近红外单光子计

一． 近红外双模式单光子探测器介绍SPD_NIR为900nm至1700 nm的近红外范围内的单光子检测带来了重大突破。 SPD_NIR建立在冷却的InGaAs / InP盖革模式单光子雪崩光电二极管技术上，是NIR单光子检测器的第一代产品，可同时执行同步“门控”（GM）和异步“自由运行”（FR ）检测模式。 用户通过提供的软件界面选择检测模式。冠jun级别的器件具有低至800 cps的超低噪声，高达30％的高校准量子效率，100 ns最小死区，100 MHz外部触发，150 ps的快速成帧分辨率和极低的脉冲 。 当需要光子耦合时，标准等级可提供非常有价值且经济高效的解决方案。基于工业设计，该设备齐全的探测器不需要任何额外的笨重的冷却系统和控制单元。 经过精心设计的紧凑性及其现代接口使SPD_NIR非常易于集成到最苛刻的分析仪器和Quantum系统中。OEM紧凑型 多通道控制器软件界面二． 近红外双模式单光子探测器原理TPS_1550_type_II是基于远程波长自发下变频的双光子源。TPS_1550_type_II采用波导周期性极化铌酸锂(WG-ppln)晶体，用于产生光子对。波导- ppln的转换效率比任何块状晶体都高2到3个数量级，并确保与单模光纤的高效耦合。0型和II型双光子的产生三． 近红外双模式单光子探测器应用特点特点： ▪ 自由模式 & 门模式▪ 集成电子计数▪ 校准后 QE可达 30%▪ TTL和NIM信号兼容▪ 暗记数 800 cps▪ 软件可远程控制▪ 最小死时间 100 ns▪ 冷却板兼容欧盟/美国▪ 外部触发频率：可达100 MHz▪ DLL 文件库 : Python, C++, LabVIEW应用方向：▪ 量子通信▪ 盖革模式激光雷达▪ 量子密钥分发▪ 高分辨率OTDR▪ 光子源特性▪ FLIM 成像▪ 符合测试▪ 光纤传感四． 近红外双模式单光子探测器技术规格五． Aura 介绍AUREA Technology是法国一家知名的探测器供应商，公司致力于尖端技术的研发，基于先进的单光子雪崩光电二极管，超快激光二极管和快速定时电子设备，设计和制造了新一代高性能，功能齐全的近红外探测器。作为全球技术领导者之一，AUREA技术提供盖革模式单光子计数，皮秒激光源，快速时间关联和光纤传感仪器。此外，AUREA Technology直接或通过其在北美，欧洲和亚洲的专业分销渠道为200多个全球客户提供一流的专业支持。并与客户紧密合作，以应对当今和未来在量子安全，生命科学，纳米技术，汽车，医疗和国防领域的挑战。昊量光电作为法国AUREA公司在中国区域的独家代理商，全权负责法国Aurea公司在中国的销售、售后与技术支持工作。AUREA技术提供了新一代的光学仪器，使科学家和工程师实现卓越的测量结果。奥瑞亚科技与全球的客户和合作伙伴紧密合作，共同应对量子光学、生命科学、纳米技术、化学、生物医学、航空和半导体等行业的当前和未来挑战双光子是展示量子物理原理的关键元素，并实现新的量子应用。例如，双光子使量子密钥分发技术得以发展，以确保数百公里范围内的数据网络安全。在生物成像应用中，双光子光源产生原始的无色散测量。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。

近日，中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站自主研制的近红外单光子探测器成功实现了卫星激光测距。长春人卫站激光测距研究室的研究人员利用先进的数值仿真技术、器件工艺以及外围控制驱动技术，自主完成了近红外单光子探测器的结构设计、电路优化以及器件制备。近红外单光子探测器经中科院上海天文台测试并应用于1064nm近红外激光测距系统，成功获取地球同步轨道卫星北斗G1的观测数据，单次测距点数高达31446点，测距精度为1.42cm，与常规的532nm激光测距相比，系统回波探测率提高3-4倍；器件性能与美国PGI研制的同样采用SAGCM设计方案的近红外单光子探测器水平相当。 长春人卫站研制出国内首款近红外激光测距单光子探测器，不仅打破了国外技术封锁及市场垄断，推动我国先进光电探测仪器向小型化、高可靠、高稳定方向持续发展，更为我国自主建设空间碎片测距系统、开展激光测月等国家重大工程任务提供可靠有效的工具和手段。

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

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

近期，华东师范大学重庆研究院武愕教授科研团队在中红外单光子光谱学研究中取得重要突破，利用基于量子关联的波长-时间映射方案实现具有单光子探测灵敏度的中红外光谱学测量，无需依赖于光谱仪、干涉仪或阵列型探测器，有效降低了噪声对单光子光谱测量的影响，为样品的非破坏性检测提供了新方法。研究成果以“Mid-infrared single-photon upconversion spectroscopy enabled by nonlocal wavelength-to-time mapping”为题，于2024年4月19日在线发表于Science Advances。博士研究生蔡羽洁为论文第一作者，陈昱副研究员、Konstantin Dorfman教授和武愕教授为论文通讯作者。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委等项目资助。中红外光谱能够揭示多种分子的基础吸收带和复杂化合物独特的光谱特征，是研究物质结构的重要工具。傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪作为中红外光谱的常规测量仪器，主要构成部件为干涉仪系统，除结构复杂、体积庞大外，商售中红外探测器效率低、噪声大等问题严重影响了中红外光谱的研究。中红外频率上转换通过非线性和频过程，将中红外光子与强泵浦耦合并利用硅基单光子探测器实现有效探测。其优势是消除了对中红外探测器和干涉仪的需求，从而实现稳定且紧凑的结构。目前，使用高功率泵浦激光结合高亮度中红外照明是提取高信噪比光谱的直接方法。但在超灵敏中红外频率上转换的相关应用场景中，需要在复杂环境中有效地提取微弱信号，此时强泵浦在非线性晶体中产生的参量噪声难以滤除，影响了探测灵敏度。由于光敏样品和量子相干现象对光学探针的强度存在限制，在中红外上转换光谱中使用的明亮中红外照明并不适合此类应用场景。此外，红外光谱学研究均需要使用光谱仪、干涉仪或昂贵的多像素探测器才可实现中红外光谱采集。面对弱光照下进行样品高灵敏光谱分析的需求，提升探测灵敏度，降低噪声对光谱测量影响并避免机械扫描结构，是亟待解决的关键难点。通过自发参量下转换过程产生宽带关联光子对，分别为波长位于中红外波段的信号光子和近红外波段的预报光子。信号光子通过频率上转换到近红外波段，利用硅基单光子探测器探测。关联的近红外预报光子通过一根10公里的单模光纤，群速度色散允许波长到时间映射的实现。光纤介质内不同频率的光具有不同的速度，将在不同的时刻到达探测器，导致通过色散介质后的脉冲包络会在时域上展宽，从而可以反映出光脉冲的频谱信息。由于上转换光子继承了中红外信号光子的量子相关性，通过对上转换光子和近红外预报光子之间的量子相关性进行符合测量，可以非局域地将中红外信号光子所携带的光谱信息映射到相关测量的时间域中。得益于量子相关性，在每脉冲0.21个光子的中红外光强条件下，30分钟曝光时间的光谱平均信噪比达到了54.6，可以实现嘈杂环境中的弱中红外信号的检测。研究团队在无需光谱仪、单色仪或干涉仪，以及阵列型探测器的情况下，实现了1.18微米宽带中红外单光子上转换光谱探测。

p　　近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈沁课题组联合东南大学的王琦龙教授紧密合作，在低成本高效硅基热电子红外光电探测器方面取得了系列进展。他们首先提出了Au纳米颗粒修饰Si金字塔结构的方案，实验证明他们制备的这些器件的性能与那些精心设计、成本高昂的Si基近红外光电探测器性能相当，有望应用在大规模热光伏电池和低成本红外检测中。相关研究成果发表在近期的Nanotechnology期刊上。/pp　　据悉，科研团队所采用的工艺十分简单：通过使用标准的各向异性化学湿蚀刻法来实现Si基金字塔的构建 然后在其表面溅射一层Au薄膜 接着通过快速热退火法形成修饰的金纳米颗粒 随后在金字塔那面通过磁控溅射沉积ITO薄膜，在另一面通过热蒸发沉积铝膜作为背电极 最后，样品通过铟锡焊接到芯片载体上，就完成了探测器的制作。/pp　　他们发现金字塔表面增强了入射光子与Au纳米颗粒之间的耦合效应，因为这种金字塔表面减少了背反射光并使得光子在Au纳米颗粒内部多次反射，增加了入射光走的距离，而且Au纳米粒子的引入还使得器件的局部电磁场产生了增强，从而使光子可以被显著吸收，提高了光电转换量子效率。/pp　　科研团队进一步采用了Au纳米颗粒—介质—金反射镜的结构，利用无序金属纳米颗粒的宽带高光学吸收和Au/TiO2/Si组成的全向肖特基结，在光学与电学两个方面同时入手提高光电转换的内外量子效率。这种密集的随机热点分布大大提升了光吸收与热电子发射的效率，光电响应度是目前最高结果之一，硅光电响应截止波长扩展到近2um，展示了有效的近红外硅基光电应用。/pp/p

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

据《Science Advances》报道，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室宋艳教授课题组，研究首次论证了经颅光刺激技术对人类视觉工作记忆容量改善的有效性以及特异性。工作记忆，即在几秒钟内主动“记住”有用信息的能力，在许多高级认知活动中起着至关重要的作用。由于工作记忆能力的个体差异可以预测流体智力和广泛的认知功能，这使得提高工作记忆能力成为干预和增强的有吸引力的目标。此前，美国食品和药品管理局声称，经颅近红外激光刺激(Transcranial photobiomodulation, tPBM)是一种非常有前途、经济且安全的改善人类认知功能的替代方案。其干预机制是利用近红外光非侵入式地穿过颅骨进入大脑皮层，颅内神经元中的细胞色素c氧化酶通过吸收光子提升了自身在氧化磷酸化反应中的催化效率，在细胞层面表现为线粒体呼吸链反应中合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的效率提升，最终实现对神经元内线粒体的呼吸作用的调节。最近，上海交通大学研究者发表在著名光学期刊上的研究指出，1070 nm的激光照射可以改善阿尔茨海默症小鼠的认知障碍并减少β淀粉样蛋白的沉积。而在国内还没有tPBM应用于改善人的认知能力的研究报道。12月2日，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室宋艳教授课题组在《Science Advances》杂志上在线发表题为“Transcranial photobiomodulation enhances visual working memory capacity in humans”（经颅光生物调节增强人类的视觉工作记忆的容量）的研究论文。该研究通过四个双盲对照实验，被试接受光刺激和安慰剂照射之后，采集了90名正常成年人进行视觉工作记忆任务时的脑电和行为数据，研究首次论证了经颅光刺激技术对人类视觉工作记忆容量改善的有效性以及特异性。研究者发现，1064 nm光刺激作用于右侧前额叶可以显著提高个体在视觉工作记忆任务中的行为表现。研究者进一步观察到刺激后与工作记忆容量相关的脑电对侧延迟活动（Contralateral Delay Activity, CDA）的增加。这些结果分别从行为层面和脑神经层面提供了1064 nm的光刺激可以提升工作记忆容量的证据。重要的是，CDA的负载效应是光生物调节和工作记忆行为增强的中介。1064nm光生物调节刺激右侧前额叶可以增大工作记忆容量相关的脑电指标，并预测行为的增益。同时，研究者还发现，光生物调节技术对工作记忆的行为改善具有波长和脑区特异性。实验三发现只有1064 nm的光刺激可以改善个体的工作记忆容量，而产生热量一致的852 nm的光生物调节刺激则不会产生行为以及电生理上的显著变化。另外，实验四通过变更刺激脑区，发现1064nm的光刺激对个体的工作记忆的提升效应消失。

