近红外光纤光谱仪原理

近红外光谱分析技术就是利用激光给分子进行“拍照”，用于分子的识别，因其应用领域广泛而成为世界各国军事、民用科研的尖端科目。在中国，一群勇于创新的科学家运用这项技术解决了在轨航天器有害气体检测难题，还把“驾驭”激光消除有害物质作为最新科研项目，使我国在自主控制激光这一领域达到世界先进水平。南开大学现代光学研究所的刘伟伟，就是这群科学家的领军人。　　光谱仪搬进太空舱 宇航员生命安全更有保障　　2011年9月29日21时16分3秒，我国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射，飞行器由实验舱和资源舱构成，我国自主研发的“全光纤近红外光谱仪”就安放在这里。　　“它能随时检测在轨航天器里的空气成分，当场获得检测结果，保障宇航员舱在内能够安全地活动并展开航天科学任务。”见到刘伟伟时，他正从实验室出来，虽然初次见面寒暄不多，可一说起自己和全课题组的科研成果，刘伟伟立马打开了话匣子。　　“载人航天最重要的一项指标是保障航天员的舱内安全，其中有害气体的检测极为关键，如何及时发现有害气体，也一直是国际宇航界的难题。”刘伟伟团队研发的“全光纤近红外光谱仪”的原理就是用光学的手段对太空舱里空气中的各种成分进行区分和分析判断，及时发现有害气体。　　为什么太空舱里会产生有害气体呢?原来，“天宫一号”的太阳能电池翼、电源分系统的所有设备、导航与制导系统中6个控制力矩陀螺都在资源舱内，其中还包括飞行器的燃料。“设备的电线外皮材料受热，动力燃料、制冷剂等的泄漏都会导致舱内有害气体增加。”刘伟伟告诉北方网新媒体记者，“‘天宫一号’又是密闭空间，舱内如果出现有害气体不能及时发现的话，可能会直接威胁舱内人员的生命安全，后果不堪设想。”　　“传统的方法是定时对空气进行采样检测，一般要几小时甚至几天才能得出结果，可是空气是随时在变化的，几个小时之后，成分就可能大不一样。”刘伟伟继续介绍，而光谱分析方法可以远程控制激光，完全不需要进入现场采样，也能当场获得检测结果，“如果真的发现有害气体，宇航员也能第一时间获得信息，与资源舱及时进行分离。这比传统的大气采样更及时更精确，也更能保障宇航员在舱内的安全。”

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

p 　　过程分析技术(PAT)是通过对原材料和处于加工中材料的关键质量品质和性能特征进行及时测量，来设计、分析和控制生产加工过程的一项技术。PAT有助于实时掌握各种物料的状态、含量、性质，深刻理解工业过程各个工序的工作实况和本质，更有利于生产过程的实际控制。因此，PAT对于减少生产时间、提高产品质量、提高自动化程度等具有重要作用。在线监测是PAT的重要内容，近红外光谱(NIR)是目前工业PAT中最重要的在线监测技术之一。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 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" / /p p style=" text-align: center " strong 华东理工大学 杜一平教授& nbsp /strong /p p strong 　 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 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p span 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 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p span 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 /p p 　　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。 /p p 　　“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。 /p p 　　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。 /p p 　　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”。 /p p 　　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。 /p p span 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 /p p 　　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。 /p p br/ /p p 　　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。 /p p style=" text-align: right " strong span 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

近红外光谱仪（NIR），因其在样品分析中具有方便快速、高效准确、不破坏样本、不消耗化学试剂、不污染环境等优点，从而受到越来越多人的青睐，广泛应用于农业、食品、医药、石化等领域。为了促进近红外光谱技术的高速发展和应用，仪器信息网于2022年8月17日举办了“近红外光谱最新技术及应用”主题网络研讨会。 本场会议聚焦了化学计量学算法、石油化工、食品农业等领域的最近技术和应用，会议刚开场就达到会议高潮，每一位网友都对专家们的报告内容非常感兴趣，整场会议共提出了60+条学术问题。掌声、收获充斥着会议全场！ 非常幸运，我们征得了全部专家的同意，可以将报告视频放置在仪器信息网供大家反复学习观看！点击下方按钮即可观看！我要免费观看视频回放！再来一起回顾下会议精彩瞬间吧！来自南开大学的邵学广教授：讲解了结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，通过多元校正、主成分分析、深度学习等说明在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。来自瑞士万通中国的张闪闪经理：讲述了瑞士万通近红外光谱产品在化工行业的多个新应用。来自中国石化石油化工科学研究院的许育鹏高级工程师：主要讲解了近红外光谱技术在石油化工领域的应用研究。来自海洋光学的晏彬彬工程师：主要讲解了如何选择合适的近红外光谱仪；海洋光学近红外光纤光谱仪产品介绍；近红外光纤光谱仪在食品行业的应用案例分享。来自中国农业大学的闵顺耕教授：主要介绍采用近红外光谱技术结合化学计量学方法对香精香料质量一致性进行快速分析方法。来自南京林业大学的黄玉萍副教授：主要对比分析了传统可见/近红外光谱与空间分辨光谱对果蔬品质的检测性能，从定性和定量检测两方面验证空间分辨光谱的检测性能等。同时，特别感谢瑞士万通、海洋光学对本次会议的大力支持！ 更多免费会议，欢迎关注网络讲堂服务号：更多会议合作，欢迎扫码联系我们：

北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程（导师：吴静珠）2022年10月20～22日，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进了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，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂，近3000人报名参会，会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告，内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析，以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展，为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报，扩充国际视角本次会议，不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家，还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角，现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告，详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展；来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》，通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌，展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景；来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》，介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势；奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报，介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端，现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会，为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息，理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键，邵教授通过将建模流程拆分，在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验，从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会，同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景，给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展，杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考，从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以“借助”这种关系提升模型性能，样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度，该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年：从基础理论、方法开发到应用研究》的报告，将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享，给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术，而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收，导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题，建立了水果内部光传输特性分析系统，解析了近红外光在水果内部传输机理，提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法，保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测：对于不同品种的柑橘鉴别分析，采用主成分分析-Fisher线性判别模型（PCA-FLD）+6点平均光谱（赤道4点+顶部+底部）最终实现100%鉴别率，使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别，最终结果依然非常优秀；对于霉变柑橘检测，研究了不同波段（长短波段）柑橘近红外光谱对霉变模型的影响，并指出：在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外，但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华（北京）科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用，对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用：应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测，可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型，可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法；自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室，其具有体积小巧、轻便、易携带等优点，非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展，药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势，来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》，以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点，重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队，应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》，该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法，以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告，该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标，为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大，该报告以菊花和天麻为例，研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性，以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务，为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术，对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告，对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象，模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程，并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料，基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法，以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象，模拟了油炸行业的煎炸过程，将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开，预测成功率达95%以上，为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告：将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选，结果表明基于竞争自适应重加权算法（CARS）结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳，测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告，报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展，微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量，包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统，其将微波频谱分析与距离加权K近邻（DW-KNN）算法相结合，实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告，介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据，数据量巨大问题的解决方案，以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究，采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长，并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型，最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长，并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究，介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点，在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例，但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假，在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力；朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法，利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相，助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步，本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持，多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告，介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法，研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系，提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法，扫描全部样品的漫反射光谱信息，并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制，提高颗粒样品的分析精度，使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪，介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪，以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标，有效的提升了仪器的稳定性，数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下，第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台，促进了业内交流，提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享，还有国内从业数十年的资深专家传授经验，更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑，到认可，中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践，现在已经逐渐被各领域用户接受、认可，目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础，更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。

中国上海（2006年4月20日），热电公司在其上海演示实验室中心发布了最新一款AntarisTM MX型傅立叶近红外光谱分析仪。这款仪器是专门为生产过程在线检测而度身打造的，是热电集团分子光谱部提供的工业解决方案系列仪器的重要成员之一。 该仪器除了秉承其先进的傅立叶近红外光谱技术外，还采用了当前最为先进的电子通讯技术，可通过PLC或OPC技术与过程控制系统整合，实现对分析数据的集成管理和生产过程的实时监控；仪器可通过光纤连接各种类型的检测探头，用于各类生产对象中多通道间同步检测；最大限度地提高检测结果的准确性、重现性和稳定性；该仪器与现有的Antaris II仪器采用相同的光学平台和高速动态准值干涉仪，因此，可与其进行分析模型和数据资源的共享和转移。 此外，AntarisTM MX与计算机间可通过高速USB接口进行通讯；光纤探头具有自动清洗功能；通过条码阅读器和RFID（射频识别技术）系统还可以加快样品分析和信息传输速度；新版的RESULT软件平台具有更多人性化和专业化的功能，能够实时显示样品分析的变化趋势线；同时仪器也可选用分子光谱部著名的OMNIC光谱软件进行光谱数据处理；CAMO公司著名的Unscrambler化学计量学软件也可为其提供更多的专业算法功能等。 AntarisTM MX的推出，使得热电集团分子光谱部在工业过程分析上的近红外技术更具竞争力，同时，也为工业用户提供了功能更全、性能更优、使用更方便的傅立叶近红外光谱仪。

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

p style=" text-align: center " 便携式近红外光谱仪器应用技术交流会召开 br/ /p p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2018年11月17日，“便携式近红外光谱仪器应用技术交流会”在无锡召开。该交流会由中国仪器仪表学会近红外光谱分会苏沪工作站主办、无锡迅杰光远科技有限公司承办，超100人参加了此次会议。本次交流会由近红外产品相关从业者与近红外产品用户代表共同参与，研发、生产、应用三方从各自角度“发声”，探讨便携式近红外产业创新发展之路。 br/ /p p 　　为了凝聚苏沪及周边地区从事近红外光谱技术研究与应用的力量，近红外光谱分会在2017年4月23日成立苏沪工作站。成立这一年多时间里，苏沪工作站已发起和主办了多场近红外光谱技术论坛，苏沪工作站已经成为近红外光谱分析技术在当地发展的平台，促进了近红外技术更快的发展。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d68d9a76-4c24-4053-9e84-7aa83e7b8c23.jpg" style=" " title=" IMG_4986.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1a18a9c7-98cc-426e-8ea2-36d561131cc7.jpg" style=" " title=" IMG_4988.jpg" / /p p style=" text-align: center " 交流会现场 /p p 　　上世纪70年代的一台傅里叶变换中红外光谱仪器或80年代的一台拉曼光谱仪器的体积，可能会占据半个实验室那么大。而现在的傅里叶变换中红外光谱仪、近红外光谱仪、拉曼光谱仪已经做到了可手持大小。其中，小型化的光谱将在现场检测、实时测试等领域发挥巨大作用。来自德国杜伊斯堡-埃森大学教授的H.W.Siesler介绍到，相关市场调查报告所示，小型光谱仪器的市场预期在2021年将达到3亿美元，年复合增长率为15%。这个增长将以现场检测和日常生活消费类应用为基础。 /p p 　　不久前，巴西坎皮纳斯州立大学塞里奥.帕斯奎尼教授发表了一篇关于近红外光谱研究最新进展的综述文章。该综述主要从近红外的三大支柱——基础研究、化学计量学、仪器三方面展开评述。其中，关于光谱仪的研制进展，主要集中在专用仪器、过程分析仪器、微型/手持光度计、高光谱成像与成像仪器等方面。对此，南开大学教授邵学广也曾在多个场合表示，价格更便宜、速度更快、专用、特殊功能、灵活数据传输等是小型近红外光谱的发展方向。 /p p 　　日前，巴斯夫的初创公司TrinamiX推出了一款名为Hertzstü ck的小型红外传感器，采用了PbS探测器，波长范围为1000-3000nm。Hertzstü ck可以作为传感器芯片安装在智能手机的电路板上。TrinamiX希望到2022年消费者就可以用到这款近红外光谱。 /p p 　　那么，小型近红外光谱仪到底具有哪些优点和发展机会呢?当然，它也必然存在着一定的劣势和面临的困境。光瞻智能科技的罗苏秦对此做了深入分析，他指出，小型近红外光谱仪器具有低价、灵活、稳定、集成系统容易调整、即插即用等优势 而在光谱分辨率、扫描范围、灵敏度、长期稳定性、可靠性、精确性、仪器标准化等方面还存在着很多不足。小型近红外光谱仪的发展机会主要在于现场检测、消费者相关市场、工业4.0和过程分析、简单应用、可以使用第三方软件等方面 而威胁主要来自于大品牌以及众多同类产品的竞争对手、用户对近红外的接受程度、一些失败事例会打击用户对近红外的信息。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/877ac1eb-4dec-43b1-99f0-c4367141a7e1.jpg" title=" IMG_4996.jpg" alt=" IMG_4996.jpg" / /p p style=" text-align: center " 杜伊斯堡-埃森大学H.W.Siesler分享 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/aa45e00b-ab40-4c61-a953-1efd8a06ce46.jpg" title=" IMG_5012.jpg" alt=" IMG_5012.jpg" / /p p style=" text-align: center " 南开大学邵学广分享 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/316f2a9d-c51b-4948-98ce-da1060df85cc.jpg" title=" IMG_5024.jpg" alt=" IMG_5024.jpg" / /p p style=" text-align: center " 光瞻智能科技罗苏秦 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/78f5ed78-b5e3-4f3b-9c8c-e54a49a20fb7.jpg" title=" IMG_5190.jpg" alt=" IMG_5190.jpg" / /p p style=" text-align: center " 江苏大学陈斌致辞 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/89659a80-f3e0-4980-92bf-4dc7972608e3.jpg" title=" IMG_4992.jpg" alt=" IMG_4992.jpg" / /p p style=" text-align: center " 华东理工大学杜一平致辞 /p p 　　此次技术交流会，国内外多家近红外光谱仪器厂商参与，分别介绍了其产品技术特点以及在研发、应用等方面的经验与体会。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/144702d6-8454-415f-b29d-6088a6f3bddf.jpg" title=" IMG_5067.jpg" alt=" IMG_5067.jpg" / /p p style=" text-align: center " 无锡迅杰光远科技有限公司 兰树明 /p p 　　迅杰光远2016年在无锡成立，核心业务是小型化近红外设备开发、建模服务及应用方案开发。针对目前中国近红外光谱技术应用中存在的问题，迅杰光远提出了研制“不操心易接受，在保障性能的同时尽可能低价格”的近红外光谱仪器，同时，致力于“保证光谱仪的一致性，实现远程建模，并且，建立一支专业应用团队来帮助用户维护仪器和模型”的发展目标。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1ef359a8-b9fb-4417-ae6d-1abc239da0db.jpg" title=" IMG_5085_meitu_2.jpg" alt=" IMG_5085_meitu_2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上海棱光技术有限公司 蔡贵民 /p p 　　由于近红外光谱分析技术的应用特点，使得近红外光谱仪器具有以下几个特点：更侧重光谱的信噪比，弱化光谱的分辨能力 丰富的光谱预处理算法，有效弥补仪器的一些硬件设计弱点 化学计量学与应用模型的结合，拟合能力强大，让仪器光谱更加相对化，仪器无需完成所谓的标准化光谱。蔡贵民结合上海棱光研制新款光栅扫描型近红外光谱仪的过程，介绍了一些研制体会，给大家一些解决方法以供参考。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/22fa5904-bbf8-4631-b30c-32c6877f607e.jpg" title=" IMG_5127.jpg" alt=" IMG_5127.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上海昊量光电设备有限公司--王亮 /p p 　　上海昊量光电设备有限公司是国内知名的激光及光电设备代理商，专注于光电领域的技术服务与产品经销。日前昊量光电与德国INSION GmbH公司签订了独家代理协议。德国INSION公司的产品，将集成光学技术应用到光纤光谱仪产品上，将光纤光谱仪所有光学元器件集成在一块基底材料上(One-chip design)，从而设计生产出了微型光纤光谱仪(厚度仅为9.5mm)。INSION超紧凑型光纤光谱仪广泛用于医疗检测，食品检测，农业机械，LED分选，化工在线检测，颜色测量，生化分析等领域。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/abb1cc79-e653-4efb-b178-7b149fcbbb85.jpg" title=" IMG_5149_meitu_3.jpg" alt=" IMG_5149_meitu_3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 济南海能仪器股份有限公司--吕江川 /p p 　　2017年，海能仪器与芬兰Spectral Engines Oy公司达成战略合作协议。Spectral Engines研发生产的基于MEMS技术的微型近红外光谱探测器NIRONE SENSOR，具有体积紧凑、完全可编程、高SNR和准确度、适合大批量生产、价格低、适合集成到在线或便携式设备等优点 结合丰富的光学附件、扩展附件等，为微型近红外光谱探测器的二次开发和研发提供了一种方便快捷的解决方案。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/18bd1fdd-fbb8-4a93-bdbd-a2b36d800ffc.jpg" title=" IMG_5188.jpg" alt=" IMG_5188.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京伟创英图科技有限公司--姚建垣 /p p 　　姚建垣在分享中，谈到了对于便携式近红外光谱分析仪产业化的几点体会：尊重市场、谨慎开发，在眼花缭乱中有所为有所不为 做好定制化细分小市场精准服务。蚂蚁啃骨头大有作为 明晰用户检测需求，引导用户正确应用便携式近红外光谱检测技术，对检测误差需求要客观分析 便携分析仪可靠性、稳定性是最关键技术指标 做好产业化技术、批量化制造工艺是关键，软件是核心 温度是近红外光谱技术应用的最大隐患，小仪器大隐患。 /p p 　　对于近红外技术市场的推广姚建垣也发出了倡议：不过度消费市场，保护近红外光谱检测技术健康发展 不搞低价竞争，匠心做好产品制造，专心做好精准服务，留有共同发展空间，精心发展近红外光谱事业 近红外光谱技术的核心是应用，人的因素是最重要的，绝大多数的失败案例在于人的因素，加强应用培育、培训、指导、咨询工作极为重要 近红外光谱市场巨大，领域、行业应用众多，企业个体无法完全应付，应发展第三方服务业务，专业做好应用支持 近红外光谱技术解决了大量快检应用的痛点问题，得到了广泛的应用，同时，解决近红外光谱技术本身痛点问题也应受到关注，例如：模型应用难度、低含量检测预处理技术、批量制作工艺技术、仪器标准化技术等。 /p p 　　关于此次便携式近红外光谱仪器应用技术交流会，中国林业科学研究院杨忠研究员同时进行了手机网络直播，点击观看的人数已超过13000人次。 /p p 　　 a href=" http://m.zm518.cn/zhangmen/livenumber/share/entry/?sharerId=c548e416719741f89-3938& circleId=71025016342a14ee5-7a91& liveId=2042667× tamp=1542607429583& from=groupmessage& isappinstalled=0" target=" _blank" strong 直播回放||便携式近红外光谱仪器应用技术交流会 /strong /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3fae5447-4f00-42a2-800e-4e4a2e01ee52.jpg" title=" 微信图片_20181119154947_meitu_4.jpg" alt=" 微信图片_20181119154947_meitu_4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 用户与厂商交流现场 /p

