,按质分类加工和储存,现有标准方法欲测定内在化学品质指标如定氮、水分等方法由于费时而无法实现这一目标,而在技术上近红外分析可以实现这一目标,如国内烟草行业已将近红外分析应用于原料工商交接二次验级考核,卷烟制造过程中配方结构的调整与优化,配方过程质量的均匀性、稳定性监测,为获取内在的化学品质信息发挥了重要作用,实现了内在质量检测分析从小批量长周期的离线式分析走向大批量的快速现场分析。在食品和药品的生产环节,采用近红外分析,企业可以做到每份产品在出厂前都能得到快速质量检测;在流通领域,执法部门也可以在现场非常方便地进行快速抽检。这样可以为保障药品和食品安全提供一种重要技术支撑,因此,近红外分析标准的制定是非常必要的。由于近红外分析缺乏方法标准,目前大多数用于生产过程质量控制,较少用于出具出厂的质量报告和具有法律效力的文件,其主要原因是近红外光谱方法很少上升为官方强制使用的标准方法。在很多领域,虽然,近红外分析在技术上是成熟的,并具备了相当的可解决实际问题的能力,但是由于缺乏相应的标准分析方法,出现了实际上很需要近红外分析技术,但又不能应用的尴尬局面。美国谷物化学家学会(AACC)、国际谷物化学会、ISO等组织也有多个近红外光谱方法标准;并且各国还有各自的近红外光谱方法的工业标准。袁洪福教授说:“与欧美和澳大利亚等已经广泛使用网络化近红外分析技术、并制定相应的标准和法规情况相比,我国近红外分析标准方法制定工作明显滞后,不仅严重的影响了近红外分析技术的应用,而且影响到了许多领域中质量监督工作的实施。”目前,国内只有一个有关近红外光谱检测的国家标准,即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法(标准号为GB /T 18868-2002)。但袁洪福教授很高兴的提到:“日前,国家粮食局针对我国粮食收购的需要,已经开展了‘小麦蛋白测定-近红外法’、‘小麦水分测定-近红外法’等标准制定工作。总体来说,我国在饲料、粮食、烟草和国防等行业中已经率先开展了近红外分析标准工作,对我国质量控制体系和近红外分析科学发展具有重大的现实意义。”“建立近红外技术交流平台,为我国近红外技术的发展做出贡献。”目前,袁洪福教授正在组织、筹备成立近红外光谱学会。事情的起因源于2006年全国第一届近红外光谱学术会议上,与会专家强烈呼吁建立近红外光谱学技术交流平台,并且一致推举袁洪福教授来主持这件事。袁洪福教授说:“接受大家的推举做这件事,主要还是因为,近几年我国近红外光谱技术有了快速发展,但引起广大科技工作者足够的注意、应用潜力进一步开发等方面还存在不足。而成立近红外光谱学会,即建立了近红外技术交流平台,可以为我国近红外技术的发展做出贡献;其次,国际近红外光谱技术交流活动越来越多,需有正规的对接途径,民间是不能代表的,必须通过学会的方式来对接;这也正是自己一直努力的方向,现在,成立近红外光谱学会的事宜已取得很大进展。”正在筹备中的中国分析测试学会近红外光谱分会,已于2008年11月成功主办了全国第二届近红外光谱学术会议,我国几乎所有从事近红外光谱研究和应用的主要学术带头人都参加了这次会议。袁洪福教授作为近红外光谱学会理事长代表主办方致辞。此次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台,展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果,增进广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作,进一步促进我国近红外光谱事业的发展。谈话过程中,袁洪福教授回忆了一件事情:“2000年起国际近红外光谱学会就曾多次联系我,希望在中国来举办国际近红外光谱学术会议,而经多方面考虑,认为中国当时各方面还不具备条件,最终还是回绝了。”直到现在,袁洪福教授还觉得这是中国的近红外分析技术的发展过程中非常遗憾的一件事情。袁洪福教授在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告2006年亚洲近红外光谱协会成立,袁洪福教授任常务理事,代表我国在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告,会上确定2010年将在上海举办亚洲第二届近红外光谱学术大会,可以预期,随着亚洲第二届近红外光谱学术大会在中国的召开,必定会促进中国的近红外光谱技术的发展。“我国近红外光谱技术上已有很好的储备,进入了快速发展时期。”目前,在发达国家中,近红外光谱分析应用已经深入到各个领域,在不断地提高生产技术水平和改善产品质量中发挥着越来越大的作用,特别是在食品和药品安全领域中,近红外分析有很好的用武之地。日本果品分级厂近红外监测系统交谈过程中,袁洪福教授向我们展示了一个日本果品分级厂近红外监测的照片。此水果分级厂拥有45条近红外光谱检测线,检测项目包括颜色、大小、糖度等,一秒钟可检测5个果品。在超市里贴有近红外分析检测标识的水果商品的价格要贵很多,实现了按质论价的公平消费,同时也促进了种植品质的改进。仅在日本果品分级行业,所配置的在线近红外检测设备达2000多套。我国也是水果生产大国,仅在这一个领域,近红外光谱在线监测技术的应用空间非常大。“他们的今天可能就是我们的明天。”我国近红外光谱的发展不同于其他国家,完全是依靠自己的力量,但也因为当时研究环境封闭、工业基础落后等原因,经历异常曲折。但袁洪福教授也说到:“值得提及,中国农业大学严衍录教授长期默默地致力于近红外光谱在农业领域中应用的基础研究;还有中科院光机所陈星旦院士早期在开发滤光片近红外粮食分析仪方面做了很好的工作;尤其从1994年至今,陆婉珍院士和石科院近红外光谱分析课题组对近红外光谱分析平台技术(即硬件和化学计量学软件)开发和在石化领域中的应用研究进行了艰苦的长期拓荒,先后有实验室、在线近红外光谱仪,化学计量学软件等多个成果完成,这些技术在石化领域中均获得了广泛应用。”