当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

近红外工业相机

仪器信息网近红外工业相机专题为您提供2024年最新近红外工业相机价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括近红外工业相机参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的近红外工业相机您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合近红外工业相机相关的耗材配件、试剂标物,还有近红外工业相机相关的最新资讯、资料,以及近红外工业相机相关的解决方案。

近红外工业相机相关的资讯

  • 罗苏秦:意外的近红外应用纯粹之旅- 分享在欧美工业界20年的经历
    p strong 前言/strong/pp  当我还在大学做最后一年的课题研究时, 除了对环境污染及临床化学的应用感兴趣外, 同时也对一篇出自于科学期刊的文章印象深刻, 那是有关过程分析和化学测量的介绍 (Science, p312, Vol 226, 1984) 。当时也没有特别留意到出国留学之后, 冥冥中的安排我一脚踏入光谱过程分析的世界里。 当然二十多年的近红外光谱应用生涯非几页纸可说完,加上最近工作实在繁忙,交稿在即,借助近红外平台分享我在美国各个工作期间的近红外应用琐事和心得,其实每份工作成功或失败经历都值得纪念,希望以后有机会再分享本文之后在美国Barr Laboratories (现为Teva Pharma),美国先灵葆雅公司(Schering-Plough) (现为 Merck & Co 默克药厂),英国葛兰优素公司(GlaxoSmithKline- 新加坡分厂)工作时的经历。/pp style="text-align: center "img title="IMG_5959.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/2020d806-f1da-40e4-9fea-bc2d8f67caf2.jpg"//pp style="text-align: center "img title="1.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/1ec9462f-3b01-4655-9eff-1855ac7de35b.jpg"//pp strong 美国的近红外研究生涯初開始/strong/ppstrong  “误入歧途”——选择专业和导师/strong/pp  1985年赴美留学之前,我的研究所计划是分析化学,临床分析或是环境分析均是我考虑的目标。然而进入美国罗得岛大学的化学系之后,面临的分析化学抉择却影响我的一生科研方向。当时系上有两位叫布朗的教授,一个是色谱(HPLC)的Phyllis Brown, 我佩服她的原因主要是她结婚生子之后才开始念研究所,最后成为HPLC在药物生化分析的大师。现在药典中化学分析的标准仪器色谱技术,就是她在上世纪70年代开始奠立起来的!可惜那时她的研究生太多,无法适时加入。系上另外一位教授是Chris W Brown, 是主攻分子光谱分析以及化学计量学应用,曾和红外光谱大师Peter Griffiths先后博士后研究,上世纪70年代申报政府研究经费时最为称道的是以红外光谱指纹辨识海岸石油污染方法,因为每艘货船的油料独特,因此可判断出港湾附近油料污染来源自于何处。研究进展到以迷你计算机计算取代肉眼判读,因此他的实验室有一台像电冰箱的Nova mini-computer,及卡片阅读机,而他的研究方法也成为美国海岸防卫队的海洋油污来源检测法。布朗教授也与工业界合作,曾经是那时期首屈一指的Bio-Rad Digilab FTIR公司和Beckman紫外-可见光仪器公司的技术顾问,因此教研室的各种光谱仪器比较齐全。我那时抱着光谱分析不就是看图说故事的心理,意外的进入分子光谱和计量学世界,在之后的三十年中,我参与杰出学者的百家争呜,评估各种技术的特性,发展现场光谱应用和观看仪器厂商起起落落的惊奇之旅!/pp  strong比耳定律和化学计量学的初步较量/strong/pp  第一次接触到近红外数据分析之际,我一直百思不解是在大学本科所接触到的一个非常简单的比耳定律(Beer-Lambert Law)。为什么一旦涉及到部分光谱区域,就必须处理矩阵排列,诸如反矩阵,真的把我搞的晕头转向!所以初步学习中,实在是入门困难。尤其当时导师倡导所谓的P-Matrix(反最小平方差-就是现在常用的多变量线性回归)定量校正模型,虽自成一格,但也需要符合光谱波长数目小于或等于样品数目。因此我们釆用「优化选择波长数」和「傅立叶变换」来降低波长数目。记得在那一段日子中,导师常常和另一位提倡K-Matrix(最小平方差)研究学者David Haaland 互相辨证K或P-Matrix的方法优劣。这种争议出现在不同的科学论文或会议中,直到PCR/PLS普及之后才勉强终结战火。化学系的另一位教授,James Fasching也曾开过化学计量学的研究课程,我也曾经有幸研究他的教材以及在迷你计算机上执行AUTHUR图型识别程序(那时和SIMCA分庭抗礼)。在研究所中,第一次所使用的近红外光谱仪是未完全商业化的Bio-Rad Digilab的FT-NIR。由于是初试仪器,所以教研室的每位研究生必须学习如果开机,进行双手微调干涉仪的性能。虽然歩骤有点繁琐,但是在我早期收集不同近红外光谱数据库中,高分辨率(4cm-1)的图谱的确给了我们对近红外光谱所代表官能机结构启发,例如CH2和CH3在芳香族和非芳香族的差别,以及水分中自由水和约束水的影响等!这些近红外光谱库也造就了我未来和另外一位近红外专家Louis Weyer(她最近发表解析近红外谱图的书,国内有中译版)的合作!直到1990年左右,我们得到另一台捐赠的Pacific Scientific NIRSystems 光栅型近红外分析仪,我的师弟妹们才开始增加近红外应用的范围。/ppstrong  纯物质在那里? 初探混合物数据库鉴别/strong/pp  在研究所中第一次近红外应用是建立中红外及近红外的标准光谱库,然后进行混合物鉴别(Mixture library search)!当时的研究思路是在一般图谱搜寻时,如果未知物是混合物,传统的一对一比对方式无法有效检测出目标物。因此如何利用化学计量学来定性「分离」出混合成份是研究重点。初期时以C语言处理光谱数据,一个含有3300个气相光谱数据,仅仅是进行主成份分析,在IBM第一代计算器(8086/8088处理器)下的运作就需要至少7个小时,还得配上基于目标光谱重建的验证。所以对我早期不懂程序语言的我,又意外的为光谱分析而学习C语言!然而这项当初想法简单的研究以为到此为止,谁知道在我未来的工业职涯发展中,却总是出现「混合物分析」的实际体验!/pp  strong搞点在线分析- 近红外技术测量天然气/strong/pp  除此之外,我的第一个近红外实际化工应用则是和美国天然气研究中心合作,以近红外光谱仪计算天然气的热含量,目的是取代传统的气相色谱分析。其计算方式是基于近红外光谱,定量预测不同烷类含量,配合温度、压力、及相对压缩系数计算而成。我们先在100,250和500 psi压力下以偏最小二乘法回归(PLS)分别计算,由于各气体的压缩比例不同, 温度也不同, 后来进展再以非线性的人工神经网络综合不同压力计算。那时候实验室有至少30个标准气体钢瓶,用来做建模之用,因此做实验时必须小心考虑高压气体(500psi)的爆炸性!不过从单独气体样品池到光纤在线分析,我们总算熬过去而没有意外!直到最近有朋友还在质疑近红外是否可以做气体分析,答案是肯定的!而且我们的研究并证明可以用较为便宜的二极阵列近红外取代高分辩率的FI-NIR。/pp  strong药物溶出度定量测定,第一次跟C语言说bye-bye/strong/pp  在毕业前最后的一篇论文是以当时Beckman的最新型二极阵别紫外可见光仪器,做为药片溶出度试验。当然药典中规定单成份分析可直接用紫外光谱仪定量,而多组份(如感冒头疼止咳药)药物则须以液相色谱分析。我们以化学计量学模型预测溶出度,并可呈现较高密度的溶出度曲缐。但是这篇研究的最挑战之处是我必须重写C语言,控制抽取循环样品,仪器测量,移动样品池,收集光谱,预测浓度,以达到自动化软件控制。这个实验及程序再开发,拖延了我半年,完成之后,布朗教授也体会出「宁为光谱分析专家,不为计量学程序开发」的决心,教研室也正式的向C程序语言正式说再见,学弟妹们也松了一口气。?/pp  strong其他指导应用工作:水质分析,生物检体,生物发酵,纺织品等/strong/pp  当我开始成为大师兄级别后(意谓着应该毕业滚蛋),我也和师弟师妹们讨论指导他们研究的方案,林杰博士来自于厦门大学海洋化学,所以他「致力」于以近红外技术测试水溶液的pH值,温度及离子度!当时我们就评估近红外的光谱变化是来自于氢键的「间接」影响水分子的OH结构,但是闲暇之余,我们常常调侃林师弟用5万美金的近红外去当温度计或pH meter! 师妹葛振方博士毕业于上海复旦大学,她则致力于以近红外分析生物检体,包括子宫颈抹片和那时候非常具有潜力的无损血糖分析,她和德国一家生技公司合作测试眼球内溶液和血糖关系,实验室看着大大的牛眼球,却始终无法有一致性的结果。现在葛博士美国FDA工作,也算是我的GMP咨询好友。教研室另外一位师妹李悦博士,研究方向放在近红外非线性神经网络为主的生物发酵模型,并且曾经和美国AT& T合作以近红外在线监控清洁半导体晶圆的有机溶剂质量, 她的表现也令AT& T惊喜。另外一位来自台湾大学的陈淇旭博士,我曾经指导他利用近红外分析纺织品的组成和色素的研究,原本想法是我们的教研室缺乏HPLC或GC, 因此纺织品成份和色素鉴别不需标准方法,结果研究发表之后意外的成为得奖论文。而陈博士现在也如愿以偿的成为美国辉瑞药厂的过程分析经理。因此我在早期研究所的学习中,和师弟师妹们的互动良好,尤其在研究所及工业界的合作,受益良多(注:美国高校和工业界合作的转化成功率超过10%,尤其是光谱分析应用,但是往往由于机密性,不会发表公开科技论文,一般美国教授并不介意,因为合作有经过学校认可的经费支出,可以列入升等资格)。/pp strong 早期工业界阶段: 烟草制造研发, 开启职业生涯/strong/ppstrong  有钱好办事- 大手笔采购各种设备与烟叶烟丝在线水分分析/strong/pp  在1991年完成博士论文之后,我就直接到美国中部田纳西州的「美国烟草制造公司 US Tobacco」上班。那段在研发部门的时间,相比我以前研究所经费捉襟见肘的情况下,简直是天壤之别。除了购买几套昂贵的化学计量学软件外,也购买了两台福斯NIR Systems 近红外,主要分析烟叶中的烟碱及其相关成分,含水量及灰分等,目的是提供QC做为常规之用。