华东理工大学化学与分子工程学院 杜一平教授课题组2022年10月20日至22日，由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的全国第九届近红外光谱学术会议通过网络线上的方式举办。本次会议邀请到国内经验丰富的近红外光谱分析专家学者、仪器专家，以及国外知名学者和海外华裔学者就近红外光谱分析技术进行深入交流与探讨。会议共安排了81场报告，共有近3000人相聚云端，共同分享和见证近红外光谱技术的最新突破和进展。以下从化学计量学方法、应用领域、仪器发展几个角度依次介绍此次会议的主要内容与收获：一、化学计量学、变量选择、模型改进与转移颇受关注化学计量学在近红外光谱分析技术的实际应用中发挥了极其重要的作用。南开大学邵学广教授进行了题为《近红外光谱分析中的化学计量学方法》的报告，邵老师从近红外光谱数据建模流程出发，详细讲述了建模样本及质量考察、参考值、光谱、奇异样本、验证集等对模型的影响。并对近年近来红外光谱建模比赛进行总结，呼吁广大学子深入思考建模原理，采取有效手段提高模型预测能力。最后邵老师还强调了机器学习在未来化学计量学中应用的重要性，引发了与会观众关于模型建立的广泛讨论；华东理工大学的杜一平教授在《相关性组分对近红外光谱分析模型的影响》报告中指出，近红外光谱分析技术在中药提取过程中能够准确检出低于检测限的组分，很可能是样品中各组分浓度相关性变化对定量分析模型产生了“借助”影响，并通过实验验证了，当样品中含有与被测组分浓度相关性高的其他组分将有利于提升模型性能，这一切入点也引起人们对近红外光谱模型更深入的思考；暨南大学潘涛教授进行了题为《近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法》的报告，潘涛教授借鉴了博弈论和概率论的思想，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例，均能取得明显优于单个模型的判别效果。在变量选择和模型转移方面，天津工业大学的卞希慧副教授重点介绍了萤火虫算法、蝴蝶优化算法、灰狼算法等群体智能优化的光谱变量选择方法，并应用于实际样品光谱的变量选择。来自温州大学的陈孝敬教授做了题为《偏最小二乘法的几种改进研究》的报告，从子空间方法、鲁棒统计、模型行为探索这三个方向提出了对偏最小二乘法的改进，从而提升了模型的性能。华东理工大学的倪力军教授做了题为《基于多步波长筛选实现近红外光谱校正模型转移》的报告，根据SIFT与SDSS、相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，实现模型建立及转移过程中无需从机样品信息，可直接传递到从机的目的。会议上，还有诸多专家学者的优秀报告涉及光谱预处理方法、变量选择、模型转移等，这对于实际工作均有指导意义。二、在农产品生产与加工、生物制药等多领域全面进步农产品分析是近红外光谱的传统应用领域，本次会议中也有多位专家学者报告了近红外光谱在农业产品品质分析领域的最新进展。桂林理工大学陈华舟教授在题为《基于Lévy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析》中提出以反向传播神经网络（BPNN）为基本模型，采用Lévy飞行的方式对网络运算过程进行优化，提升了鱼粉NIR定量分析模型的预测能力。基于此，其提出了实现神经网络（NN）参数选择自适应调控以及在物联分布式节点联合分析中进行应用转化的展望；温州大学的黄光造老师在奶粉掺假方面提出了一类分类方法识别食品掺假的思路，采用单类样本对自编码器建模，通过样品输入自编码器后的重建误差实现了掺假奶粉的鉴别。区别于传统的判别分析要求未知掺假食品的情况要与训练集中掺假情况一致，一类分类方法只将纯净食品作为训练集样品去判别未知情况的掺假，具有一定的通用性。这也为食品掺假检测提供了新的思路。海南大学云永欢副教授从基础理论、方法开发、实际应用三个方面全方位做了报告，重点讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，并展示了罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究，并对近红外光谱分析技术在特色农产品中的应用研究提出展望。近红外光谱分析技术在药品领域的质量检测同样重要。山东大学李连副研究员团队开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征的系列研究，利用中药水光谱组学实现了中药提取过程（浸润、溶解与释放）的机理可视化，同时实现生产过程的终点判断。该团队还设计了人血浆蛋白醇沉过程智能终点判断系统以攻克生产过程光谱稳定获取与预测难点，利用图谱转换技术开展中药口服液快速检测仪（TCM-OL-001）集成研究，致力于突破PAT应用过程中的技术瓶颈，推动我国制药生产的连续化；此外，来自山东大学药学院的研究生介绍了一种基于近红外光谱技术的中药连续逆流提取设备的开发，实现了CQAs连续提取过程的快速无损监测与提取终点识别。近红外光谱分析技术在烟草分析领域已得到了广泛的应用，本次会议中王家俊高工、刘泽高工、郑博文工程师作为烟叶加工领域的专家分别介绍了近红外光谱技术在卷烟生产过程质量评估、烤烟产地鉴别、烟叶工业分级效果评价等方面的实际应用，推动了领域内管理与标准规范的建立方法。此外，还有多位专家和青年学者介绍了近红外光谱技术在工业生产和农产品鉴别领域的应用，比如：柑橘品质检测、废旧纺织品识别、木材树种识别、茶叶品质快速检测、白酒年份鉴别、中药在线监测与质量检测、牛初乳中掺假成熟乳鉴别、煤炭无损测量、花生冻伤检测系统、鸭梨霉心病在线检测、调和油定量分析等方面的应用，会议上精彩的报告令人应接不暇，这也意味着近红外光谱分析技术的应用范围更加宽广。三、仪器改进与全新采样模式应运而生随着近红外光谱分析技术应用领域不断扩大，特殊、复杂样品的检测问题随之产生，会议上多位专家介绍了仪器改进与创新解决方案。汉阳大学的Hoeil Chung教授对近红外光谱仪器进行了创新改进，将胆汁样本以单液滴形式处理，实现了通过胆汁的近红外光谱数据分析来判别胆囊癌，以及全氟化碳捕获的微塑料物质的定量检测；无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明针对颗粒样品提出新的IAS解决方案，基于侧照式采样、均质化混样、大光斑、多点光纤收集设计形成全新的混样系统，尽可能减少颗粒排布干扰对于光谱的干扰；因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授在报告中详细介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，以及微型便携式仪器在植物分析、收获时间优化、黑松露质量检测等方面的实际应用。本次会议内容严谨而充实，参会代表与专家学者们就近红外光谱分析技术开展深入的交流与讨论。不仅如此，会议还揭晓了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”获得者，他们为近红外光谱技术的发展与应用持续贡献着自己的力量。会议闭幕式还评公布了12位优秀青年报告奖获奖名单，为广大青年学子树立了优秀榜样。如今，近红外光谱技术进入网络化时代，它将结合大数据、人工智能等新兴技术，向小型化、智能化方向不断发展，其应用领域也更加广阔。随着全国第九届近红外光谱学术会议的圆满落幕，近红外光谱技术的影响力也将进一步扩大，同时吸引更多的学者加入到队伍中，共同推动近红外光谱技术的持续发展！

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

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

仪器信息网讯 2023年9月6日，“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会于BCEIA2023同期（北京中国国际展览中心(顺义馆)）成功召开。本届会议由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，吸引150余位近红外行业的专家、用户、厂商等相关人员参加。 会议现场随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展，近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显，并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时，随着相关技术的进步以及应用的拓展，近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野，不断推进着智能化生活的发展方向。本次会议旨在展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展，共同探讨面临的问题以及解决方案。会议中，近红外光谱领域的专家及厂商代表分别围绕主题开展报告，分享了各自的研究进展及最新研发成果，让大家对近红外光谱在智能化生产与生活的作用和地位有了更深层次的认识。多向奔赴下，近红外光谱技术前景可期！中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高工报告题目：近红外光谱分析技术的发展现状与未来褚小立在报告中综述了近红外光谱分析技术的发展现状，以及在炼油工业、石化工业、可再生能源等多领域的应用进展。其展望道，便携现场应用和工业在线应用是现代光谱技术腾飞的坚强两翼；机器学习算法和人工智能算法是现代光谱技术腾飞的超强大脑；光谱数据库是现代光谱技术腾飞的动力源泉；快速、高效、安全、绿色是现代光谱技术腾飞的永久发动机。而对近红外技术而言，仪器微型化、标准化、算法的高效和维护方便、光谱数据库的扩充与共享，自感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的智能工厂、智慧农业等都将是未来发展的重要方向。奥谱天成（厦门）光电有限公司销售总监 张玉光报告题目：国产中短波红外光谱仪的研制及其应用奥谱天成以仪器生产国产化为目标，张玉光主要介绍了国产中短波近红外光谱仪器的研发与应用。报告首先对中短波近红外光谱仪的原理、内部构造与配置、性能指标等方面进行科普；然后，分别介绍了ATP8000、ATP8600、ATP8080、ATP8730、ATP7810、ATP7330等型号的产品及应用案例，并结合产品展现出奥谱天成对于仪器国产化的美好愿景。晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管 石文杰报告题目：近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用石文杰先以辣椒为例，详细介绍植物提取物的概念及提取步骤；接着，以晨光生物的工作内容为例，分享了近红外光谱技术在生产过程中的应用，如植物提取物的辨别、生产中的水份在线监测和提纯工艺的优化等；最后，其指出近红外技术在植物提取物领域中还将不断提升应用水平、提高性价比、提升智能化水平。天津中医药大学 李文龙副研究员报告题目：从过程分析技术到药物智能制造21世纪是智能制造的世纪，中药智能制造是未来必然的发展趋势。报告中，李文龙详细介绍了过程分析（PAT）技术及在中药生产领域的应用，并以痰热清注射液和复方阿胶为例说明PAT是中药智能制造的关键，近红外光谱技术在生产工艺过程中的具有重要应用价值。不过，李文龙也指出，中药过程分析和智能制造还处于初级阶段，需要做大量的基础性工作。中国农业大学 杨增玲教授报告题目：近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究杨增玲以自身科研经历为例，报告了近红外光谱技术在农业中的应用进展。报告中，杨增玲介绍了新型粪肥多养分同步光谱速测技术的原理及数据库、光谱库的构建，该技术手段与传统养分测试方法相比具有时间快、操作简便、准确率高、成本低等优点。此外，她还介绍了光谱速测技术的开发与应用，展现出光谱技术在农业科研领域的实际应用价值。中国农业大学 孙红教授报告题目：土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用孙红以感知、移动互联、云计算、大数据、智慧与智能为关键词，结合自己科研成果分享报告。报告介绍了近红外光谱和人工智能相结合在智慧农业发展中应用，并详细介绍了其课题组在作物信息感知关键技术与装备及土壤信息感知关键技术与装备方面开展的一系列工作以及取得的成果。仪器信息网 李亚辉报告结束后，论坛进入《近红外光谱实战宝典》新书发布会环节，各位编委共同为新书揭幕，并在现场进行了赠书活动。新书发布会之后，无锡迅杰光远科技有限公司还为参会代表安排了晚宴环节，给大家创造了再次交流的机会。各位代表就近红外光谱技术的进一步发展深入沟通，并建言献策。

布鲁克近红外明星产品MPA 多功能型灵活扩展傅里叶变换近红外光谱仪于2月底销量突破3000台。布鲁克总部生产部 MPA具有强大的扩展灵活性和优越性，成为实验室和过程分析，开发各种方法不可缺少的有力工具。它将样品腔，积分球，漫透射，光纤探头等多种测量方式整合一体。实现从液体，颗粒，粉末，片剂，膏状等各类样品进行测量。仪器具有超高的稳定性，超强的准确度和灵敏度，在MPA建立的模型方法，不需要对光谱和模型进行任何处理，不但能在同型号仪器间传递使用，还可以直接拷贝到其他近红外仪器上正常使用。可以满足不同用户科研和生产QA/QC的需求，更能为工业现场等各种分析提供全方位解决方案。 近红外技术应用广泛，MPA曾在农业食品饲料，石油化工造纸，烟草制药化妆品等行业中，成为强有力的分析助手。第3000台MPA已生产完成，将归属于广西知名制药中心，布鲁克为辉瑞制药，GSK，诺华制药等制药领域用户同样提供解决方案，希望继续将功能及品质发挥极致，为用户的科研事业平添羽翼。固体漫透射&自动进样器 MPA完全可以解决用户对质量控制和品质分析的需求，能够快速准确地非破坏性分析进厂原料、中间体及制成品。降低生产成本，广泛应用于各个领域。液体透射样品腔、固体积分球&乳品进样模块 作为多功能灵活扩展光谱仪，我们称MPA为变形金刚，希望它能够满足您想要的功能，为您提供便捷与力量！ 咨询问题可以发邮件至marketing.bopt.cn@bruker.com MPA展台链接

&mdash &mdash 更稳定、更高分辨率 海洋光学 （Ocean Optics ）于近期推出高性能，900-2200nm光谱响应的近红外光谱仪：NIRQuest 512-2.2。该产品是用于水分检测、化学分析、高分辨率激光检测和光纤特征研究等的理想设备。 （图片说明:海洋光学NIRQuest512-2.2 近红外光纤光谱仪尺寸小，且测量范围可达900-2200nm） NIRQuest512-2.2采用高稳定性、512像元的滨松（Hamamatsu）铟镓化砷（InGaAs）阵列探测器，集成二阶热电制冷和低电子噪声的小型光学平台。根据配置 &mdash &mdash 有六种光栅选项和五种尺寸入射狭缝可供选择&mdash &mdash 光学分辨率可达~0.5 nm-5.0 nm （FWHM全宽半高值），高的分辨率要求对激光特征分析是相当有用。 独特的外部硬件触发功能允许用户通过外部触发来捕捉光谱，或者在数据获得之后来控制触发其它器件。该功能有利于自动过程控制的集成开发或从同步闪光的太阳能模拟器中捕捉光谱。 光谱仪采用的SpectraSuite 操作软件是一个模块化、以Java开发的操作平台，可在Windows，Mac OS 和 Linux 操作系统下运行工作。 此外，NIRQuest512-2.2能与海洋光学的Remora网络适配器一起使用，可将系统变为通过以太网或已有无线连接控制使用的多用户光谱数据服务器。 推出NIRQuest512-2.2之后，海洋光学现提供的NIRQuest近红外光谱仪光谱测量范围选项如下： 900-1700nm、900-2050nm、900-2200nm和900-2500nm。 多种光栅、光学平台和光学附件使得NIRQuest系列能适应各种各样的应用，如医学诊断、食物饮料监测、药物分析、环境监控和过程控制等等。 关于海洋光学(Ocean Optics)和豪迈(HALMA): 总部位于达尼丁，佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商，为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部，自1992年以来，在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线，包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛，公司隶属英国豪迈集团。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。 欲了解最新豪迈中国新闻并订阅RSS，请访问豪迈中国新闻博客: http://halmapr.com/news/halmacn/ 。您也可以通过下面的链接访问公司英语新闻博客：http://halmapr.com/news/oceanoptics/ 。 如果需要更多的信息请联系: 孙玲博士，总经理 海洋光学亚洲分公司 中国上海长宁区古北路 ６６６ 弄嘉麒大厦 ６０１ 邮编：２００３３６ 电话：(86) 21 6295 6600 传真：(86) 21 6295 6708 电子邮箱： Distributorsupportasia@oceanoptics.com 网址：www.oceanopticschina.cn / www.oceanoptics.com 中文媒体联络： 刘兵斌 (Bryan Liu) 中国区市场经理 英国豪迈国际有限公司上海代表处 中国上海市长宁区仙霞路 137 号 盛高国际大厦 1801 室 邮编：200051 电话：(21) 5206 8686-111 ，传真：(21) 5206 8191 电子信箱：bryan.liu@halma.cn 网址：www.halma.cn

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. 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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