国外某研究机构的最新市场研究显示， 2020年全球红外光谱市场预计10亿美元，2025年将达13亿美元，复合年增长率为4.1%。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。而同时，这些相关行业严格的法规，以及对质量水平越来越高的追求都推动了红外光谱市场的增长。　　虽然2020年COVID-19的爆发和蔓延影响了很多行业发展，也使很多工厂停工或者关闭，但同时也导致了药品和其他医疗设备产量的增加，这在一定程度上也增加了红外光谱在医疗保健和制药终端行业的需求，进而导致市场对红外光谱产品和解决方案的需求增长。　　基于市场的需求，各大仪器厂家也在不断的推出新的产品。据统计，申报仪器信息网2020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11台，其中红外光谱仪9台，近红外光谱仪2台。值得一提的是，不管是小型化、云数据管理、专用化及在线仪器等，以上新品特别注重从用户的角度考虑问题，从应用的角度着手进行产品的开发和设计。以下将根据2020年度申报新品的情况进行简单的概述：　　近年来，小型化一直是仪器设计和制造的一个重要发展趋势，仪器小型化不仅能满足空间有限的分析测试现场使用需求，而且便于集成拓展，非常适合手持式/便携式仪器开发。　　在本年度申报的仪器新品中，滨松光子学商贸(中国)有限公司推出了FTIR光谱仪引擎 C15511-01。基于精心重构光学干涉仪的设计思路，并采用独特的MOEMS技术，滨松光子成功开发出了一款高性能的微型化FTIR引擎。迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路内置其中，仅手掌大小，却实现了在1.1-2.5μm区域超高的灵敏度，具有远超同类产品的高信噪比表现(10000:1)，以及高光谱重现性。据悉，该产品可内置于便携式FTIR仪器中，实现整机小型化的同时，也可保证高性能的实现。　　此外，荧飒光学仪器(上海)有限公司也推出了两款便携式的仪器新品：便携式傅里叶红外气体分析仪+Mobile10-G、便携式傅里叶变换红外光谱仪 Mobile10。其中，前者集成小体积长光程的9.8米气体池及内置抽气泵、电池，现场开机即可工作；后者不仅集成平板及电池，现场开机即可工作，而且具有与台式红外光谱仪一样的性能。　　对于科学仪器而言，软件是一个绕不开的话题，随着应用需求的提升，用户不仅关注仪器硬件的改进，对软件及数据的云端管理也提出了新的需求。　　软件在云平台和云服务方面的创新，是现代仪器发展的一个重要方向。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司推出的Spectrum 3™ 傅立叶变换红外光谱仪不仅提供全集成的热重-红外(TG-IR)联用(EGA4000)解决方案的FT-IR平台，涵盖近、中、远红外三个波长范围，软件自动切换光源、分束器、检测器等部件。而且，特别值得一提的是，该仪器首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接。基于Web的应用程序，允许从任何设备查看、上传/下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员间跨实验室/设备实时协作。　　对于中药材的分析而言，数据分析是重点也是难点。北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)推出的IT2000中药分析仪，针对中药材质量控制，通过丰富的数据库和识别算法，一键分析实现中药饮片的真伪鉴别、品种识别、产地溯源和品质分析，光谱采集、分析、测试报告等同步自动完成。　　应用拓展一直是近红外人努力的方向和目标，而找准应用环境对近红外仪器而言至关重要。很多业内人士指出，专用化和在线仪器的发展存在着较强的生命力和巨大的潜在应用市场。　　瑞士万通中国有限公司推出了DS2500 L近红外光谱液体分析仪，在上一代产品的基础上，该仪器由分体式改为了一体机的形式，使得仪器本身防护等级达到了IP65。另外，其智能附件设计，为分析液体样品设计了不同光程的附件，每个附件上都带有芯片，附件插入仪器后可以被读取；荧飒光学仪器(上海)有限公司推出了为工业在线用户设计的8通道在线检测近红外光谱仪--傅里叶变换在线近红外光谱仪MASTER10-Pro，其采用完全国内自主的傅里叶变换技术，自主国产的干涉仪，立体角镜，永久准直，抗震性强。　　除了红外透射、红外反射、衰减全反射(ATR)、漫反射等大家熟悉的测量方式，在本次申报的新品中，荧飒光学仪器(上海)有限公司还推出了傅里叶变换红外发射光谱仪和傅里叶变换光致发光光谱仪。红外发射光谱虽然应用范围不如红外吸收光谱广，但在一些特定研究领域有其独特的优势。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换红外发射光谱仪 FOLI 10-RE是独立式、专用型红外发射光谱仪，其光路设计紧凑，可以明显降低辐射损失，提高辐射通量；作为一种有效的无损光谱检测手段，光致发光光谱广泛应用于半导体的带隙检测、杂质缺陷分析等。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换光致发光光谱仪 FTPL-10具有弱信号探测能力强、测量速度快和用户操作使用简单等优势。在仪器性能方面，该仪器的光谱分辨率达到0.8nm以上，测量速度达到每秒1张谱图，信噪比超过500：1。　　此外，荧飒光学还推出了旋转透射红外液体分析仪+FOLI10-RT，该仪器最多可同时配置4个不同光程的光学窗，非常适合液体的定量测量；天津恒创立达科技发展有限公司推出了MATRIX-50 傅里叶红外光谱仪，该产品采用专利的高能量红外光源，内置独特设计的反射镜，光源能量利用率远高于传统设计，可为傅立叶变换红外光谱仪的ATR及显微红外应用提供足够的能量。

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

国际近红外光谱学术会议（International Conference on Near Infrared Spectroscopy，ICNIRS）每两年举办一次，旨在促进世界各国在近红外理论研究和应用探索的拓展与交流，迄今为止已举办了19届。第20届国际近红外光谱学术会议（ICNIRS2021）将于2021年10月17-21日召开。为了满足更多代表的参会需求，会议注册报名截止时间延迟到2021年9月30日，有意向的老师可以登录会议官网报名：https://www.nir2021.com。虽然鉴于当前疫情形势，本届会议采取线上网络会议的形式，但是会议的内容同样精彩。据不完全统计，本次会议共安排了5个特邀报告，2个获奖报告，66个口头报告，以及110个墙报。此外，会议正式开始之前，还安排了4场WORKSHOP。特邀报告推荐： Richard Crocombe 博士Richard Crocombe 博士毕业于英国牛津大学（学士、硕士、化学）和南安普顿大学（博士、化学和光谱学）。他移居美国，最初获得博士后奖学金，然后加入 Digilab (Bio-Rad) 从事实验室 FT-IR 仪器工作。多年来，他在 Digilab 担任过多个职位，但专注于产品和应用开发，包括步进扫描 FT-IR 应用和使用二维焦平面阵列探测器的光谱成像。之后，他先后在 Axsun Technologies、Thermo Fisher Scientific 和 PerkinElmer 任职，专注于微型、便携式和手持式光谱仪器。 2017 年，他离开了企业界，成立了自己的咨询公司，帮助将新的微型光谱技术商业化。 Richard Crocombe 博士在微型和便携式光谱仪的技术和应用方面发表了大量文章，包括 2018 年应用光谱学上的综合评论文章。过去二十年见证了移动式、便携式、嵌入式和现在可穿戴式近红外光谱仪的连续发展，便携式设备的应用实例有据可查，例如化学和制药原料识别和聚合物回收，已经采用了多种技术，包括使用线性阵列的色散、MOEM设备、傅立叶和哈达玛变换、扫描F-P干涉和线性可变滤波器。随着越来越强大的消费电子产品的发展，相关技术也在迅速发展，现在已经可以将光谱设备嵌入到运动或智能手表、洗衣机、烤箱和真空吸尘器中。我们还看到下一代个人护理产品能够实现个性化的化妆品配方，甚至可以指示我们的哪些牙齿需要额外刷牙。对于此类嵌入式设备，我们可以假设产品制造商对其稳定性、在特定温度和湿度范围内的适用性，以及校准承担全部责任，从而为整个产品提供自动决策。最新一代的光谱仪，包括基于光子或等离子体设备的光谱仪，有望实现极端小型化和极低的成本，因此它们可以集成到普通大众的智能手机中。此外，一些在硅探测器区域（约400至1000nm）工作的设备已经可以以几百美元或更少的价格买到。在这种情况下，如何创建、验证和维护必要的数据库，如何进行校准，采用什么算法等问题都是必须特别注意的。供消费者使用的光谱设备或包含在供消费者使用产品中的光谱设备的可能应用领域包括食品、个人健身、个人护理、家居用品的识别和验证等，但每一个领域都需要经过验证的校正方法或样品数据库。这些愿望与分析光谱学的现实之间存在不匹配性，特别是对于向非科学家销售和操作的低成本仪器，这似乎是一个显而易见的问题，但一些面向公众销售的设备似乎是由不熟悉分析化学基本概念（如检测限和采样限）的人开发的。 例如，食品尤其具有高度异质性，正如近红外领域所知，实验室仪器通常采用大样本区域，通常与样本旋转器或积分球结合进行测量。但是，便携式仪器只能检测直径为 2 毫米的区域，并且依赖于接触式测量。由于与样品的距离、接触角度、杂散光等问题，使用手持仪器（尤其是未受过培训的操作员）对食品的检测可能具有高度的不可重复性，甚至给出错误的结果。此外，还有一个重要的问题，检测的是样品的表面还是本体？这都值得大家深思。本次会议中，Richard Crocombe 博士的报告将介绍最新的高度小型化技术，并讨论它们可能的应用和相关的问题。报名参会请点击》》》