因此在此项目中,着重在模型的长期稳健性以及模型可更新性(Living Update),远远超过了在研发过程中所谓的可行性评估。由于烟草化性必须呈报给美国农业部,所以在方法研究上也引进了一般在药厂中所规划的分析方法验证概念,以确认定量模型不仅在建模中必须注意校正集和验证集的误差,而且必须考虑其专一性、线性、准确性,重复性和稳健性等因素。当延申项目至工厂车间内,线上过程分析则多半集中在以滤光片为主的近红外烟草水含量快速检测。有时候发现仪器准确性并不十分稳定,经过研究,大部分的情况可以归属于采样点的位置不佳。由于近红外属于表面分析,如果烟叶/丝在输送带传送过久,表面水份流失太快,当然无法和标准方法一致。这是我第一次投入于在线近红外外技术,因而也造就成日后研究过程分析的基础经验。/pp strong 研究烟草来源分类,与专利擦肩而过/strong/pp  利用近红外分辨烟草种类也是研究重点之一,由于烟草的化学成分依据品种、成长地区、气候变化和复烤方式而有所不同,我们也可以近红外技术判断其来源。当时另一比较实际的挑战工作是如何在混合不同烟叶种类的中间成品中,以快速近红外技术确认其过程正确性,我也开始发展混合物模式鉴别方案,自此不再局限于单一品种的模式。当时使用的计算有PLS-DA,神经网络及主成份映对法。记得在1995年的烟草研究员年会中,我的报告也得到当时任职于美国农业部(USDA)的一位老先生的注意,建议我申报专利。可惜当初只喜欢科研而忽略了!不过我还是感谢这位名字像金庸武侠小说的「左天觉」老先生?想必国内从事烟草工作的资深研究员应该对他有印象。/pp strong 早期孤独的漫游会议, 结交志同道合挚友/strong/pp  在上世纪90年代初期,近红外技术配合的化学计量学澎勃成长,我记得每次参加分析会议时,总是寻找有无志同道合的老中可以交流,互相切磋学习!那时美国西雅图华盛顿大学的CPAC(过程分析化学中心)/化学系的王永东博士给我极深的印象,高大英俊潇洒,他对我们现在近红外技术最大的贡献之一就是和其研究生导师Bruce Kowalski 教授(chemometrics 的大师之一)开发出多变量仪器标准化的计算,那就是现在我们耳熟能详详的PDS(Piecewise Direct Standardization)模型传递方法。CPAC其他研究生例如葛志红博士是James Callis(1980年代以短波长近红外分析石油产品而著名)的学生,博士论文之一则是以近红外分析生物发酵过程。王子义博士也是Kowaski教授的学生,研究方向则在非线性校正模型上。可惜国内学者并不熟悉这些早期经典的近红外或化学计量学应用有国内杰出研究生的参与!另外值得一提的是那时候我经常参加不同的近红外分析和化学计量学国际学术研讨会,和那些大师们以初生不畏虎的心情讨论相关议题,例如和有近红外之父Karl Norris讨论近红外分析石油性质而申请专利的合适性,和Phils William讨论他在80年代傅立叶信号处理的扩充性,和Peter Griffith(红外光谱大神级)讨论FT和光栅型的差异性(注: Griffiths 博士早期治学较为严谨,有他参加会议,我们会很紧张。但到了2000之后,比较随和)!然而令我印象最深刻的就是是参加好几届Gordon Research Conference(GRC)统计在化学化工的应用,见到欧洲大师级如Svante Wold和其第一代学生或追随者(Sijmen de Jong Harald Martens),他们在学术界上杰出成果,无庸质疑。每位应邀讲者必须用一个小时报告,接者就是好几次轮回的二小时讨论。所以演讲者若是没有两把刷子,是很难应付接踵而来的专业讨论。记得那时讨论美国统计及实验设计大师George E. P. Box 的一段话 “All models are wrong, but some are useful”,具体可解释为”每个model都建立在一定的假设之上,所以所有的model均不能适用于所有的情况之下。只有在假设被满足时,也就是特定的情况下,可以对该特定情况的前因后果及其路径进行大致有用的描述”. 虽然有其他学者不完全同意, 但衍生至多变量定量建模上,我开始思索倘若一味的追求降低校正集的误差,是否真的适用于未来或未知样品?这对我日后在处理光谱模型的评估上有所启发。然而最令人吃惊的是在研讨会的晚会表现,这些学者们个个多才多艺,搞笑唱歌、古典钢琴、吉他摇滚,真可谓是群魔乱舞,但白天静如学究,夜晚动如疯子。当时的确颠覆我的传统思考,原来国外的教育方向浑然与亚洲不同,学习和才艺可以同时成长,研究和娱乐可以不相抵触,所以开导我未来教导自己的孩子和学生上的方式!/pp  strong徜徉在自由自在的研发生涯, 开创不同应用领域/strong/ppstrong  手持近红外设想“胎死腹中”/strong/pp  在UST的职業生涯中,早期最大的困境就是作为近红外技术的推行者的角色实在很寂寞, 开始时无法完全得到共鸣。所幸身处于研发部门,公司主管给我相当大程度的自由,因此有时可以独立做我的研究实验。好奇心是促使我一直搜寻新技术应用的原动力。例如有一次参加烟草拍卖的场合(由美国农业部负责专卖),了解烟商只能凭借肉眼及触感经验决定烟叶的良劣。此次经历长了见识,因为我实在听不太懂拍卖官的超快速报价英文(注:如果完全听清楚,恭喜一声,你可能是标准的美国南方农民)。然而回去之后在餐厅吃饭时,突然灵机一动思索是否可以发展手提近红外仪器协助烟商在拍卖烟叶时有所客观凭借。刚好那时候我们的产品之一是釆用烟熏复烤烟叶,如果将注意力放在超高含量降烟碱以及其它相关芳香及糖含量,近红外定性鉴别筛检高质量烟叶也许可行。结果实验室近红外结合主成份-马氏距离为主的模型结果证明可行(注:各烟厂公司拥有自己的质量指标)。可惜这个计划虽然立意良好,却由于当时(1994年)软硬件的限制(尤其是计算器)和公司不愿现场分析而得罪烟农的态度,我的手持近红外研究只有胎死腹中了,但实验室的近红外快速筛检仍在收购烟叶时抽样执行检测。/pp  strong近红外标准化-模型传递/strong/pp  在此同时,为了配合在线分析模型开发,经过王永东博士的模型传递启发下,我也尝试以PDS处理不同的光谱,包括指导以前研究所学弟研究在不同采样系统(散反射样品池模型传递至过程在线光纤探头),不同仪器设计(FT仪器传递至光栅仪器)等情况的模型转移。甚至我们也以非线性的人工神经网络进行模型传递,虽然最后效果和PDS差不多,但是所需样品和计算较为复杂。/ppstrong  人类肿瘤细胞切片的图型识别/strong/pp  另外还有一项“不务正业”的科研是探讨以近红外进行人类肿瘤细胞切片的图型识别。那时候好友王晓路博士(现美国B& W TEK董事长)自上海第二军医大学得到不同的大肠癌及子宫肌瘤的未染色细胞切片以供我分析。我利用不同的化学计量学算法可以区分正常、转型期及癌症期细胞种类。害的我花了一段时间研究病理学,满足我的好奇,心想究竟分子光谱观察癌症细胞时究竟代表何种变化?那时认为可能与蛋白质中Amide 吸收或氢键改变有关系。无奈身为烟草化学研究人员,如果发表癌症检测文章,保证被人误解,因此隐而不发,数年之后才在会议中报告。/ppstrong  化学计量学与近红外分析的魔法/strong/pp  为了寻求快速编程, 我开始以MATLAB软件处理光谱数据,并且也使用Barry Wise的公开发出的PLS_ToolBox(注:国内早期化学计量学的开发多半源于此工具箱,可谓之功德无量)。由于计算简单快速,我痛恨的C语言和GRAMS/AI 的Array Basic程序自然而然的放弃了。由于研发中心的分析项目多采多姿,因此每次在会议中谈论到近红外化学计量学的计算思路,同事们起初是「有听没有懂, 半信半疑」,最后他们每次开会时只有一句话形容我的数据分析:「Dr. Lo 又在变魔术了」。所幸我的研发老板Cliff Bennet博士一直支持我的近红外加计量学魔术。有时候回想起来,UST的同事还真说对了!当我们研究近红外分析技术时,通常伴随着数据处理或解析!对于初学者而言,何尝不感觉到复杂的计算如魔术般的玄机神秘感。但是入门一段时间后,我们慢慢知道魔法的来龙去脉,自己也逐渐进阶成为自成一格的魔术师。在此阶段中,每个人对魔术表演的铨示都不一样,观众也不一様,手法各凭经验,有时各凭感觉,最后当然是期望博得满堂彩。/ppstrong  工业界阶段之二: 脱离烟草研究,迈入专业应用/strong/ppstrong  “天上掉下来的工作”- 摇身一变化学计量学代码开发者/strong/pp  老实说, 烟草行业的待遇和福利还真是不错, 职业压力也不大, 是可以终生干到老的行业。无奈在上世纪90年代,美国社会开始对烟商不满,因此前景暗淡。而离开UST是一件偶然意外的经验。当我去美国加州的圣地亚哥度假时,我的好友希望我能去一家他应征过的公司(Thermo Gamma-Matrics)看看!因此我抱着好玩的心态带着我的三页履历表和他们聊聊,反正如果他们感兴趣,理论上会再安排一次正式面试行程,届时又可逛逛这个经常蓝天白云的海洋城市。然而在4个小时的非正式「面试」中,公司研发小组的5个人轮流依据我履历表上的研究方向、会议报告和发表文章一一询问,并且提出他们公司可能面临化学计量学的难题。我突然发觉这次面试比我博士论文的答辩还要辛苦!此次得到的意外经验就是「千万不要在履历表上作假」,否则有时候如果真的碰到一群研发疯子,按表操作,下场会很悲惨!无奈在当天六点结束之后他们也不讨论我下次再来面试的安排,因为我已经被莫名其妙的录取了。那时公司副总给我的录取信就是他的名片,反面写着相应的工资,奖励和预计工作时间 (可谓实时录取)! 这段面试经历一度被戏谑为“从天上掉下来的工作”。然而这项工作并不轻松,因为我在近红外光谱技术的学习上,一直体验「软(件)硬(件)兼施」的双重需要,如今摇身一变,自软件使用者成为开发者。除了每天搅尽脑汁的思索如何克服瞬发伽马中子活化(PGNAA)元素谱图的非线性定量分析,还得编写以MATLAB为主的定性/定量的光谱数据处理程序。其中最大的挑战之一是在商业化运作前,我必须确认MATLAB的m scripts不致有著作财产权侵犯的可能性。因此那时候常用的PLS -Toolbox (Eigenvecror)必须舍弃重写,而且在转换成C++后,必须确认计算结果和MATLAB一致,那是我第一次和软件设计人员合作。除此之外,Thermo也支持发展手持拉曼光谱作为毒品鉴别的快速筛检方法(圣地亚哥市位于美国-墨西哥边界,毒品走私交易极为严重)。我的同事Scott Sunderland博士负责此一项目,由于市面上的毒品和非法违禁品均非纯成分,往往加入淀粉、糖粉、小苏打粉或是其他添加物,于是「混合物鉴别方法」又再度派上用场,协助基于拉曼技术的毒品确认。我们在美国FBI实验室分析证明混合物计算可行,他们只针对非法化学物质,而其他合法添加物并非重点。但是有2个因素造成手持拉曼计划停顿,其一是当时激光并不穏定,造成拉曼波长位移,会误导分析结果。其二是简单的掌上型计算器(Palm Pilot)的浮点运算不给力,无法进行Single value decomposition的计算。