仪器信息网讯 为规范近红外光谱仪器生产及应用标准，进一步推进产业化进程，2021年4月23日下午，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、江苏大学与仪器信息网特别于ACCSI2021同期(2021年4月21-23日，无锡)联合举办“近红外光谱产业化瓶颈问题探讨”主题论坛，吸引了100余位代表出席，会议现场座位虚席!会议现场　　中国近红外光谱的发展一直吸引大家的目光，国外相关研究机构的数据显示，预计2024年中国近红外光谱市场将达5600万美元，复合年增长率达6.5%，居全球之首。市场规模强势增长的势头之下，大家也认识到，目前我国在近红外光谱仪器产业化方面还面临不少问题，如相关仪器及应用标准还很欠缺，典型行业/领域的应用示范还不充分，仪器生产工艺还有待规范等。　　本次论坛特别邀请了8位近红外相关专家、用户以及厂商技术人员就近红外光谱仪器生产规范、标准制定、应用示范等产业化发展的关键问题共同探讨。江苏大学陈斌教授主持会议，并综述了近红外光谱仪器产业化面临的关键问题。江苏大学教授 陈斌《近红外仪器产业化关键问题综述》　　本次论坛定为实用、落地，报告伊始，陈斌教授根据自身经验对近红外产业化存在的一系列关键问题谈了个人的看法：目前还没有1项仪器相关团体标准颁布；实验室仪器市场被国外几家公司占有 小型仪器的核心部件主要依靠进口；专用仪器种类太少；综合型“杂”家太少，学科交叉人才不足；设计理念有待升级，新技术需要及时引进；批量小，产量低，生产过程的质量控制急需提高等。　　针对以上的情况，陈斌教授也给出了市场开拓相关的思考，比如小型近红外仪器是目前国内错位发展的机遇；在线检测装置的开发是新的热点，可以为智能制造提供感知；低价位的普及型仪器大有可为，或许可以变仪器为家电；工业在线需要应用简单、安装方便、使用可靠稳定，变仪器为传感器值得探索；台间差问题需要彻底解决，模型前移值得思考等。此外，针对小微型近红外光谱仪的产业化，陈斌还从功能、精度、智能性、价格、实时在线检测等多方面进行了相关的阐述。　　近红外仪器及技术需要标准化北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司高级工程师 高学军《傅立叶近红外光谱仪技术通则》团体标准的制定情况汇报贵州中烟工业有限责任公司技术中心 张辞海博士(代技术中心党委书记/主任彭黔荣发言)《实验室标准化需要近红外仪器的标准化——标准化是近红外仪器推广应用的基石》　　标准化是近红外仪器及应用推广的基石。据不完全统计，目前已经制定颁布的近红外光谱技术相关标准共有53项，其中国家标准18项、地方标准18项、行业标准17项，但是都是应用标准，仪器相关标准缺失。而且目前各家近红外光谱仪器厂商的仪器性能测试方法均只针对自己生产的仪器，采用的方法也不尽相同，致使不同厂商仪器的性能无法进行比较，仪器用户在采购、比较仪器时缺乏统一的规范依据。近红外相关仪器标准的制定迫在眉睫！　　2020年12月10日，中国仪器仪表学会发布“关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告【2020】004号”。据介绍，该团标专门面向傅立叶变换型的近红外光谱仪，既适用于覆盖整个近红外区(4000cm-1～12500cm-1)的通用型傅立叶变换近红外光谱仪，也适用于测量谱段仅包含部分近红外区的专用型傅立叶变换近红外光谱仪。目前，该团标的工作在有条不紊的推进中。　　此外，特别值得一提的是，贵州中烟技术中心近红外法检测烟草及烟草制品中化学成分在烟草行业内首次通过CNAS认可，系行业首家！这一消息的公布引发大家关于实验室标准化与近红外仪器标准化的热烈讨论。贵州中烟工业有限责任公司技术中心张辞海博士在肯定近红外技术应用前景的同时，也介绍到，近红外光谱技术应用目前还存在一系列的困境，比如研究人员和使用者对于近红外技术的实际应用理解不一；企业无稳定、可靠的校正模型，维护需要专业的人员花费较长的周期，应用推广难以实现；近红外光谱分析技术存在的一些问题并没有得到很好的解决；硬件、软件种类繁多，用户在采购时缺乏科学依据等。一系列的问题反馈显示：近红外光谱技术及应用均需要标准化！　　重视“榜样”的力量 以应用示范带动行业发展蓝星智云(山东)智能科技有限公司在线分析高级工程师 艾宏《光谱仪器示范应用平台的建设》晨光生物科技集团股份有限公司质量主管 石文杰《近红外光谱仪在植物提取行业的应用介绍》　　倾听用户的声音一直仪器设计和系统搭建的出发点和重要目标，成功的应用示范对产业的发展起到事半功倍的功效。本次论坛特别践行从用户角度出发的理念，特别邀请了蓝星智云(山东)智能科技有限公司在线分析高级工程师艾宏和晨光生物科技集团股份有限公司质量主管石文杰分别分享使用心得。　　近年来，中国光谱行业虽然蓬勃发展，一系列光谱厂商发展势头正好，但是大多聚焦于便携式仪器开发，在流程工业智能制造领域的仍然相对薄弱，究其原因则是缺少可靠的在线光谱分析仪器实验平台进行测试，都是以项目驱动研发，很容易出现仪器上线以后可靠性差、售后维护成本高等问题，导致用户对国产仪器失去信心。艾宏在报告中详细介绍了蓝星智云(山东)智能科技有限公司及其合作单位在光谱仪器示范应用平台的建设方面所做的一系列工作。其中，其特别介绍到，星火有机硅非常重视在线分析技术，企业购置了多台套各类型在线分析设备，为精益生产提供保障，包括在线色谱、在线近红外、在线拉曼等，给业界做了很好的榜样。　　晨光生物科技集团股份有限公司质量主管石文杰分享近红外光谱仪在植物提取行业的应用情况的同时，也提出了应用过程中面临的一些问题，比如需要提高模型的稳健性及准确性、降低仪器成本、增强安全性、制定相关标准、与其他仪器的联合应用或集成到萃取设备上应用等，值得大家思考。　　“可靠性工作是与故障作斗争的系统工程”工业和信息化部电子第五研究所高工/科研部长 李骞《仪器工程化可靠性提升探索》无锡迅杰光远技术总监 兰树明《IAS近红外光谱分析仪器开发的关键技术及质量控制体系》　　可靠性是工程化开发过程中十分重要的一环，仪器的可靠性一直是衡量仪器质量的关键因素,也是我国科学仪器企业面临的主要问题。工业和信息化部电子第五研究所高工/科研部长李骞指出了仪器行业在可靠性方面存在的一些问题，包括仪器研制单位重性能设计、轻可靠性工作，整个仪器行业可靠性知识和技能基础薄弱，标准规定缺乏可靠性要求、考核要求、考核方法等。　　基于此，李骞指出：可靠性工作是与故障作斗争的系统工程！它是形成仪器好质量的“元细胞”，与产品功能、性能等一起构成使用质量指标，是质量的一个重要属性；是保持仪器可用性的“营养素”，仪器要做到皮实耐用就是要可靠性高，才能充分发挥仪器的使用效能，保障用户高效使用和提升科研质量；是提升企业竞争力的“倍增器”，可靠性增长可以使仪器市场竞争力得到明显提升，帮助仪器企业打造用户认可的“好品牌”；是企业转型升级的“助推剂”，能帮助仪器企业占据国内市场，并走向全球化市场和高端领域市场。　　随着用户需求的不断变化和个性化要求，对产品开发过程中的质量控制策略提出了新的挑战。无锡迅杰光远技术总监兰树明围绕着客户提出的痛点，从基础关键技术上采取的处理方法、质量控制方法和产品质量管理体系几个方面介绍IAS在近红外产品关键技术及质量控制上所作的应对方案。莱尼特种电缆(中国)有限公司高级产品工程师 郑晓红《近红外领域的光纤定制化解决方案》　　附件就如同近红外光谱技术的翅膀，其影响着近红外应用拓展的深度和广度。在本次会议中，莱尼特种电缆(中国)有限公司高级产品工程师郑晓红特别给大家介绍了近红外领域的光纤定制化解决方案，引发多家仪器企业和用户单位的关注，大家纷纷就光纤的适用性，定制过程的问题等话题咨询提问。　　所有的报告结束之后，本次论坛还特别安排了问答与讨论的环节，各位专家、用户代表及仪器厂商就自己关心的话题积极提问和探讨！问答与讨论环节部分参会人员合影

近日，青岛星空智程康复中心进行了自闭症体医融合试点项目——脑科学相关研究，该项研究对自闭症儿童进行了全面的评估测试。本次研究就是由山东体育学院脑科学研究团队硕士研究生，参与儿童运动干预的研究。调查影响运动干预改善自闭症儿童问题行为因素的研究，进而快速帮助自闭症儿童改善问题行为。功能近红外光谱（functional Near-Infrared Spectroscopy,fNIRS）技术的是一项成熟的无损检测技术，可对组织血氧进行非侵入的检测，是从前额叶和运动皮层获取脑氧信号的一种常用的、有效的方法；近红外光谱设备经光源不断发出700-900nm的近红外光线进入人体组织，并通过探测器检测被氧合血红蛋白（Oxygenated Hemoglobin,HbO2）和还原血红蛋白（Deoxygenated Hemoglobin,Hb）吸收的近红外光谱，以此持续监测人脑活动。此外，便携式近红外光谱设备可以在运动状态下监测儿童的大脑功能。与其他非侵入性脑功能磁共振成像、脑电图检测技术和计算机断层成像相比，近红外光谱在儿童脑功能研究中具有以下优势：1、适中的时间和空间分辨率，这不仅可以检测大脑组织微循环中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化，还能够有效避免心率及呼吸对血氧信号的干扰。2、便携方便，且测试过程中对被测试者的限制较小。3、可进行运动状态下的实时监测，更适合检测运动对脑功能的影响。目前，近红外光谱技术已广泛应用于脑功能研究和神经影像学研究当中，此外近红外光谱仪因其易于穿戴并具有良好的空间分辨率等特性，在脑机接口（brain-computer interfacing,BCI）领域也获得了长足的发展。最关键的是，该台仪器无辐射！研究团队介绍山东体育学院脑科学研究团队现有教授1人,副教授1人,在读研究生13人,其中在读博士研究生1人,在读硕士研究生12人。董贵俊，博士，教授，博士生导师，山东体育学院运动与健康学院副院长，主要研究领域为运动生理学及运动医学，研究方向为运动损伤修复分子机制。已在国内外《Food Chemistry》、《JCIT》、《体育科学》、《中国运动医学杂志》等权威杂志发表论文20余篇，其中SCI5篇，EI3篇，CSSCI检索及中文核心期刊15篇。李可峰，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向为科学健身与健康促进。已在国内外《Environmental Microbiology》、《微生物学通报》、《中国运动医学杂志》等权威杂志论文数篇，主持完成山东省自然科学基金山东省高等学校科技计划项目、山东省研究生教育创新计划项目等多项省部级课题。团队成员主要从事运动康复、运动人体科学、运动训练、体育教育训练学等工作，团队组成多元化，涉及到儿童脑功能测试和康复训练也有科学的理论支撑。研究团队成员通过量表调查的方式对自闭症儿童进行了表达/语言沟通、社交能力、感知/运动能力、健康/生理/行为等方面进行了科学具体的测试及评分。团队拥有三台国内先进的便携式近红外光谱仪器设备，光源为两波长LED，通道最高可达63通道，时间分辨率最高可达100Hz，该设备已在国内五十余家顶级单位形成示范应用。通过脑近红外功能成像仪器（f-NIRS）对孤独症儿童静息状态下脑功能连接以及任务状态下脑功能激活进行了测试与评估。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/89776b86-95a5-4bfc-8dcb-acdf44a0cecb.jpg" title=" 吴海龙.jpg" / /p p style=" text-align: center " 湖南大学 化学生物传感与计量学国家重点实验室& nbsp 吴海龙 /p p 　　 strong 初识近红外光谱 /strong /p p 　　曾记得，我在湖南大学本科攻读分析化学专业期间修仪器分析课程时，无意之中获得了董庆年老师编著的红外光谱法一书作为课外自学教材。较详细地知道了借助红外光谱来研究煤这样一个复杂的体系，并用红外光谱跟踪煤相关绿色反应历程，取得较好进展。后来，听说我同班同学李志良老师利用课余时间具体指导的化学计量学研究方向的本科生龙义成同学在北京石油化学研究院为近红外光谱应用尽力，参与编写了化学计量学软件等，开始留意近红外光谱有关内容。尽管认识模糊，但已知有近红外光谱存在这回事了。湖南大学俞汝勤先生研究小组曾于上世纪九十年代初，购置了红外光谱成像仪，想开展化学计量学在红外光谱成像处理方面的研究工作，本人参与相关工作。但后来由于湖南春天实在湿气太重，仪器抽湿维护不够到位等致使仪器成像不清晰而中断了相关研究。虽然也发表了一些论文，例如发表了可用于判断聚合物材料分子链接特性等图像处理方法工作，但遗憾的是没能形成系列成果。 /p p 　　 strong 湖南大学与近红外光谱 /strong /p p 　　曾记得，我同门湖南大学蒋健晖博士、杜一平博士等，在湖南大学获得化学计量学方向分析化学专业理学博士学位后，曾赴日本大阪关西学院大学尾崎幸洋研究室从事与近红外光谱相关的博士后研究，取得了例如结合PLS筛选近红外光谱最佳波长等好工作，而俞汝勤先生2000年以后还招收了有企业近红外光谱应用经验的博士生继续开展近红外光谱分析检测相关的化学计量学方法学研究。不仅探讨了一些带有普遍性的问题，如构建近红外校正模型时，如何保证校正样本具有必需的代表性，并实现代表性样本的自动选择 近红外光谱分析中的波长变量选择，能否建立较通用的自动选择策略 在定量分析建模方面，近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性，多种模型如何有机融合 在化学模式识别方面，近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。本人作为团队主要成员开始接触近红外光谱亦越来越多。本人的一名硕博连读生也积极参与相关研究工作，取得了一批成果。这样，使我们对近红外光谱有了更深入的了解。若干工作包括： /p p 　　1. 吴海龙*，韩清娟，宦双燕，林伟琦，俞汝勤，化学计量学与近红外光谱相结合研究的若干新进展，见陆婉珍等编，当代中国近红外光谱技术，北京: 中国石化出版社，2006年10月，第54-57页。 /p p 　　2. Yan-Ping Zhou, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu* and Yukihiro Ozaki， Dry film method with ytterbium as the internal standard for near infrared spectroscopic plasma glucose assay coupled with boosting support vector regression，Journal of Chemometrics, 2006, 26 (1-2): 13-21 /p p 　　3. Qing-Juan Han, Hai-Long Wu*, Chen-Bo Cai, Li-Juan Tang, Ru-Qin Yu, Using near-infrared spectroscopy and differential adsorption bed method to study adsorption kinetics of orthoxylene on silica gel，Talanta, 2008,76 (4): 752-757 /p p 　　4. Lu Xu, Yan-Ping Zhou, Li-Juan Tang, Hai-Long Wu, Jian-Hui Jiang, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu, Ensemble preprocessing of near-infrared (NIR) spectra for multivariate calibration, Analytica Chimica Acta, 2008, 616 (2): 138-143 /p p 　　5. Chen-Bo Cai, Lu Xu, Qing-Juan Han, Hai-Long Wu, Jin-Fang Nie, Hai-Yan Fu, Ru-Qin Yu*, Combining the least correlation design, wavelet packet transform and correlation coefficient test to reduce the size of calibration set for NIR quantitative analysis in multi-component systems, Talanta, 2010, 81(3), 799-804 /p p 　　6. Hai-Yan Fu, Shuang-Yan Huan*, Lu Xu, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu*, Construction of an Efficacious Model for a Nondestructive Identification of Traditional Chinese Medicines Liuwei Dihuang Pills from Different Manufacturers Using Near-infrared Spectroscopy and Moving Window Partial Least-squares Discriminant Analysis, Analytical Sciences, 2009, 25(9), 1143-1147 /p p 　　7. Weiqi Luo, Shuangyan Huan*, Haiyan Fu, Guoli Wen, Hanwen Cheng, Jingliang Zhou, Hailong Wu, Guoli Shen, Ruqin Yu，Preliminary study on the application of near infrared spectroscopy and pattern recognition methods to classify different types of apple samples, Food Chemistry, 2011, 128,(2)：555-561 /p p 　　此外，值得一提的是，近十年来，我们国家重点实验室的林伟英教授课题组在有机近红外荧光探针的合成及其化学生物学应用上取得了系列新进展。 他们开发了新型HClO近红外荧光探针，其被进一步应用于活动物中HClO的近红外荧光成像。近红外荧光染料可为开发近红外荧光探针和生物影像剂提供平台，有望在活体生物成像领域得到重要的应用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja209292b)。 还合成了新颖的荧光探针分子FP-H2O2-NO。 FP-H2O2-NO在细胞内与H2O2、NO和H2O2NO作用后能产生三组不同的荧光信号。这个独特的优点使FP-H2O2-NO可以作为一个强有力的分子工具来研究生物体中H2O2和NO的相互作用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja2100577)。还构建了具有大准斯托克斯位移的的pH荧光探针(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 375-379)。揭示了钴离子与探针分子作用后降低卟啉部分的摩尔吸光系数而改变能量传递效率的能量调控机制，由此实现了对钴离子的比率测定(Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2366-2372.)。 该论文被美国科学院院士Timothy Swager在评述期刊Synfacts作为研究亮点专题介绍(Synfacts 2008, 11, 1167-1167.)。而湖南省食品测试分析中心也开展了应用近红外光谱结合化学计量学法在油茶籽油脂肪酸含量测定中的应用研究工作，见(《湖南农业科学》 2013年12期 )。通过透反射模式采集了114个油茶籽油(茶油)样品的近红外光谱(NIR),利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)对光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立了茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸5种脂肪酸含量的校正模型,并通过实际测定对模型进行了验证。结果表明:采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型所预测的茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸的含量与实际的化学测定值较接近,而亚麻酸的预测集与实际测定值相关性不理想,仍需进一步研究摸索。这证明近红外光谱法可作为一种快速、无损和准确的方法在茶油主要脂肪酸含量测定中推广应用。 /p p 　　 strong 湖南长沙召开的全国第二届近红外光谱学术会议 /strong /p p 　　我特别难忘的是，中南大学化学化工学院与我们湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室合作，于2008年11月19-22日期间，在湖南长沙共同承办并顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议。该会议由中国分析测试学会近红外光谱分会主办的，由我们敬爱的俞汝勤院士和陆婉珍院士分别担任大会主席和学术委员会主任。 /p p 　　 strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 以下内容摘自仪器信息网 /span /strong /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 本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，主要以大会报告和墙报的形式举行，有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告，多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出：自从2006年第一届近红外光谱会议以来，这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用 但是作为一项既快捷又廉价的分析技术，其应用范围仍未达到应有的广泛程度，一方面是由于宣传力度不够(一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术)，与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题，例如：(1)建立大量可长期应用的分析模型，(2)尽快发展便携式仪器，(3)形成公认的标准化方法是有效的宣传途径，(4)结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度，(5)在线分析系统的集成化，(6)近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展，(7)近红外光谱技术过去是在不断新技术(如光纤、化学计量学及计算技术)的基础上发展起来的，今后希望如能将更多的新技术(如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等)被引入。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱：过去、现在和未来(Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future)”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史，给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论，并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势 关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论，定性应用是回答“Does it belong?”，而不是“How much is there?” 只要其定量应用将继续得到广泛的使用，定性应用很可能变得更加普遍 另外，未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出，可望进入越来越多的领域，包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。 /span /p p 　　陆婉珍院士与部分参会代表在一起 /p p 　　本人后来也曾多次参加近红外光谱为主题的国内外学术会议，深切地感受到近红外光谱的强大生命力。同时也深深被国内这样一批科研同行们为发展我国近红外光谱事业而努力艰苦奋斗、呕心沥血的精神所折服、所感动。本人也愿意为我国的近红外光谱事业继续贡献自己的力量。 /p p 　　谨以此文纪念为我国近红外光谱以及石化工业化验检测事业做出杰出贡献的陆婉珍院士和我国国际“化学计量学终身成就奖”获得者之一、中南大学梁逸曾教授。 /p p style=" text-align: right " br/ /p p style=" text-align: right " br/ /p p style=" text-align: right " br/ /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　吴海龙 男，理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院化学教授(二级)、博士生导师，化学生物传感与计量学国家重点实验室前主任、顾问和学术委员会顾问，分析化学国家重点学科长期建设责任人。兼任中国化学会有机分析专业委员会委员和副主任，计算机化学专业委员会委员和副主任 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任、近红外光谱专业委员会理事及近红外光谱分会副理事长等。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　三十多年来，一直从事分析化学、环境监测等领域化学计量学、化学生物传感分析等方向及内容的教学和科研，发表学术论文逾260篇，其中SCI论文逾200篇。曾荣获2003年度国家自然科学二等奖(排名第三)。2012年10月，荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　人生格言： 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来 /span /p p br/ /p