p　　strong仪器信息网讯/strong 2015年3月13日，中国仪器仪表学会秘书长朱险峰、北京化工大学教授(中国近红外光谱学会理事长)袁洪福、中国农业大学教授(中国近红外光谱学会副理事长)闵顺耕、中国仪器仪表学会张莉、赛诺威盛科技(北京)有限公司周宇、北京锐视康科技发展有限公司赵明、仪器信息网陈丽英等来到了北京滨松光子技术股份有限公司廊坊分公司进行交流及参观。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618636.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"交流现场/pp　　成立于1953年的日本滨松光子学株式会社(以下简称“日本滨松”)是世界上著名的光科学、光产业公司，旗下设有电子管事业部、固体事业部、系统事业部、激光技术研究组四大部门，主要产品包括光电倍增管、光电二极管、光IC、CCD图像传感器、发光器件、光源、大功率半导体激光器等光电器件，广泛应用于医疗、工业、环境分析、安防、IT、分析仪器、测量、石油、天文、高能物理等领域。/pp　　在交流过程中，关于span style="TEXT-DECORATION: underline"stronga href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html"近红外光谱/a/strong/span的市场前景等问题，专家们谈到，目前大众普遍关注的是食品中农残、微生物等含量及其检测，对于品质关注的不多，而近红外光谱技术可以解决食品等产品品质监测问题。国外近红外光谱在工业领域应用的很成熟，例如上海拜耳公司，其工业过程监测仪器有1300多台，其中180台是近红外光谱。国内也有近红外光谱应用较好的企业，如一家饲料企业就有70多台近红外光谱。不过，仪器、检测成本等问题还有待解决。而关于近红外光谱分析方法法规、标准少的问题，专家们认为，新的消费可以引领出新的需求，即使国家没有要求、标准，但是老百姓有意识、有需求，该问题可以由下向上进行解决。/pp　　据介绍，日本滨松每年将营业收入的12%、约为10亿元人民币投入到研发中，公司拥有着强大的技术储备，至于这些新技术的潜在市场在哪里、如何将其产业化等等，是滨松急于与专家们交流的另一个问题，希望产学研各方之间能够展开良好合作。而与会的专家们对于滨松的新产品新技术非常感兴趣，尤其是指尖尺寸超微型光谱仪、傅里叶转换红外光谱仪等产品。在交流中专家们肯定的指出，微型光谱仪、微型光电倍增管等市场需求非常大。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618757.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA/pp　　指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA，使用了MEMS技术，拥有20.1*12.5*10.1mm的超小尺寸，相当于成人小拇指指尖大小，重量也只有5g。波长范围为340-750nm，波长分辨率为12nm Typ(14nm Max)，可用于近红外拉曼光谱等便携仪器。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618820.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"傅里叶转换红外光谱仪C12606/pp　　傅里叶转换红外光谱仪C12606(MEMS-FTIR)是一个紧凑的，低成本的傅里叶转换红外光谱仪，一个迈克尔逊干涉仪以及红外探测器都打包在一个小小的光谱仪中。通过USB连接到电脑上能够进行光谱测量以及吸光度测量。据介绍，正在研发中的C12606下一代产品将进一步小型化。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 495px HEIGHT: 316px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/2015316181124.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"世界上最小的超微型光电倍增管Micro & #956 -PMT/pp　　随着人们生活水平、医疗水平的提高，对于便携式、小型化医疗设备的需求逐步显现，POCT(Point-of-Care Testing，及时检测)作为新兴事物正在快速发展。日本滨松的Micro & #956 -PMT在小型的生化分析设备、血液分析设备甚至是分子诊断设备上都有着广阔的应用可能，其独一无二的微小体型以及优秀性能，能够使POCT设备在更加小型化、便携化的同时，又可以保证不牺牲仪器性能，甚至是优化仪器性能。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/20153161887.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"C12666MA可连接移动设备进行工作/pp　　而指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA也可连接智能手机进行床边POCT，以及其他多种轻便测量类应用。目前，C12666MA的价格还是2000元每只，专家指出，如果该价格能够进一步降低，将完全有可能进入到每个家庭中，进行身体健康、食品安全品质等检测，那么其市场需求量将非常大。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 450px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618949.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"参观北京滨松展厅/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618836.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"世界上最大的20英寸的PMT/pp　　交流结束后，专家们一行人参观了北京滨松的展厅和生产车间。在展厅中，专家们对于曾经帮助span style="TEXT-ALIGN: center"小柴昌俊教授获得2002年诺贝尔物理学奖的/spanspan style="TEXT-ALIGN: center"世界上最大的20英寸的PMT非常感兴趣/spanspan style="TEXT-ALIGN: center"，/span使用滨松11200支20英寸光电倍增管进行的中微子实验的东京大学小柴昌俊教授获得2002年的诺贝尔物理学奖。而且，在因发现“上帝粒子”而获得2013年诺贝尔物理学奖的研究工作中，由于滨松集团做出的卓越贡献，欧洲核子中心对此专门予以特殊表彰。/pp　　日本滨松非常看重中国市场，认为，中国光子产业市场的发展非常迅速，未来市场会越来越大，会有高速的增长。为了应对中国这样巨大的市场，1988年，日本滨松在中国建立了技术型的合资企业——北京滨松光子技术股份有限公司。2011年，日本滨松在京成立滨松光子学商贸(中国)有限公司，整合国内营业资源，加大了销售部门的权限与自由度，在中国销售日本滨松及北京滨松的产品，同时把北京滨松的产品推向亚洲其他地区。/pp　　北京滨松已建成年产40万支、生产能力超过世界需求1/3的光电倍增管生产线，同时不断向光子技术领域应用的系列产品发展。公司经营领域包括：光电器件、闪烁体、弱光探测器、核辐射探测器及电子玻璃 食品安全和环境测试仪器及核医学影像设备等光子技术领域高新技术产品。产品广泛应用于医疗卫生、石油勘探、精密分析、环保监测、生物光子、生命科学、工业测控、激光加工、高能物理、宇宙研究、地矿探测等诸多领域。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618104.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"合影/p

p style="text-align: justify "　　strong仪器信息网讯/strong 2020年11月8日，全国第八届近红外光谱学术会议成功落下帷幕！本次会议规模空前，报名人数超过2000人!/pp style="text-align: justify "　　全国第八届近红外光谱学术会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办，仪器信息网承办，暨南大学、广东药科大学、广东星创众谱仪器有限公司、广州讯动网络科技有限公司、《分析测试学报》杂志等协办。会议为期3天，共安排了72个报告，内容涉及了温控近红外光谱、在线近红外光谱等新技术、近红外模型的建立及转移、近红外仪器的研发、近红外相关标准的制定，以及近红外光谱技术在制药、食品及饮料、农产品、环境、化学化工、生命科学、半导体材料等多行业的应用进展。/pp style="text-align: justify "　　三天的会议日程虽然紧张，但近红外领域的知名专家、学者共聚一堂，热情高涨，交流近红外光谱最新技术及应用进展的同时，也对近红外光谱未来的发展建言献策，对推动我国近红外光谱技术水平的提高起到了积极的推动作用。/pp style="text-align: justify "　　会议闭幕式中还特别公布了优秀青年报告奖获奖名单：/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong1/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong施小文（暨南大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrongVis-NIR光谱应用于珠三角滩涂土壤重金属的快速检测/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong2/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong李佩佩（中国科学院西北高原生物研究所）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong藏药川西獐牙菜环烯醚萜苷类成分含量的多光谱快速检测/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong3/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong孙岩（南开大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong利用近红外光谱理解水在蛋白质聚集过程中的作用/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong4/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong王恺怡（天津工业大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong一种用于复杂样品近红外光谱定量分析的集成极限学习机方法/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong5/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong曾敬其 （北京中医药大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong一种智能制造黄柏提取过程沸腾时间NIR在线监测方法与装备/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong6/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong徐君丽（爱尔兰都柏林大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrongPrediction of cell focal adhesions using Fourier transform infrared spectroscopy/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong7/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong高乐乐（山东大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong水作为探针利用近红外光谱理解中药丹参的提取过程/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong8/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong田喜（北京农业智能装备技术研究中心）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong基于短积分全透射可见近红外光谱的苹果霉心病在线检测/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong9/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong杨林（德国联邦物理技术研究院）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong基于超快激光与单光子计数技术的近红外光谱探测深层脑区血氧量的研究/strong/p/td/trtrtd width="68" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"p style="text-align:center "strong10/strong/p/tdtd width="200" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong王晗（名古屋大学）/strong/p/tdtd width="318" class="selectTdClass" align="center" valign="middle"pstrong基于太赫兹时域光谱法评估木材结晶度/strong/p/td/tr/tbody/tablep　　后续，部分报告视频回放请关注仪器信息网相关信息。/p

近日，大连化物所光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得新进展，实现了低毒性量子点敏化的近红外光至可见光的上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成。红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义。例如，对太阳能电池而言，上转换能使器件有效利用阳光中大量的低能量红外光子，颠覆性地提升太阳能转换效率。在各类上转换技术中，基于有机分子三线态湮灭的光敏化技术可对非相干、非脉冲光源实现上转换，具有较强的实用前景。然而，此前报道的近红外光敏剂普遍效率较低或含有贵金属和有毒金属，相对廉价环保的高效近红外光敏剂仍然有待开发。吴凯丰研究团队一直致力于胶体量子点的超快光物理与光化学研究。在超快光化学领域，团队深入系统研究了量子点敏化有机分子三线态的动力学机制，并探索了这些新机制在光子上转换、有机光合成等领域的初步应用。在这些前期基础之上，团队开发了CuInSe2基量子点，用于替代剧毒性的铅基近红外量子点，实现三线态敏化和近红外上转换。本工作中，团队首先制备了ZnS包覆的Zn掺杂CuInSe2核壳量子点，有效解决了该类量子点缺陷多和稳定性差的难题。团队在量子点表面修饰羧基化的并四苯分子作为三线态受体，并采用红荧烯分子作为湮灭剂，构建了溶液相上转换体系。时间分辨光谱研究表明，该类量子点的光生电子和空穴都会在皮秒尺度被局域在量子点本身的缺陷位点。该局域化电子—空穴对仍然能够在纳秒尺度传递至量子点表面的并四苯分子，高效生成自旋三线态，并进一步传递至溶液中的红荧烯分子，进行三线碰撞湮灭。该体系实现了近红外至黄光的上转换，量子效率高达16.7%。此外，团队进一步将该上转换体系与有机光催化融合，将上转换产生的红荧烯单线态直接用于“原位”有机氧化、还原、光聚合等反应。该设计巧妙避免了上转换光子传播至溶液表面所经历的量子点重吸收损失。此外，得益于近红外光子的有效利用和量子点的宽谱吸收特性，该上转换—有机催化融合体系可在太阳光下高效快速运行。在室内窗台上(光照强度约32 mW cm-2)，几秒内即可实现丙烯酸酯的光诱导聚合。该工作不仅实现了低毒性量子点敏化的近红外至可见高效上转换，还发展了一种高效快速太阳光合成的新路径。这一交叉创新型研究成果对光化学和光合成技术的发展具有重要意义。相关成果以“Near-infrared photon upconversion and solar synthesis using lead-free nanocrystals”为题，于近日发表在《自然—光子学》(Nature Photonics)上。该工作的共同第一作者是我所1121组梁文飞、聂成铭博士、杜骏副研究员。上述工作获得了中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。

近日，浙江大学李尔平、林宏焘团队提出了一种新的“鲁棒-逆向”设计方法，并首次实现中红外超紧凑硫系光子器件。新的设计方法避免了传统的中红外光子学器件设计钟一直依赖于基于直觉的缺陷，同时也解决了传统逆向设计方法所面临的对于工作条件和加工误差敏感的低鲁棒性劣势。相关工作以“Compact Mid-Infrared Chalcogenide Glass Photonic Devices Based on Robust-Inverse Design”为题发表于期刊Laser & Photonics Reviews。浙江大学信电学院博士生林晓斌为论文第一作者，李尔平教授和林宏焘研究员为本文的共同通讯作者。中红外集成光学器件在红外成像、化学、生物传感，光通信等方面具有极高的应用价值。而硫族化合物玻璃由于其极宽红外透明度、极高的非线性系数，长期以来一直被视为中红外集成光子学的理想材料。传统的中红外硫系光子器件的设计依赖于规则的几何结构，停留在经验为主导的手工设计上。逆向设计能够使用更复杂的优化算法并自动搜索结构，虽然给器件的设计带来革命性地便利，但是也受限于优化时间过长、局部最优和低鲁棒性的缺点。而随着工作波长的增加和折射率的降低，相比于近红外的光学系统，硫系光子器件的发展受限于过大的器件尺寸和不完善的工艺体系。近年来，逆向设计方法在纳米光子学中得到了广泛的应用。其中，基于梯度的逆向设计方法虽然能够显著降低计算成本，但是由于优化问题往往是高度非凸，器件设计面临着局部最优的困境，设计的结果往往对于加工和工作条件敏感。在本文中，研究团队创新性地将逆向设计和鲁棒设计相融合，将加工误差、工作条件变化以概率密度函数的形式具现。通过在优化过程中引入扰动，在保证与传统逆向设计方法几乎相同优化时间的前提下，将器件设计的鲁棒性提升了十倍。图1. (a)“鲁棒-逆向”设计算法流程图；(b)”鲁棒-逆向”设计算法（红色区域）和逆向设计算法（蓝色区域）的鲁棒性分析对比图；(c)不同加工误差下鲁棒-逆向设计算法和逆向设计算法的器件性能对比。基于上述方法，研究团队展示了四种不同功能的超紧凑的中红外硫系光子器件：偏振分束器、波导偏振器、模式转换器件和波分解复用器。对于偏振分束器，团队实现了262 nm的宽带特性（消光比大于20 dB，插损小于1dB）；对于波导偏振器件，团队展示了一个带宽为147 nm，消光比25.86 dB的器件设计；还实现了一种带宽为400nm的超宽度的中红外模式转换器件（插损小于1 dB）和一种连接近红外和中红外光波段的波分解复用器件（消光比大于20 dB；近红外：374nm；中红外：360 nm）。实验结果很好地证实了器件性能，同时也是上述该类型中红外硫系逆向设计器件地首次实现。图2. 中红外硫系光子器件结构示意图：(a)偏振分束器；(b) 波导偏振器；(c) 模式转换器件；(d) 波分解复用器该工作首次提出了一种“鲁棒-逆向”设计方法，并实验展示多种不同功能的中红外硫系光子学器件，不仅实现了极高的器件性能，同时保证了对于加工和材料误差的高鲁棒性，为中红外硫系光子器件的发展提供了一条通用的路径。此外，该方法适用于更多场景，有望在可重构器件、非线性光学、光计算等领域带来新的发展。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然基金等项目的资助。西湖大学李兰研究员、北京大学胡小永教授、宁波大学戴世勋研究员等老师给予了该工作极大的支持。