其中针对第一项,公司希望我能够用计量学克服,不过那时我还没有聪明到用掌上计算器解决复杂的基线标准化计算。尽管如此,Sunderland博士还是努力改良硬件,至今虽然换了不少公司,还是始终着重于手持拉曼仪器,如今布鲁克公司的手持拉曼Bravo就有他的早期努力影响。然而在那段「软件运作」期间,顶着巨大的压力,用2台计算器工作,代价是意外的变成:视茫茫而髪疏疏的程序员。因此尽管爱死了美丽的圣地亚哥城市,但是内心深处必须有所决定,寻找可以令我再回到「软硬兼施」的职业生涯轨迹上。/pp  strong工业界阶段之三: 加入默沙东制药公司PA(Process Analytics)部门/strong/pp  选择去位于美国东岸的默克大药厂(北美地区称默克 Merck,其他地区称默沙东)时,绝对不是意外,是我一直向往医药行业方向而努力发展的结果。因为我早在UST烟草分析项目中就已经效法制药GMP法规的分析方法验证和在Thermo公司负责计量学及在线分析。因此我时常鼓励年轻的同事或朋友在考虑切换不同领域的职场之前, 需要问「我是否准备好了」? 刚加入默克之时虽然知道需负责过程分析控制(Process Analytics), 但不知是承接默克研究实验室(MRL)的在线分析项目,然后由我们负责转移项目至工厂车间,同时还需确认合乎GMP的架构。我那时候的经理Joep Timmerman博士人缘与能力优秀,向单位申请到许多经费,记得那时候我们4人小组拥有6台实验室近红外光谱仪,4台近红外过程分析仪,2台过程质谱仪,一台过程拉曼光谱仪,一台拉曼光谱成像及FT近红外成像光谱仪, 在当时默克厂内,可真是光谱专业大户,财大气粗。 当时默克药厂只有不到10个人负责在线过程分析,但技术转移至车间的只有我们4个博士的小组,每个人主要负责两个计划,并支持其他同事的两个项目。由于是直接装置于最终生产线上,并不是所谓的小规模研发项目,因此挑战性极大,常常有不同的状况发生。/pp  strong监控原料药(API)的干燥终点- Please give me good spectra!/strong/pp  在过程分析中, 最关键的成功因素之一就是在动态测量时, 如何取到高质量的光谱。我的第一个制药在线(In-Line)近红外过程分析是监控原料药(API)的干燥终点。由于早期过程分析的近红外固体探头较为原始,我们必须自行设计高压清除附着在探头表面的自动化机制,而且法蓝(flange)也须自行焊接。默克在此干燥工艺上依赖近红外分析结果确认有机溶剂和水分含量,但是必须维持水含量到某一水平才能够避免晶型改变。每年9月至12月的生产我们都得在头一个月在分厂内值班,以确认在线系统运作无误。当然在试用时问题接踵而至,例如12吋长的光探头在第一年结束后被某位大爷弄弯曲,自动清除粉末装置性能不佳,劣质光谱充斥而造成预测值上下跳动,建模的釆样不均匀性和标准方法的不一致性都必须件件克服。而其中所令人头疼的是近红外控制软件(4-20 mA)和车间的DCS中控系统不完全匹配,偶尓发点脾气中断讯号, 造成我们小组必须时常24小时待命,提供解决方案。所幸在三年商业化生产中逐渐将项目交给分厂负责,而暂时松口气。/pp  strongPAT(过程分析技术) 的诞生与定量在线分析理解工艺确认预期晶型/strong/pp  当然身在被其他药厂朋友称为「奴隶」公司中,每个人必须吃苦耐劳的同时负责不同的过程分析项目,我的第二项在线分析项目是以近红外定量在线(On-Line)分析溶质,以确认API结晶的起始浓度,然后再加入晶种并开始降温,如此才能得到预期的晶型。自PAT角度而言, 我们必须了解工艺过程和所有关键的差异来源, 例如起始溶剂浓度和晶型的关系。自分析技术上而言,基于近红外分析而控制结晶过程则必须在严密控制的温度下,否则定量模型失效,严重时结晶沉淀会干扰流通池性能。我和研究组的同事George Zhou规划了许久,计划技术转移到新加坡分厂。当我们将分析仪和所有相关设备送到分厂后,在预计出发前的二周才发现新加坡分厂取消安装项目计划,理由是他们有能力控制结晶过程,不需在线仪器监测。所以计划被拦腰砍断,我的新加坡到此一游的梦想也随之破灭。最糟的是直到我离开默克前,我们还找不到我们留在新加坡的那台倍感寂寞的过程近红外仪。即使如此,2003年我又负责技术转移另一项近红外为主的过程分析项目, 此时我们正式采用过程分析技术的术语(Process Analytical Technology) 。其实PAT一词约在2002年自美国FDA发展出来,直到2004年才有正式文件. FDA定义PAT是一个系统,即作为生产过程的分析和控制,是依据生产过程中的周期性检测、关键质量参数的控制、原材料和中间产品的质量控制及生产过程,确保最终产品质量达到认可标准的程序。大家也许会好奇第一个被美国FDA审批通过的PAT项目? 可惜答案并不是大家所期望的光谱方法, 而是英国葛兰素史克(GSK) 药厂在2004年5月批准的快速微生物检测(RMM,Rapid Microbiological Methods)。因为检测结果在24小时内就可知晓,而传统的技术检测方法却需要三到五天。可见FDA对PAT的工具思考角度并非仅包括一般的过程分析化学仪器。如果仔细体会PAT 中的术语, “分析”在学科面上必须包括化学、物理、微生物、数学、风险分析这些学科,并要将其整合的方式导入。简言之,“分析”一词在此就是指“分析性的思维”,而不仅仅是它在分析化学中的含义。/ppstrong  近红外在PAT项目中实施- 成功往往来自于态度/strong/pp  我的第三项近红外应用放在新加坡制剂厂的流化床干燥监控,立项原因是传统的温度/湿度控制和停机取样分析无法明确决定水含量干燥终点。在此项目上,是第一次用单一近红外配合multiplexer监测两台流化床干燥器。在美国总厂测试时, 我们已经考虑了光纤探头自我清洁窗口的功能和优化采样位置,并且进行一系列的质量风险评估管理。因此在PAT技术转移上,软硬件的问题不常发生。只是在建模过程中如何取得较宽的水含量范围的特别方案比较琐碎。 在新加坡分厂和当地的工程人员配合及培训时,和他们相融甚欢,也体会了新加坡对执行GMP法规的一丝不苟的态度,工作了3个多星期,直到整个工艺验证结束后才返回美国。当然在默克PAT小组内我也必须支持或暂时负责其他同事的项目,例如过程近红外控制制剂包衣过程终点,混合均匀度终点和在线分析奈米磨碎过程终点等。其中属在线近红外测量液相中磨碎时的粒径大小最具挑战性, 我们必须考虑监控范围以降低非线性因素, 而且必须排除批次间残留液体的干扰。最后虽然成功的执行方法验证,但是由于临床实验结果不佳, 导致从原本2或3台近红外仪器/每年400批次量降到一台近红外4批次量, 近红外分析的时效优点也就不明显了, 令我们有种非战之罪的感觉。回想在默克经历繁重冗长的过程分析项目中, 除了必须仔细规划实用性外, 最大的收获是考虑如何成功的推广PAT(包括近红外实验室方法) 计划。我的个人经验是项目负责人的态度与格局。第一要求必须放下姿态, 作为技术「销售者」, 销售目的就是让车间或QC使用者可以心悦诚服的接受项目, 其次项目负责人也必须具有足够的情商, 扮演部门「协调者」, 协调重点是促使各相关单位共同配合合作。 通常傲慢、官僚与沟通不佳等因素会拖累项目的实现成功率, 往往令PAT工作组疲于奔命。/pp strong 基本功不可疏忽- 近红外QC常规分析项目/strong/pp  通常过程分析技术的项目耗时耗力,必须是配合不同单位与分厂人员合作,所以在转移技术时必须靠点运气才能妥善完成。为了不令我在每年的绩效评估上太难看,我同时也积极负责近红外为主的QC常规分析项目, 例如原物料鉴别,药片含水量,药片含量和药粉润滑剂含量等。这些工作比较容易上手,也较易实践。当然最挑战的工作是除了自己做方法开发外,还得进行分析方法验证,以及支持其他分厂(例如荷兰,波多黎哥,新加坡,及美国其他分厂)。当然也得包括准备符合法规要求的申请新药CMC文件。除此之外,由于小组实验室位在研发中心内,我也好奇的思考如何利用光谱分析协助或加强制药配方研究。在这个前提上,我和研究中心的同事们合作评估尝试不同的项目,例如以近红外分析药片在实验稳定性的外观变化 拉曼成像技术评估药片均匀度 近红外评估早期开发配方时,API及辅料对于压片头的相对沾黏性以及生物发酵时原物料的质量问题。综合而言, 在药厂工作时, 不论是发展近红外实验室常规分析模型或是PAT过程监控模型, 我们都是战战兢兢、如履薄冰, 深怕模型不够稳定, 而无法执行质量放行, 后果是直接伤害近红外技术的信赖性。药厂工业的光谱模型必须经的起考验, 自验证批次到未来批次均可正确预测, 如果想要优化更新模型, 绝对无法像其他工业快速实行。必須在遵循严格GMP要求下, 模型更新所需的文件准备, 部门批准和评价时间, 经常需要几个星期才能完成。/ppstrong  再跃升一步: 整体PAT软硬件规划设计/strong/pp  由于有了过去实战经验,转战到新加坡的葛兰史克药厂则是另外一项将光谱分析和化学计量学结合实施的挑战。因此在里,我的任务升级到为GSK全球最新的R& D全规中试车间进行整体PAT系统设计与规划。化工车间中所有的管线和反应斧/器有额外预留接口,可以顺利安装光纤探头,不像我过去在老旧的反应器上于找不到多余的接口,而无法顺利实行在线分析项目。我那时规划以一台防爆式近红外光谱监控2台干燥器, 采样方式分别为气体池和自动推送式散反散固体探头。然后再以一台多通道近红外放在中控室透过80-120米光纤监控位于4楼及5楼的4个液体蒸馏和结晶器。在生产过程中, 我面临最大的操作挑战包括如何在不同单元操作运行时可以保持多通道近红外运行顺利 (例如蒸馏和结晶),过程软件不至于闹情绪罢工, 光纤探头防防漏胶片不会失灵。过程近红外分析仪上线6个月之后, 中试车间的领寻深具信心, 修改批次记录,将控制杈连接至车间主控平台,完全以近红外数据为终点判断。当然其他PAT工具还包括过程中红外分析仪, 紫外& shy 可见光分析仪,Lasertec(粒径分析仪) 等, 但是它们的实用价值没有近红外技术广泛。同样的经验也发生在GSK的新加坡车间,我和其他同事之间,甚至于和工厂PAT负责朋友彼此尊重,沟通与谦卑,令我在运行两年约20次不同新药制造研究中,只失败了一次。那一次并非技术或协调不佳,而是监控干燥用的气体池阻塞。/pp  strong你相信化学计量学的计算结果吗? 比较PLS回归分析在不同商业软件中的结果/strong/pp  另外一项有趣却很费时的研究项目则是比较化学计量学PLS回归分析在不同商业软件中的结果。 从我在Gamma-Metrics工作时就开始评估PLS计算的相等性。在默克工作时候的基本想法是,当使用化学计量学的PLS定量分析时,常用的光谱仪器专用(例如Bruker OPUS,Thermo TQ Analyst, FOSS NIRSsytems VISION等)和第三方软件(例如Unscrambler, Pirouette, GRAMS/AI , SIMCA等)是否计算一致?