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。

中国农业大学闵顺耕课题组 陈玥瑶 陈月飞 毛欣然2022年10月20日-22日，全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，内容丰富充分，讨论深入广泛，内容涵盖温控近红外光谱技术、在线近红外光谱技术、近红外模型的建立及转移、近红外光谱相关标准的制定等。一、扎实研究，展望未来云南中烟工业有限责任公司的王家俊老师进行题为《近红外分析技术应用研究与实践20年》的报告，报告从四个方面进行介绍：应用研究与实践、标准研究与应用规范、近红外网络化与数据挖掘应用以及典型问题。近红外网络化与数据挖掘应用实现了原料检测数据的快速共享，对支持烤烟生产，评估烤烟收购质量，合理组配复烤模块，针对性使用原料开发新产品配方和维护产品质量稳定做出贡献。系统功能基本达到了设计预期。二、化学计量学，前景广阔南开大学邵学广教授作题为《近红外光谱分析中化学计量学方法》，邵学广教授对温控近红外光谱技术进行了深入的研究，指出温控近红外光谱技术在定量分析、结构与相互作用分析、蛋白质凝聚、LCST过程、疾病诊断等方面具有很好的应用前景。并且，结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。此外，通过多元校正、主成分分析、深度学习等说明在近红外光谱分析实践中选择和使用化学计量学的方法。三、改进方法，改善结构温州大学陈孝敬教授报告了《偏最小二乘法的几种改进研究》，偏最小二乘法模型需要考虑的问题有：潜在空间的构建并非最优，如何优化低维表征空间；现有稳健模型依赖迭代加权和随机过程鲁棒不足，结果非确定以及运算耗时；现有模型注重模型精度，忽略模型自身行为；基于经验风险结构最小框架难以应对分布漂移问题。四、产品为例，应用研究奥谱天成光电有限公司高级工程师刘鸿飞也以奥谱天成的产品为例介绍了国产中短波红外光纤光谱仪，包括中短波红外光谱仪的原理、光谱仪内部结构与配置、主要性能指标、常见中短波红外光纤光谱仪及应用举例。五、智能制造，监测模型天津中医药大学的吴思俊介绍了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，其首先指出沸腾时间NIR在线监测的可行性，NIR光谱的水分子特征吸收强，液态水中水分子氢键受温度影响，达到沸腾后基本稳定；然后对黄柏中小檗碱含量进行NIR在线监测，发现提取过程在线NIR光谱有效、稳定，可实现APIs过程监测；最后，建立了沸腾时间NIR在线监测MBSD模型，并验证了其耐用性。此外，还有很多来自全国乃至世界各地的高校教师或学生进行了前沿研究进展分享，例如天津工业大学卞希慧老师进行题为《复杂样品光谱信号处理和建模方法研究进展》的报告，基于分解算法的光谱信号去噪方法研究、基于群体智能优化的变量选择方法、复杂样品光谱集成建模方法研究、化学计量学方法。珀金埃尔默公司资深产品专员郁露以珀金埃尔默公司的近红外产品为例，参数特点、性能优势，尤其应用方面仔细进行了介绍，包括仪器与测量样品间的适配、具体仪器在不同领域应用优势，为大家在不同应用场景的仪器选型提供了许多思路。不同的观点碰撞出火花，通过此次近红外光谱学术会议，我们更加了解业内和学术界的最前沿研究热点、重点、难点，为未来的研究方向提供了更多的新思路、新方法、新模式。总而言之，我国近红外光谱领域在深入发展的过程中不断取得新进展、新成果。此次学术会议增进了广大近红外光谱科技工作者和分析工作者之间的交流与合作，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。

2023年9月18日，中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项（近红外光谱分析技术术语）CIS标准的公示通告，拟制定标准是天津大学申报的《近红外光谱分析技术术语》近红外光谱分析技术具有快速、原位、非破坏性等诸多优点，广泛应用于实验室分析、在线质量检测，可实现多组分多通道同时测定各类样品的成分及含量，包括气体、液体、固态、粘稠体、涂层、粉末等。各种基于新原理、新器件的近红外光谱仪器层出不穷，在农牧、食品、化工、制药、烟草等领域发挥了越来越重要的作用。然而，市场规模及应用需求强势增长的势头之下，我国近红外光谱技术及仪器产业化与推广应用还面临不少问题：近红外分析仪器种类众多，并且基于不同分光及检测原理，相关技术与仪器及应用标准欠缺，典型行业/领域的应用示范不充分，甚至同一技术与仪器的术语及其定义都不同，造成了仪器参数虚标及与应用效果不符等问题；此外，应用客户在仪器选择方面面临标准不统一，验证成本高等问题，不同仪器分析结果差异较大，这些问题都在影响近红外光谱分析技术的推广应用，进而制约我国国产近红外仪器产业的发展。2013发布实施的GB/T 13966-2013《分析仪器术语》规定了分析仪器常用的基本术语、各类分析仪器有关方法、原理、仪器名称、零部件名称及性能特性量方面的术语和定义。但是，缺少与近红外光谱相关的术语及定义规范，无法涵盖各种新型近红外光谱分析技术应用领域。2022年发布实施的T/CIS 17006-2022《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》规定了傅立叶变换近红外光谱仪正常工作条件、功能、技术指标、安全等的要求和试验方法，但是无法覆盖不同原理近红外光谱仪器，术语定义不够全面。为了规范近红外光谱仪器生产及应用，为近红外光谱技术的健康发展提供帮助，需要制定统一的术语定义标准。附件（近红外光谱分析技术术语）CIS标准公示表.docx

p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/785c08d2-5453-479d-8fe5-48353c614b87.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 湖北省农业科学院果树茶叶研究所& nbsp 王胜鹏 /strong /p p 　　我是河北唐山人，2007年本科毕业于华中农业大学，所学专业为茶学。虽然是北方人，但在学习的过程中，我却对茶学知识表现出了越来越浓厚的兴趣，有了进一步深入学习的念头，并在2007年顺利进入安徽农业大学茶与食品科技学院进一步攻读茶学硕士和博士学位。 /p p 　　记得有一天中午，我的导师张正竹教授把我叫了过去，让我先学习一下有关近红外光谱的茶叶文献，我也顺口就答应了下来。虽然答应的很快，但是我的脑子却是蒙的，完全是一片空白啊，当时第一个问题就蹦了出来，“近红外”是什么东东啊!我当时的窘境可以用“举目无亲”来形容，身边完全没有一个了解近红外的师兄或者师姐给于一点儿指导意见!在这样的情况下，我慢慢的开始以陆婉珍院士的《现代近红外光谱分析技术》和严衍禄教授的《近红外光谱分析技术的原理与应用》为蓝本，系统的学习近红外的相关知识，此外，当时导师也购买了一台BRUKER MPA 型傅里叶近红外光谱仪，因此得到了BRUKER公司的周学秋老师和王小天工程师的帮助，开始慢慢地熟悉了仪器的操作，我的近红外光谱事业之路也算是踏出了第一步。 /p p 　　在2010年，通过导师的介绍，我结识了比利时新鲁汶天主教大学的阎守和老师，在当年的7月，她来到实验室给予了我一个月的近红外理论应用指导工作，并在当年的10月起，我开始了为期三个月的比利时访问学习工作，并在2011年1月底归国。由于在收购鲜叶时，茶叶收购人员主要应用感官方法判定茶鲜叶的质量，具有非常强的主观性，这种状况极易造成茶农和茶厂间的矛盾。为了较为客观的评价茶鲜叶质量，借助近红外光谱技术所具有的快速、无损和样品无需预处理等优点，在导师张正竹教授的指导下，我开始研究将近红外光谱技术应用于茶鲜叶质量的快速、无损分析方面的研究，开始了我的近红外事业之路的第二步。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/87011ed7-3cc2-4daa-bac2-0e9e8a71b99c.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p 　　通过采集大量具有代表性的不同品种、不同产地、不同嫩度的茶鲜叶样品，并测定了这些样品的内含化学成分含量，通过分析实验数据的内部关联关系，最终，我们得出了一个评价鲜叶质量的质量系数(Quality index，QI)关系式，建立的近红外光谱预测模型也具有高稳健性，通过模型转移的方式，我们还研制了一台光栅型近红外光谱仪，用于黄山毛峰的鲜叶质量评价过程之中，这是我的近红外事业的关键一步，这也是我的博士论文主要内容。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/ab4b7220-2e8b-4e05-ad52-79a209cc13fd.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p 　　2012年7月博士毕业后，我应聘到湖北省农业科学院果树茶叶研究所参加工作，主要从事茶叶加工/茶叶品质的近红外光谱快速无损分析方面的研究，并在2014年获批立项我所首个国家青年科学基金项目，这为我今后近红外事业的进一步发展奠定了较好的基础，也为我的工作注入了强大的动力。在今后的路上，我将继续从事我的近红外光谱事业，并立志将近红外技术不断应用于茶行业之中。 /p p 　　最后，我要感谢我的近红外事业的引路人和热心人：我的导师张正竹教授，阎守和教授，胡工银工程师，周学秋老师，王小天工程师，熊智新教授，陆婉珍院士，严衍禄教授，褚小立老师等专家以及通过仪器信息网结识的一些好友，如肖雪，周帅，李军会，韩君，王在鑫等。 /p p 　　欢迎大家有时间来武汉做客! /p p 　　谢谢大家! /p p style=" text-align: right " 　　王胜鹏 /p p style=" text-align: right " 　　湖北省农业科学院果树茶叶研究所 /p p style=" text-align: right " 　　2016.9.24 /p