20世纪90年代中期起,我国近红外光谱发展过程中注重了平台技术和应用研究的结合,技术上已有很好的储备,已经进入了良好的发展轨道。“目前,全国拥有各种近红外分析设备超过1000台,几千人在使用近红外仪器,40多个应用研究小组在各个领域活动非常活跃,并取得了一些很好的成绩。与国际横向比较,我们在化学计量学软件方面不落后,但在仪器制造和应用研究深度方面,我们与国际先进水平还存在一定的差距。”最后,谈到近红外光谱分析技术发展方向问题,袁洪福教授指出:“限制近红外分析技术大规模推广的技术瓶颈是模型,因为模型建立工作需要收集大量具有代表性的样品,由具备熟悉光谱、化学计量学和具体分析专业知识的专业人员来完成;显然,一般用户不具备这样的条件。发达国家已经开始建立近红外光谱网络中心,负责建立模型和模型更新,通过Internet将模型传递到用户,用户也可以将样品光谱和性质发送到网路中心,用户可以不必进行复杂的建模工作,就可以方便使用近红外技术。例如,法国的农业粮食收购领域拥有5个近红外光谱网络中心、6000多台仪器。”“而我国的条件比发达国家更具发展‘近红外光谱网络中心’的优势,借鉴国外已有的成功经验,国家和行业给予重视、支持,投入力量,以各个行业的科研院所为基础建立本行业的近红外光谱网络中心,负责行业内近红外光谱模型建立工作,这将是我国近红外分析发展的一个重要方向。”“我想传达一种重要观点:快速分析技术方法与国家现行方法结合,从根本上且真正地解决我国食品药品等重要产品质量监控问题。”近红外等快速分析技术是一种很好的分析技术,具有解决实际问题的巨大潜力,但是目前社会普遍对此技术了解甚少,由此也产生了一些偏见,严重影响了这一新技术应有的发展。面对我国食品药品等重要产品质量监控的严峻形势,袁洪福教授向我们传达一种重要观点,借仪器信息网这次采访,向社会公众发布,以期为解决重大社会问题贡献微薄力量。“目前,在我国产品质量检测领域对如何使用检测技术和立法的主流观点是:即要检测技术或方法不仅能识别掺假样品,还须检测出掺假的东西是什么,不能误判和漏判等,为法律提供可靠准确检测结果。对于这一点我没有异议,客观要求我们必须建立这样的方法,但仅有这些还不够。我思考问题的角度是如何从根本上且真正地解决我国生产和流通领域中的产品质量(这里仅限于主要成分)监控问题出发。我们明白,单纯依靠上述所说的方法(可能需要昂贵的仪器、高素质人员、复杂的操作过程以及较长分析时间等)和国家质量监督有限的人力物力资源,面对我们这样大的国家,如此众多的产品种类,想一想,即使上述方法再准确可靠,实际上也是无法实现对我国庞大市场产品质量进行经常性的监控目的。面对我们国家在产品质量监控方面存在的实际问题,显然,在这样解决问题的思路上还是存在着不够完善的地方,应当提出能够实际解决问题的可行性创新思路。创新思路:快速质量检测与监测新技术可以提高分析效率,实现大批量样品的筛选、现场检测和在线监测。其技术优点是快速、高通量、无损、操作方便以及对操作人员分析素质要求不高等。将这样的快速分析技术方法与国家现行方法结合起来使用,可以适应大批量和常规性样品抽检,将有问题样品快速筛选出来,再带回实验室鉴定,真正提高效率,同时还显著节省成本。这样,不仅能满足法律要求,而且也能在技术上实现对市场产品质量进行真正有效的监控,希望职能部门、各行业和全社会共同关注这些重大问题的讨论,提出创新性发展思路,走出适合我国国情的创新发展之路,不仅为解决我们国家的重大实际问题,也为世界产品质量监控技术的发展作出应有的贡献。” 后记“自从1994年开始从事近红外光谱的研究工作,一直到现在,这么多年来一直在做这件事,并且也只做了这一件事,争取把这一件事做好。”袁洪福教授很谦逊的说起自己经历。其实,袁洪福教授所研究的成果已在石油化工、制药、农业和烟草等行业领域获得广泛应用,产生了很好经济效益和社会效益,为我国近红外光谱分析技术发展做出了突出贡献。一个人能把一件事做好,能够对国家、对他人有益,已经是非常了不起的成就。可以说袁洪福教授已经做到了这一点,并且将继续沿这条路走下去。我们在这里祝袁洪福教授在现代波谱过程分析技术,尤其是近红外光谱分析技术取得更多佳绩。采访编辑:刘丰秋 附录:袁洪福教授简介袁洪福教授,博士生导师,北京化工大学分析测试中心主任,材料科学与工程学院材料分析与评价中心主任,科研方向:现代波谱过程分析技术的研究、开发和应用。任中国仪器仪表学会分析仪器分会理事、中国仪器仪表协会分析仪器学会在线分析技术专业委员会委员、《分析化学》杂志编委委员、《现代仪器》编委委员、《现代科学仪器》编委委员、《光谱与光谱分析》编委委员、Asian Chemometrics & Chemoinformatics Society委员、亚洲近红外光谱协会常务理事等,在国内外重要刊物发表科技论文80余篇,是《现代近红外光谱分析技术》、《当代近红外光谱技术》、《水分析手册》等著作主要作者之一。主持开发了大量具有我国自主知识产权的技术产品:NIR-2000近红外光谱仪、NIR-3000近红外光谱仪、便携式近红外光谱仪、特种燃料NIR-3000近红外光谱分析仪、NIR-6000在线近红外光谱仪,编制了三个版本的化学计量学软件;其中,NIR-2000近红外光谱分析仪获1999年度BCEIA金奖,NIR-6000在线近红外光谱分析仪获2003年度BCEIA金奖,NIR-3000近红外光谱分析仪曾获得全军科技进步一等奖等。袁洪福教授是全国第一届(2006年),第二届(2008年)近红外光谱学术大会的主要组织者之一,代表我国在亚洲第一届近红外光谱学术大会致国家报告,为积极推进我国近红外分析标准制定进程发展做了大量工作。
  • 近红外技术在烟草行业中的应用进展