如果美国FDA审批方法时, 应该如何回答? 我那时利用业界通用的数据组(著名的汽油辛烷值公开近红外光谱集)比较了10种商用软件,也需学习使用10种操作,再加上PLS_Toolbox做为验证,确认软件均釆用NIPAL的PLS演算(注:如果使用其它PLS变种演算,例如SimplePLS, 结果会不一样)。基本上,如果不涉及光谱预处理,软件测试结果均一致。但如果使用Savitzky-Golay导数,包括平滑时(釆奇数点),那么如何处理光谱起始和终结区间,均可能造成不同的PLS预测结果。此外我也发现某一著名计量学软件在用Savitzky-Golay导数时的归一化(normalization)可能有误,最后他们在2003年改正。当我在匹兹堡会议上报告后,同事听到其他研究人员的耳语:“大概只有默克的财力才能做这项研究吧!”。虽然在默克药厂可以「软硬兼施」的应用光谱分析技术,并寻思编写比较有效益的计算方法,但是第二年老板Joep Timmermans博士忍不住的告诉我?「把注意力放在硬件设计,因为可编辑式计量学软件(例如MATLAB)虽然预测结果极佳,但是保守的药厂文件还是执着于符合GMP要求的软件,容易被更改的程序是不被车间接受的」。因此在往后的数年制药项目上,我是过着“吃硬不吃软”的日子,必须搅进脑汁的专注于“如何改良取样设计以取得优质光谱”的实际方案。只有在应用多变量统计过程控制(MSPC) 技术分析批次生产时, 我又可以使用商业化软件进行分析评价。/ppstrong  光谱仪器世界多半以投资大钱来赚小钱, 厂商合并或买卖是时有所闻-仪器公司的“自我陶醉”与“破茧成蝶”/strong/pp  在我进入制药的世界中,光谱仪器公司在美国本土的占有率也有着不同的变化。在2000年前后,福斯NIRSystems的近红外是最先完成GMP要求的验证文件(IQ/OQ/OQ),默克早期使用福斯近红外主要是文件完整和支持及时,主要是那时主管销售的经理Paul Entrope热情负责,客户们有求必应。但是据我个人的观察, 福斯NIR在2000年初期如日中天时犯了一些错误。其一是对美国药典近红外 USP 1119 性能要求测试掉以轻心, 没有适时编入软件中(他们认为药典规划只是推荐而非要求) 其二是美国辉瑞药厂对其穿透药片式近红外设计有意见,但是当时可能没有得到适当反映,因此辉瑞进行新近红外仪器评估, 逐渐改用其他品牌。德国布鲁克光学设计的近红外MPA获得重视,他们引以为傲的验证文件则是得到辉瑞英国分厂的支持。当时默克也决定评估新一代近红外仪器时,Thermo的Antaris第一代表现普通,ABB Bomem的近红外软件并没有得到太多青睬 Brimose的AOTF仪器多用于在线, 不适于实验室中的多功能应用,而布鲁克的MPA居然没有在同事的评估名单上。因此那时在波士顿任近红外经理的王茜博士,专程为此到美国费城外围的默克厂测试而深獲好評。但是Thermo的改良版Antaris II也逐渐得到重视,加上雇用一位以客为尊的銷售经理, 最后打败美国东岸营销不力的布鲁克而成为默克全球首选近红外仪器。当然各家药企也都有着不同的喜好,例如当时在过程分析技术公布前后,辉瑞药厂的实验室近红外仪器釆用布鲁克的MPA, 过程用近用红光谱仪却使用ABB。GSK 原料药厂的过程分析则以布鲁克的Matrix为主,诺华釆用布鲁克或是Thermo, 而Sanofi-Aventis早期的过程分析则使用Brimrose的AOTF近红外。从商业竞事角度而言,仪器公司的高管们不可过于满足于现况,沈迷于占有率的优势, 如果技术设计一直原地踏步,市场销售人员消极懒散,或是服务支持疏忽怠作,有极大的可能被其他积极而为的仪器公司追赶而上,逐渐失去市场。/pp  至于其他的高科技光谱技术,印象比较深刻的是美国Axsun,是一家生产MEMS为主的微型光谱仪器公司。本来觉得其系统的光谱分辨力可能和一般的二极数组仪器差不多,但是我的研究所导师布朗教授告诉我应该看看这套分辨力优于光散式仪器的新一代MEMS检测器。当Richard Crocombe博士(之前曾任职于Bio-Rad Digilab)到默克厂区介绍时,原来的想法是大量生产以压低售价到5000美金左右,因此企业在过程分析使用其微光谱仪可以「plug and play」。在当初推广时,低价和微型的确造成轰动,并成为每个会议及展览的重点。虽然立意甚佳,Axsun一直在「代工OEM」及「自有品牌系统」的商业模式上举棋不定,加上达不到量产,价格始终无法降低,自行系统设计的软件不佳,最终也只有采用OEM模式,但是公司也元气大伤。因此在近红外的仪器发展史上,创新技术公司如何平衡「代工OEM」及「品牌系统」上一直存在经济矛盾和持续改进的困扰。早期的德国Carl Zeiss 光谱仪部门和最近JDSU 公司 (已经改名为Viavi Solutions) 的MicroNIR也自初期的超低價位, 经历过一段「自我陶醉」的挣扎而重新改变商业模式的时段。/ppstrong  后语/strong/pp  多年的近红外分析生涯中, 开发和实施时酸甜苦辣, 真可谓如人饮水, 冷暖自知, 感触良深。当然一旦成功的为使用者接受, 彷佛是自己的孩子诞生一般, 兴奋不已。我在实践过程分析时常将在线光谱分析系统理念比拟成傻瓜型相机, 消费者不会研究相机如何自动对焦或是消除红眼睛效应的原理, 他们只要按下快门就可得到清晰照片的结果。同理而言, 我放近红外分析的最终用户也是如此期望, 那就是给他一台分析仪, 具备简单的操作性, 准确的预测性, 和长期的稳定性。问题是谁会负责辛苦的设计规划, 采样建模, 而且偶尓遭到白眼对待或怀疑? 当然是你我这一群对近红外有的无比热情和希望, 有点怨又带点悔的默默耕耘者!/pp  最后, 改编星际大战的著名台词 - 愿NIR 原力与你同在 (May the NIR force be with you)!/pp /p
  • 案例分享:近红外光谱给工业用户带来的利益和挑战——记瑞士万通近红外产品在工业领域的推广历程
    p  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "瑞士万通公司创建于1943年,由工程师Bertold Suhner先生亲手创建,迄今以有76年的光辉历史。说起瑞士万通公司,在众多化学家和客户心中他的代表产品是自动电位滴定仪,离子色谱仪,卡尔费休水分仪以及电化学工作站。然而从2013年,瑞士万通公司开始大力发展光谱分析技术,现在已经拥有Metrohm NIRSystems,Metrohm Raman两条光谱产品线,在分子光谱分析领域不断拓展我们的疆界。最终目的是为客户提供更好的产品和服务。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  说起近红外,必须要从“近红外之父”Dr. Karl H Norris 讲起,是Norris先生最早将近红外用于农产品的检测工作,第一台商用的近红外光谱仪产品NIRSystems 6500的软件就是由他亲自编写的,而该系列产品就是今日瑞士万通近红外产品线的前身。专注于农产品化学分析领域的丹麦FOSS公司在上世纪90年代收购了NIRSystems,并在其相关的谷物、饲料和粮油分析领域推广近红外解决方案大获成功。专注于工业分析领域的瑞士万通公司在2013年与FOSS公司达成战略合作协议,收购了NIRSystems产品线位于美国的在线仪器工厂,以Metrohm NIRSystems品牌在制药、营养保健品、化工、石化、日化、造纸、纺织、环境、工业发酵、棕榈油压榨以及相关的科研机构和大学推广近红外产品。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  笔者从2014年9月入职瑞士万通光谱产品线,亲眼见证了近红外产品线的起步和发展历程,并感受到公司全心全意为客户服务的精神。下面从瑞士万通近红外众多客户中举几个例子,来谈谈近红外为众多用户带来的利益以及工作中面临的挑战。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strongspan style="font-family: 宋体, SimSun color: rgb(255, 0, 0) " 案例1/span/strong/span/pp  位于山东境内的某大型化工集团是我国最大的聚氨酯产品研发和生产企业,位列全球化工企业前50强。该集团公司从部门领导到基层员工对于新技术和知识的学习都非常积极,2014年瑞士万通刚刚开始推出近红外产品时就采购了第一台NIRS XDS RLA型近红外液体分析仪,我公司也派出专业的技术人员对该部门员工进行了培训和建模支持工作,协助其建立了羟值的分析模型,用于其产品品质的快速监测。由于瑞士万通公司的高标准服务,以及近红外技术的良好表现,该集团公司陆续在其浙江、广东等地的分公司和各事业部配备了我们的近红外产品。2016年12月瑞士万通被评为最具潜力供应商。截至今年该集团在国内的分公司已经有12台XDS系列的近红外光谱仪投入使用。特别是在2018年收购匈牙利最大的MDI供应商BC公司后直接为其实验室配备了同一型号的近红外仪器。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  案例2/strong/span/pp  同样的行业,浙江省另一个聚氨酯龙头企业集团,于多年前就采购了傅立叶变换近红外光谱仪,但是由于仪器性能的限制和供应商技术支持不到位,客户仅能做简单的羟值检测,他们自己建立的酸值模型一直不稳定,无法用于实际样品的分析,让客户头痛不已。在了解到客户的需求后,我们推荐了NIRS XDS RLA型近红外液体分析仪,并协助客户在我们的近红外光谱仪上开发了酸值的模型,客户惊喜的发现使用瑞士万通的近红外光谱仪,其产品的酸值最低点在0.08 mg· KOH/g时能仍够准确的预测。从此客户将其酸酯、羟值和水分等指标的模型完全转移到这台近红外光谱仪上使用,大大提高了其实验室的分析效率,并在一年后安装了四通道的Metrohm NIRS XDS Process在线近红外光谱仪。通过将光纤探头插入反应釜中,实时监控反应过程,了解反应釜内羟值和酸值的连续变化,及时判断反应过程的终点。现在这套在线系统已经稳定运行了两年。客户自己算过一笔账,他们生产都是按釜进行。在没有安装近红外仪器时,一釜料投入后需要在反应期间取至少10次样品进行离线化验,主要的检测指标是酸值和羟值,两项化验检测成本合计约为50元,那么一釜化验费用就需要500元。客户一天生产量最少为5釜,也就是说一天的化验成本就是2500元。化验室一共有10个员工,每天分两班工作,人工费用摊到每天就需要1700元左右,合计实验室一天的成本为4200元。由于公司产量的不断提升,实验室的工作量还在增加,工厂原计划再增加两个员工。但是在购置了近红外分析仪后情况发生了变化。首先实验室的分析效率提高了,由于近红外检测速度很快,平常两个指标一个小时的工作量缩短到1分钟。在现有产量的情况下每班次的检测人员数量由5人可以减少到3人,人工成本得到了降低。