p 　　QY Research的最新报告显示，2018年，全球近红外光谱市场价值4.6亿美元，预计到2025年底，该市场将达5.6亿美元。未来几年，亚太地区有望成为增长最快的市场。对我国而言，现代近红外光谱的研究与应用起步相对较晚，1979年开始引入近红外光谱仪，而相应的课题研究在90年代前只属于初步的研究，涉及的领域也很少。20世纪90年代以后，随着仪器、软件和应用等的发展，近红外光谱法才以高效和快速的特点异军突起，逐渐应用于农业、石化、制药和食品等多个领域。 /p p 　　虽然业界普遍认为，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，近红外光谱在中国有着非常大的市场前景。不过，由于应用拓展不足，相关的检测标准还不完善，模型建立、评价和修正有一定难度等原因也在一定程度上限制了近红外光谱产业的进一步发展。 /p p 　　目前，近红外光谱的技术及产业发展现状如何？如何才能想用户之所想，从实际应用的角度出发，进一步完善并推进产业更快更好的发展？针对这些问题，2019年4月19日，由ACCSI2019主办方仪器信息网和本届会议支持单位中国仪器仪表学会近红外光谱分会合办的近红外光谱发展论坛在青岛召开。大会组委会安排了七个专家报告，深入解析近红外光谱的技术、标准、应用、仪器等关键问题，吸引了120余位代表出席，现场座无虚席。特别值得一提的是，本次活动不仅邀请了各大科研院所专家、厂商技术人员出席，还吸引了新希望六和、正大集团、亚太中慧、丰沃新农等很多青岛当地的用户参会，真正实现了专家、用户、企业“面对面”交流的效果。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1398.JPG" alt=" IMG_1398.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/9584603b-5f4b-44f6-88ae-3cbfccbb1817.jpg" / /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1395.JPG" alt=" IMG_1395.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/37751a21-c396-4d30-870b-bb71000bbb2d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p 　　会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站主任、山东大学臧恒昌教授主持。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1300.JPG" alt=" IMG_1300.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/3be2f95c-c130-4199-86fe-260089f1a3bc.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站主任、山东大学臧恒昌教授主持会议 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1242.JPG" alt=" IMG_1242.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/78b3cbd6-bf15-4836-9466-6fc3fd76cae6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长、北京化工大学教授 袁洪福 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：近红外分析技术综述及发展讨论 /strong /p p 　　袁洪福从1800年Herschel发现近红外光讲起，介绍了近红外光谱的发展历史，回顾了在近红外光谱发展中做出突出贡献的一系列科学家，并对现如今成熟的光谱仪、多元分析软件、数据库等进行了全面的介绍。报告中，袁洪福还比较了欧美、韩国、巴西和中国四个国家的近红外光谱应用情况，他指出，相对于欧美成熟的应用阶段，目前中国正处于上升趋势。 /p p 　　袁洪福分析到，目前我国近红外分析技术已经为企业届所接受，特别是在饲料、大豆收购等领域上已经产生了经济效益，但是大家对近红外分析技术的理解还存在着偏差。袁洪福说，他对近红外有深厚的感情，他希望将自己多年的研究经验交到年轻人手里。对近红外光谱未来发展的思路，袁洪福给出了如下的建议：应用为牵引、硬件是基础、光谱标准化、建立数据库、建立标准方法等。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1308.JPG" alt=" IMG_1308.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ca65f15c-132e-4c84-a152-c29a64d40b55.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长、南开大学教授 邵学广 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：近红外光谱仪器、方法与应用新进展 /strong /p p 　　从化学计量学走到近红外领域，邵学广在近红外领域的研究也有二十多年了。前十几年，邵学广主要在建模方法、建模样本、光谱预处理方面开展研究，最近七八年聚焦模型转移、微量成分分析、实际应用、仪器、大数据系统等。本次报告中，他从基础研究、化学计量学、仪器等多个方面介绍了近红外光谱技术的新进展。 /p p 　　邵学广说，在我国，相对于其他分析仪器，近红外光谱在科研领域的应用还比较少，加强基础研究是非常重要的，不过，这几年已经有了一定的进展。据介绍，针对近红外灵敏度低这个缺点，邵学广申请了基金委的重点项目，通过为期五年的研究，目前溶液样品做到几十个纳克，固体样品做到微克。不仅如此，邵学广还提出了温控近红外光谱技术，与日本教授提出的水光谱组学不谋而合。据悉，未来，邵学广还计划与无锡迅杰光远合作开展基于“多元光学计算(MOC)”原理的仪器研究。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1323.JPG" alt=" IMG_1323.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/2c093967-5323-4784-9dfb-afd9eff3c4b4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：黄埔海关技术中心(原黄埔出入境检验检疫局综合技术服务中心)研究员 苏彩珠 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：近红外光谱技术分析方法的标准化概况和存在问题与发展趋势 /strong /p p 　　在我国，标准对仪器技术的应用和推广有明显的促进作用。据苏彩珠介绍，整体上看，我国在近红外标准化方面的工作并不落后，特别是2000年之后取得了很大的进展。现行标准中国55项，其中国家标准22个，行业标准19个，地方标准14个；国外54项，其中国际标准13个，发达国家20个，新兴市场国家14个，国际知名组织7个。 /p p 　　尽管如此，苏彩珠也指出，我国在标准化方面仍然存在一些问题，如标准覆盖学科和应用领域情况少；标准复评审计更新情况慢；现行标准需要专项培训等。针对此，苏彩珠也从科学技术研究计划和资金、行业专题专项培训、团体标准、分析方法标准化切入点、新时代形势下的技术特点等多个角度给出了一些思考和建议。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1371.JPG" alt=" IMG_1371.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/50939f60-c7af-487d-943a-28259ddba307.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：北京吉天仪器有限公司近红外产品经理 李得勇 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：聚光科技近红外技术在粮油质检系统的应用 /strong /p p 　　据李得勇介绍，目前国产近红外仪器从层面上来讲，表面看起来简单，但深层次也有不少无奈，总体上来说重硬件，轻应用；从市场分布来说，国产近红外仪器的客户偏中、低端，以加工制造、现场快检为主，高端研究领域应用比较少；在市场占有率方面，国产近红外仪器的客户以企业、个体客户为主，国家质检体系占比略低，不过近些年增长速度很快。 /p p 　　科技仪器如何助力国家粮食安全现状？李得勇从增产和收储两个方面，以聚光科技近红外产品为例，分享了近红外技术在粮油质检系统中可以提供的解决方案。不过，李得勇也指出，针对粮油领域而言，国产近红外光谱仪应用范围比较广，但应用深度一般较浅，缺乏整体解决方案的提供。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1373.JPG" alt=" IMG_1373.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/62e06818-bb5e-43bd-8e1b-9369cdc6370c.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站副站长、新希望六和饲料股份有限公司近红外项目专员 隋莉 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：NIR光谱技术在饲料行业的应用分享 /strong /p p 　　本次会议中我们也特别请到了青岛当地典型用户单位新希望六和进行经验分享。据隋莉介绍，近红外光谱仪在饲料行业已经取得了一系列的成果，特别是大型饲料企业接近全配置。报告中，隋莉还特别指出，从价值取向上来说，企业选择近红外仪器不是政策要求，是完全价值驱动的。对此，她还特别从分析时间缩短和环境保护两个方面对常规分析方法和近红外分析方法进行了对比。 /p p 　　基于多年仪器使用经验，隋莉深度挖掘了NIR应用的关键点，包括规范样品制备、设备维护、数据比对等细节；科学认知实验室分析水平、NIR预测能力；合理预期哪些能做，哪些不能做，并对方法进行不确定度分析；持续培训等，给现场用户很大的启发和借鉴。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1401.JPG" alt=" IMG_1401.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/7218eb2d-9d36-4ecf-99f1-a9be55abab7c.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司高级应用部经理 倪勇 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：在线近红外分析技术在智能化生产中的应用 /strong /p p 　　过程分析设备称得上整个生产过程的“眼睛”，可以协助生产线“看着”产品的外观特性和内部品质含量进行科学的调整。在线近红外过程分析技术就以其分析速度快，设备相对简单，非破坏性、多组分、多通道、同时检测等特征被广泛的应用在粮油加工、谷物分级、烟草加工、生物制药等领域。倪勇说，在线近红外仪器未来一定是一个新的发展方向，发展潜力比实验室近红外仪器更加广阔。 /p p 　　报告中，倪勇分析了企业选购在线近红外仪器的利益驱动及企业对在线近红外分析仪的共通要求，并详细分享了DA7440产品在淀粉/发酵生产中的应用案例及仪器特点。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1424.JPG" alt=" IMG_1424.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/33f82226-a248-4a26-bae0-93ea1a3ffbea.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人：华东交通大学教授 刘燕德 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：水果光电检测技术及装备现状与未来 /strong /p p 　　据刘燕德介绍，目前我国水果行业很多还处在人工分选阶段，缺少水果内外品质快速无损检测方法和装备。报告中刘燕德特别介绍了意大利、新西兰、日本、荷兰、澳大利亚等的成功案例，同时也分享了国内水果光电检测与分选装备的研究现状。据悉，华东交通大学研制了基于漫透射检测原理的脐橙、蜜柚、苹果、梨等水果内部品质在线检测与分选装备，在江西、山东、重庆、广西、河北、广东等水果主产区推广应用，打造了晶心高糖苹果，赣南脐橙、梅州金柚等水果品牌。 /p p 　　最后，刘燕德还分析了水果光电检测技术的发展趋势：高精度、智能化、数字化、多元化、网络化、模型化等。此外，从新老设备的融合发展、内外品质同步分选、自动化包装、大数据应用和数据共享等方面也进行了详细的介绍。 /p p 　　本次近红外光谱发展论坛的各位专家的报告既梳理了技术的发展综述，也展现了最新的研究成果和方向，更重要的是，各位专家还点出了近红外在实际应用中的问题所在，并给出了切实的解决方案。 /p p 　　报告中，各位嘉宾对我国近红外光谱的现状和发展给出了自己的看法。袁洪福说，我国近红外光谱的应用正处于上升趋势；邵学广说，我国近红外光谱的基础研究亟待加强；苏彩珠说，2000年之后我国在近红外标准化方面的工作取得了很大的进展；李德勇说，近些年国产近红外仪器在国家质检体系的占比增长很快；隋莉说，企业选择近红外仪器完全是价值驱动的；倪勇表示，在线近红外仪器未来是一个新的发展方向；刘燕德也分享了我国水果光电检测技术及装备的新进展。所有这一切，正如主持人臧恒昌总结的，我国的近红外光谱还依然“年轻”，未来大有可为。 /p p style=" text-align: center" img title=" IMG_1350.JPG" alt=" IMG_1350.JPG" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/527757c9-c608-4f53-a308-721962c75d94.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国农业科学研究院 蒋士强研究员 /strong /p p 　　同时特别值得一提的是，中国农业科学研究院蒋士强研究员在听了大会报告和近红外光谱发展论坛之后，现场给大家分享了自己的建议和期待，他说，人工智能、成像等技术对近红外光谱技术的未来发展或许有借鉴意义。 /p