    p style="text-align: left "  近红外光谱分析技术在烟草行业的应用在国外起步较早,最早可追溯到1961年Crowell等人应用NIR技术测试了湿焦油中的水分。20世纪70年代国外开始将近红外技术应用于烟草化学成分测定。1992年出版的《Handbook of Near-infraed Analysis》一书中专门讲述了利用近红外光谱分析法定量分析烟草化学成分。20世纪90年代中后期,美国PM公司开始使用近红外技术研究烟叶分级和叶组配方,2000年以后使用近红外在线分析技术研究制丝线生产配方的稳定性等质量控制。br//pp  国内近红外分析技术应用于烟草始于1995年,王文珍等采用近红外光谱技术测定了烟草中的总氮含量。之后近红外光谱技术在国内烟草行业进入了高速发展时期。1997年,上海烟草(集团)公司技术中心与中国农业大学共同承担的《近红外技术在烟草品质检测中的应用研究》,建立了烟草常规化学成分的近红外快速分析技术。随后烟草行业先后布局了《应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分(20项指标)研究》、《应用烟气粒相物近红外光谱预测主流烟气七种有害成分释放量的技术研究》、《卷烟叶组烟气有害成分释放量近红外预测技术研究》、《基于在线检测和集成信息控制的智能配方打叶技术体系研究》、《FT-NIR分析技术在烟草常规化学分析中的应用》、《云南优质烤烟质量标准体系及快速检测技术研究》、《上海烟草集团公司烟叶原料质量体系研究与应用》、《烟草近红外大数据构建及应用研究》等近红外技术应用研究项目,各中烟公司也相继开展了不少近红外相关的子课题项目进行应用研究。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  离线应用/strong/span/pp  近红外的离线应用在烟草行业最为广泛,相关报道也最多。涉及到烟草行业的方方面面。/pp  在烟草化学成分检测方面,对影响烟草品质风格的众多化学指标现已证明都能够建立较好的定量模型并应用sup[1]/sup。除了烟叶,一些中烟公司还对卷烟的烟气化学成分做了相关应用研究,建立的模型能够达到预期的分析效果sup[2]/sup。另外在烟用材料的化学成分检测中,一些中烟公司也做了一些探索性应用研究sup[3]/sup。图一和图二分别是贵州中烟利用近红外检测烟气粒相物中化学成分及滤棒中三醋酸甘油酯的场景。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 288px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/0de39d80-20e0-4876-9f1c-3754be13248d.jpg" title="01.jpg" alt="01.jpg" width="600" height="288" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图一 近红外检测烟气粒相物中化学成分/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 450px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/112e61ef-ef3f-4f6a-8758-7cdfa79f8115.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="600" height="450" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图二 近红外检测滤棒中三醋酸甘油酯/strong/pp  在物理指标方面,现已能对烟叶的叶片结构sup[4]/sup、烟叶拉力等指标进行检测;在三纸一棒的应用方面,如:卷烟包装盒的色差分析sup[5]/sup,卷烟纸厚度、透气度等性质的测定sup[6]/sup;配方设计的应用方面,如:梗丝、薄片丝在烟支中的添加比例[7]等近红外技术也都有很好的应用。/pp  在判别分析方面,各中烟公司针对各自品牌特点,用近红外技术对烟叶的类型、产地、部位、等级进行判定sup[8, 9]/sup;卷烟的真伪判别sup[10]/sup;烟用材料判别sup[6]/sup;卷烟的配方设计sup[7]/sup等都做了大量的相关工作,并在应用中取得了较为满意的结果。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  在线应用/strong/span/pp  近红外在线分析并没有像离线分析一样百花齐放,虽然目前市场上已经开发不少针对卷烟工业企业在线近红外仪器产品,考虑到在线应用涉及到企业的生产控制甚至是决策,牵一发而动全身,各中烟公司还是保持谨慎态度,目前仅针对打叶复烤的均质化加工sup[11]/sup,工业企业的制丝线质量稳定性控制的相关应用sup[12]/sup。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  网络化应用/strong/span/pp  传统的近红外分析主要是采用单台仪器进行样品测定,难以满足烟叶原料收购、复烤、入库、醇化过程中广域范围内大规模快速检测及信息汇总的需求。 近年来,以网络技术为依托的近红外检测网络体系构建已成为近红外分析检测的一个重要发展方向,烟草行业也达成共识,认为构建近红外光谱分析网络体系是将近红外技术的优势在实际应用中发挥到最大的一个重要途径。基于此,上海烟草集团针对近红外检测管理现状,提出“动态建模,网络共享,全程管控”的网络化管控体系,保证近红外检测数据质量。云南中烟构建了烟叶原料近红外光谱分析物联网系统。山东烟草研究院以烟叶品质控制为切入点,研发形成支撑多检测终端的烟叶品质快速分析网络化平台。湖南中烟开发了专门用于烟气快速检测的近红外云服务系统。