HAMAMATSU（滨松） PHOTONICS近红外光谱在食品分析中的作用近红外光谱（NIR）是指在750至2500 nm的电磁光谱近红外区域内研究物质和光之间的相互作用[1]。当红外光与样品分子相互作用时，每个波长反射、透射和吸收的电磁能的量取决于样品中存在的键类型[1]。C-H、N-H和OH振动键在近红外区域最普遍，决定了给定物质的光谱形状。近红外光谱通常用于测量和量化样品的近似成分，如蛋白质、水分、干物质、脂肪和淀粉。此外，近红外光谱反映了其物理性质或特性[1]。因此，当应用于食品时，样品的近红外光谱不仅可以提供有关食品化学成分的信息，还可以通过不需要使用试剂的无损、快速和清洁的方法提供有关其功能的信息[2]。便携式仪器的影响直到最近，近红外技术才向小型化设备发展，使近红外分析从实验室进入现场成为可能。便携式近红外光谱是监测作物质量、确定最佳种植条件和收获时间的绝佳工具。鉴于食品易受含量变化的影响，需要保持新鲜以防止质量损失，以及非法掺假的可能性，控制食品质量的重要性怎么强调都不为过。此外，食品生产、配送链的复杂性以及将分析时间降至最低的需要，使便携式光谱仪在该领域向前迈出了革命性的一步[5][6]。用于食品分析的近红外光谱示例Parastar等人将计算技术应用于近红外分析仪获得的吸收光谱，能够准确区分新鲜肉和解冻肉，并根据鸡的生长条件对鸡柳进行正确分类[3]。使用类似的工具，Kucha和Ngadi能够评估猪肉末的新鲜度[4]。这些计算方法，通常被称为“化学计量学”，使用多种算法和统计技术，如多元线性回归、偏最小二乘回归和主成分分析来分析来自光谱仪的数据。这些方法将光谱信息转化为与样品相关的化学和功能特性[2]。便携式近红外分析仪改善奶牛健康，优化灌溉和收割时间便携式近红外分析仪已被用于饲料和牧草的农场监测，以评估其质量。在这个过程中，将饲料样本放在扫描仪前进行分析，并将结果提供给农民或营养学家。这使他们能够及时做出有关提要的管理决策，将获得结果所需的时间从几天缩短到几秒钟。例如，牛饲料中玉米青贮饲料的干物质含量每天变化很大，在六个月内高达41%。通过现场调整，奶牛可以获得更一致的口粮，从而改善牛群的总体健康状况。这是通过血液参数的变化和乳腺炎的减少来观察的，从而增加了产奶量。此外，这项技术可以潜在地减少饲料浪费，从而降低成本并增加收入[7]。便携式近红外光谱法的另一个有价值的应用领域是对作物生长各个阶段的实地评估。Tardaguila等人研究了在不同环境条件下生长的八个不同品种的160片葡萄叶片的吸收波长。他们专门针对含水量评估来确定葡萄酒行业灌溉的优化策略[8]。在收获季节，近红外光谱已被用于评估橄榄果实[9]、葡萄[10]和番茄[11]在树上的成熟度，从而优化收获时间，甚至使用农业机器人实现自动化水果采摘。收获后，近红外光谱技术有助于农民、消费者和质量控制官员对产品质量进行快速无损检测。这项技术还允许检测由于将传统生产的水果错误标记为有机水果而导致的菠萝欺诈[12]。FTIR光谱提供更高的通量和更好的灵敏度在近红外光谱中，分析有机材料的吸收光谱主要有两种方法。第一种方法是基于二极管阵列的光谱学。该技术使用色散光栅将从样品反射或透射的光分离为其波长分量。然后将每个分量聚焦在线性检测器阵列的不同像素上。这种方法速度相当快，可以用于实时测量。然而，二极管阵列光谱仪的光通量与其光谱分辨率成反比，这限制了其有效性。此外，在近红外区域敏感的线性阵列的高成本可能会限制其在某些应用中的应用，特别是在农业和食品中。获得吸收光谱的第二种方法是傅立叶变换干涉测量法。在这种方法中，入射光被分成两条路径，一条指向固定反射镜，另一条指向可移动反射镜。当这些路径被重新组合时，就会得到干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换，可以获得入射光的光谱，并且通过适当的校准，可以确定样品的吸收光谱。使用这种技术，可以同时测量所有波长，在不影响光谱分辨率的情况下提供更好的吞吐量和更高的灵敏度（通常被称为“Fellgett的优势”）。在该技术中，仅使用单个NIR光电探测器而不是阵列，从而保持低成本。滨松光子的FTIR引擎为食品行业带来了新的曙光滨松的FTIR引擎C15511-01是一个紧凑的傅立叶变换红外光谱模块，对1.1µm至2.5µm范围内的近红外光具有灵敏度，并具有USB连接。该设备的特点是在手掌大小的外壳中有一个迈克尔逊光学干涉仪和控制电路。为了补偿元件小型化造成的光损失，滨松光子公司的工程师为FTIR引擎配备了一个大型可移动MEMS反射镜和一个高灵敏度InGaAs PIN光电二极管。这种MEMS元件的特殊设计抵消了外部振动和器件内部杂散光反射的影响。可移动MEMS反射镜的位置使用专用激光系统进行连续和精确的监测，以确保最高的波长再现性。一般来说，滨松的FTIR引擎可以提供与更大、更昂贵的台式设备相当的高灵敏度、高分辨率和高速测量。使用FTIR引擎进行红外光谱分析有两种测量方法：“反射测量”和“透射测量”。使用这些方法，我们测量了坚果（杏仁、腰果、核桃）和酒精饮料（啤酒、清酒和白兰地）的光谱。透射测量：酒精饮料吸收光谱的比较及其酒精浓度的估计FTIR引擎C15511-01用于观察几种酒精饮料产生的吸收光谱的差异。将液体放入对近红外透明的石英池中，提供1mm的光路长度。使用卤素灯作为本实验的光源。来自灯的宽带光部分被液体吸收，并通过光纤部分传输到FTIR引擎。图中所示的吸收光谱是在室温下获得的，平均128次扫描，并减去参考测量值。这些光谱的形状主要受水中的OH基团（吸收波长：1450 nm和1900 nm）和醇中的CH基团（吸收光谱波长在2100 nm和2500 nm之间）的影响。还测量了纯水和乙醇的光谱，并将其添加到图中进行比较。此外，使用2300nm处的吸收峰来估计每种饮料中的酒精浓度。该测量显示的值与液体中酒精的实际存在一致，证实了使用这种紧凑的设备和方法进行精确估计的可能性。漫反射测量：使用近红外光谱对坚果进行分类当照射到样品上的光的一部分被其表面颗粒有规律地反射时，其余的则穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。漫反射信号通常比通过透射获得的信号弱。因此，使用这种方法的主要挑战之一是提高照明效率。在传统配置中，使用光纤将来自单个卤素灯的宽带光引导到样品。滨松光子最近设计了L16462-01，这是一种针对漫反射测量进行优化的创新光源。该装置配备了多个灯，以特定角度靠近样品。通过光纤收集从样品散射的光，并将其引导至NIR光谱仪。这种配置可测量信噪比，最大限度地减少杂散光的影响。e照射到样品上的部分光被其表面颗粒规则反射，其余部分穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。食物过敏是一种遗传易感个体在食用某些食物成分后出现不利免疫反应的情况。这种反应可能导致立即或延迟的症状，可能是严重或致命的[13]。在过去的几十年里，这种免疫紊乱已经成为全世界关注的一个重要问题，在西方国家，至少有8%的儿童和5%的成年人受到影响。它给医疗系统带来了相当大的压力，并可能严重限制日常甜梅干动[14]。许多种类的坚果，包括核桃（胡桃）、腰果（西方腰果）和杏仁（甜梅干），都被欧洲法规1168/2011列为过敏原，只要存在于食品中，就需要添加到成分表中[15]。出于这些原因，坚果的检测和分类对于食品工业来说是必要的。滨松利用近红外光谱对杏仁、腰果和核桃的吸收光谱进行了研究和分类。使用FTIR引擎C15511-01和新的灯L16462-01获得测量结果。将坚果放置在光源上，无需任何预先准备，平均进行128次扫描以获得每个样品的吸收光谱。所获得的光谱的特征在于1600-1800nm处的峰，这是由从脂质和蛋白质拉伸的CH的第一泛音引起的。当观察光谱的二阶导数时，各种光谱之间的差异更加明显。通过主成分分析法可以对不同种类的坚果进行分类。结论近红外光谱在食品工业中的潜在应用已经被许多科学出版物广泛记录了几年。便携式仪器的出现正在将分析从实验室转移到现场，将结果的时间从几天大幅缩短到几秒钟。最值得注意的是，这种由滨松MEMS技术驱动的硬件小型化在不影响灵敏度或分辨率的情况下实现。新的计算技术正在不断发展，以分析和比较吸收光谱，并估计食品中特定化合物的含量。这些方法使整个行业的非技术用户越来越容易访问该技术。便携式FTIR分析仪是解决食品行业许多重大挑战的宝贵工具。例如，它们可以帮助提高作物产量，从而在面临粮食需求增加时提供一种替代毁林的方法。将这些技术融入农业可以在优化灌溉和限制整个供应链的食物浪费时限制水浪费。最后，FTIR分析仪可以帮助改善我们的食物质量，使其对我们和所有依赖我们的动物更安全、更健康。参考文献[1] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications”, Molecules, vol. 25, no. 12, p. 2948, Jun. 2020, doi: 10.3390/molecules25122948.[2] D. Cozzolino, “The Ability of Near Infrared (NIR) Spectroscopy to Predict Functional Properties in Foods: Challenges and Opportunities”, Molecules, vol. 26, no. 22, p. 6981, Nov. 2021, doi: 10.3390/molecules26226981.[3] H. Parastar, G. van Kollenburg, Y. Weesepoel, A. van den Doel, L. Buydens, and J. Jansen, "Integration of handheld NIR and machine learning to 'Measure & Monitor' chicken meat authenticity" in Food Control, vol. 112, pp. 107149, 2020. doi: 10.1016/j. foodcont.2020.107149. [4] Kucha, C.T., Ngadi, M.O. “Rapid assessment of pork freshness using miniaturized NIR spectroscopy”. Food Measure 14, 1105–1115 (2020). https://doi.org/10.1007/s11694-019-00360-9 [5] J.-H. Qu, D. Liu, J.-H. Cheng, D.-W. Sun, J. Ma, H. Pu, and X.-A. Zeng, "Applications of Near-infrared Spectroscopy in Food Safety Evaluation and Control: A Review of Recent Research Advances" Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 55, no. 13, pp. 1939-1954, 2015. doi: 10.1080/10408398.2013.871693.[6] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Miniaturized NIR Spectroscopy in Food Analysis and Quality Control: Promises, Challenges, and Perspectives,” Foods, vol. 11, no. 10, p. 1465, May 2022, doi: 10.3390/foods11101465.[7] "Can On-Farm NIR Analysis Improve Feed Management?", Penn State Extension. [Online]. Available: https://extension.psu. edu/can-on-farm-nir-analysis-improve-feed-management.[8] J. Tardaguila, J. Fernández-Novales, S. Gutiérrez, and M.P. Diago, "Non-destructive assessment of grapevine water status in the field using a portable NIR spectrophotometer", J. Sci. Food Agric., vol. 97, pp. 3772-3780, 2017. doi: 10.1002/jsfa.8241.[9] A. J. Fernández-Espinosa, "Combining PLS regression with portable NIR spectroscopy to on-line monitor quality parameters in intact olives for determining optimal harvesting time", Talanta, vol. 148, pp. 216-228, 2016. doi: 10.1016/j.talanta.2015.10.084.[10] G. Ferrara, V. Marcotuli, A. Didonna, A. M. Stellacci, M. Palasciano, and A. Mazzeo, “Ripeness Prediction in Table Grape Cultivars by Using a Portable NIR Device”, Horticulturae, vol. 8, no. 7, p. 613, Jul. 2022, doi: 10.3390/horticulturae8070613.[11] H. Yang, B. Kuang, and A.M. Mouazen, "In situ Determination of Growing Stages and Harvest Time of Tomato (Lycopersicon Esculentum) Fruits Using Fiber-Optic Visible—Near-Infrared (Vis-NIR) Spectroscopy", Applied Spectroscopy, vol. 65, no. 8, pp. 931-938, 2011. doi: 10.1366/11-06270.[12] C. L. Y. Amuah, E. Teye, F. P. Lamptey, K. Nyandey, J. Opoku-Ansah, and P. O. Adueming, "Feasibility Study of the Use of Handheld NIR Spectrometer for Simultaneous Authentication and Quantification of Quality Parameters in Intact Pineapple Fruits", Journal of Spectroscopy, vol. 2019, Article ID 5975461, 9 pages, 2019. doi: 10.1155/2019/5975461.[13] Z. Husain and R.A. Schwartz, "Food allergy update: more than a peanut of a problem", International Journal of Dermatology, vol. 52, pp. 286-294, 2013. doi: 10.1111/j.1365-4632.2012.05603.x.[14] S. H. Sicherer and H. A. Sampson, "Food allergy: Epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment", The Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol. 133, no. 2, pp. 291-307.E5, Feb. 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.11.020 [15] A. Luparelli, I. Losito, E. De Angelis, R. Pilolli, F. Lambertini, and L. Monaci, “Tree Nuts and Peanuts as a Source of Beneficial Compounds and a Threat for Allergic Consumers: Overview on Methods for Their Detection in Complex Food Products”, Foods, vol. 11, no. 5, p. 728, Mar. 2022, doi: 10.3390/foods11050728.本文来源：HAMAMATSU PHOTONICS（滨松电子），Applications for portable NIR spectroscopy in food analysis，www.hamamatsu.com供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