p 　　上世纪80年代以来，随着新方法(化学计量学)、新材料(光纤等)、新器件(检测器等)和新技术(计算机)的发展和出现，近红外光谱技术从光谱分析队列中吊车尾的位置迎头赶上，崭露头角。如今经过几十年的发展，结合现代化学计量学方法的近红外光谱技术，已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一，在农产品、食品、医药、石化等领域均得到了广泛应用。本文以炼油原料(原油)及石油化工产品为例，介绍近红外光谱在石油化工领域中的应用。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　1. 何为石化产业 /strong /span /p p 　　石化是石油化学工业的简称，具体是指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的整个加工工业，其中也包含了原料开采的过程，即石油开采业、石油炼制业、石油化工业三大块。 /p p 　　石油化工加工工业主要包含炼油和化工品生产两大板块。炼油主要是以石油和天然气为原料，生产各类燃料油、化工原料等产品，主要包括石脑油、汽油、煤油、柴油、沥青、焦炭、润滑油、液化石油气等等 化工品生产主要指以部分炼油产品为原料，首先通过化学加工来生产以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)为代表的基本化工原料，进而以这些基本化工原料生产多种有机化工原料及合成材料的过程。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 397px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c1ce16f0-ea11-4737-a4fb-0ff64b82f410.jpg" title=" 01.jpg" alt=" 01.jpg" width=" 500" height=" 397" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 石油炼制示意图(图片源于网络) /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　2. 近红外光谱在石油分析化学中的角色 /strong /span /p p 　　石油和天然气主体为碳氢化合物，各类石化产品的主体组成物质也均为碳氢化合物，外加少量含氧、含氮、含硫等元素的化合物，然而石化产品种类繁多且分子结构千变万化，因此石油分析化学的目标就是获得石油化学组成和结构信息。石油分析测试是炼油科技与生产的眼睛，也是衡量一个国家炼油技术发展水平的主要标志之一。自上世纪90年代以来，纵观石油分析科学与技术的发展，可以看出其大致是沿着两条主线展开的：一条主线是在原有的油品族组成和结构族组成分析基础上，通过当代更为先进的分离和检测方法，对油品的化学组成进行更为详细的表征，即油品的分子水平表征技术，其主要目的是为开发分子炼油新技术提供理论和数据支持，以求索研发变革性的炼油新技术 另一条主线则是采用新的分析手段，快速甚至实时在线测定炼油工业过程各种物料的关键物化性质，即现代工业过程分析技术，其主要目的是为先进过程控制和优化技术提供更快、更全面的分析数据，从而实现炼油装置的平稳、优化运行。 /p p 　　分子光谱分析方法对于石化产品有机物结构非常敏感，中红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱及核磁共振谱结合化学计量学在油品分析中均有较多的应用，但综合仪器稳定性、信号抗干扰能力、进样技术、工业应用成熟度等方面来看，对油品(包括原油、汽油、柴油和润滑油等)及化工品的快速和在线分析，近红外光谱是最实用、最适合工业过程控制的手段。在线近红外光谱已广泛应用于炼油领域，从原油调合、原油加工(原油蒸馏、催化裂化、催化重整和烷基化等)到成品油(汽油、柴油)调合等整个生产环节，可为实时控制和优化系统提供原料、中间产物和最终产品的物化性质，为装置的平稳操作和优化生产提供准确的分析数据，在化工品生产领域同样得到广泛应用，该技术已成为衡量现代炼化企业技术水平的一个重要标志。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 479px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34f819e5-89f0-4ce7-a327-5714e36c7c91.jpg" title=" 02.jpg" alt=" 02.jpg" width=" 500" height=" 479" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 近红外在炼油厂生产过程中的应用环节(黑点表示)及部分可分析的性质 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　3. 化学计量学与石油分析 /strong /span /p p 　　化学计量学起源于上世纪70年代，在上世纪80、90年代得到长足发展和应用。化学计量学利用数学、统计学和计算机等方法和手段对化学测量数据进行处理和解析，以最大限度获取有关物质的成分、结构及其他相关信息。石油组成极其复杂，需要多种近现代分析方法的量测数据进行表征，而将这些仪器的量测数据高效快速地转化为有用的特征信息，就得依靠各种化学计量学方法。 /p p 　　化学计量学内涵丰富，其内容几乎涵盖了化学量测的整个过程，在石油分析中，主要涉及的内容包括多元分辨、多元校正和模式识别。其中多元分辨算法主要用于处理色质联用、全二维色谱等方法得出的多维数据，近红外光谱是二维分析方法，利用的化学计量学方法以多元校正和模式识为主。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 273px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34fd2736-185f-4150-98c9-54831f8b5e5c.jpg" title=" 03.jpg" alt=" 03.jpg" width=" 500" height=" 273" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 用于石油分析的常见化学计量学方法 /strong /p p 　　尽管用于石油分析的化学计量学方法很多，但绝大多数处于研究探索阶段，实际应用其实不多。对于模式识别，不同类型样品，其最佳识别算法可能会不同，以汽油为例，有研究用九种算法对不同炼厂汽油近红外光谱进行分类，结果发现K-邻近算法(KNN)、概率神经网络(PNN)、支持向量机(SVM)三个算法分类效率最高，其他如线性判别分析(LDA)、SIMCA等算法则效果一般。 /p p 　　对于多元校正，偏最小二乘(PLS)是使用得最广泛的算法，某些非线性严重的性质也会用到人工神经网络(ANN)建模。以汽油性质预测为例，很多文献研究比对了包括PLS、ANN、多元线性回归(MCR)、支持向量机回归(SVR)在内的多种算法，最后综合模型准确性、稳健性来看，PLS往往是最优选择。当然也有例外，原油分析由于其特殊性，传统建模方法无法适用，因此国内外都针对原油的近红外光谱分析开发了独特算法。 /p p strong 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　4. 近红外对原油及石油产品的分析应用 /span /strong /p p strong 　　4.1 原油 /strong /p p 　　原油性质差异巨大，从开采、贸易、流通到最后的加工，各环节均需要对相关的原油性质进行评价，而现存的ASTM原油评价方法需要较长的分析时间及较大的工作量，在很多场合不能满足分析时效性，原油快评技术便应运而生，而近红外光谱技术由于测量方便、成本低、可用于现场或在线分析等优势成为首选。 /p p 　　目前通过近红外光谱结合化学计量学方法，可直接建立原油基本性质模型，主要包含密度、残炭、酸值、硫含量、氮含量、蜡含量、胶质含量、沥青质含量、实沸点蒸馏曲线(TBP)等性质。但原油评价不仅需要测定原油的基本性质，还需要测定原油各馏分油的物化性质，分析项目近百种，采用传统的多元校正方法逐个建立校正模型非常困难。上世纪90年代，出现了采用拓扑学原理建立的基于模式识别的近红外光谱油品分析技术，后来发展到利用该技术结合原油详细评价数据库，关联出原油评价所需的详评数据。该近红外光谱原油快速详评技术于近10年引进到国内，目前包括大连石化和金陵石化等多家炼厂都购买了该技术，用于原油调合及蒸馏工艺中。 /p p 　　2012年，我国石油化工科学研究院(RIPP)基于国内外有代表性的500余种原油，建立了拥有自主知识产权的原油近红外光谱数据库，基于库光谱识别和拟合专利技术，开发了原油快评系统，近年来该系统不断完善，申请专利20余件，同样实现了原油各馏分详评数据的关联，形成了国产化的全套原油快速详评技术，预测准确性在传统分析方法的再现性要求之内，可在原油贸易、原油调合以及原油加工等方面发挥重要作用 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/282e4ad4-60c0-48cd-b060-828f0c51fc0e.jpg" title=" 04.jpg" alt=" 04.jpg" width=" 500" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong RIPP原油快速评价技术流程示意图 /strong /p p 　　鉴于原油色深、粘稠等特性，近红外原油快评技术绝大部分为离线分析技术，法国TOPNIR公司的原油快评成套技术在国外有在线应用案例，国内石科院和南京富岛公司合作也具备原油在线快评的实施能力。目前国内还没有在线原油快评的实际应用，近期为配合智能炼厂建设，某些炼厂正进行常减压装置的实时优化(RTO)改造，RTO需要实时掌握进料性质，可能会引进原油在线快评技术。 /p p strong 　　4.2 石脑油 /strong /p p 　　石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得，其主要成分是含5到11个碳原子的链烷烃、环烷烃或芳烃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯、丙烯，催化重整生产高辛烷值汽油组分以及制取苯、甲苯和二甲苯的重要原料 也可以用于生产溶剂油或直接作为汽油产品的调合组分。 /p p 　　炼厂对石脑油采取“宜油则油，宜烯则烯，宜芳则芳”的利用原则，而每种利用方式对石脑油有不同的质量技术指标要求，其中石脑油的PIONA族组成(直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃)无论对哪种利用方式来说都是十分重要的指标。近红外光谱技术实现了石脑油PIONA族组成的在线快速分析，可为先进控制及优化系统提供物料的实时组成数据，且数据准确性和传统色谱分析方法基本相当。除PIONA族组成数据外，近红外还可分析石脑油密度、馏程、碳数分布、芳烃潜收率等性质，准确性满足工艺需求。理论上近红外光谱也可以测定更详细的基于碳数分布的PIONA组成，如C8直链烷烃、C9芳烃等等，但石脑油组成复杂，各碳数下不同类型化合物含量分布很不均匀，某些组分含量较低，需要采用一些专用的方法才能得到满意的预测结果。 /p p style=" text-align: center " 　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　研究报道利用近红外光谱和PLS建模预测石脑油详细烃族组成(部分)信息的精度，RMSEP和r2为模型验证集平均偏差及决定系数，Repro和r2max为实验室标准方法(色谱)重复性及决定系数 /span /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 390px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1080fb76-a551-426d-8dd9-27f631113239.jpg" title=" 05.jpg" alt=" 05.jpg" width=" 600" height=" 390" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　英国石油公司(BP)最早将近红外光谱用于乙烯裂解装置原料石脑油的PIONA组成在线分析，燕山石化乙烯裂解装置于2007年首次采用了国产在线近红外光谱技术，如今国内多家炼厂乙烯或重整装置上都拥有近红外在线监测系统，用来实时监测石脑油原料或对应产品的物性参数。除了将近红外光谱技术用于蒸汽裂解和催化重整装置进料的在线外，为合理利用石脑油资源，一些石化公司如韩国SK还建有石脑油优化自动调合装置，该装置将在线近红外光谱技术用于调合组分和产品的PIONA组成、密度和馏程的分析，为优化石脑油调合实时提供数据，产生了可观的经济效益。 /p p strong 　　4.3 汽油、喷气燃料、柴油 /strong /p p 　　汽油、喷气燃料(航空煤油)、柴油是使用最广泛的三种石油燃料产品，三者主要依靠馏程(碳数)区分，从轻到重依次为汽煤柴油，有部分重叠。 /p p strong 　　4.3.1 汽油 /strong /p p 　　汽油是最常见的用量最大的轻质石油产品，主要成分为C4至C12的复杂烃类混合物。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、焦化等炼油过程都产生汽油组分，但从这些装置直接生产的汽油组分，不单独作为发动机燃料，而是将其按一定比例调配，辅以添加剂，如以前的甲基叔丁基醚(MTBE)、如今普遍添加的乙醇组分等，调合成满足一定质量规格要求的商品汽油。 /p p 　　辛烷值是汽油最重要的质量指标，用于表征汽油的抗爆性，其分为研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)，车用汽油牌号是按研究法辛烷值等级划分的，主要有92、95、98号，标号越高，抗爆性越好。传统辛烷值测定方法速度慢、成本高、所需试样量大(约400mL)，而且不适合在线分析。辛烷值与化合物结构密切相关，早在1989年美国就有人利用近红外光谱结合偏最小二乘方法建立了汽油辛烷值快速测定方法，从而掀起了近红外光谱在油品分析方面的研究和应用热潮，至今近红外光谱测定汽油辛烷值仍旧是石化领域研究最广泛和深入的测试项目之一，目前成品汽油辛烷值近红外光谱分析方法SEP在0.35辛烷值单位左右。 /p p 　　除辛烷值外，近红外光谱还可分析汽油密度、馏程、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、氧含量、雷氏蒸气压等性质，其分析准确性满足各项汽油生产工艺以及调合工艺的需求。如今新建炼厂基本都使用管道自动调合工艺来进行汽油调合，原来使用罐调合方式的炼厂也慢慢在升级改造为管道调合方式，该方式对调合物料和产品的实时性质监测有较高的需求，在线近红外分析仪可实时、准确地为调合优化控制系统提供各种汽油组分和产品的多种关键物性。调合优化控制系统利用各种汽油组分之间的调合效应，实时优化计算出调合组分之间的相对比例，保证调合后的汽油产品满足质量规格要求，并使调合成本和质量过剩降低到最小。以在线近红外为主要特征的汽油优化调合系统最早于上世纪90年代在国际上出现，同时期我国兰炼、大连石化等炼厂对该技术进行了引进。至2005年，完全由我国自主知识产权建成的含在线近红外分析系统的汽油优化调合系统在中石化广州分公司正式投产运行，当年就带来了上千万人民币的效益。目前新建炼厂如中科炼化、盛虹石化等均含有汽油管道调合建设项目，荆门石化、天津石化、山东汇丰石化等企业也正在进行或已完成对原有汽油调合系统的升级改造，以上项目全部采用了在线近红外分析系统。该系统运行方式一般是将调合前的各路组分汽油和调合后的成品汽油引入快速回路，经预处理后进入流通池进行光谱分析，最后返回原管线或进入回收罐，也有直接将探头插入管线无预处理直接测量的方式，目前主流还是引出式检测。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/87440863-26c1-4a20-aa5a-b92b08875055.jpg" title=" 06.jpg" alt=" 06.jpg" width=" 500" height=" 295" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 汽油调合在线近红外分析系统示意图 /strong /p p 　　在汽油调合过程中，近红外光谱不仅可用来实时分析组分油和成品油性质，还可用于调合配方的快速设计。研究表明，利用各组分油近红外光谱按一定比例计算出的成品油近红外光谱，和用光谱仪采集的由同种组分油按相同比例调合出的实际成品油的近红外光谱，二者相似度很高，经同一模型预测出的辛烷值也很接近，证明利用组分油近红外光谱和辛烷值数据，通过计算机辅助设计调合比例，指导生产目标辛烷值成品汽油是可行的。该技术目前仍处于研究阶段，一旦用于实际，可帮助炼厂生产调度人员方便快捷的设计调合配方，最大化提高调合效益，该技术对原油、石脑油等物料的调合同样适用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b2b7b119-6dc7-4c9c-a9b2-583dbe41b7a4.jpg" title=" 07.jpg" alt=" 07.jpg" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 研究报道的基于近红外光谱的汽油辛烷值模拟器，可通过组分油近红外光谱计算出调合配方及成品油近红外光谱，计算得到的光谱和根据该配方调合的成品油实际近红外光谱一致性较好，两幅光谱预测出的辛烷值也相近 /span /p p strong 　　4.3.2 喷气燃料 /strong /p p 　　喷气发动机燃料，又称航空涡轮燃料，是一种轻质石油产品，为透明液体，由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调合而成。喷气燃料分宽馏分型(沸点范围约60～280℃)和煤油型(沸点范围约150～315℃)两大类，广泛用于各种喷气式飞机。我国喷气燃料分为5个牌号，其中3号喷气燃料是现行最常用的航空燃料。 /p p 　　冰点和芳烃含量是3号喷气燃料的重要质量控制指标，近红外光谱可对其快速测定，预测冰点SEP约为1.5℃，预测芳烃含量SEP约为1.5%，此外近红外光谱还可快速测定喷气燃料烯烃含量、密度、馏程、闪点、粘度等性质 。为实现战场环境下对军用燃料的快速质量鉴定，美国从90年代初就开始尝试用近红外光谱方法对包括喷气燃料在内的军用油品进行快速分析。几年后我国石科院、总后油料所等多家单位也陆续开展相关研究工作，针对我国的军用喷气燃料建立了近红外光谱快速分析方法。 /p p strong 　　4.3.3 柴油 /strong /p p 　　柴油分为轻柴油和重柴油，我们常说的车用柴油为轻柴油，按凝点分级，有5号、0号、—10号、—20号、—35号和—50号六个牌号，主要由直馏柴油、催化柴油及焦化柴油等调合组分经必要的加氢处理后按一定比例调配而成，主要包含10到24个碳原子的各族烃类化合物。 /p p 　　和辛烷值类似，十六烷值是表征柴油性能的重要指标，用来衡量燃料在压燃式发动机中的发火性能，其传统测定方法也存在和传统辛烷值测定方法同样的问题，而十六烷值也和化合物结构密切相关，上世纪90年代初国际上就出现了近红外光谱技术快速测定柴油十六烷值的应用，随后几年我国也开始了该技术的研究与应用。现行质量规范对柴油组成尤其是芳烃成分含量作了严格要求，近红外光谱也可用于柴油详细族组成的快速分析，可预测链烷烃、一环烷烃、二环烷烃、三环烷烃、总环烷烃、烷基苯、茚满、茚类、总单环芳烃、萘、萘类、苊烯类、总双环芳烃、总多环芳烃和总芳烃的含量。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 451px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/484d4eee-581a-4209-8d4a-31bd99422cf4.jpg" title=" 08.jpg" alt=" 08.jpg" width=" 600" height=" 451" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 石科院开发的柴油族组成近红外分析模型 /strong /p p 　　除了十六烷值和组成分析外，近红外光谱还可较为准确地分析柴油密度、折光指数、碳含量、氢含量、馏程、闪点、凝点和冷滤点等性质。随着烃类分子碳数及烃链长度的增加，近红外光谱对于结构变化的敏感度逐渐降低，因此分子量更大的柴油在某些和结构变化密切相关的性质分析准确性上要略逊于汽油，如馏程和十六烷值(相对于辛烷值)。柴油的闪点、凝点、冷滤点等物理性质与近红外光谱呈非线性响应，利用非线性校正方法如人工神经网络(ANN)得到的模型效果往往要优于常用的偏最小二乘(PLS)方法。柴油生产过程中一些性质如十六烷值、倾点、凝点等，会通过添加改进剂来改善，且添加量较低，往往在近红外光谱中无响应，因此，近红外光谱只能预测添加改进剂前的性质结果。在线近红外光谱同样可用于柴油调合中，由于柴油调合组分相对简单，且装置普及程度不如汽油调合，因此国内外柴油在线分析应用案例远少于汽油调合。 /p p strong 　　4.4 替代燃料 /strong /p p 　　为缓解我国石油资源匮乏和需求之间的矛盾，实现我国长期可持续的经济发展和环境保护，需要发展内燃机替代清洁燃料以部分取代石油基燃料即汽油和柴油。替代燃料主要分为三大类，其中醇、醚、酯类等含氧燃料(主要包括甲醇、乙醇、二甲醚以及由植物油制取的生物柴油、生物航煤)为第一大类，但因热值相对低等原因往往和石油基燃料混兑，形成乙醇汽油、混合柴油等燃料。大量试验研究和成功实践都证明，乙醇作为汽车的代用燃料是完全可行的。目前，乙醇作为燃料应用在汽油机上的技术已经相当成熟，我国也正在全国范围内大力推行乙醇汽油，乙醇添加比例一般为10%。生物混合柴油在世界范围内使用量正逐步增加，在美国、法国、巴西等国家应用较广泛，添加比例为5%-20%，国内目前应用不多。 /p p 　　近红外光谱可用于发酵生产燃料乙醇、酯化反应生产生物柴油的工艺过程。以生物柴油为例，生产生物柴油的原料种类很多，包括植物油(草本植物油、木本植物油、水生植物油)、动物油(猪油、牛油、羊油、鱼油等)和工业、餐饮废油(动植物油或脂肪酸)等。不同油脂原料生产的生物柴油在理化性质方面差异很大，决定生物柴油产品使用性能的指标有化学组成含量(脂肪酸甲酯、脂肪酸、甘油酯等)、运动粘度、酸值、碘值、闪点、冷滤点、十六烷值等等，近红外光谱可快速测定这些指标，有利于生物柴油生产过程的质量控制。 /p p 　　乙醇、生物柴油等替代燃料各方面性能均和石油基燃料有差异，其渗入含量对于混合燃料的理化性能如热值、发动机腐蚀性、辛烷值、十六烷值等有显著影响，必须保持适当比例。因此，对于混合油品中替代燃料含量的准确分析具有重要意义。色谱和光谱技术都可满足分析需求，利用近红外光谱测定乙醇汽油中乙醇及甲醇含量或混合柴油中生物柴油含量的研究及应用有很多，研究报道乙醇和甲醇含量预测SEP能到0.3%，生物柴油含量预测SEP能到0.15%左右。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 261px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2382843e-7cd2-4f1f-ba33-d40718be105e.jpg" title=" 09.png" alt=" 09.png" width=" 600" height=" 261" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 为适应现场快速检测，某研究利用改装的便携近红外光谱仪和多元线性回归-连续投影算法(MLR-SPA)测定混合柴油中生物柴油含量，a.通过反射挡板改为透反射模式，b.通过USB光源改为透射模式，c.按b图模式改装后采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.22%)，d.台式近红外光谱仪采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.13%) /span /p p strong 　　4.5 重油 /strong /p p 　　重油通常是指原油经蒸馏提取柴油段以上馏分后剩下的残余物，碳数更高，分子量更大，具有颜色深，粘度大等特点，具体包括润滑油基础油、渣油、沥青等。 /p p 　　如今国家对润滑油产品质量要求不断提升，导致高品质润滑油基础油的需求增加，高品质基础油的生产工艺复杂，生产过程中需要及时获取VGO、加氢尾油和加氢基础油的组成、倾点和黏度指数分析数据，以指导工艺参数的调整，保证生产合格率。石科院在利用近红外光谱快速分析基础油原料与产物方面做了大量工作，通过优化近红外光谱的谱图采集条件，选择合适的化学计量学方法并优化分析模型，开发了基于近红外光谱预测VGO、加氢尾油和基础油性质和组成的成套分析技术，准确性满足标准方法规定的再现性要求 特别针对粘度指数和倾点这类和本身化学组成存在严重非线性关系的性质，开发了全新的数据校正方法，显著提高了预测准确性，目前粘度指数和倾点的预测准确性分别为2个黏度指数单位和2℃，该技术已应用于茂名石化润滑油调合项目近红外在线分析系统中。 /p p style=" text-align: center " strong 润滑油基础油粘度指数预测结果(石科院近红外模型) /strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/93c055ba-3eb6-41e7-81f2-297b48821b13.jpg" title=" 10.png" alt=" 10.png" style=" max-width: 100% max-height: 100% " / /p p 　　四组分含量(饱和烃、芳烃、胶质、沥青质)是评价重油化学组成的重要指标，近红外光谱结合PLS可准确分析渣油四组分，采用高温进样附件，分析速度快，SEP在1.5%左右，相比传统色谱柱分离方法分析效率提高很多。此外还可分析渣油密度、馏程、粘度、残炭、碳含量、氢含量、硫含量、碱性氮含量、苯胺点等性质 分析沥青蜡含量、粘度、针入度、软化点、脆点等性质。 /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 研究报道利用多块偏最小二乘(MB-PLS)和连续偏最小二乘(S-PLS)两种数据融合算法，将渣油近红外和中红外光谱结合起来建立四组分含量模型，预测结果整体优于只用一种光谱建模。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 329px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0293be9e-55f2-4313-953b-bcd492aa249e.jpg" title=" 11.png" alt=" 11.png" width=" 600" height=" 329" border=" 0" vspace=" 0" / /p p strong 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 5. 近红外对化工品的分析 /span /strong /p p 　　以三烯三苯等基本化工原料，可生产约200种有机化工原料及合成材料(塑料、树脂、合成纤维、合成橡胶)，生产过程属于石油化工范畴，虽然这些化工品种类繁多，但相比于油品，其化学组成相对简单，且主体为含氢有机化合物，因此近红外光谱在该领域的应用也非常广泛。 /p p 　　近红外光谱测定多元醇类化合物羟值就是一个非常成熟的技术，其中测定聚醚多元醇的羟值已形成ASTM标准方法，我国也有对应国标，羟基在近红外光谱区有丰富的信息，通过多元校正方法可以针对每一类多元醇产品建立优秀的分析模型，商品化的近红外羟值分析仪已出现多年。近红外光谱还可用来测定聚丙烯熔融指数、等规指数、乙烯基含量这三个重要的工艺控制指标，多年前我国就研制出了用于聚丙烯粉料和粒料快速分析的实验室型聚丙烯专用近红外分析仪，以及用于聚丙烯粉料的在线近红外分析仪。近红外光谱也可用于聚氯乙烯(PVC)树脂生产过程中水含量的监控，商品化的近红外在线挥发分分析仪适用于PVC粉、糊树脂等所含挥发分中水含量的在线监测和过程控制。在醋酸工业中，近红外光谱可用来测定醋酸、碘甲烷、碘离子、水及醋酸甲酯浓度，国内外均有较多的在线检测应用，保证了醋酸生产工艺运行的平稳性和安全性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 370px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7ffa25b9-2176-459a-8da2-51da4513db86.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" width=" 500" height=" 370" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 多元醇在近红外光谱区的特征吸收谱图 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 336px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/35395583-bc07-4c9e-a82a-8cc727831a0b.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" width=" 500" height=" 336" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 近红外光谱与化学滴定法测定多元醇羟值的相关图 /strong /p p 　　近红外光谱还可以测定多种聚合物中的叔胺值、酸值、水分含量等参数 实时监控高聚物合成反应过程中单体浓度、聚合物浓度、分子量和转化率，高聚物挤出前后样品化学组成等性质 结合可见光成像技术可对聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、PVC和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等废旧塑料进行现场快速或实时在线识别。此外近红外光谱还被用于丙烯氰用微生物法水合生成丙烯酰胺、甘油通过微生物法生成1,3-丙二醇、甲醇与碳四馏分合成甲基叔丁基醚(MTBE)等工艺过程。 br/ /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　6. 结语 /strong /span /p p 　　石油化工领域的分析对象和项目繁多，传统分析方法大多耗时长、不环保、不利于在线分析，近年来国内大力发展智能制造，石化企业也逐步向“智能工厂”转型，力推先进控制和实时优化控制技术，特别需要在线分析技术及时可靠的提供原料和成品质量信息，基于此，近红外光谱因其自身特点和技术优势在石化行业大有用武之地，目前在国内外炼油化工企业应用广泛，为企业带来了可观的经济和社会效益。 /p p 　　但是，相对于欧美等发达国家，近红外光谱在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，其原因大致有两方面： /p p 　　首先是我国炼油行业原料和工艺变动较为频繁，导致各线产品化学组成变化频繁，进而导致近红外模型需要频繁维护，企业人员很少具备近红外维护技能，只能依靠售后服务，然而销售商往往不具备较强的模型维护能力，导致近红外分析系统停用。目前国内炼厂大都遇到此类问题，已经影响到行业整体对近红外光谱的认识，且这种情况不仅近红外技术存在，基于模型技术的低场核磁等技术同样存在。 /p p 　　其次是近红外光谱分析方法目前在石化特别是炼油行业还没有相关标准(可能和炼油产品组成变化复杂导致近红外方法稳健性不够有关)，导致炼厂质检和化验部门无规可循，不敢使用近红外光谱出具的数据，这也在某种程度上阻碍了近红外光谱在行业的推广。值得关注的是，近红外光谱在纺织品、烟草、粮食、饲料等领域已制定了国家、行业和地方标准，有关汽、柴油近红外光谱快速检测方法的地方标准也已陆续发布。 /p p 　　要解决以上问题，除相关部门要加快标准制定以外，更重要的是加强石化行业对近红外的理解和认识，促使炼厂培养专业化人员，或者规范化维保程序，将近红外系统维保委托给专业公司，保证近红外分析系统投用率，现有系统用好了，产生效益了，普及率自然会增加。总之，近红外光谱在国内石化行业有广阔的市场前景，但要出现井喷式的增长并发挥其应有的效果，需依靠经济发展水平和精细化管理水平的不断提高，还有较长的路要走。 /p p strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　参考文献： /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　1. 徐春明, 杨朝合. 《石油炼制工程》 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　2. 褚小立. 《化学计量学方法与分子光谱分析技术》 /span /p p style=" text-align: right " 　　 strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " （陈瀑） /span /strong /p