贵州中烟提出了“数据规范、中心建模、资源共享、智能分析”的网络化管控方案,组织实施了《贵州中烟化学成分近红外速测系统的云分析系统软件开发》项目,开发了基于互联网技术的烟草近红外速测系统,如下图三所示。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 407px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/3232b023-abfe-4c71-8122-fb019bfae30f.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="600" height="407" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图三 近红外云分析系统/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  数据应用/strong/span/pp  基于近红外分析技术快速高效、成本低、绿色环保的优点,行业每年产生了海量的近红外光谱数据,但也存在不少问题。/pp  (1)首先,近红外数据分散在各中烟企业、复烤企业和科研机构,只能为各自单位发挥作用。/pp  (2)其次,由于各工商企业经典化学分析数据存在较大差异,且近红外建模样品的地域差异大,再加上光谱采集参数、操作方法和操作流程各异,导致各单位近红外预测数据偏差较大。/pp  (3)第三,由于各单位的近红外采集信息格式不统一,数据整合难度大,严重制约了行业近红外光谱数据的有效利用。/pp  为了解决上述问题,2019年中国烟草总公司批复了《烟草近红外大数据构建与应用》项目。希望借此项目统一近红外光谱数据采集规范、开发近红外光谱数据采集系统、构建近红外光谱数据库和化学成分数据库,形成行业共享的烟草近红外大数据平台,实现数据规范、中心建模、资源共享、智能分析的目标,为烟草行业高质量发展提供有力支撑。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  参考文献/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [1] 蒋锦锋, 李莉, 赵明月. 应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分 [J]. 中国烟草学报, 2006, (4): 8-12./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [2] 王家俊, 梁逸曾, 汪帆. 偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量 [J]. 分析化学, 2005, 33(6): 793-7./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [3] 曹建国, 窦峰. 近红外漫反射光谱法测试醋酸纤维滤棒中的三醋酸甘油酯 [J]. 烟草科技, 2005, 38(3): 6-9./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [4] 周汉平, 王信民, 宋纪真, 等. 烟叶结构和油分的近红外光谱预测 [J]. 烟草科技, 2006, 50(1): 10-4./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [5] 张翼鹏, 李超, 赵敏, 等. 基于近红外光谱法的卷烟包装材料色差分析 [J]. 烟草科技, 2016, 49(2): 75-81./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [6] 王家俊, 汪帆, 马玲. SIMCA分类法与PLS算法结合近红外光谱应用于卷烟纸的质量控制 [J]. 光谱学与光谱分析, 2006, 26(10): 1858-62./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [7] 胡立中, 张胜军, 余小平, 等. 均匀设计-PLS-NIR法预测卷烟配方烟丝中梗丝及薄片丝含量 [J]. 中国烟草学报, 2010, 16(2): 26./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [8] 束茹欣, 王国东, 张建平, 等. 国产烤烟烟叶的NIRS模式识别 [J]. 烟草科技, 2006, 8): 12-5./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [9] 张辞海, 胡芸, 刘娜, 等. 基于主成分分析和神经网络的近红外光谱烤烟产地判别 [J]. 贵州农业科学, 2018, 46(1): 109-12./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [10] 葛炯, 王瑾, 王维妙, 等. 近红外技术在卷烟真伪鉴别中的应用 [J]. 烟草科技, 2007, 48(4): 75-8./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [11] 胡芸, 刘娜, 姬厚伟, 等. 近红外光谱技术在线快速检测复烤片烟化学成分应用研究 [J]. 安徽农业科学, 2017, (19): 78-80,3./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [12] 张佳芸, 胡芸, 彭黔荣. 近红外光谱技术在快速检验制丝过程中烟丝质量均一性上的应用 [J]. 理化检验(化学分册), 2018, 54(9): 998-1003./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: right "(张辞海,彭黔荣 贵州中烟工业有限责任公司技术中心,550009)/p