同时样品的分析成本由50元变为了几角钱(光谱仪的耗材仅有光源一项,瑞士万通的近红外光谱不需要使用激光器和分子筛)因此使用近红外后分析成本基本可以忽略,经客户测算,投资一台瑞士万通近红外设备,三个月就收回了成本。这里还没有考虑使用近红外后客户试剂、实验室废物处理大量减少,这也是一笔可观的收益。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  案例3/strong/span/pp  由台湾某化工集团在江苏投资建设的聚乙烯醇工厂成立于2002年。其主要产品PVA的制取方法是把聚醋酸乙烯溶于甲醇溶液,用少量烧碱(NaOH)作为接触剂通过醇解反应制成。在醇解过程中,聚醋酸乙烯中醋酸根(-OOCCH3)被羟基(OH)取代的程度称为醇解度。PVA按大分子中的醋酸基被羟基取代的程度不同可以分为完全醇解级和部分醇解级两大类。使用传统的滴定方法分析醇解度需要测定挥发分、醋酸钠以及残存醋酸根的质量分数,从而间接求出醇解度。一系列指标测完至少需要一个小时以上的时间,根本无法满足公司大批量样品检测和质量控制的需要。而且羟基的取代程度在近红外谱区有极好的响应,因此用近红外来代替滴定方法,是一个极佳的选择。该公司质检部门有一台从台湾调来的XDS旧仪器,已经在公司服役了10年。随着产能的增加公司又为该部门配备一台新的仪器。于是我们有幸看到了新旧两台NIRSystems近红外光谱仪同台使用的画面(见图1)。客户仅仅将模型从旧的电脑上拷贝过来,并简单了做了一下模型转移和校验,新的仪器立刻投入了使用。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/37ec3871-9064-4180-b3aa-588d808fd190.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1/strong/pp  笔者从2008年开始做近红外方面的相关工作,走访过上百家近红外企业用户,这些企业都有一个共同点,就是对新技术、新方法的使用和开发非常的感兴趣,愿意投入资金、人员和精力用好近红外。目前,就近红外的使用水平来看最好的还是饲料行业,这个行业中很多企业已经形成了大规模近红外组网,集中管理数据,远程联控的先进管理方式,将化验、建模、模型校验等有难度的工作交给经验丰富的技术人员来做,形成了良好的管理模式。而化工行业还处在单机作战,分厂各自为政的运行模式,公司集团内部各部门的近红外仪器无法联网使用,数据也无法共享。而且个别近红外厂家为了销售业绩以低价冲标,客户仪器安装后就不再过问客户的使用情况,导致客户购买近红外很长时间无法投入使用,以至于客户对红外技术产生了负面印象,影响了该技术在公司的推广。/pp  在近红外技术推广过程中最大挑战并不是销售的竞争和客户对近红外技术的接受度,而是能不能坚持为客户提供实实在在的提供售后服务工作。由于近红外仪器大多数是用在实验室和生产车间,对于使用人员的稳定和素质都有一定的要求。客户使用近红外的初期,在建模经验、模型更新与评估上没有丰富的经验,需要厂家陪伴客户走好第一段路,这是大多仪器厂家难以做到的。/pp  为了消除客户对近红外的陌生感,瑞士万通开发了大量的初始模型,可以让客户在DEMO阶段就感受到近红外的效率。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 301px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/0e06e928-8f8d-4ed4-8a0e-d5cead367e61.jpg" title="微信图片_20190926152823.png" alt="微信图片_20190926152823.png" width="600" height="301" border="0" vspace="0"//pp  瑞士万通中国有限公司在全国有5个办事处,分别位于北京、上海、成都、广州和香港,另有10多个二级办事处,全都配备了技术支持人员为客户提供24小时的响应服务,因此我们有信心满足用户的技术支持需要。同时,近红外仪器的配套软件也在不断的更新迭代中,瑞士万通公司提供的Vision Air软件具有中文版和模块化的操作界面,可以清晰方便的让用户选择产品并分析(见图2)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/25fd77a1-90a4-42de-865e-8dbd5b260454.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg" width="450" height="253" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2/strong/pp  对于有多台仪器需要集中管理的客户,Vision Air sever版软件支持多台仪器组网,远程管理控制和模型分发功能(示意图见图3)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 205px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/38483cdd-bf13-4b8f-a463-6fe3946ed64f.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg" width="450" height="205" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图3/strong/pp  随着中国经济转型升级,工业领域对分析技术的环保、高效等方面的要求越来越高,近红外和拉曼此类无损、绿色的光谱分析技术必定会成为客户的优选方案。而瑞士万通公司也将以瑞士一贯的严谨、专业和优质服务为广大中国客户提供可靠的仪器和技术保证。我们也热忱的欢迎国内企业和科研机构与我们合作开发近红外标准和分析解决方案,为近红外技术在中国的推广做出一份贡献。/pp style="text-align: right "  strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(王睿 瑞士万通中国有限公司光谱产品经理)/span/strong/ppbr//p
  • 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。
  • 近红外技术助力茶叶加工迈向智能制造工业4.0
    p  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "茶叶是我国重要的特色农产品,是茶区乡村振兴、精准脱贫的支柱产业。我国茶叶初制加工主要靠人的经验 “看茶做茶”,如“一看二闻”、“手抓成团、松手不散” 或为基于设备温度、时间、转速的简单过程控制,导致制茶省力而不省心,品质风味稳定性差。传承经验的数字化问题,已成为制约茶叶标准化、工业化、智能化发展的产业技术瓶颈。/span/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong在线近红外茶叶品质检测系统、机器视觉智能感知系统进入示范推广阶段/strong/span/pp  近日,由中国农科院茶叶研究所董春旺博士牵头,无锡迅杰光远科技有限公司提供光学技术支撑提供平台支持下,我国在茶叶加工品质检测技术上取得突破,多方合作研发了在线近红外茶叶品质检测系统、机器视觉智能感知系统,并在自动生产线集成应用。经实验测试,对茶鲜叶、萎凋叶水分检测绝对误差为± 0.5%,对红茶发酵品质适度判别正确率为100%,近红外光谱检测时间小于1min,而机器视觉检测时间仅为1.4s。/pp  本成果在世界范围内首次实现了对红茶加工过程中在制品水分、发酵品质的快速无损伤检测,将人工制茶经验进行量化、数字化及可视化呈现,为后续茶叶品质风味的精准加工和定向调控,以及专家决策和智能管控技术的实现,扫清了关键技术障碍。目前成套系统已正式投入使用,进入示范推广阶段。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 296px height: 200px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/42d16117-3823-4847-9287-7961a6421e86.jpg" title="茶叶.jpg" alt="茶叶.jpg" width="296" height="200" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/ccc17f6f-9444-46c4-b256-5d78d1ec55fd.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="311" height="200" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 311px height: 200px "//pp  中国农科院茶叶研究所,是唯一的国家级综合性茶叶科研机构,多年来为推进产业转型升级投入了大量的研究与精力。本次近红外茶叶在线检测项目就是中茶所在茶叶加工与质量控制领域的一次可行性探索,得到国家自然科学基金项目(31972466)、中央级院所基本科研业务费重点项目(1610212018005)、中国农业科学院科技创新工程项目的资助,相关数据发表在SCI REP(10.1038/s41598-018-26165-2)SAPA(0.1016/j.saa.2018.07.029)、JFPE(10.1111/jfpe.13428)等国际SCI学术期刊。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 250px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/10c37884-65a1-4c7b-94ac-527af95f6057.jpg" title="微信图片_20200421110249.png" alt="微信图片_20200421110249.png" width="600" height="250" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 207px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/6a3ab48b-36bf-45ab-ac07-612b77ea2119.jpg" title="微信图片_20200421110329.png" alt="微信图片_20200421110329.png" width="600" height="207" border="0" vspace="0"//pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong“产学研用”合作共筑科技成果转化/strong/span/pp  作为一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业,无锡迅杰光远科技有限公司凭借其近年来在近红外光谱检测领域的突出表现,以及其在食品检测、农牧业、环境保护、加工制造等行业的应用与实践成果,与中茶所等通过“产学研用”合作,将中茶所董春旺博士的前期探索性研究形成理论积累和数据模型,并在无锡迅杰光远科技有限公司自主研发的近红外系统上做了较好的集成及产业化应用。