主办单位：中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会 　　培训对象：(1)近红外光谱仪器用户 　　(2)对该技术感兴趣用户 　　(3)仪器开发商或代理商 　　(4)在校研究生 　　培训内容： 　　一、基础理论知识 　　(1)近红外光谱技术进展 　　(2)光谱理论基本知识(光谱产生的原理、近红外光谱的特点) 　　(3)化学计量学基本方法(光谱预处理、多元校正和模式识别) 　　(4)近红外光谱仪器及其维护 　　(5)近红外光谱的实验方法(样品处理、测量附件的选用、光谱采集条件的优化选择) 　　(6)近红外标准方法解析(AACC、ISO、ASTM等) 　　二、应用 　　(1)在农业领域中的应用(含饲料等) 　　(2)在食品领域中的应用(含酒类、果品、调味品、营养品和保健品等) 　　(3)在医药领域中的应用 　　(4)在烟草领域中的应用 　　(5)在石化领域中的应用(含化工、生物质能源等) 　　(6)其它领域 　　三、建模技巧提高与讨论 　　(1)校正集和验证集样本的选择 　　(2)校正参数的选择(主因子数等) 　　(3)模型评价参数与意义 　　(4)用户问题提出与讨论 　　主讲老师： 　　(1)陆婉珍院士、严衍禄教授，部分专题讲座、参与学员讨论。 　　(2)袁洪福教授(光谱理论与仪器原理、石化和化工生产过程检测) 　　(3)梁逸曾教授、褚小立博士(化学计量学基础理论与建模技巧) 　　(4)胡昌勤教授或冯艳春博士(医药、西药检测) 　　(5)李军会博士(农业、烟草检测) 　　(6)杨辉华教授(药品质量监测) 　　培训地点：北京总后青塔招待所(北京海淀区沙窝桥) 　　培训时间：2010年8月27~29日 　　培训证书：由中国仪器仪表学会分析仪器分会颁发 　　培 训 费: 人民币1900元/人(含资料、教材、证书等费用)，学生凭证件1500元/人 8月1日前报名每人优惠100元。食宿统一安排，费用自理。 　　联系人： 　　 刘慧颖 13910775473 邮箱：liuhy0008@yahoo.com.cn 　　 褚小立 010-82368342，13501215398 邮箱：cxlyuli@sina.com 附件：2010年近红外光谱技术培训班--主讲老师介绍

p 　　第17届 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target=" _self" title=" " strong 近红外光谱 /strong /a 国际会议于2015年10月18-23日在巴西伊瓜苏(Iguassu)召开。来自37个国家的361位代表参加了此次会议，中国有5位代表参加了会议。参会论文265篇，其中大会邀请报告(plenary lecture)8篇，口头报告(oral presentation)60篇，墙报(poster)197篇。口头报告分为13个会议单元(session)，主题分别是“农业第17届近红外光谱国际会议于2015年10月18-23日在巴西与食品”(5个单元)、高光谱与成像(2个单元)、手持与小型仪器(2个单元)、化学计量学(1个单元)、野生/生态/环境(1个单元)、药品/石化/其他(1个单元)、基础研究与生化分析(1个单元)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/ab9a1ede-b84f-4530-aee2-d6a21961e597.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国参会代表 /p p 　　本次会议的大量论文属于“农业与食品”主题，会议安排了两场大会邀请报告，题目分别是“The symphony of vibrations in NIR spectroscopy combined with chemometrics: a powerful cocktail(近红外振动与化学计量学的和谐统一：强大的鸡尾酒)”和“NIR and agriculture: we are just starting to understand the perspectives(近红外与农业：我们刚开始看到希望)”。前者强调了化学计量学在近红外光谱中的关键作用，后者介绍了近红外的优势和应用并重点强调了在线分析技术的应用。在本研究方向有17场口头报告，分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、饮料以及相关产品分析中的应用。在这些研究工作中，“实用性”是最突出的特点，但是很多研究工作不仅仅是使用商用仪器开展研究工作，而是针对自己的研究对象开展了深入的研究工作，例如在线/在位测量装置的设计与应用。但是，论文的水平参差不齐，某些论文中的模型质量仍需要改善，化学计量学技术的推广与应用仍需要加强。 /p p 　　高光谱与成像技术是本次会议的第二大主题，会议安排的大会邀请报告是“Multivariate resolution for NIR image and process analysis(近红外成像与过程分析中的多元分辨方法)”。报告者通过制药过程中的混合过程分析和凝胶形成过程分析介绍了多元分辨技术在多重(multiset)数据和多图像数据分析中的应用。此次会议中有几十篇与高光谱与成像技术相关的论文，分别介绍了高光谱技术在面粉、肉类、土壤、中草药等分析中应用。利用高光谱技术可以得到待测组分的分布图像，使分析结果更加精确、更加清晰、更加直观。但是，高光谱与成像分析中，数据处理技术更加重要。高光谱所采集的数据是一个三维矩阵，发展高维数据处理方法非常关键，如采用传统的数据分析方法，必须采用合适的方法将数据变成二维形式。当然，高光谱的分析仪器目前还较为昂贵，高光谱技术的某些应用显得有点“大材小用”。但是，创新和发现是基础研究的最高追求，高光谱技术是获取综合信息的高效手段，高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。 /p p 　　手持与小型仪器是本次会议的重要主题，会议安排了一场大会邀请报告和两个单元的口头报告。大会报告的题目是“Vibrational Spectroscopy with Handheld Instruments: State-of-the Art Instrumentation, Applications and Future Aspects(手持振动光谱：仪器与应用的最新水平与未来)”。报告者回顾了小型近红外光谱的发展，从四十年前的“附件”发展到独立的仪器，光纤技术、检测器的发展和化学计量学的应用发挥了积极作用，并预计今后手持和小型仪器将在现场(on-site和in-the-field)分析中发挥积极作用。会议还有近20篇论文介绍了小型仪器和手持仪器的软硬件设计以及在混合气体分析、水果品质鉴别、肉质分析、牛奶分析等方面的应用。 /p p 　　化学计量学是历届近红外光谱会议的重要主题，但一直是“非常困难”的主题。本次会议安排了两场大会邀请报告，题目分别是“Multichannel NIR spectroscopy: A role model for future Quantitative Big Data(多通道近红外光谱：定量大数据的榜样)”和“The critical role of representative sampling before analysis, NIR or otherwise(近红外及其他分析中代表性取样的关键作用)”。前者强调了近红外光谱分析中化学计量学的作用，并提出了今后的问题与机遇，重点讲述了不同起因(causes)近红外光谱的分离问题、数据压缩、近红外录像(NIR video)分析、复杂过程动态建模等问题。后者从采样理论出发讨论了过程分析和多元统计过程控制中的光谱采集问题。会议还有30余篇化学计量学方面的论文，研究内容涉及了大数据平台构建、模型转移、实验设计、变量选择方法以及各种定量模型的建模方法。这些方法无疑对拓展近红外光谱的应用范围和改善近红外光谱的模型具有非常重要的作用，但仍难以被广泛接受和使用。化学计量学的培训和普及仍是近红外光谱研究和应用领域中的重要任务之一。 /p p 　　野生(wild live)、生态与环境分析主题的论文相对较少，但具有特色。会议安排了一场题为“NIRS in wildlife and ecology: Diversity, scale and complexity(野生与生态中的近红外光谱：多样性、多尺度与复杂性)”的大会邀请报告，介绍了近红外光谱技术在食草动物食物质量分析、鲨鱼年龄测定、野生肉食动物的繁殖状态检测中的应用，并将这种分析技术称为“间接”分析方法。在此主题的口头报告中，有论文对濒临灭绝的密西西比青蛙(Mississippi Gopher Frog)性别进行了鉴定，也有论文对同形种动物的分类进行了研究。相对于生态和环境分析，近红外光谱在药品和石油行业的应用已经非常广泛，但在本次会议上的论文很少。 /p p 　　本次会议继续保持了“团结、紧张、严肃、活泼”的特点，与会代表团结一致，会议日程安排紧张，学术交流严肃认真，会后交流非常活跃。由于组委会的精心安排以及仪器公司的参与，使会议的开幕式、宴会、各种主题晚宴等形式多样，内容丰富，充分体现了主办国的特色。中国要申办后续的会议恐怕要在组织形式上多下工夫。但是，与其他国际会议相比，本次会议的学术性稍显不足。从会议论文的研究内容来看，实用性很强，但具有学术创新的内容较少，很少研究工作发表于国际知名杂志。近红外光谱要得到更好的发展，应在学术方面具有更高更广泛的影响，吸引更多有学术影响力的人物，发表更多有学术影响的论文。另外，中国代表人数也需要增加，此次会议的参会人数较少。希望近红外光谱分会制定政策，鼓励国内代表参加会议。 /p p style=" text-align: right " 作者：南开大学化学学院 邵学广教授 /p p br/ /p

中国仪器仪表学会近红外光谱分会文件近学分字[2021] 第002号2021年红外/近红外光谱分析技术培训通知(总第七期)(第二轮)　　近年来，红外/近红外光谱分析技术的研究和应用在我国得到了迅速的发展，特别是随着技术的发展和应用领域的拓展，红外/近红外光谱分析技术在各领域得到了越来越广泛的应用。应众多红外/近红外光谱从业者的要求，中国仪器仪表学会近红外光谱分会拟定举办第七期红外/近红外光谱分析技术培训班，本次培训班培训内容由理论授课、实操培训和考核评定三个部分组成，对于培训考核通过的学员，颁发红外资质认定证书。　　理论授课部分，计划邀请国内知名专家学者系统讲解中红外、近红外光谱分析技术的基本原理和方法，中红外、近红外光谱仪的基本组成和光谱仪的维护、应用操作、常用的采样技术，以及中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用等内容。　　培训对象：红外/近红外光谱分析检测岗位相关技术人员　　主办单位：中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　承办单位：仪器信息网(北京信立方科技发展股份有限公司)　　一、培训内容时间课程内容授课老师课时情况授课方式6月24日上午光谱类现代过程分析技术的基础、创新与展望袁洪福2-3课时线上6月24日下午中红外、近红外光谱仪器的实验技术与应用实践周学秋2-3课时线上6月25日上午中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用及建模算法与规范闵顺耕2-3课时线上6月25日下午中红外、近红外光谱仪器原理、构造特点、工程化实施与维护王 东2-3课时线上6月25日下午答疑与研讨主持人：褚小立、王家俊1-2课时线上实操线下　　二、培训时间　　线上培训：2021年6月24-25日　　线下实操：2021年7月(为期1天，具体时间待定)　　三、培训地点　　培训采取网络在线授课(仪器信息网网络讲堂)和线下实操相结合的形式进行，线下实操培训地点：北京化工大学。　　四、培训人数　　50人以内　　五、培训费用　　培训费用为5800元/人(含开据增值税专用发票发生的税费)，由参训学员支付，不含实操实验的食宿和差旅费。　　本次培训收款单位为北京信立方科技发展股份有限公司(近红外光谱分会挂靠单位)，并开具培训费用增值税专用发票。参训学员在培训期间的食宿费用自理。　　收款信息为(请备注 红外/近红外培训 以及个人姓名、单位)：　　开户名称：北京信立方科技发展股份有限公司　　开户银行：招商银行北京金融街支行　　银行账号：110904042310106　　备注：在汇款备注上务必注明汇款单位、参会人的姓名，并注明“红外培训”。　　六、报名方式　　需要参加培训的人员请填写参会回执(见附件2)，并将缴费凭证一并发送到： yej@instrument.com.cn　　联系人：叶女士：18211196128 yej@instrument.com.cn　　中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　北京信立方科技发展股份有限公司　　2021年6月7日　　附件1：2021年红外近红外光谱分析技术培训第二轮通知(总第七期).pdf　　附件2：红外-近红外光谱分析技术培训回执-20210607.docx2021年红外/近红外光谱分析技术培训通知(总第七期)单位名称详细地址联系人电 话Email是否已经缴费姓 名性别职 务手机/固定电话/Email　　此回执，以及缴费凭证发至 yej@instrument.com.cn。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 2019年12月12-13日，由 strong 仪器信息网 /strong 与 strong 中国仪器仪表学会近红外光谱分会 /strong 联合主办的“ strong 2019近红外光谱主题网络研讨会(iSymposium on NIR Spectroscopy , 简称iSNIRS 2019) /strong ”成功召开，16位来自近红外领域的专家分享了近红外的新技术、新应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 20世纪80年代以来，随着新方法(化学计量学)、新材料(光纤等)、新器件(检测器等)和新技术(计算机)的发展和出现，近红外光谱技术从光谱分析队列中吊车尾的位置迎头赶上，崭露头角。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 如今，经过几十年的发展，结合现代化学计量学方法的近红外光谱技术，已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一，在农产品、食品、医药、石化、烟草等领域均得到了广泛应用。从报告期间网友的反馈情况可以看出，近红外已逐渐成为各领域研究的重点， strong 16个报告的时间里，网友提问近160次，反响十分热烈 /strong 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本次研讨会分设了4个专场，分别为：近红外光谱新技术/新方法、近红外光谱在饲料/烟草领域的应用、近红外光谱在食品/水果领域的应用、近红外光谱在制药/茶叶/纺织品等领域的应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/f9f7bb2b-86be-4c71-a564-12b13d2af8df.jpg" title=" 专家1小.JPG" width=" 600" height=" 268" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 专家1小.JPG" style=" width: 600px height: 268px " / img style=" width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/01ed2531-5b12-4fb5-85d0-a5b2f412fd85.jpg" title=" 专家2.JPG" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 专家2.JPG" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 暨南大学—潘涛 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近红外（NIR）光谱是一种快速简便的分析技术，它适用于几乎所有类型物料的测量，具有分析通用性。由于对象和测量方式的多样化，近红外建模通常需要进行个性化的优化选择。报告中，暨南大学潘涛教授以血清尿素氮为对象，Norris导数滤波（NDF）为光谱预处理方式，等间隔组合偏最小二乘（EC-PLS）为波长选择模式，介绍了近红外光谱分析的个性化参数选择方法。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109314.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《近红外光谱分析—通用性与个性化方法浅说》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 瑞士万通中国有限公司—王睿 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近红外光谱分析以其快速、无损、高效的特点在化工行业的应用越来越广泛。特别是在质量控制方面发挥了重要的作用。通过与客户的合作，瑞士万通在近红外领域不断开发出新的应用，以满足各用户的特殊需求，报告中，瑞士万通光谱产品线产品经理王睿以近红外在电子烟产品，半固化片产品、PVA产品中的应用为主要内容介绍了该技术在生产过程中带来的效益。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109315.html" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 《近红外分析技术在化工行业的新应用》视频精彩回放 /span /strong /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 中国农业大学—李军会 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国农业大学李军会副教授的报告分为4个部分：1、近红外光谱预处理方法选择与注意问题 2、农产品近红外光谱定量建模与注意问题 3、农产品近红外光谱定性建模与注意问题 4、农产品近红外光谱相似性分析与注意问题。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109316.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《农产品近红外定量定性建模与注意问题》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 华东理工大学—倪力军 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 报告中，华东理工大学倪力军教授以烟草和中药中主要成分近红外光谱稳健模型的建立、评价及转移为背景，分享了相关实践与思考：1、基于光谱信号的方差分析筛选稳定、一致光谱信号建立NIR稳健模型以实现模型转移；2、以稳定一致光谱信号为基础进一步优化波长组合建立NIR稳健模型以实现模型共享；3、避免模型过拟合；4、RMSEC和R2评价定量模型时应注意的问题。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109317.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《NIR稳健模型的建立、评价与转移的实践与思考》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 中国农业大学动物科技学院—李军涛 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 饲料原料营养品质变异直接影响饲料配方的精准配制，准确、快速获取各养分参数是饲料资源高效利用的基础。中国农业大学动物科技学院李军涛博士的报告从饲料原料营养品质检测重要性、近红外技术原理与特点、定标模型构建与应用示范、定标模型网络化管理及近红外在线品控系统应用探讨等多个方面进行展开，介绍了近红外快速预测体系在饲料行业的应用。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109318.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《饲料原料营养品质近红外快速预测体系建立与应用》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 四川威尔检测技术股份有限公司—宋涛 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近红外数据不仅包括常规意义上的成分含量数据，还包括光谱信息数据，以及差异化比较数据等几种。在实际应用中，我们往往只注重成分含量数据，而忽略了其他的数据，但恰恰是这部分我们忽略的数据，对我们如何评价近红外数据的准确性，经常起到至关重要的作用。四川威尔检测技术股份有限公司高级工程师宋涛在报告中详细介绍了近红外检测过程中的数据准确性问题。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109319.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《近红外数据的准确性分析与评价》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 贵州中烟工业有限责任公司—彭黔荣 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 报告中，贵州中烟工业有限责任公司技术中心常务副主任彭黔荣博士从技术层面介绍了近红外技术在烟草行业的离线应用、在线应用、网络化应用、数据应用等方面的内容，也介绍了近红外技术在管理方面的要求以及存在的痛点和难点，结合近20年在近红外领域的工作实际，介绍了相应的应对措施和取得的效果。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109320.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《近红外技术在烟草行业应用的痛点和难点》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 上海烟草集团有限责任公司—葛炯 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上海烟草集团有限责任公司葛炯工程师的报告主要分为以下几个部分：1、规范检测的标准 2、选择合理的建模集与验证集 3、近红外常量和微量成分建模 4、对于模型传递的认识 5、近红外应用管理的网络信息化。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109321.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《如何在烟草领域应用近红外》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 中国农业大学—韩东海 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 任何技术的应用均与社会发展、科技进步、时代需求密切相关，近红外技术也不例外。果蔬近红外检测的研究始于1989年之前的美国农业部研究中心的Dr. Karl Norris和Dr.Brith, G.S.,等人，而实际应用则始于1989年之后的日本。日本虽然没有知名的近红外通用仪器，却有着门类齐全的近红外专用仪器装备，特别是在果蔬近红外应用方面有着丰富的积累和经验，历经30余年的发展已经形成了比较完整的体系，及时梳理其发展脉络有助于我国发挥后发优势。鉴于近年来果蔬近红外检测技术没有发生质的变化，为此，中国农业大学韩东海教授以社会需求引领技术进步为主线，总结整理归纳了日本果蔬近红外应用技术的来龙去脉。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109326.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《与时俱进的果蔬近红外应用技术》精彩视频回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 河南科技大学食品与生物工程学院—刘建学 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 浓香型白酒生产过程中，入窖酒醅的生产指标主要有淀粉含量、PH值、水分和还原糖等。河南科技大学刘建学教授利用近红外光谱分析技术进行分析测量，建立了相对应的预测模型，实现了指标的快速检测。通过入窖、发酵中期、发酵终了3个阶段各指标的变化规律，最终实现了白酒发酵生产过程中的在线质量控制，完成了白酒生产的标准化和智能化。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109322.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《浓香型白酒入窖酒醅生产指标的分析与测量》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 中国食品发酵工业研究院有限公司—王健 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 报告中，中国食品发酵工业研究院有限公司王健高工主要介绍了近红外光谱和离子迁移谱技术在酒类行业（白酒、黄酒、葡萄酒、啤酒）中的应用。首先介绍了近红外光谱和离子迁移谱技术的基本原理、分析过程以及技术优势，然后就这两项技术以及设备在酒类行业中的实际应用，包括从原辅料的品质检测、到酒类生产过程的品质在线监测，以及成品酒的质量控制等方面做了详细说明。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109323.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《新型快速检测设备与技术在酒类行业中的应用》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 南昌海关学会—桂家祥 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 南昌海关学会桂家祥研究员在报告中，站在纺织品领域行业高度，紧紧围绕“样品为王、仪器为基、标准引领、质控关键”展开，阐述了每一个关键环节的破题之策。 strong 报告题目：《纺织品原料组分近红外快检技术推广的四个关键环节》 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 赛默飞世尔科技（中国）有限公司—周学秋 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 报告中，赛默飞世尔科技（中国）有限公司近红外产品经理周学秋首先对近红外技术的整体情况进行了介绍，随后对其在制药、茶叶、纺织品等领域的应用进行了详细介绍。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109324.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《赛默飞近红外制药，茶叶，纤维解决方案》视频精彩回 /strong /span span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 天津中医药大学—李文龙 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近红外光谱技术在中药材整体性质量控制、多种中药制药工艺的在线监控以及中成药制剂的快速检测等方面得到日益广泛的应用。天津中医药大学李文龙副研究员在报告中主要介绍了他所在实验室在这一领域的研究进展，并对近红外分析技术的标准化、相关监管法规、以及过程分析技术人才培养等方面进行了相关思考，目的在于推动近红外光谱技术在中药行业更为广泛的应用。 a href=" https://www.instrument.com.cn//webinar/video_109325.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《近红外光谱技术在中药全程质量控制体系中的应用研究及相关思考》视频精彩回放 /strong /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 安徽农业大学—任广鑫 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 传统茶叶质量检测技术采用化学成分检测和感官审评方法，该类方法无法实现茶叶生产与流通过程中在制品质量的实时监控与快速检测。安徽农业大学任广鑫副教授从近红外技术原理出发，对该技术在茶叶品质成分分析、非法添加物检测、等级判别、产地识别和真伪鉴别等领域进行了介绍，并对该技术在应用推广中存在的问题、标准化建设和国产仪器开发等进行了展望。 strong 报告题目：《近红外光谱技术在茶叶品控领域的应用与展望》 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 山东大学—李连 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2005年，Tsenkova教授首次提出了“Aquaphotomics” 即水光谱组学，它可以提供隐藏在NIR光谱中的一些信息。水的光谱很容易受到溶液中其它分子的影响，即使加入的物质的量很少，它仍然会扰乱溶液中的共价键和氢键，水的结构仍会被改变。因此，可以利用水的光谱的性质，将水作为探针，应用于监测低浓度的蛋白质、糖、水质量检测以及菌种筛选等各个方面。报告中，山东大学李连副研究员主要从水光谱组学的基本概念、水光谱组学的应用简介，以及应用前景等方面进行了介绍，为网友的科研提供新的科研思路和方法。 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 《基于水光谱组学的近红外光谱应用进展研究》PPT下载 /strong /span img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201912/attachment/bd7dc556-87d8-42bc-b6e1-f9bd408e83af.pdf" title=" 《基于水光谱组学的近红外光谱应用进展研究》PPT下载.pdf" style=" font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) " 《基于水光谱组学的近红外光谱应用进展研究》PPT下载.pdf /a /p