  • 相约北京怀柔|近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛详细日程公布
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第三轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,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。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2023)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2023年5月19日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2023年5月19日,9:00-12:00论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程:近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛主持人:中国农业大学闵顺耕教授时间报告人报告题目9:00-9:30袁洪福北京化工大学 教授《近红外分析技术与流程工业企业数字化转型》9:30-10:00臧恒昌山东大学 “药物制剂技术研究与评价”国家药品监督管理局重点实验室主任、山东大学药品监管科学研究院副院长《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》10:00-10:20张德军荧飒光学仪器(上海)有限公司 近红外产品经理《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》10:20-10:40唐果无锡迅杰光远科技有限公司 技术副总监《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》10:40-11:00王钧苏州泽达兴邦医药科技有限 研发总监《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》11:00-11:20赖衍清珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 在线近红外销售经理非接触式在线近红外应用介绍11:20-11:40曾贤臣ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》11:40-12:00张皋西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》论坛赞助:欢迎从事国产拉曼仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI202 3 为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/ 联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
  • 近红外引领果蔬分选技术实现飞跃
    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计划合作制作《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。我是受益于近红外分会和仪器信息网的人,感恩无限。愿借此机会,把自己多年来对近红外在果蔬品质无损检测方面的认识和认知与大家共享。中国农业大学 韩东海教授  1. 前言  以前我不论是指导学生科研还是学会报告话题都比较大,宏观且泛泛。论述宏观有利于扩宽人们的视野,开阔思路,但不能解决具体问题。今天着重讲些细节,有些属于经验之谈,直击要点,但略显有点理论支撑不足。我认为两者均不可或缺,只是每个人的发展阶段不同从而导致的需求不同而已。  本文对于研究果蔬品质无损检测的专家学者也许能有些帮助,而对于其他研究方向的如能有所参考就是万幸了。  近红外是个多学科交叉的结晶,不同专业背景、不同经历会有不同体会,有不妥之处,望多多指正。  2. 果蔬分选简介  先简单介绍一下果蔬分选。果蔬分选包括两大独立要素。一个是大中小的级别分选,一个是优良中差的等级分选。大果中有优良中差,优果中有大中小。近红外在果蔬分选上的应用始于二十世纪80年代末。之前的果蔬分选主要是级别分选,部分用机器视觉或依靠人工按照外观颜色进行等级分选。外观颜色与内部品质有一定的相关性,但难以达到生产要求。一是误判率较高,二是有些果蔬无法实施,例如猕猴桃等。而且那时的设备大小宽窄尺寸基本是固定的,不能轻易更改。  近红外在果蔬内部品质检测上的应用使得分选设备发生了革命性的变化。首先,实现了内部品质等级无损检测,大大地提升了分选设备功能,从这个意义上讲,近红外引领果蔬分选技术实现了飞跃式发展;二是设备结构大为简化,大小宽窄可自由组合,就像积木一样。  3. 近红外与果蔬检测可谓绝配  近红外与众多物料有着非常完美的结合。例如烟草、饲料、石油化工、医药。果蔬也是其中一例,不过内涵却与其它不同。  首先是波长范围。果蔬水分约为80-90%,水果糖度在10-20°Brix之间。其他成分虽然很多,但含量很少。1100nm以下的短波近红外适用于果蔬类高水分物料。  其次是光谱采集方式。果蔬内部质量无损检测除了糖度以外,还要检测内部褐变、糖心等,必须采用透射方式采集光谱。短波近红外穿透力强,加之,1100nm以下属于硅检测器范围,仪器造价比铟镓砷要便宜很多,这又为大量普及应用创造了有利条件,为量大利薄的农产品销售提供了强有力的支撑,因此是最佳选择。  