波通仪器公司和他在土耳其的合作伙伴ABP宣布他们已经中标土耳其谷物协会（TMO）的近红外大单。按照招标要求波通公司和ABP要准备250套近红外整粒谷物分析仪安装在土耳其TMO的每个谷物分析终端。 经过对几款近红外仪器的详细评估后，TMO发现只有Inframatic是全部满足招标要求的仪器。Inframatic整粒谷物分析仪发货时配有容重检测单元和各种类型谷物曲线。合同还包括通讯方案、仪器监控和多年的服务技术支持协议。 波通仪器公司CEO Sven Homlund说&ldquo 我们感到很自豪赢得可能是全球史上近红外谷物分析仪采购最大的合同，进一步证实了我们优秀的产品和客户服务的实力，巩固了我们在谷物行业作为最佳供应商的地位&rdquo

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

p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日，中国科学院深圳先进技术研究院郑炜研究员团队与南京大学吴培亨院士、张蜡宝教授团队合作，成功研制出首台近红外二区荧光介观成像系统，成果论文" Depth-resolved NIR-II fluorescence mesoscope" 发表在Biomedical Optics Express期刊上。该期刊是由美国光学学会主办的生物医学光学领域旗舰期刊，当前影响因子3.91，在全球95本光学类SCI期刊里排名第15位，生物光学领域排名第1位。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）荧光成像是近年来迅速发展的新型成像技术，具有高穿透深度、高信噪比等优点。以往的近红外二区荧光成像研究多集中在荧光染料的开发上，光学成像系统的研究相对较少。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在本项研究中，文章第一作者廖九零博士借助南京大学自主研制的高性能超导纳米线单光子探测器（superconducting nanowire single-photon detector，SNSPD），采用特殊的三维扫描和小孔滤光技术，实现了近红外二区的介观成像，成像视场可达7.5× 7.5 mm2，可以覆盖整个小鼠大脑，成像分辨率达到6.3 μm，可以分清单根毛细血管，并且该系统还具备大深度的三维成像能力。利用该系统，研究人员可以在活体、非开颅的条件下，对小鼠整个大脑的血管进行三维高分辨成像，可以观测单根毛细血管的形态、走向以及血液流动情况，为脑血管研究提供新的工具。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "该研究得到了科技部重点研发计划、国自然重大科研仪器研制项目和国自然重大研究计划等项目支持。 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.osapublishing.org/boe/abstract.cfm?uri=boe-11-5-2366" target="_self"span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong论文链接/strong/span/a/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/e920d141-26cd-4a12-85cd-8512f780021d.jpg" title="W020200409423828001781.jpg" alt="W020200409423828001781.jpg"//pp图1 NIR-II介观成像结果。（A）正常小鼠大脑经颅三维成像结果；（B）脑缺血小鼠大脑经颅三维成像最大强度投影图。 /p

大家好，今天给大家分享一篇近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用的文章，本文的通讯作者是浙江大学的钱骏教授。传统的荧光成像技术是基于可见光波段（400~760 nm）和近红外一区波段（760~900 nm）实现的，但是由于受生物组织散射和自发荧光的影响，这些波段的光对厚样本、活体样本成像时，成像深度和空间分辨率受到了很大的影响。而近红外二区波段（1000~1700 nm， NIR-II）的光受生物组织散射和自发荧光的影响大大降低，因而用这个波段的光成像时，成像的深度和信噪比都显著提高。近年来，NIR-II荧光宽场显微术在高时间分辨率、高空间分辨率、高信背比和大深度组织穿透方面获得突破性发展，这些得益于荧光探针和成像仪器设备的开发和改进。作者在本文中通过介绍NIR-II荧光宽场显微活体成像的机制特点、演进历史、系统进展以及在不同生物模型上的最新应用，展现其临床试验的巨大潜力，使NIR-II荧光宽场显微成像术在基础研究和临床应用上得到更进一步的普及。1、NIR-II荧光活体生物成像近年来，研究者们展开了一系列的NIR-II荧光成像研究，实现了对活体生物样本的深层和功能性成像，尤其伴随着探测器性能的提升和荧光新探针的开发，NIR-II的活体荧光成像迅速成为热点。尽管NIR-II荧光成像应用日趋广泛，但其成像窗口的定义却并不统一。长期以来，NIR-II在学术界被定义为1000~1700 nm。然而，工业领域认可的典型短波红外波段为900~1700nm。浙江大学钱骏教授团队模拟了NIR区域（至2340 nm）中的光子传播，确认了活体成像中适度利用水对散射光子的吸收能提高信背比，并将NIR-II窗口扩展为900~1 880 nm，定义了2080~2340 nm为近红外三区。其中，1400~1500 nm和1700~1880nm分别被定义为NIR-IIx和NIR-IIc区域。图1：定义并扩展NIR-II窗口为900-1880nm2、NIR-II荧光宽场显微成像系统活体成像研究中，NIR-II的宏观成像不仅可以实现主动脉和微小血管循环检测，也可以实现各类器官的成像，如心、肝、脾、肺、肾、肝、肠、胆道等。但是，组织的微结构观察和检测需要更大倍率的成像系统，以提高生物组织的空间分辨率和对比度，实现生物微结构的清晰成像。钱骏教授团队与宁波舜宇仪器（SOPTOP）公司合作，开发出新型NIR-II荧光正置显微成像系统，将短波红外探测器与传统的荧光显微成像系统结合，可实现宽场激发、面阵探测，具备成像深度大、时间分辨高、空间分辨好、操作简便等优势，可实现深层组织的高倍探测，已满足商用要求。此系统先后被相关科研院所购置，已在宫颈癌靶向化疗、小鼠脑血管研究等领域得到应用和报导。图2：舜宇仪器 NIR II-MS 近红外二区活体显微影像系统3、NIR-II荧光宽场显微成像的应用基于NIR-II荧光成像的大深度、高分辨率等优势，诸多生物医学应用得以开发。其中，活体大深度显微成像不仅能够对脉管系统、组织器官清晰破译，而且能够获取生物体内生命活动细微过程的动态信息，具有对生理和行为动态观察的巨大潜力。NIR-II荧光宽场显微系统提供高时间分辨率和高空间分辨率，可实现脑血管实时解析成像，以及血流速度和心跳周期的测量。作者团队针对血流测速开展工作，静脉注射IR820（0.5 mg/mL， 200 μL）后，使用NIR-II荧光宽场显微系统监测小鼠脑血管结构和实时血液流动，实时获取150 μm深度处的毛细血管血流速度为725 μm/s。同时，研究人员使用NIR-II荧光宽场显微系统记录开颅小鼠头骨下方0 ~800 μm深度下脑血管图像，并在800 μm的深度下区分出直径仅6.1 μm（半高全宽）的毛细血管。图3：小鼠活体脑血管成像血管造影方法可提供血管状态的有用信息，用于监测疾病过程。NIR-II荧光宽场显微成像技术能以高时空分辨率实现深层组织血管可视化。作者及唐本忠院士课题组开发了一种近红外聚集诱导发射（Aggregation-Induced Emission ，AIE）纳米颗粒，借助NIR-II荧光宽场显微成像系统，对小鼠大脑中的光致血栓形成缺血（Photo-Thrombotic Ischemia， PTI）和血脑屏障（Blood–Brain Barrier，BBB）损伤过程实现了精确监测。图4：NIR-II荧光宽场显微成像系统用于血流动力学研究和小鼠脑血栓性缺血的实时跟踪肿瘤和炎症性病变的检测和诊断仍是临床的巨大挑战，而NIR-II荧光宽场显微系统亦可用于肿瘤的精准检测。唐本忠院士、钱骏教授等将AIE纳米颗粒TQ-BPN注射进入具有旧肿瘤（4周）和新肿瘤（2周）的小鼠体内，使用NIR-II荧光宽场显微系统来识别不同生长阶段的肿瘤。NIR-II荧光宽场显微系统凭借穿透深度大和成像实时的优点，能够清晰地原位显示肿瘤部位的EPR效应，这将有利于早期肿瘤检测和转移研究。图5：使用NIR-II荧光成像在肿瘤部位原位显示高渗透长滞留（EPR）效应除普通小鼠、大鼠外，大型灵长类动物（如狨猴）的NIR-II荧光成像技术的探索更有利于临床转化，对于这些动物神经活动和脑血流调节的研究，有利于揭开人类大脑疾病的神秘面纱。钱骏教授、高利霞教授及唐本忠院士等首次在非人类灵长类动物中进行了穿薄颅骨大深度脑血管显微成像。图6：高空间分辨率的狨猴穿颅脑血管显微系统NIR-II荧光宽场显微系统拥有高时间分辨率以监测动态生物过程，提供高空间分辨率以观察微小生物结构、精准定位药物分布，还具备大成像深度。同时，该系统对比其他显微成像系统（如共聚焦显微术、光片显微术）易于上手使用并且成本适中，便于在活体研究和临床实践中推广。通过相关研究团队的努力，实现了从小鼠、大鼠、狨猴到猕猴，从脑血管、肿瘤血管到炎症组织及离体细胞、组织切片等的NIR-II荧光宽场显微成像，证明了NIR-II荧光宽场显微成像技术的巨大潜力。综上所述，NIR-II荧光宽场显微成像技术不断在更大的成像深度、更优的信背比、更高的空间分辨率、更快的成像速度上得到创新、改进和突破。NIR-II荧光宽场显微成像系统有望在各种生物和材料研究实验室推广，甚至在医学机构和医院临床获得普及和应用。以上便是今天为大家分享的近红外二区荧光宽场显微活体成像技术与应用，其中所采用的实验设备均为宁波舜宇仪器的NIR II-MS活体显微影像系统。作为全球首款近红外二区活体正置显微成像系统，可以实现对近红外二区荧光探针的光学表征以及活体生物样品、厚生物组织等的大深度、高时空分辨成像，选择25X红外水镜时，活体成像深度≥1.4mm，空间分辨率≤2μm。其操作简便的系统，具备在医学研究、临床诊断和手术治疗领域作为活体成像的基础工具的潜力。本文为SOPTOP舜宇显微系统供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点，欢迎广大相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