/pp  据了解,此次项目旨在解决茶叶加工过程中水分含量实时在线检测问题,通过在萎凋、烘干等环节加装在线检测设备,以确保生产者能通过数据具象化的方式,直观实时观测到加工过程中水分的变化;同时,本项目还在发酵环节加装了检测设备,尝试建立茶叶中一些内容物的检测模型,并分析茶叶内容物的变化与茶叶品质之间的关系。br//pp  本次项目的成功,不但对于茶叶制造行业工业化转型具有积极的探索意义,同时也为类似的传统制造行业转型提供了具有正向参考意义的范本。/pp span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong 近红外技术助力茶行业完成工业4.0转型/strong/span/pp  此次所采用的近红外光谱分析技术,是一种光谱测量技术与化学计量学学科有机结合的新兴技术,凭借其便携、准确、成本低、无损环保等优势,成为近年来发展最快,最有前景的检测技术之一。/pp  该项目总体由硬件及模型两部分组成,硬件部分包含近红外光谱仪的架设安装及网络传输部分,模型部分包含茶叶在萎凋、发酵、烘干等各环节的水分含量模型,萎凋、发酵环节中茶叶内容物(茶多酚、茶色素、儿茶素等)的模型,以及迅无锡迅杰光远与中茶所等合作构建的茶叶定性判别模型。/pp  在同一批次,茶叶发酵的不同时间点,分别采集样品,获得样品的近红外检测光谱、理化数据,并将不同时间点的各样品都制成成品茶,由大师感官评定,并将感官评定分数与前期获得的光谱及理化数据相关联,建立模型,寻找最佳发酵时间的拐点,以达到降低能耗、优化工艺、稳定品质的目的。并通过以上一系列工作,最终将原有大师经验评定的方式,升级为可视化、数字化、可控制的参数指标。/pp  利用近红外光谱技术监测制茶过程,不仅可以通过可视化的方式直观了解制茶过程中茶叶内部水分以及化学成分的变化,还可以直接通过数据结论对制茶过程进行有效调整和干预,从而提高茶叶生产的品控水平,并实现制茶的标准化。尤其在发酵环节,该项技术的运用可以更好更快地弥补人工判别发酵程度的不足,让发酵环节更加科学合理。/pp  如今,随着大数据、人工智能等新兴技术的崛起,近红外光谱分析技术也在逐渐融合大数据和人工智能技术,朝着智能化方向发展。通过本项目在近红外制茶行业的应用,一方面证明了近红外技术在传统工业广泛的应用空间,另一方面也为制茶行业的工业化、标准化提供了可行性路径。随着试点产线的顺利运行,后续,中国茶叶研究所将协同无锡迅杰光远科技有限公司,进一步加大该技术在制茶行业的相关合作和投入,逐步扩大近红外检测技术在制茶行业应用的推广,稳步提升我国制茶工艺的工业化水平。/pp style="text-align: right "(来源:迅杰光远)/p
  • 我国工业在线近红外光谱技术发展的关键问题分析
    p  过程分析技术(PAT)是通过对原材料和处于加工中材料的关键质量品质和性能特征进行及时测量,来设计、分析和控制生产加工过程的一项技术。PAT有助于实时掌握各种物料的状态、含量、性质,深刻理解工业过程各个工序的工作实况和本质,更有利于生产过程的实际控制。因此,PAT对于减少生产时间、提高产品质量、提高自动化程度等具有重要作用。在线监测是PAT的重要内容,近红外光谱(NIR)是目前工业PAT中最重要的在线监测技术之一。/pp  近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速,而且能提供丰富的分子信息,是非常理想的在线监测技术。同时近红外光谱仪器种类多、测量附件全、性价比高等优点也是选择NIR技术实现在线监测的重要理由,因此近几十年来近红外光谱技术在PAT中的应用越来越广泛和普及,代表性的应用领域包括制药、石油化工、基础有机化工、食品生产和加工、酿酒等。/pp  整体上看,我国近红外光谱技术的发展和应用,包括仪器研发、算法研究、应用开发等,较欧美及日本等西方国家相比并不落后。虽然某些方面还差强人意,但也有一些研究取得了令人惊喜的成果,也成功地拓展了一些我国特有的应用领域。但与此形成鲜明对比的是,在在线NIR领域我们却明显落后于西方国家,我国在线NIR技术的应用远未到达其应有的程度和水平,尤其是在工业生产领域,与中国目前引领世界经济发展的地位非常不相称。本文将着眼于工业领域,探讨在线NIR技术发展的重点或难点,分析制约我国在线NIR发展的关键问题,以期为中国在线NIR的快速发展奉献微薄之力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/dd48837a-0182-4b6c-81c6-d3a216daed30.jpg" title="微信图片_20190823095234.jpg" alt="微信图片_20190823095234.jpg" width="200" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学 杜一平教授 /strong/ppstrong span style="color: rgb(255, 0, 0) " 1、重视开发工业在线专用近红外光谱仪器及其配套设备/span/strong/pp  在线NIR技术的硬件主要包括近红外光谱仪器和配套的测样装置。虽然工业过程的光谱测量一般具有抗震、耐温、防腐、防爆等要求,但经适当的设计和安装,常用的近红外光谱仪器,包括傅里叶变换、光栅扫描、声光可调滤光器型,以及多种分光原理的小型光纤近红外光谱仪器都可以用于工业在线监测中。大型高性能光谱仪在在线NIR中的应用是比较成熟的,在石油化工、制药、烟草等领域已经有了一些比较成功的应用。值得关注的是,近年来小型光纤光谱仪器的发展为在线NIR展现出美好的前景。除了仪器小巧、价格低廉这些必然的优点以外,光纤光谱仪还具有安装容易、灵活,使用方便等优势。虽然在性能上不如大型光谱仪,但对于某些对分辨率和准确度要求并不是很高的应用对象,小型光纤光谱仪更具有吸引力。整体上看,各类近红外光谱仪器为在线NIR提供了非常广阔而灵活的选择空间,NIR仪器并不是在线NIR技术推广的难点。但毕竟工业在线监测具有特殊的要求,针对这些要求开发专用的在线NIR仪器还是非常必要的。/pp  在线NIR可用于很多生产工序,如反应、蒸馏、混合、分离、烘干、溶解、结晶等,不同生产工艺对在线监测的要求也是五花八门,而且监测点的环境一般也远较实验室恶劣,比如温度、湿度、腐蚀性、振动等条件都会对光谱仪造成影响。因此,在线NIR监测对检测探头和监测条件有很多具体的要求。通常使用光纤将监测点与光谱仪连接起来,这样可以避免很多环境因素的影响和限制。监测点一般采用光纤探头或流通池实现光谱的采集。对于光纤探头,入射光和返回光路设计在一个探头内,使用时只要将探头插入被监测的物料内即可,因此使用方便、灵活。透射光纤探头用于对液体样品的测量,漫反射光纤探头用来测定固体样品。流通池适用于液体样品的在线测量,将流通池固定在监测点的管路上,连接于流通池上的入射光和返回光通过两路光纤进行光传输,并与光谱仪相连。实际生产过程往往很复杂,对在线监测会产生很多的制约,常见的要求包括检测探头必须耐温、耐压、耐腐蚀、耐磨等,还要考虑解决可能存在的探头堵塞、产生气泡等问题。鉴于工业在线NIR对光纤探头或流通池的特殊要求,比较合理的解决方案是根据具体工业过程的特点,开发系列检测探头用于不同需求的应用。这样做有利于检测探头的标准化、规范化,对于提高在线NIR技术的开发效率,推广在线NIR具有重要意义。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  2、提高应用技术人员近红外光谱分析模型的开发能力/strong/span/pp  对于从事近红外光谱技术应用的技术人员来说,建模是难点问题之一,因为它需要化学计量学知识作为支撑。/pp  建立高质量的模型(不妨称为最优模型)确实是一件不容易的事情,但是如果简化建模过程,建立一个比较优的合理的模型就不一定很难了。所建模型是最优还是比较优,一般体现在预测误差是最小还是比较小,而在近红外光谱分析的实践中,不同模型的预测误差常常相差不大(在合理建模的前提之下),或者用户对模型预测能力要求不高,这种情况下,完全可以用比较简单的建模过程和方法建立比较优的模型。另外,在线分析关注的是监测指标值的变化趋势,因此相对于监测结果的绝对准确度,其更注重结果的稳定性。如果采用上述的策略,建模就不太难了。/pp  本课题组在与企业合作开发近红外光谱模型时,所采取的方法就是:我们为用户开发实用的近红外光谱模型的同时,对用户的技术骨干进行建模培训,使其除了掌握模型使用和简单维护的技能以外,还要具备基本的建模能力。如果有必要,我们还提供简易的建模软件。该软件能够使不甚专业(基本的化学计量学知识还是需要掌握的)的使用者,能够用简单的若干个套路“半自动化地”完成建立模型的任务。这样做不但有利于用户更好地理解和使用模型,还可以自主开发新的模型(虽然不一定是最优的,但能保证是较优的),同时也为社会培养了更多的“化学计量学人”。这种做法效果很显著,我们为某化工厂研发了一套在线近红外光谱监测装置,并建立了模型。后来该企业自主开发了第二套监测装置,而且在我们的帮助下,实现了一台在线NIR仪器顺序监测六个监测点的在线监测。再后来他们又独立开发了第三套监测系统,独立完成了建模工作。/pp  梁逸曾教授曾经多次指出:只要掌握好的学习方法,化学计量学并不难学。我体会到,要普及技术人员建立近红外光谱分析模型的能力,培训是必需的环节,而培训的手段和方法可能更是至关重要的。仪器信息网和近红外光谱分会每年都举办近红外光谱技术和化学计量学的培训活动,这对于普及近红外,推动近红外的发展意义重大。/pp  另外,本人认为:智能建模,或自动建模是解决建模难这一瓶颈问题的有效途径,这种建模方法的研发是非常有意义,且有重要需求的研究课题,理应引起化学计量学研究者,或NIR模型开发人员的重点关注。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  3、做好产、学、研、用、政环节切实推动我国工业在线近红外光谱技术的应用和普及/strong/span/pp  在国产分析仪器的发展过程中,人们逐渐将“产、学、研”的传统提法,又添加了“用”和“政”两个内容。