最后是光源功率。果蔬品质无损检测手持和便携以及台式专用仪器的电源功率,LED最小,卤素灯小则1-2W,大则12W。而用于在线检测时,1秒钟要检测5-6个果蔬,西瓜每秒3-4个,扫描时间短,需要配置高达200-300W大功率光源,检测西瓜时甚至达到2000W。  4. 近红外首先在水果在线检测上发力  1989年,日本三井金属矿业株式会社EI推进事业部在冈山县一宫农协推出了世界上第一台桃果实糖度在线漫反射无损检测分选设备,1992年又相继推出了苹果、梨的检测系统。之后,杂贺技术研究所、MAKI制作所、NIRECO也研制出类似设备,继而在日本大面积推广。  基于漫反射原理的检测主要用于薄皮水果诸如苹果、梨、桃等,而用于柑橘检测则效果不佳,于是又研发出基于透射原理的检测,一直延续至今。随着检测项目的增加,由单一的糖酸度向内部褐变、糖心、水浸、局部失水、空洞等多指标同时检测延伸,落叶果及西瓜甜瓜类果实则主要采用漫透射方式。特殊情况时,苹果和葱头需要在两个位置同时采集光谱。  现在日本SHIBUYA精机株式会社成为果蔬分选设备厂家中的一支独大,从核心部件光谱仪等内外品质评价系统到输送装箱码垛以及控制系统全部独自生产,近江度量衡株式会社部分自主,部分外协。三井、杂贺、NIRECO则只生产内外品质评价系统。  果蔬内部品质近红外在线检测技术因能直接解决农业生产问题,并带来经济效益和社会效益,在先进国家政府的资助下得到大面积推广应用,仅日本至少有4000个大型果蔬分选设施正在运行。  5. 近红外光谱采集方案多种多样  果蔬物料尺寸有大有小,果肉有薄有厚,糖酸度有高有低,且分布不均。由此产生若干检测个性化方案。例如光谱采集方案就有如下之多,图1- 6。  图1和图2光源和检测器布置相同,但物料放置及输送环节有别。图1托盘不但能平稳地输送西瓜,避免磕碰,而且还可遮挡杂散光进入检测器。依据西瓜、甜瓜类的生理结构,花萼处果皮最薄,花萼冲下放置,有利于获取更多的内部信息。由于菠萝果心粗大,横置更妥,且输送更平稳。  图3和图4的光源与检测器设置一样,但样品放置和光谱采集细节有所不同。西红柿的果柄影响信息接收,如图3所示,故倒置。由于物料内部组织构造差异很大,苹果肉质均匀密实,而西红柿则有外果皮、中果皮、果浆、胎座,少许空腔,各组织之间光特性差异大,造成散射不均。为此,苹果光源布置向赤道下方照射,靠苹果赤道直径大来遮挡杂散光(图4)。而西红柿则照射上半球,以利获得更多有效信息。  图5和图6的光源和检测器设置相同。图5为常规布置,而图6采用了特殊透镜,缩小了光斑大小,因为柑橘比葱头体积小,这样可有效避免杂散光进入检测器。这只是一个公司的方案,加上其他公司的独具匠心的思考,采集方案层出不穷。  6. 检测对象、检测项目和检测精度  表1列出了来自三井金属计测公司的透射模式部分检测对象和检测项目,这些检测对象检测项目早已成熟,转为常规。其他公司,如SHIBUYA精机、近江度量衡、NIRECO、杂贺技研均能实现,包括一些没有列入的检测对象和检测项目。即使如此,有些项目也不是百分之百正确检出,例如局部褐变误判率较高。但是小果实,例如樱桃、草莓,个别水果,如葡萄,诸如此类的近红外在线分选技术暂不多见。表1 透射模式检测对象及检测项目1)  由于在线检测所用光源功率较大,能确保获得足够强的有效信息,故检测精度一般高于便携和手持仪。以SHIBUYA精机株式会社在线内部检测装置为例,各种水果的糖度检测精度如表2所示。表2 糖度检测精度2)对象苹果梨蜜桔桃西瓜西红柿柿子甜瓜SEP0.280.330.340.370.420.500.610.74  由表2可知,苹果检测精度最高,甜瓜最低。这个趋势与其他厂家基本一致。也就是说,苹果是最好检测的,而果肉厚内心甜的甜瓜最难检测。一般消费者对于糖度相差0.5Brix以内难以察觉,故水果检测精度SEP如能达到0.5就能满足生产要求。  日本的水果品质普遍较高,好吃已经不是问题。为了适应新的国际形势,加大水果竞争力度,日本政府正在组织产学研攻破果蔬功能成分在栽培、管理、在线无损检测方面的难题。苹果重点提高花青素含量,西红柿是番茄红素,柑橘是β-隐黄素,胡萝卜是番茄红素和β-胡萝卜素。由于这些成分含量比较少,近红外检测存在一定难度。番茄红素已经实用化,其他几个成分仍在努力中。  7. 水果手持、便携、台式专用仪器发展势头强劲  2000年,FANTEC开始销售世界上第一台水果专用便携仪FRUIT TESTER-20,时间不长又推出FQA NIR GUN手持仪(图7)。便携仪和手持仪主要用于科学研究,同时也为那些生产量小的个体果农带来福音,因为花几十万或百万日元就能达到几个亿的设备功能,只是生产效率无法相比。  同年,KUBOTA公司首先推出了台式仪,其后又推出便携仪,从2019年7月始,对原有机型进行升级换代,如图8和图9。这两款仪器社会保有量估计在1000台左右,也是本人认为最好用的仪器。  这台仪器的日本水果模型拿到中国无需修正,可直接使用,预测值准确稳定,该仪器像素点只有254个,糖度模型采用的是4-5个波长的MLR。本人实验室在北京奥运前购买了一台,十几年过去了,现在还在使用中,中途只更换过电源开关。我曾问过这台仪器的研发部长石桥先生,他说,因为内置波长横纵坐标自动校正功能,所以仪器预测值才稳定。横坐标校正方法已经成熟,但纵坐标措施不多,也许谁掌握了纵坐标校正技术,谁就能占领市场。  N1(图10)从2009年开始销售,由于产品精制,价格便宜,至2017年8年间共销售648台。最为特殊的是该仪器采用了不受杂散光影响的TFDRS法(TFDRS:Three-Fiber-based Diffuse Reflectance Spectroscopy),1点照射,2点接收。通过2个漫反射强度比计算相对反射率,进而获得相对吸光度比。该吸光度比不受漫反射光路的变化影响,且与水果糖度呈直线相关。