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

近日，中科院上海微系统所尤立星、李浩团队，陶虎团队以及上海交通大学王增琦团队合作，结合超导纳米线单光子探测技术、双光子3D打印编码滤波技术、计算重构技术等实现单光子计数型光谱分析仪。相关成果以“Superconducting Single-Photon Spectrometer with 3D-Printed Photonic-Crystal Filters”为题于2022年9月27日在线发表在中科院一区学术期刊ACS Photonics上，并被选为当期副封面论文。 图1 集成3D-打印滤波器的超导单光子光谱仪概念图 　　光谱作为物质的指纹，是人类认知世界的有效手段，在科学研究、生物医药等领域已经有了较为普遍的应用。目前，在单光子源表征、荧光探测、分子动力学、电子精细结构等领域的光谱测量，已经达到了量子水平，例如，在生物、化学和纳米材料领域需要对单个原子、分子、杂质等微弱光谱进行探测分析，这些光谱覆盖范围广，强度弱，因此，对宽谱、高灵敏度、高分辨率的光谱探测器存在迫切需求。 　　传统的半导体探测器如光电倍增管(PMT)、雪崩二极管(SPAD)等虽然实现了单光子灵敏度的探测，但是存在近红外探测效率低，噪声大，探测谱宽有限等问题。近年来快速发展起来的超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其高效率(90%)、低暗计数(0.1cps)、低抖动(~3ps )、宽谱(可见～红外)的优异性能，在众多领域都得到了应用。将SNSPD集成到光谱分析仪中，不仅能够实现极弱光的光谱测量，还具备非常宽的工作范围，在量子信息技术、天文光谱、分子光谱等领域具有重要的应用价值。该工作中，合作团队利用超导单光子探测器的高效、宽谱等性能优势，首先设计制备4*4阵列型偏振不敏感超导单光子探测器，然后借助双光子3D打印技术的灵活性在每个探测器像元上制备光子晶体编码滤波器，最后通过分析探测像元光谱响应特性等建立了计算光谱重构问题的数学模型，最终实现光子计数型光谱分析仪。 　　文中该光谱分析仪工作范围覆盖 1200~1700nm，灵敏度达到-108.2dBm，分辨率~5nm。相比当前商业光谱仪的灵敏度(一般灵敏度在-60~90dBm),具有两个数量级以上的提升，为单光子源表征、前沿天文光谱学、荧光成像、遥感、波分复用量子通信等微弱光谱分析领域的研究提供了有效的解决方案。论文第一作者为上海微系统所博士研究生肖游，第二作者为上海微系统所博士研究生维帅，第三作者为上海交通大学徐佳佳。通讯作者为上海微系统所陶虎研究员、李浩研究员、尤立星研究员。该研究得到了国家自然科学基金(61971408 、61827823), 重点研发计划 (2017YFA0304000), 上海市量子重大专项 (2019SHZDZX01), 上海市启明星(20QA1410900)以及中科院青促会 (2020241、2021230)等项目的支持。论文致谢清华大学张巍教授、郑敬元博士的讨论。

荧光成像一直是生物动态分析、活体追踪以及药物代谢动力学分析的重要工具，同时也在生物医学研究领域扮演至关重要的角色。在该技术领域，近红外光学技术因其自身独特的生物适应性以及高精准度，已经被认为是生物医学研究和活体生物成像的一种超越可见光成像的重要工具，也被广泛证实可为活体成像研究提供可行性解决方案。尽管当前的近红外一区（NIR-I）成像相比可见光波长下的成像，展示出良好的优越性。但是，最近的研究表明近红外二区（NIR-II，1000-1700nm）可以提供更高质量生物活体成像，这主要得益于 NIR-II 区域具有弱的组织自体荧光、低光子散射以及干扰，便于实现信噪比、分辨率和穿透深度等多方面的提升。因此，发展更高亮度的近红外二区成像方法以及工具可以实现更深更精准的生物成像与检测。近红外荧光成像的技术发展往往受限于探针的发展，高亮度以及具有特殊响应性能的探针材料是荧光成像技术的核心。在过去几年间，经过全球化学材料家以及药学家们的努力，近红外二区荧光探针得到了长足发展，已经发展出多种多样的分子体系，并在荧光成像与活体分析等多个方面取得了一系列重要进展。但是当前仍缺乏高效的探针，特别是高亮度和长波长的荧光材料，这严重限制了该技术的进一步发展和应用。针对上述问题，该团队开发出一系列在近红外二区具有高亮度的有机荧光探针，实现了 NIR-IIb 波长（1000-1700nm）下的全身血管、胆道系统以及脑部血管动力学高分辨成像。研究成果“Molecular Programming of NIR-IIb-Emissive Semiconducting Small Molecules for In Vivo High-Contrast Bioimaging Beyond 1500nm”，发表在 Advanced Materials 上。Advanced Materials，2021-2022年影响因子为30.849该研究首先合成了具有 A-D-A 骨架结构的近红外二区发光探针母体，并进一步采用硒和氟原子工程方法改造所得的近红外二区发光探针母体，从而增强分子内电荷转移并降低能级带隙。通过纳米制备技术，获得了高稳定的水溶性 NIR-II 纳米荧光探针材料，该荧光探针具有高效的 NIR-II 发光性能，其发光波长可延伸至 1700 nm。更进一步的活体生物成像证实了该荧光探针可高分辨的可视化全身血管以及膀胱胆道系统。此外，该探针也对脑部血管成像以及血流动力学进行了高速成像，取得了可观的脑血管造影性能。概括来说该研究为新型近红外二区有机荧光探针的设计合成以及高分辨生物成像提供了一种新的思路和有效工具。上述工作立足于近红外二区的波长问题，只是做了初步的尝试和探索，后续他们将继续挖掘近红外二区新的分子体系以及优越性，深入研究分子体系的发光波长以及量子产率的优化，以期在这两者之间寻找到平衡。荧光成像介导的手术导航方法因为其本身实时可视化和高速动态成像性能，已经被认为是一种极具潜力的可视化手术工具，有望协助临床医生进行实时病灶发现和手术扫除。“因此，我们基于前期在近红外二区分子设计方面的经验和基础上，将进一步开发近红外二区荧光成像在疾病诊疗，特别是在手术导航方面的进行深入性应用探索。”李盛亮说。除此之外，该团队也一直关注并致力于近红外二区肿瘤治疗研究，通过研究近红外成像与近红外治疗的联合体系，发展新型的高效诊疗一体化药物。特别是利用分子设计合成的基础，发展单分子具备多个光学功能的 All-in-One 体系十分值得期待。

2013年12月，聚光科技实验室业务发展事业部签订30台近红外分析仪采购订单，该批仪器将在种业领域应用，用于种子的真实性快速鉴别。该种子鉴别系统由聚光科技与中科院半导体所合作开发，中国农业大学严衍禄教授给予大力支持，系统的开发将王守觉院士提出的“仿生模式识别方法（BPR）”结合近红外光谱分析技术，通过前期鉴定玉米群体样品品种真实性探索研究，已提出了基于近红外光谱分析和仿生模式识别的玉米品种快速识别方法，并开发出近红外种子真实性鉴别系统。近红外种子真实性鉴别系统 在前期应用开发过程中，由多家种业公司提供的多品种玉米种子样品建模，经过多台仪器联机应用测试，测试结果完全满足客户需求，首批订单仪器将发往国内几家大型种业公司应用。 聚光科技（杭州）股份有限公司实验室产品