“用”是指用户,意为仪器的研发离不开用户的参与或用户的要求,这层含义用在近红外光谱领域(包括在线近红外)更是贴切。下面我想重点谈谈“政”的作用。/pp  “政”即政府,更广义地理解就是“领导”。在很多场合,南开大学邵学广教授都提到:发展我国近红外光谱技术,我们不但要培训科技人员,还要培训领导。这句话很深刻地道出了“政”的重要性。/pp  首先,政府重视是发展我国近红外光谱技术的重要条件,这是毋庸置疑的。/pp  第二,发展我国在线近红外光谱技术另外一个重要因素就是用户企业领导的重视。在推广在线NIR时,企业领导经常担心的问题是这些技术能否影响其正常的生产,或者说,企业已经具备了正常的生产,有没有必要担一定的风险上在线NIR技术。从商业角度看,领导的担心是有道理的,但这却影响了在线NIR技术的普及和推广,实际上也影响了企业未来的竞争力(安于现状能够保证企业今天的现状,但不一定能满足未来发展的要求)。这种问题最好的解决方案就是“培训领导”,改变其对近红外光谱技术的保守看法。另一个思路就是,在线NIR技术在单一企业应用成功后,在同行业中进行推广,使其具有示范作用。即,“一点红带到一片红”。/pp  第三,发挥“政”的作用还体现在发展标准方法上。在国民经济生产中,标准方法扮演着重要的角色。在生产企业,原材料检测、生产中间产物检测和质量控制,以及最终产品的质量检测,往往都依赖标准分析方法。可惜的是,在标准方法中很少看到近红外光谱的影子。推广在线NIR技术时,非标准方法往往也是企业拒绝该技术的原因。解决这种问题的根本策略就是积极推动近红外光谱技术进入标准方法的进程。在很多近红外人的不懈努力下,近年来这方面工作取得了很大成就,发展了很多使用近红外光谱的国家标准和行业或地方标准,但其覆盖面还远远不足,在在线NIR领域更是如此。另外,进一步推动将NIR技术引入企业标准也是不容忽视的工作。在推广在线NIR技术时,要充分考虑企业在标准化方面的需求,使近红外光谱技术完全满足要求。我们课题组在为一家中药生产企业开发近红外光谱分析技术时,应企业要求,在软件中增加了账户管理系统、历史操作日志的记录与查看、用户权限分级管理系统等模块,就是为了要达到GMP的要求。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  4、提高在线NIR从业人员的综合技术能力/strong/span/pp  与实验室NIR技术完全不同,在线NIR技术是一种集机械、光学、电子、自控,以及应用领域的多学科体系。在为用户开发在线NIR技术时必然会遇到与用户现有生产过程分析技术(PAT)和过程控制技术(PCT)的融合问题。为了更好地服务于生产企业,从事NIR开发的技术人员,或者技术团队必须要拓展自己的专业知识,完美的、专业的技术服务才容易为客户接受。/ppbr//pp  在经济飞速发展的中国,在线近红外光谱技术具有重大的需求,但其发展却受到了很多因素的限制和制约,导致推广和普及在线近红外光谱技术出现了很多问题。解决这些问题的重担责无旁贷地落在我国近红外人的肩上。在中国近红外光谱分会这杆大旗下,团结着各行各业、各种专业背景的技术人员,让我们怀着开放的胸怀,通力合作、取长补短、积极进取,为推动我国工业在线近红外光谱分析技术的发展做出我们应该做的努力。/pp style="text-align: right "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(杜一平 华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室,化学与分子工程学院,上海,200237/span/strong)/p
  • 近红外小型化已成趋势,可集成工业设备是重点
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "海洋光学隶属于蔚海光学仪器(上海)有限公司,是国际知名的光学解决方案提供商,其光学部件在很多品牌的光学仪器中使用。2020年,海洋光学推出了新产品NanoQuest小尺寸近红外光谱仪,方便开发为手持便携近红外设备,并可以集成在现有的工业设备中,用于水果的分选、谷物的分析、农副食品的测试等过程的分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在中国仪器发展年会期间,仪器信息网编辑特别采访了海洋光学亚洲/蔚海光学仪器(上海)有限公司市场经理张昊翔先生,请他谈谈对于新产品的创新之处,详细内容请点击视频观看:/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=001A0F9087417F409C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/script
  • 聚光科技系列近红外产品亮相中国饲料工业展
    由中国饲料工业协会和全国畜牧总站主办,2011中国饲料工业展览会暨畜牧业科技成果推介会于2011年4月20~21在江西南昌举办,该展会为国内最大最专业的饲料工业展,展会有来自全国的大中型饲料企业、饲料添加剂企业、饲料机械及检测设备参展。 聚光科技近红外系列产品亮相展会,为参观者演示近红外分析仪在饲料原料、成品快速无损检测的应用。 聚光科技SupNIR-2700系列饲料品质分析仪可用于快速准确检测各种饲料原料和成品料的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分、氨基酸和其他成分含量。该仪器采用全息数字式光栅和高灵敏度铟镓砷检测器(TEC制冷恒温)相结合的光学设计,基于漫反射方式进行样品分析。通过外置电脑和RIMP分析软件实现对饲料原料和成品营养成分的快速检测。整套系统操作简单到只需伸出一根手指敲击一个按钮,仪器即自动完成检测分析,一分钟内即可得到检测结果。在饲料加工和检测领域有着广泛的应用。
  • 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)
  • 网络研讨会精彩回顾:在线近红外光谱仪器开发和工业应用最新进展
    2021年10月17-21日,第20届国际近红外光谱学术会议(ICNIRS2021)正式召开。作为会议的同期活动,10月20日,中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联手举办 “在线近红外光谱仪器开发和工业应用最新进展”主题研讨会,以促进近红外光谱在工业在线领域的应用交流,进而促进近红外光谱技术应用的深入拓展。“在线近红外光谱仪器开发和工业应用最新进展”主题研讨会主持人是中石化石油化工科学研究院教授级高工褚小立。从事以近红外光谱为主要手段的过程分析成套技术的研发和推广工作。先后主持和参与了近20项基础研究、新产品研发和应用技术推广等科研项目,取得了多项具有创新性的研究成果。主持人:中石化石油化工科学研究院 教授级高工 褚小立报告专家:石油化工科学研究院 高级工程师 陈瀑报告题目:智能化炼厂在线分析技术(看回放)陈瀑先对智能化炼厂和过程分析技术进行了简单的介绍,重点介绍了在智能化炼厂应用广泛的在线近红外技术和在线核磁技术,并将二者在提供化学/谱图信息、工业现场在线分析方式、工业应用成熟度三个角度进行了详尽的比较。最后提出了要乘着“智能炼厂建设”的春风,在线分析技术蓬勃发展的期待。报告专家:海洋光学 资深技术&应用专家 卢坤俊报告题目:在线近红外光谱仪器开发和工业应用最新进展(看回放)卢坤俊分享了如何选择近红外段光谱仪,并介绍了海洋光学的近红外段光谱仪。随后,他讲解了近红外技术在测定汽油辛烷值、化工行业领域以及烟草行业的应用,还谈到了现在的热门领域——水果分选中近红外技术的常见问题。报告专家:天津中医药大学 副研究员/博士生导师 李文龙报告题目:从过程分析技术(PAT)到中药智能制造(TCMIM)李文龙认为智能制造的本质是基于数据的决策。他从中药制造的特点和现状讲解了目前中药制造存在的诸多问题和亟需开展的研究,又结合当前中药传统生产工艺的不足提出了他认为中药制造的发展方向。报告的后半部分主要围绕过程分析技术及其在中药生产领域的应用,以及中药智能制造的相关内容。
  • 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
  • 【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
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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。
  • 福斯发布大豆加工工业中生榨豆粕近红外定标模型
    福斯专注于农产品和食品领域,其技术中凝聚了众多专家的智慧与行业经验。与福斯合作过的用户都知道,购买的福斯仪器不仅仅是一台硬件设备,而是一整套解决方案。近期,福斯应用专家们经过长期多个样品的测试,并通过化学计量学工具,开发出了生榨豆粕的近红外定标模型。 该定标模型建立在福斯近红外品质分析仪DA1650和DS2500上使用,所提供的参数包括水分,脂肪和蛋白。豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产品,因蛋白含量高,是作为饲料的主要原料,另外还用于制作食品、化妆品原料等。豆粕中的蛋白含量直接关系到豆粕的质量和使用,水分含量也会影响豆粕存储期。因此监控这些参数对于原料质量把控,按质论价,产品质量控制都有重要作用。 如需了解该定标的详细信息,请致电福斯。联系方式:鄂经理电话:18612999506邮箱:May.E@foss.com.cn 关于福斯 福斯是全球顶尖的食品业及农业产业分析解决方案供应商,帮助生产者实现其生产价值最大化。无论实验室分析还是在线解决方案,福斯采用各种技术从传统的实验室湿化学参照法到先进的近红外(NIR)和X射线等分析技术,满足客户需求。福斯一直处于创新前沿。 超过50000个福斯分析仪器正在全球各地实验室中运行,世界100强食品和农业产业公司中有90多家正在使用福斯的方案。 福斯是一家私有企业,拥有来自世界各地的1200多名员工。福斯在丹麦、瑞典、美国和中国均有制造及研发基地。福斯在25个国家设有销售服务公司及超过70家专业经销商销售福斯方案并提供服务。 福斯公司联系方式 北京:010-6846 7239上海:021-51695953广州:020-3828 8492邮箱:china@foss.com.cn
  • 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
  • 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!