该检测模型建立在标准样品基础上进行模拟,推导出方程,然后用水果进行验证,故在实际应用中,不需进行参比测量,不需进行模型维护,是这一种全新思维,不同于传统方法。  PAL光传感器是最新系列水果手持糖度仪(图11),采用LED光源进行糖度无损检测。目前应用对象分别为苹果、梨、桃、葡萄、迷你西红柿。从2017年开始销售以来,不到一年就售出400台,该公司的销售目标是1万台。  还有几种正在出售的台式仪和手持仪。  QSCOPE-DT功能最强大,不但可以预测糖酸度,也可检测内部品质。Amaica-Pro 与KUBOTA台式仪一样,检测糖酸度的同时也可称重,把级别和等级分选元素集于一体,是小型果蔬分选仪典型代表。CD-H100采用滤光片技术,物美价廉,缺点是仪器台间差较大,建模任务艰巨。  我认为,在台式、便携、手机水果专用仪器中,SACMI的台式仪适应性最广,如图12。因为这台仪器采用了8个20W的卤素灯,功率强大。内部采用不锈钢锥形挡板,将光源与检测器分隔在圆锥挡板内外。光源在锥形板外向上照射,结构上保证了杂散光不能进入检测器。检测器在圆锥挡板内,当水果放置在锥形挡板顶端时,橡胶圈的密封阻挡了反射杂散光的进入。这种漫透射设计加上大功率,不论是内部成分还是内部病变的检测均能胜任,是个科研好帮手,就是价格偏贵。  8.样品真值测量  真值测量往往被轻视,特别是像水果类的样品,不论是品种间、还是种类间差异都比较大,没有深入了解细致筹划,将影响建模效果。因为建模预测精度永远不可能超过实测精度。以如下两个案例进行说明。  甜瓜光谱采集位置是花萼处,故在花萼处取ф40mm(因为环形光源直径是ф38mm)果肉打碎后取果汁测量糖度,如图13所示。  图14是柑橘糖度实测值图解。充分考虑样品生化特性,整体榨汁,再经过滤实测值更准确。  9. 展望未来  近红外在果蔬品质检测方面的应用已经30年了,技术细节在不断完善进步,但整体思维模式有待突破。  上面介绍的都是近红外光谱在果蔬品质无损检测上的应用,近年来,近红外图像也取得了长足进步。近红外激光正在发挥着特殊作用。随着LED光源,特别是近红外区域LED连续光源的研制成功、光谱仪小型化、微型化、量子光谱仪的问世、无线通讯、  5G数据快速传输、人工智能等方方面面的突飞猛进,局部照射,多点测量,攻破尚存顽症指日可待。  10.总结与寄语  编辑审阅初稿后提出“日本的果品筛选技术对中国近红外技术在果品检测方面有什么经验借鉴?这方面的内容可否给大家稍微总结一下?”我觉得编辑的建议很好,也很重要,关键是我的能力有限,担心难以胜任。  首先,中国的近红外仪器必须走专用化发展之路,这一点大家已经取得共识,不再赘述。  其次,近红外专用仪器必须走共同合作研发之路,这一点大家也不会有异议。  最后,各个环节必须精益求精,方能广为应用。以水果为例归纳如下:  1)仪器不但要提高信噪比,还应在水果主要成分糖酸吸收波段800-950nm间提高灵敏度,以期获得更多有效信息。  2)不论是254个像素还是1024个,波段区间应有所侧重。考虑到水果颜色或者说叶绿素(670mm)有时也是检测指标之一,650nm-970nm区间更适合水果。  3)漫透射、透射因扩展性好已成为光谱采集的主流。同时,消除大小影响的配套措施不可或缺。  4)透射能量谱一旦低于10%,检测器有可能在检测限以下,此时,吸光度与样品浓度不符合朗伯比尔定律。要么加大光源功率,要么提高仪器灵敏度、要么延长积分时间等加以调整。  5)日本几大果蔬内部品质近红外无损检测系统均为各自专利产品,这是核心,也是关键。  国内从事近红外研究生产应用的专家学者工程师高达数千人,经过二十几年的实践和积累,近红外技术在中国的大范围推广应用、厚积薄发之日已经迎面扑来。  参考文献  1. https://www.mitsui-kinzoku.co.jp  2. SHIBUYA精机株式会社宣传资料  3. http://www.sacmi.com/  4. KUBOTA KBA100使用说明书(中国农业大学 韩东海)
  • 聚焦近红外&拉曼|ACCSI2023之光谱产业化发展论坛全日程安排
    2023年5月17-19日,2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)将在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过16年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联 — 助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题,促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设。届时将邀请到政府及协会学会领导,检验检测机构负责人,实验室主管人员,仪器采购负责人,科学仪器及配件厂商董事长及总经理、总工、研发主管、市场总监、投融资机构负责人、合作媒体负责人等参会。此外,会议期间还将举办“3i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典”,颁发多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。作为传统,又极具市场活力的一类分析仪器,光谱仪器及技术在各领域已经得到了广泛的应用,但也面临很多挑战,呈现不断深入和创新的发展态势。一方面,随着相关法规、标准等的实施,新的应用领域或方向在不断的拓展,由此对仪器技术和方法的开发也提出了更高的要求;另一方面,在当前国产仪器市场机遇与挑战并存的发展态势下,国产光谱仪器如何抓住机遇,迎头赶上?