p　　2014年，时近90岁高龄的陈星旦院士却在广州创办了一家仪器公司，可能是中国乃至全世界年龄最大的“创业者”了吧。凭借陈星旦院士的地位及其所做的贡献，名利已不可能成为他投身创业的原因。那么，陈院士为何会在如此高龄想到了创办公司?又为何将近红外光谱仪器作为公司首个转化成果?带着疑问，仪器信息网编辑采访了陈星旦院士，听他讲述了与近红外产业化的故事??/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/b635c868-be42-456d-86fc-92e8a6c63617.jpg" title="陈星旦院士.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong陈星旦院士/strong/span/pp　　strong“科研成果不能产业化，对国家、对个人都是一种损失”/strong/pp　　在50-60年计划经济时期，陈院士承担的科研项目都是国家发展所需要的技术。“过去我只要潜心工作就好，成果能用上、能帮助国家解决问题，心里就满足了。”但是，如今的市场经济情况下，院士就经常担心成果研发出来后却用不上。“近红外就存在这个问题，这事让我很是着急。”/pp　　“做出来的东西社会用不上，我‘干哈’啊!”陈院士偶尔会冒出来一些典型的东北话。老人家着急的是国家的钱就这么浪费掉了，太可惜!而且，院士还很可惜、很无奈地说道，“这几十年来，和我干近红外的人转方向的很多。来一个项目就可能要换一批人，如此一茬一茬的浪费了很多人才。”说到这，陈院士用了一个时髦的名词“负能量”来形容，“科研成果不能产业化，对国家、对个人都是一种损失，是‘负能量’”。/pp　　“科研成果就是要进入市场的，研究所的成果到真正转化为产品还需要继续走一段路。所以，由企业‘搞’研发的做法，我认为是对的。当然，并不是说科研院所就没有了存在的必要，基础研究、大工程等研究工作还必须由科研院所来主持。而一些需要市场化的项目完全可以让企业去‘搞’，因为企业搞研究就是为了市场嘛。”/pp　　strong“我一定要把近红外技术产业化”/strong/pp　　回顾当初被评为院士的两项主要贡献，陈星旦院士自豪地、直接地说，“光冲量测量技术是我独创的，现在看来仍然是很先进的技术。”当年我国第一次核试验中，为了测定爆炸的光辐射威力，在没有任何资料可循的情况下，陈院士独创性地构思了测量方案，研制了两种光冲量计。任务的圆满完成令国家第一次原子弹爆炸的光辐射数据得到准确记录，用陈星旦院士的话说，“这是我一生中的亮点。”而对于另外一个主要贡献——短波光学技术，陈院士很坦荡的说到，“这个不是独创的技术，是跟踪国外的，我的作用在于开拓了该技术，为某些应用打下了基础。”/pp　　陈星旦院士可能是国内最早开展近红外光谱仪器研发的人了。八十年代至今，他一直致力于近红外光谱技术与应用研究。在过去主持了“七五”、“八五”国家科技攻关专题，以及主持完成了“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”，先后研制了“三代”近红外光谱分析仪，可用于饲料、粮食、土壤养分、人参、血液、茶叶、煤、纺织品、面料等领域。但是，陈星旦院士却这么说到，“我评院士的材料中，一点儿也没提近红外。”从话语中不难听出，这也正是院士难以言说的一块“心病”。/pp　　就像陈院士的弟子们说的，近红外技术产业化是老人家一直以来的心愿。近红外研究国家花了那么多的钱，那么多的人才投身其中，最终却没有产业化，陈院士的心中很不是滋味。“我一定要把近红外技术产业化”这句话就像是一句誓言，时刻在陈院士及其弟子心中回响。在不断尝试下，这个誓言也终于于近年得以实现。/pp　　2013年3月，陈星旦院士团队与广州市光机电技术研究院合作设立光学工程院士工作站，首期即以近红外光谱分析技术的成果转化和产业化为核心示范项目。为了更好的市场化运作，星创众谱公司随即成立。而且，经过一年多的时间，星创众谱对院士团队的成果进行反复验证，终于2015年12月，公司的首台产品正式交付客户。/pp　　strong“10-20年以后，近红外在我国一定有更大的市场”/strong/pp　　“近红外的前景当然是光明的，”不过陈院士的话锋却一转，“但是，现在在国内还看不太出来，可能还早些。”在2012年召开的“我国近红外光谱分析关键技术问题、应用与发展战略”香山科学会议上，陈院士曾经直言，现在在我们国家谈近红外大范围应用是否有点早?是否还没到时候?/pp　　在大家普遍认为近红外在我国的应用进入了快速发展期的环境下，陈星旦院士却为何会如此说呢?陈院士给我们举了个例子，例如在粮食收购领域，制作面包、点心、面条等不同用途的小麦，对其蛋白质等指标要求不同，这些正好是近红外可以发挥巨大作用的地方。但是，目前我国的小麦收购控制还比较粗放，没有精细控制到如此程度，换句话说就是，我们国家目前主要还处于“讲”产量而不是“讲”品质的阶段。/pp　　“如今，我国的近红外应用还没全部拓展开。10-20年以后，近红外在我国一定有更大的市场。”虽然如此认为，但是陈星旦院士却没有“什么也不干”、“只是净等”，而是成立了星创众谱公司，就是为了促进近红外这个市场的发展贡献一份力量，“赶快搞起来呗!”谈及星创众谱公司的发展方向，陈院士说，“高端的仪器方面，我们很难与国外竞争，而且我们也不想去竞争这块儿。站在我们的角度，为了在大范围内普及近红外，我们的目标是做国内市场普遍能接受的产品。”/pp　　strong“在我国，近红外是一个市场问题，而不是技术问题”/strong/pp　　别看陈星旦院士那么大的年纪，而且一辈子都是在做科学研究工作，但是他对企业的一些运营理念非常了解。/pp　　“市场拓展很重要，”陈院士经常与公司负责市场的人说，“你们让我们干什么，我们就干什么。而不是我们做出了什么，就让你们去卖什么。”因为，做市场的人了解哪些产品卖得好，而卖得好代表了用户需要。/pp　　市场推动技术发展，市场主导研发。“开拓市场要比仪器研发更难，在我国，近红外是一个市场问题，而不是技术问题。”因为，陈星旦院士确信，国外能做出来的技术，我们也都能做得出来!只是老人家也希望能够突破“探测器等一些关键零部件还需要进口的窘境。”/pp　　“企业购买近红外产品，够用就好。有的企业只关心一两个测量指标，专用仪器就很适合，没必要买个通用设备，价格很贵，维护也困难，很浪费。不同原理类型的近红外产品都有适合自己的领域，各有优劣，没有高低之分。”陈星旦院士搞了几十年的近红外研发，话题必然离不开对近红外仪器研发的看法。“近红外关键问题在于保证样本信息采集的准确性、稳定性、完整性，否则分析结果的可靠性无法得到保证。”而对于目前大家普遍担心的近红外仪器台间差问题，陈院士认为可以通过模块化设计来解决。/pp　　strong后记/strong/pp　　采访的最后请陈星旦院士对年轻科研工作者说几句话时，老人家却说，“我不说‘空话’，因为如今年轻人的生活压力确实要比我们那时候大得多，分心之处太多，不能一味的多做要求。如果能够让年轻人按照自己的兴趣去工作就太好了!”/pp style="text-align: right "　　编辑：刘丰秋/ppbr//p

红外光近红外光谱仪（NearInfraredSpectrumInstrument，NIRS）是介于可见光（Vis）和中红外（MIR）之间的电磁辐射波，美国材料检测协会（ASTM）将近红外光谱区定义为780-2526nm的区域，是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区。近红外光谱（NearInfraredSpectroscopy），简称NIR，可以反映样品的组成成分和物理性质信息（如化学组分、氢键、折光指数），信息量丰富，是近年来高新、实用的分析检测技术中发展最为迅速的。近红外光谱设备分辨率高、速度快、检测容易、简单方便、重现性好、适合在线分析，具有快速、高效、无损的优势。近红外光谱是一种分辨率高、速度快、检测容易的新型分析技术，可以根据光谱中吸收峰的位置定性和强度定量进行检测。利用化学计量方法将检测物的成分浓度或性质和近红外光谱关联建立光谱数据库，从而实现近红外光谱无损快速检测和在线分析的应用。目前在工业、农业、医药、食品等领域，近红外光谱设备都有了广泛的应用。近红外光谱设备的应用随着红外仪器技术的发展，更加稳定的电源、信号放大器、更灵敏的光子探测器、微型计算机等的发展使得近红外光谱区作为一段独立的且有独特信息特征的谱区得到了重视和发展。伴随着统计处理和先进软件算法的发展，近红外光谱被认为是定量分析的最佳技术，为湿化学和液相色谱等耗时的方法提供了实用的替代方法。近红外光谱法方法用途广泛，不需要准备样品，所用成本和时间较少，得到了制药和营养品制造商的支持。相关研究数据显示，2021年全球近红外光谱市场规模为4.537亿美元，2022年市场规模将达到达5.027亿美元，预计2030年有望达到8.064亿美元。近红外技术在1930年开始出现，但起初这项技术并未运用到食品与农产品领域。到20世纪中叶， 国外研究人员利用其透射光谱检测食品与农产品中的水分。该技术发展至20世纪60年代，被运用到谷物的湿度分析中，开启了农产品与食品领域该项技术新的研究篇章。近红外技术在食品农产品中的应用范围非常广泛，能够检测食品中脂肪的含量、致病菌、药物残留、果蔬腐烂情况、农产品质量安全和产品溯源等。在我国食品与农产品领域，该技术的应用研究仍有较大的提升空间，如农产品快速水分检测、营养品防伪检测等。为了促进相关领域技术交流与合作，仪器信息网将在2023年5月25日组织召开“近红外光谱在食品及农产品中的最新应用”主题网络研讨会，围绕近红外光谱在食品及农产品最新技术及应用进展等大家关心的话题共同探讨，为用户、专家和学者搭建优质、有效的交流平台。点击上方图片 免费报名参会扫描上方二维码 免费报名参会

p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究室研究员郑炜团队，与南京大学教授吴培亨、张蜡宝团队合作，研制出近红外二区荧光寿命共聚焦成像系统，在近红外二区波段实现三维多色荧光寿命成像，相关研究成果以Intravital confocal fluorescence lifetime imaging microscopy in second near-infrared window为题，发表在Optics Letters上。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "荧光寿命成像可以在体现荧光物质形貌信息之外，还能够灵敏地反应荧光基团生化特性以及周围微环境的变化情况。科研人员（余佳与张荣丽，论文第一作者）利用高性能超导纳米线单光子探测器（superconducting nanowire single-photon detector，SNSPD）将荧光寿命成像与共聚焦成像技术结合起来，实现活体三维荧光寿命成像，时间分辨率可达109 ps，空间分辨率可以区分生物组织的亚细胞结构。该系统为进一步实现活体三维功能成像奠定基础，有潜力应用于肿瘤识别，病变诊断等领域。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "研究工作得到了科技部重点研发计划、国自然重大科研仪器研制项目和国自然重大研究计划等的支持。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-12-3305" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "论文链接 /span/strong/a/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/pic/e5f1df2a-da39-4368-a17c-925b39d93258.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong近红外二区荧光寿命成像区分不同染料染色的细胞。（a）-（b）荧光强度图；（c）-（d）荧光寿命标记图。/strong/p