  • 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。
  • 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。
  • 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
  • 全国饲料工业标准化技术委员会发布国家标准《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定 近红外光谱法》征求意见稿
    国家标准计划《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定 近红外光谱法》由 TC76(全国饲料工业标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准化管理委员会。主要起草单位 四川威尔检测技术股份有限公司 、中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所[国家饲料质量监督检验中心(北京)] 、通威股份有限公司 。附件:国家标准《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定 近红外光谱法》编制说明.pdf国家标准《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定 近红外光谱法》征求意见稿.pdf
  • 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
  • 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
  • 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。
  • 【近红外故事】王健:近红外——责任、习惯与理想
    p style="text-align: center "img title="王健_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8e2a3924-e367-4333-98ec-b96b7bb0fc9f.jpg"//pp  时光匆匆,弹指一挥间跟近红外结识已是十数年过去了。记得最早应是2000年的时候,在与日本进行一个项目合作时第一次听到了近红外的名字,初闻时感觉很神奇,但也仅仅是感到神奇罢了,那时的我不会想到在接下来的岁月中会跟她纠缠不清,呵呵!陆陆续续做了几年的项目,对近红外这项技术也越发的了解了,但遗憾的是当时身边没有仪器,一切的认知也是只停留在理论的阶段。那时的近红外对我而言,更多是脑海中的一个概念。/pp  转眼间到了2007年,我选择到日本新潟大学大学院自然科学研究科攻读博士学位,现在还清晰的记得第一次见到实验室里各种不同波段,不同采集模式的近红外仪器带给我的莫名心情。说实在的最开始的我有些迷茫,像是迷失了方向,不知道在这陌生的环境里,面对着感觉早已熟悉,却仿佛开了一扇新大门而崭新的近红外科学,不知从何做起。但是我始终认为给自己多一些压力,才会更有成长。已是而立之年的我决定将自己摆到起点,用着陌生的语言从头开始,尽可能的学习着有关近红外的知识。因为是带着家人一起来到的日本,那时的我每天在实验室做研究到下午六点钟左右就要回家给女儿做饭,饭后去实验室继续工作到晚上十点,回家完成一些书面的总结和构思工作,每天要一点左右才能睡觉。不知道有多少人见过凌晨五点日本新潟的样子,那时的我每天都能见到。持之以恒地坚持着,我的研究渐渐步入了正轨,主要是针对水果类(大枣、梨、葡萄、网纹甜瓜、苹果等)与蔬菜类(青萝卜、山药等)农产食品的品质、工业配方食品的生产全过程、鱼类性别判定等等开展快检研究。那时的近红外对我而言,更像是一种责任。/pp  博士毕业后回国,来到中国食品发酵工业研究院,继续从事着食品(农产品)质量与安全快速无损检测技术(方法)研究工作,将近红外这门应用科学应用到企业的生产实际中,与像江苏洋河、山东景芝、天地壹号等等的知名企业合作,实实在在的应用近红外光谱分析技术为他们解决生产实际中迫切需要解决的问题,日复一日的认真工作着,也都在应用中取得了喜人的结果。那时的近红外对我而言,更像是一种习惯。/pp  一年年地过去,我也早进入了不惑的年纪,继续着我与近红外的故事,也带领着我的学生们迈进近红外的大门,看着他们与近红外结识、慢慢熟悉,开始着他们与近红外的故事。看着近红外科学和我的学生孩子们一天天的成长,这时的近红外对我而言,变成了一种理想!感谢与你的相识,感谢与你们的相识,在这条近红外的道路上,有太多感想,也有太多需要感谢的人!祝大家和近红外科学一天天都变得更好!/p
  • 【我与近红外的故事】曾仲大:近红外数据分析之路
    p  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "strong随感:/strong“我与近红外的故事”征文近一年了,看过许多老师情真意切的表达,真是把乐趣融入到了近红外的研究与应用之中,也更加深切地感受到同行们对国内近红外发展的使命感和责任感。而自己与近红外的故事,几次动笔却都没能写下几个字。时间肯定不是借口,惰性真是害人啊。好在拖到春节,总算能静下心来了。就像与近红外的相遇相知,既是机缘巧合,更是某种必然吧。/span/pp  初识近红外,都是博士毕业一年以后的事了。那时已经在香港理工大学周福添教授课题组从事博士后研究一年多了,主要方向还是老本行-化学计量学基础算法研究,解决中药和代谢组学等复杂体系分析中的数据处理问题,从GC-MS,LC-MS到中药指纹与药物活性关系。一次Daniel MOK博士找到我,询问是否有意愿到陈新滋院士课题组从事中药质量分析与鉴别方面的工作,陈院士那时是理大副校长(后任香港浸会大学校长,现受聘中山大学教授、学委会主任),研究组的条件与学术水准自不必说,就这样幸运地开始了近二年的近红外数据分析之旅。/pp  对香港熟悉的朋友一定对其大街小巷的名贵中药材印象深刻,尤其是弥墩道,应该是内地赴港旅游人士的必经之地吧,一是去旺角购买电子产品的旅游大巴必定经过这里,另一方面则是这条大道两旁大大小小的中药材店。记得第一次见到时,很是疑惑哪来的那么多冬虫夏草、燕窝和野生人参?说回到陈院士负责的这个研究课题,由香港赛马会中药研究院提供500万研究经费,对包括上述中药,以及石斛、灵芝、阿胶等在内的30味名贵中药材进行质量鉴别分析和研究,目的是帮助那些大街小巷的药材经销店铺,中间批发商,甚至普通消费者,以快速、经济、简便的方法识别药材真假,甚至质量等级。这些药材大多价格不菲,若能够有效识别真假,其商用价值可想而知!顺便一提,香港赛马会中药研究院很多年前已经解散,个中原因无法深究,但在目前国家大力践行中医药研究开发与应用的今天,这也算是一件憾事吧,包括设想中的香港国际中医药中心。/pp  说到这里,近红外分析可以派上用场了!无论是十年前,还是十年后的今天,应没有什么分析技术比近红外更适合完成这项使命,综合考虑时间效率、分析成本,亦或是平衡多重因素影响下定性定量分析结果的准确性!记得当时我们使用的是FOSS公司的XDS快速含量分析仪(Type XM 1100 Series),以及Polychromix手持式近红外分析仪(Model: 1600-2400)。由于项目定位于实际应用,需要适应不同场合下的快速分析,对数据分析本身的要求同样也是比较高的,比如涉及模型传递,尽可能简化数据分析的过程及对使用者的要求,亦确保结果的准确可靠性。基于此编写了功能完备的近红外数据分析软件系统,一站式地完成近红外数据分析的完整流程,从各种各样的预处理方法到特征选择,再到定性定量模型的构建、评价与验证预测,以及模型传递等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/137c0a6d-7548-46ef-beea-f984cce33ba7.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目中用到的近红外分析仪 (图1和图2)。/pp  说实在的,那时对化学计量学的多元校正方法并不是特别熟悉,我的整个硕士和博士研究,都是多元分辨方向,也就是如何从中药和烟草等复杂体系分析的联用仪器数据中,发展“数学分离”的方法,获取化学纯组分的定性定量信息,即纯组分的光谱和色谱信息。幸运的是,得益于在梁逸曾教授研究组六年时间里耳濡目染的学习,比如许青松教授对统计分析的讲解,杜一平教授的QSAR研究等等,使得我无论对复杂数据的理解,还是化学计量学方法的应用与发展,都有足够基础支持我去解决近红外数据分析中遇到的各种问题。在香港的几年时间里,梁教授每年也都会利用假期去香港一段时间,与香港同行合作交流化学计量学及其应用方面的成果,更是继续指导我解决研究中遇到的实际难题。每每想到这些,总会浮现与恩师相处过程中的点点滴滴。至于上面提到的中药质量分析研究项目,我们对包括阿胶、珍珠、川贝母、藏红花、黄连在内的多味中药进行了深入分析研究,获得了非常不错的结果,陈院士对此也给予了很高的评价。很清楚地记得因此第一次上了电视新闻,是香港亚洲卫视针对我们使用近红外分析技术,如何快速识别真假中药,及其质量等级的采访报道。当然,这些研究很多也是和理工大学的同事,以及杨大坚教授(现任重庆市中药研究院院长)、董玮玮博士等一起完成的,我主要负责数据分析,以及数据软件产品开发与实现方面的工作。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ac0a45a1-23c7-43bf-8467-f0cb1a6ccb8d.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目交流会 (图3),及与日本Yukihiro Ozaki教授交流(图4)。/pp  离开香港后,很长一段时间内都没有与近红外分析有直接的关联。先是在Philip Marriott 教授课题组做research fellow,从事全二维色谱数据分析方面的工作,主要方向是全二维分离的模拟、预测,以及化学计量学新方法的发展。2012年回国后则作为引进人才,在中科院大连化物所许国旺教授研究组,从事代谢组学数据分析与高分辨LC-MSn数据处理新算法的研究等。看似这些工作与近红外分析不怎么挨着边,但老实说,同其他研究一样,数据分析也是一通百通的事!数据来源与数据结构可能不一样,数据背景与数据分析结果,以及数据处理方法亦可能存在差别,但数据分析的本质却是高度一致的,无论是色谱分离的模拟,亦或是代谢小分子标志物的发现!从这个意义上来说,也算是一直在这个圈子吧。/pp  近红外技术的发展,面临非常多的机会,无论从国内快检还是工业智能化的需要来看,还是从国外近红外发展的轨迹来看。然而近红外分析更广阔的应用,仍有一系列需要解决的难题,这其中当然包括仪器硬件的小型化、便携式,以及智能化与场景化。但从数据及数据分析的角度来说,快速、准确的模型构建,模型的通用性、更新及转换等仍是需要加以研究的内容。基于此,离开化物所后创办的大连达硕信息技术有限公司,第一个数据产品“魔力”,便专注近红外数据的分析,这也算是真正走在了近红外技术与数据分析的商业应用之路上。希望能够以智慧化、便捷化的方式,分析挖掘科学研究与工业应用中的海量数据。无论对于近红外分析的初入者,还是有了相当经验的人员,一旦采集到数据,便能快速得到好用的模型及结果,这也是目前非常欠缺的,主要原因就在于近红外数据分析的过程长,可变因素多,涉及的算法也很多,传统上要快速得到一个好用的模型并不容易。尽管大多数研究者并没有把数据分析提升到特别核心的位置,但其价值显而易见,甚至在某些方面可与硬件本身相得益彰,弥补硬件的物理劣势!/pp  另一方面,近红外分析以其简单方便的前处理,加上非常快速的数据采集方式,使得数据的获取,甚至大数据的积累顺理成章。然而即使对同一组数据,不同的研究者亦极有可能得到完全不同,甚至相反的分析结果或结论,即使在固定分析方法的情况下!这是一个容易被忽视,却又至关重要的问题,否则不管如何将近红外分析的硬件评价,以及实验测试全过程标准化,也无法得到可相互比较的结果。数据“横看成岭侧成峰”的魅力,不应是由于数据分析方法或人员的不同导致,而是数据背景的属性差异或者数据分析目的的不同产生。基于此,我们也正采用近红外数据分析的通用准则,使用粒子群等最优化的方法,开发全新的近红外数据分析软件产品,自动优选数据分析算法,以及方法的使用顺序,并全局优化方法的参数。这样我们获得数据后,只需按照标准化的流程一步一步走,便可获得最优的数据分析模型与模型结果。从而使得近红外数据的分析,如同实验分析一样,结果的重现性与可比性也就不再是个问题。避免像现在这样,往往是漫无目的的数据探索,耗费漫长时间也不一定能得到合适好用的模型!这无论在研究中,还是在工业生产中,都是需要花大力气迎接的挑战。在这一过程中,得到了袁洪福教授、吴海龙教授、邵学广教授、杜一平教授、褚小立教授、闵顺耕教授等诸多老师的大力支持与帮助。从老师们关切的眼神中,能读懂那份殷殷之情,也唯有努力做点事情,为国内近红外的发展做些有益的工作,方不负此情。/pp  近红外分析能做的事情很多,近红外数据分析如是,尤其站在移动互联时代,站在大数据分析挖掘的视角与高度。近红外有其自身特有的巨大优势-本身就是物联网中的一个绝佳传感器!从这个意义上来说,近红外分析代表着某种未来,只是通往未来的路上,还需要我辈站在前辈的肩膀上,不断付出智慧和汗水。/pp  “师者也,教之以事而喻诸德也。”,数据分析之路上,深深地烙上了梁逸曾教授的影响。亦师亦友者,感恩、深切缅怀您。/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  2017年1月30日于浙江西湖/span/pp  strong个人简介/strong/pp/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e1424397-960a-4e21-a206-9245429e6328.jpg" title="1_副本.jpg"//pp  曾仲大,男,博士,现任大连达硕信息技术有限公司总经理。/pp  曾博士师承梁逸曾教授,2006年获得工学博士学位,主要从事化学计量学基础算法研究,以及色、质、光谱等分析技术在制药、烟草和代谢组学等复杂体系分析中的应用及其数据分析挖掘等。近年来在大数据的分析与应用方面亦有涉猎。/pp  曾博士先后工作于香港理工大学、澳洲RMIT大学、Monash大学,以及中国科学院大连化学物理研究所。迄今已发表SCI论文40余篇,在2013-2016近三年时间里,以第一作者或合作者在美国分析化学杂志发表7篇研究论文,同时获邀为TrAC等权威期刊撰写化学计量学及化学数据分析处理方面的综述。/pp  曾博士曾获得中国科学院大连化学物理研究所“所百人”引进人才计划,大连“海创工程”计划、高层次人才创新创业支持计划、新兴技术创新成长计划,以及国家人社部高层次海归人才创业计划的支持。公司主要提供复杂化学与生物数据分析服务,数据挖掘软件产品开发,以及个性化数据应用的整体解决方案。/pp  strong人生格言:/strong有志者,事竟成。/p
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制