一曲悠扬动听的中国民歌《茉莉花》拉开了北京第20届国际近红外光谱大会（ICNIRS2021）的序幕。2021年10月18-21日，来自29个国家的约316位代表以网络会议的形式参加了此次大会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授、国际近红外光谱学会主席Tom Fearn教授和中国仪器仪表学会秘书长张彤先生分别致辞，然后会议以口头报告和线上墙报的形式进行了交流。其中大会邀请报告（plenary lecture）5场，获奖报告2场，口头报告（oral presentation）66场，墙报（poster）111篇。口头报告分为7个会议单元（session），主题分别是光谱理论与化学计量学，仪器，水光谱组学，农业、食品和林业，药物与化学，生物医学、环境和fNIR，PAT与成像等。本届Karl Norris奖获得者，日本关西学院大学Yukihiro Ozaki教授，带来了题为“NIR spectroscopy - what a wonderful world!”的报告。Ozaki教授指出“近红外光谱是一份意外的惊喜（serendipity）”。回顾历史、展望未来，从Herschel最早意外发现不可见的红外辐射，然后到近红外光谱技术引入分析化学，再到化学计量学在近红外光谱中的应用，历史前进的每一步都充满意外的惊喜。Tomas Hirschfeld奖获得者，来自比利时的Vincent Baeten博士，带来了题为“The treachery of NIRS applications: authentic or not?”的报告，介绍了近红外光谱技术在掺假饲料检测中的应用，强调了近红外光谱技术在工业生产中的重要作用。在仪器相关领域，大会安排了一场题为“The ever-shrinking spectrometer: new technologies and applications”的报告，报告者介绍了小型光谱仪的发展，着重阐述了手提式仪器的类型和功能，并展望微小型光谱仪今后在医疗健康和生活中发挥重要作用，可广泛应用于头发检测、皮肤检测、运动监控手表、智能牙刷和智能马桶等。另一场报告题为“Current status and future trends in sensor miniaturization”，报告者比较了台式和微型近红外光谱仪的区别。对于微型光谱仪的改进与提升，光纤技术、检测器的发展和化学计量学（2D-COS、ANN等）的应用等进行阐述。未来微小型仪器将走向智能化设计的道路，更广泛应用于复杂样品分析。在本研究方向还有十多场口头报告，分别介绍了小型仪器和手持仪器的软硬件设计以及在混合气体分析、水果品质鉴别、肉质分析、牛奶分析等方面的应用。仪器的小型化、微型化一直是一个重要的发展方向，但目前微型仪器的稳定性、可靠性、大规模应用上都有很多挑战性难题。此外，很多研究工作仅仅是直接使用商用仪器开展工作，自主开发设计仪器的研究工作很少，基于新原理的微小型仪器也还没有出现。化学计量学一直是历届近红外光谱会议的讨论热点。会议安排了一场题为“Modeling in near-infrared spectroscopy: chemometric studies”的报告。报告介绍了化学计量学在近红光谱分析中的重要地位，并介绍了光谱信号预处理（CWT）、变量选择（MC-UVE、RT等）和建模方法，同时对稳健模型的建立提出了建议。报告着重讲述了利用温控近红外光谱技术结合化学计量学方法，可通过提取随温度变化的水光谱信息，从而理解水结构的复杂性以及将水作为探针可以探测溶液或生物体系中分子的定量信息和结构变化。还有多场化学计量学方面的报告，研究内容涉及了变量选择、模型转移和各种定性定量模型的建模方法，对扩展近红外光谱的应用范围和改善模型具有重要作用，但方法的种类较多，对使用者经验要求较高，某些方法难以被广泛推广使用。发展具有实用性的普适性化学计量学方法以及已有方法的推广应用是今后需要努力的方向之一。水光谱组学作为近红外光谱的特色应用，连续两届安排了独立的会议单元，本次会议安排了5场口头报告。来自日本神户大学的Tsenkova教授进行了题为“Aquaphotomics as an innovative science and technological platform”的报告。全面地介绍了水光谱组学的前世今生和应用优势，并强调了利用水的光谱信息可进行疾病诊断以及在活体无损光谱检测过程中的重要应用；来自美国的报告者利用近红外水光谱组学对牛鼻分泌物进行检测，介绍了该技术在牛呼吸道合胞病毒（BRSV）感染诊断中的应用；来自日本神户大学的Muncan助理教授介绍了水光谱组学作为近红外光谱生物测量技术的基础，水光谱模式（spectral pattern）是所有生物分子协同作用的表现，因此利用水光谱组学可建立一种新的简单、快速、无损的生物测量方法；来自山东大学和南开大学的两位博士生分别进行了报告。他们介绍的内容包括：基于近红外水光谱组学的知识，研究了乙醇对蛋白质结构变化的影响，发现乙醇分子对蛋白质的变性过程有促进作用。利用温控近红外光谱技术结合高斯拟合方法获取溶液中的水结构信息。提出了九种不同氢键结构的水结构，利用分子动力学模拟对结果进行了验证，并且利用高斯拟合得到了九种水结构的光谱信息，为水结构的研究提供了更多信息。过程分析技术（PAT）和成像技术是本次会议的重要主题之一，会议邀请报告的主题是“Real-time and on-site quality control by miniature near-infrared spectroscopy: science meets every-day-life”。报告介绍了微型光谱仪在实时在线的质量监控中的重要作用，例如检测香料、橄榄油等食品是否掺假、在勘探现场进行实时土壤分析等。会议中还有多篇与高光谱成像技术相关的报告，分别介绍了高光谱技术在黄油饼干、牛奶、鱼卵、植物油等分析中应用。高光谱所采集的数据是一个三维矩阵，同时包含了二维空间图像数据和光谱数据，因此发展高维数据的处理方法非常关键。高光谱技术是获取综合信息的高效手段，但高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。作为近红外光谱技术的重要应用领域，农业、食品和林业方面安排了两场大会邀请报告，题目分别是“Advances in hyperspectral imaging technology for food quality and safety detection and control”和“NIR spectroscopy methods for nondestructive quality analysis of oilseeds and edible oils”。前者强调了高光谱成像技术在食品质量和安全检测中的重要作用，介绍了该技术在鱼产品、鸡肉、猪肉、水果、面粉等产品分析中的应用，例如柑橘类水果病害、草莓损伤检测、西红柿成熟度、鱼产品新鲜度等。后者主要介绍了近红外光谱在农业生产的重要作用，强调了近红外光谱技术在油籽和食用油的检测分析上的应用。在本研究方向有20多场口头报告，分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、饮料以及相关产品分析中的应用。在这些研究工作中，“实用性”是最突出的特点，研究工作者从需求入手，深入分析了所研究对象的特性，针对这些特性设计了更适用的仪器或测量方法。此外，还有一些有趣的研究内容令大家印象深刻。会议安排了一场题为“Near-infrared observation of Mg(OH)2 dehydration and MgO hydration”的口头报告，报告从自热小火锅中的发热包吸水发热的反应机理引入，通过研究Mg(OH)2脱水过程和MgO水合过程中水与MgO的相互作用，揭示了水的OH基团与MgO之间的氢键在反应中具有重要的作用。有关生物医学的口头报告有2场，分别利用近红外光谱技术快速检测红细胞中的疟原虫、胆囊疾病患者的胆汁检测。近红外光谱技术已经开始在医学领域发挥作用，逐步实现准确控制药物中的有效成分含量、精准医疗、个性化给药等。在21日的会议闭幕式上，宣布了ICNIR2025的举办权花落意大利。本次会议还评选了6位优秀墙报奖，值得我们学习。本次会议首次采用线上墙报的形式，参会人员采用录制视频的形式为大家展示墙报，直观的图像和图表展示主要内容，再配以简洁明了的讲解说明，让大家快速了解研究内容。此外，线上墙报不受展示时间的限制，大家可以在网上多次观看。本次国际近红外会议利用网络平台进行在线直播，由于考虑到时差问题，每天的报告时间只有3个小时，整个会议日程非常紧凑。虽然参会代表只能通过网络会议的形式与大家见面，但大家可以在问答区和聊天区进行发言和提问。通过你来我往的网上互动，线上会议成为了全世界各地参会者沟通交流的高效平台。高铁上、宾馆里、甚至是饭桌上，都可以聆听专家们的报告，进行学术交流，这是传统线下会议所达不到的效果。在中国民乐《喜洋洋》的欢快乐声中， ICNIRS2021（北京）会议宣告圆满落幕。第21届ICNIRS会议将在奥地利因斯布鲁克举办，让我们一起期待在美丽的阿尔卑斯山相聚！（南开大学化学学院 邵学广 段潮舒 孙岩）

刚结束不久的上海第18届家电及消费电子产品世界博览会(AWE 2019 ) 上，BSH德国博世展出了与芬兰Spectral Engines（以下简称SE）合作开发的近红外光谱黑科技产品X-Spect，此次跨界合作昭示着以往广泛应用于科学仪器行业的近红外光谱技术开始切实服务于民用领域。 自打博西家电（BSH 德国博世和西门子家电电器集团）在IFA2017展上带给全球观众一款概念性物质扫描仪——X-Spect起，该扫描仪的核心技术——近红外光谱技术也随之在家电市场上被更多人所认知。物质扫描仪这类黑科技产品经常出现在科幻作品中，它的神奇在于：只要你拿它对着食物扫一扫，就能知道食物营养成分含量如何，熟了没有；对着衣服扫一扫，就能知道用了什么布料，上面的脏东西是什么。两年前，由于技术限制，X-Spect尚处于概念产品，而BSH亦无销售计划。两年过去了，就在大家都以为它只是个概念的时候，近红外光谱技术却让这个概念在2019年落地了。 第18届家电及消费电子产品世界博览会(AWE 2019 ) 上，BSH展出了近红外光谱黑科技X—Spect，它由BSH与芬兰Spectral Engines（以下简称SE）两家公司合作开发，上海AWE 2019 BSH展位现场。X—Spect运用了近红外光谱原理，通过扫描材料表面不同的分子结构来分析不同物质的成分和含量。 X-Spect整体重量大概跟一部手机差不多，看X-Spect的反面，就可以看到核心部件——SE的近红外光谱扫描传感器，看外观尤其像手机内置摄像头。 借助SE近红外光谱扫描传感器，X-Spect可以轻松辨别包括红酒酒渍、咖啡渍，牛奶渍，口红残留，以及衣服表面残留的香水味等多种残留物。把 X-Spect 往衣服上扫一扫，只需短短几秒，就能判断出来污渍含有哪些成分，毕竟近红外光谱技术的核心就是透过现象看本质。 X-Spect的核心，是Spectral Engines开发的新型号NIRONE Sensor -X传感器。该产品设计基于NIRONE传感器，针对消费级应用和手持式材料分析设备的大批量生产要求，成本水平和可制造对性进行了优化。 除了NIR光谱传感器外，NIRONE Sensor X还集成RGB颜色传感器。NIRONE Sensor X给近红外应用的领域，提供了一个快捷、稳定、大批量和低价格的全新选择。 BSH和Spectral Engines的这次合作让我们看到了近红外光谱技术应用的更多可能。或许我们可以期待，未来近红外光谱黑科技能够把越来越多过去的概念变成未来的新产品，为人类生活提供更多便利，让人类真正踏入智慧生活领域。 作为SE公司的全面战略合作伙伴，海能全权负责SE公司NIRONE微型近红外光谱仪全线产品在中国区域的市场拓展、深度研发、模型开发以及技术支持。海能仪器期待对您近红外光谱的技术需求，提供全方位的支持和服务！