近红外光谱分析技术是一项基于近红外光谱技术与化学计量学分析模型技术的综合分析技术，可实现对含有C-H、N-H、O-H等有机官能团的样品进行快速、无损、定性/定量分析，是现场快速筛查和加工过程实时检测的理想手段。近红外光谱仪广泛应用于农业、饲料、粮油、食品、石油化工、环境等行业。　　近红外光谱是近20年来发展最为迅速的高新分析技术之一。我国从20世纪80年代开始进行近红外光谱的研究和应用工作，90年代后期以产业链的方式逐渐应用于农业、石化、制药和食品等多个领域，在农业生产和科研中逐渐发挥着越来越重要的作用。据统计，目前中国保有的进口品牌近红外光谱仪器在2700台左右，而国产的近红外光谱仪器约500台。中国目前还只有小部分企业单位购买了近红外光谱仪器，市场增长空间非常大。　　近年来，我国近红外光谱分析技术无论在研发还是应用方面都取得了长足进展。本文从近红外光谱领域发生的大事件、仪器及应用开发项目、仪器公司战略布局、销售大单、新技术新产品等方面，大略盘点了近年来近红外光谱方方面面发生的事情。　　盘点一：近红外光谱领域发生的大事件　　(1)2012年11月27日-29日，由近红外光谱专业委员会组织申报的&ldquo 我国近红外光谱分析关键技术问题、应用与发展战略&rdquo 第446次香山科学会议学术讨论会在京成功召开。会议围绕：a、近红外光谱仪器制造关键技术；b、国计民生重要物资品质安全与近红外分析；c、近红外分析与典型流程工业应用现状与发展趋势；d、近红外分析在环境医学领域等中心议题进行了深入讨论。袁洪福研究员作了题为&ldquo 中国近红外光谱分析关键技术问题、应用与发展战略探讨&rdquo 的主题评述报告。　　(2)2014年4月15日，国家标准GB /T29858&ldquo 分子光谱多元校正分析通则&rdquo 正式颁布实施。　　(3)2014年9月，中国仪器仪表学会近红外光谱分会正式宣告成立。袁洪福为分会理事长，褚小立等15位专家为副理事长，刘慧颖为常务副理事长，韩东海兼任秘书长，马放均、唐海霞为副秘书长 常务理事35名、理事61名 陆婉珍院士等为分会顾问 仪器信息网为分会挂靠单位。(注：2009年6月6日中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会成立。)　　(4)2014年9月，全国第五届近红外光谱学术会议成功召开。来自近红外光谱相关领域的专家学者、仪器用户等240多人参加了会议。会议共录用论文117篇，其中口头报告50篇，墙报22篇。赛默飞、布鲁克、瑞士万通、聚光科技等13家国内外相关的仪器公司参加同期的展览会。(注：2006年11月全国第一届近红外光谱学术会议；至今，近红外光谱分会已经连续成功举办了5届全国近红外光谱学术会议 2010年在上海召开了第二届亚洲近红外光谱学术会议。)　　(5)2015年1月9日，近红外光谱分会多位顾问和理事荣获2014年国家科学技术奖。湖南大学俞汝勤院士参与的《功能核酸分子识别及生物传感方法学研究》获国家自然科学奖二等奖 清华大学罗国安、杨辉华教授参与的《中药注射剂全面质量控制及清开灵、舒血宁、参麦注射液中的应用》获国家科学技术进步奖二等奖 华中科技大学骆清铭教授主持的《单细胞分辨的全脑显微光学切片断层成像技术与仪器》获国家技术发明奖二等奖 浙江大学瞿海斌教授参与的《中成药二次开发核心技术体系创研及产业化》获国家科学技术进步奖一等奖。　　盘点二：近红外光谱仪器及应用开发项目　　(1)在2014年，两项近红外光谱仪器开发项目成功入围&ldquo 国家重大科学仪器设备开发专项&rdquo ，两个项目分别是：四川威斯派克科技有限公司牵头的&ldquo 便携傅立叶近红外光谱仪开发及应用&rdquo 、聚光科技(杭州)股份有限公司牵头的&ldquo 光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用&rdquo 。（科技部、财政部2011年首次启动&ldquo 国家重大科学仪器设备开发专项&rdquo 。该专项强调面向市场、面向应用、面向产业化，重点支持具有市场推广前景的重大科学仪器设备开发。）　　傅立叶变换型与光栅扫描型两种近红外光谱仪器都包含在内了，并且国家重大科学仪器设备开发专项支持力度非常大，每个项目支持资金都在数千万元以上，相信此举必会对国产近红外光谱仪器技术与应用的发展产生积极影响。据了解，威斯派克公司研制的样机已经在相关研究单位进行试用，其样机的性能指标等较好。(注：威斯派克科技有限公司将在四川省射洪县投资建设红外光谱等检测设备产业化项目，项目总投资30亿元人民币。项目投产后，预计年销售收入达到10亿元、利税4亿元。)　　(2)2013年9月，&ldquo 十二五&rdquo 国家科技支撑计划项目&ldquo 数字化粮食物流关键技术研究与集成&rdquo 项目开题，该项目批复总经费8630万元。其中聚光科技(杭州)股份有限公司是子课题&ldquo 粮食收储近红外检测技术设备及组网研究开发&rdquo 的参与单位之一。　　(3)2014年8月，北京市科委网站发布公告，北京凯元盛世科技发展有限责任公司中标&ldquo 近红外果品品质快速无损检测装备研发(招标编号：NF2014-14)&rdquo 课题。课题研究目的是开发适合京郊主要果品(梨、苹果、桃等)品质近红外快速无损检测方法及仪器设备，并在京郊果品主要产区进行应用示范。北京市科委资助资金人民币210万元。　　盘点三：近红外光谱仪器公司战略布局　　(1)2013年初，瑞士万通(Metrohm)宣布与福斯公司(Foss)签署战略合作协议。根据协议，Metrohm将成为Foss近红外仪器在化工、石化、制药、环保等领域的全球唯一战略合作伙伴。(多年以来，Metrohm一直专注于电化学和离子分析领域的产品研发和销售。)　　(2)2013年11月，海能仪器正式与美国联合科学(Unity)公司签订中国区域的独家战略合作伙伴。由海能全权负责该品牌产品在中国区域的市场推广、技术、销售模型建立以及应用支持工作。　　(3)2014年5月，瑞士步琦有限公司宣布收购德国NIR-Online GmbH。NIR-Online GmbH的核心竞争力在于开发了在线NIR及光学系统解决方案，用于在广泛的工业应用中实现过程优化。瑞士步琦通过此次收购将其技术组合从实验室领域拓展到了过程控制领域。　　(4)2014年6月，德祥科技与德国ZEUTEC公司签约协议，作为其中国区的独家代理商，将全权负责其产品在中国的市场推广、销售及售后服务。德国ZEUTEC Opto-Elektronik GmbH公司致力于开发和生产专业的光谱仪系统，包含常规实验室近红外分析仪和应用分析方案。　　(5)2014年11月，珀金埃尔默(PerkinElmer)宣布以2.66亿美元收购瑞典波通仪器(Perten)，进一步补充其在食品质量检测领域的实力，更进一步加强巩固了公司在食品农业领域的领导地位。　　(6)据了解，利曼中国已经和 美国 ZELTEX 公司签约，成为其中国区独家代理。Zeltex公司专业制造便携式手持近红外谷物、种子分析仪，可在现场快速无损检测其中的蛋白质、脂肪及水分，在近红外领域拥有超过30项专利。　　盘点四：近红外光谱仪器销售大单　　(1)2013年6月，聚光科技在湖北省粮油行业的总经销商仅6月份一个月就已在湖北省油菜籽行业创下10套近红外分析仪(SupNIR-2720型)的销售佳绩。　　(2)2013年12月，聚光科技实验室业务发展事业部签订30台近红外分析仪采购订单，该批仪器将在种业领域应用，用于种子的真实性快速鉴别。该种子鉴别系统由聚光科技与中科院半导体所合作开发，中国农业大学严衍禄教授给予大力支持。　　(3)2014年5月，布鲁克宣布最近从中国两家领先的饲料生产企业获得了25台TANGO FT-NIR和23台MATRIX-I型FT-NIR采购订单。大北农科技集团(DBN)，是中国一家领先的饲料和种子产品生产厂家，订购了25台TANGO光谱仪用于遍布中国各地的产品基地的原材料和成品分析。新希望六和集团，中国最大的饲料生产商，采购了23台布鲁克 MATRIX-I傅立叶变换近红外光谱仪，以补充现有的67台布鲁克光谱仪。　　盘点五：近红外光谱新产品　　(1)2013年4月，美国JDSU公司目前市场上商品化体积最小的近红外光谱仪登陆中国。该产品所采用的线性渐变滤光片(LVF，Linear Variable Filter)是一种特殊的带通滤光片，使用了JDSU的光学镀膜和制造技术，制作时特意向特定方向形成楔形镀层，滤光片的穿透波长在楔形方向发生了线性变化，从而起到分光作用。在45*42mm大小的体积中，该产品包含了光源、滤光片、检测器等，完全不需要其他移动部件，其中光源采用双集成真空钨灯，检测器采用128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列检测器，由USB供电(在5伏电压是电流小于500毫安)。　　(2)2013年7月，江苏大学陈斌教授领衔的近红外工作室开发出Windows系统的【基于JDSU微型近红外光谱仪的分析与检测系统】软件。在此基础上，该团队成功开发了基于安卓系统掌上设备的快速检测软件系统的开发研究。能够用安卓手机、平板控制光谱仪的采谱、结合输入的模型，对光谱进行预处理(平滑、求导、正规化等)，PLS等计算，从而实现检测指标的实时显示。　　(3)2013年8月，德国Centec推出近红外光谱在线监测饮料中的二氧化碳，传感器是基于衰减全反射(ATR)技术。　　(4)2013年8月，赛默飞推出用于饲料现场快速分析的手持近红外光谱仪microPHAZIR AG。microPHAZIR AG分析仪预置有产业领先的INGOTTM饲料配料数据库，可准确分析蛋白质、水分、油分、灰分、纤维、淀粉、和其他参数。　　(5)2013年9月，日立高新技术公司发布了UH4150 紫外/可见/近红外分光光度计。　　(6)2013年10月，布鲁克继2011年首先推出了世界上第一台小型化傅立叶变换近红外光谱仪&mdash &mdash TANGO-R之后，推出新一代小型化TANGO-T近红外光谱仪，该款产品是针对液体样品设计的，主要应用于石化、石油以及食用油的相关检测。　　(7)2013年11月，海洋光学在中国市场发布了近红外新品：AccuNIR2100台式果品近红外分析仪，AccuNIR2200便携式果品近红外分析仪，AccuNIR3100 近红外燃油品质分析仪。这一技术的推广应用对于提高果品的种植管理水平，以及采摘、储运、经销过程中的质量监管具有重要意义。AccuNIR3100 近红外燃油品质分析仪适用于各种油品应用环境，从生产加工到存储，甚至是对油品研究的实验分析都能大显身手。　　(8)2013年12月，滨松光子株式会社开发出新型多碱光阴极，其近红外灵敏度很高，将用于下一代微型PMT。产品可方便地集成到仪器中，期待能够有助于医学分析和环境监控等高精度私用仪器的开发。　　(9)2014年1月，岛津与SPI( Summit Pharmaceuticals International)公司签订了以开发岛津手提式小动物用近红外荧光成像系统(使用1000 nm以上波长)新应用为目的的共同开发协议。　　(10)2014年7月，波通公司发布新型近红外谷物分析仪Inframatic 8800，用于农田现场使用。Inframatic 8800采用固态硬盘和二极管阵列技术，光学部分没有任何的移动部件，更好地满足仪器的准确性和重复性的高要求。　　(11)2014年10月，美国 ZELTEX 公司推出ZX-50IQ 手持近红外谷物分析仪，可在现场(田间、粮仓、卡车)快速、准确地无损检测其中的蛋白质、脂肪及水分，适用于分析小麦、大麦、玉米、大豆、油菜籽、豆粕等。　　(12)福斯在2014年推出了一款近红外仪器Infratec NOVA谷物面粉分析仪，Infratec NOVA使用近红外透射技术，能够同时检测大宗粮油商品的多项参数指标(水分、蛋白、油脂、淀粉等)。（撰稿人：刘丰秋）

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）

近红外大豆蛋白分析仪是一种专用于大豆及其制品的快速、无损、多指标定量检测的分析设备。其主要应用于大豆产业链的各个环节，包括收购、储存、加工等，为大豆品质鉴定提供了有效的检测手段。了解更多近红外大豆蛋白分析仪产品信息→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH116147/C541874.htm收购场景快速决策支持：在大豆的收购过程中，仪器可在短时间内对大豆蛋白含量等关键指标进行检测。这使得收购人员可以迅速做出决策，确保所购大豆符合质量标准。仓储场景质量监控：在大豆仓储环节，近红外大豆蛋白分析仪可用于定期对储存的大豆样品进行检测，实时监控大豆的蛋白质等指标，确保仓储期间质量的稳定性。加工场景工艺调控：在大豆加工过程中，仪器可用于监测原料大豆的蛋白含量，为生产过程提供数据支持，帮助调整加工工艺，确保最终产品的品质。室内检测实验室应用：作为室内检测设备，仪器可放置在实验室环境中，用于进行更为精细和深入的大豆蛋白质分析，为科研和产品研发提供支持。车载检测移动式检测：设备的车载设计使其能够方便地在不同地点进行移动和应用。这对于需要在野外或不同仓储点进行检测的场景非常有用，提供了便携式的解决方案。综合而言，近红外大豆蛋白分析仪在不同场景的应用为大豆产业链的各个环节提供了灵活、有效的检测手段，有助于确保大豆及其制品的质量和生产过程的可控性。