为了深入探讨,并进一步推进相关光谱技术的应用及产业化发展,ACCSI2023特别举办光谱产业化发展论坛,为期1天的论坛分别聚焦近红外光谱过程分析技术产业化及拉曼光谱仪器研制及产业化发展,邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲。点击立即报名》》》近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2023)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2023年5月19日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名 》 》》 论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2023年5月19日,9:00-12:00论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程:近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛主持人:中国农业大学闵顺耕教授时间报告人报告题目9:00-9:30袁洪福北京化工大学 教授近红外分析技术与流程工业企业数字化转型9:30-10:00臧恒昌山东大学 “药物制剂技术研究与评价”国家药品监督管理局重点实验室主任、山东大学药品监管科学研究院副院长近红外光谱技术在流化床中的应用研究10:00-10:20张德军荧飒光学仪器(上海)有限公司 近红外产品经理浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议10:20-10:40唐果无锡迅杰光远科技有限公司 技术副总监近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用10:40-11:00王钧苏州泽达兴邦医药科技有限 研发总监近红外光谱在中药连续化生产的应用研究11:00-11:20赖衍清珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 在线近红外销售经理非接触式在线近红外应用介绍11:20-11:40曾贤臣ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍11:40-12:00张皋西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 总工/研究员近红外技术在危险化学品中的应用研究拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛机遇与挑战并存的局势下,国产拉曼光谱仪到底存在哪些关键性技术的不足? 国产拉曼光谱仪如何抓住机遇迎头赶上,完成一个质的变化和发展……这些都成为做好国产拉曼光谱仪需要面临的最主要的难题。为了深入系统地探讨国产拉曼光谱仪器开发过程中可能存在的问题,促进产业健康、快速发展,仪器信息网与中科院物理所拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2022)期间(2022年11月3日),举办第一届拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛。希望借此论坛,倡导以“实现自主发展,坚持合作为贵”的宗旨, 汇聚我国拉曼光谱仪器研发及产业化的中坚力量,共同谋划国产科学仪器发展战略,加强科学仪器研制单位与材料、元器件、关键核心部件和计算机软硬件等单位的交流与合作,制定科学仪器自主可控发展路线图,相互支持,优势互补,共同探索科学仪器自主发展之路,切实保护并助力国产仪器发展。本届研讨会拟邀请相关专家学者和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事拉曼光谱仪器开发及应用的专家、学者、科研人员、公司(厂商)技术人员、用户等报名参加。点击立即报名 》》》 论坛主办方:仪器信息网、中科院物理所论坛时间:2023年5月19日 14:00-17:10论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心会议主持人:中科院物理研究所 刘玉龙研究员论坛日程:拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛14:00-17:10(主持人:中科院物理研究所研究员 刘玉龙)时间报告题目嘉宾14:00-14:30显微共焦拉曼光谱模块及其应用中国科学院半导体研究所 研究员谭平恒14:30-15:00基于表面增强拉曼光谱技术的毒物毒品快速检测研究中国科学院合肥物质科学研究院 研究员杨良保15:00-15:30光镊-受激拉曼测量技术北京理工大学 长聘教授张韫宏15:30-15:50抓住历史机遇-高速推动国产拉曼光谱仪的全链条产业化北京卓立汉光分析仪器有限公司 总经理董安宁15:50-16:20增强拉曼传感技术及光谱检测系统重庆大学 教授张洁16:20-16:40皮秒门控单光子相机及其在拉曼光谱中的应用中智科仪(北京)科技有限公司 拉曼事业部总经理张世伟16:40-17:10现代拉曼光谱仪器发展趋势及产业化核心问题中科院物理研究所 研究员刘玉龙论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128信息提示:2023第十六届中国科学仪器发展年会 (ACCSI2023)交通住宿指南关于ACCSI2023 为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/ 联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
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