红外时间动态检测

论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段，但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点，近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期，中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射（AIE）荧光团（PTPE3 NP），用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率，不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像，而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像；由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外，可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前，这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布，想要查看完整英文版全文的读者，可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是，论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理，实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果，对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪，可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点：采用-80℃科学级红外相机，曝光可达5分钟；支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头；多路光纤匀化照明，支持多种波长激光器；自主知识产权软件，支持自动曝光，自动对焦；

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

基于红外热成像技术的交通传感器现如今，国内外的交管部门已经对基于红外热成像的交通传感器有所了解，也对利用传感器对路口的行人检测颇感兴趣。热成像传感器即利用道路上行人、非机动车产生的不同温度信号呈现出热图像，从而实现存在检测功能。热成像技术的优势在于不需用借助道路上的任何光源即可正常工作，并且不会因太阳直射而无法成像。因此无论明暗，热成像技术的传感器都可提供全天候24小时不间断的行人与非机动车检测。当行人或非机动车进入该区域后，与热像传感器连接的智能软件将会触发检测并将信号传输至交通信号控制机。此外，智能分析软件也使得红外热成像技术如虎添翼。热成像探测区将会自动识别检测目标，当行人或非机动车进入该区域后，与热像传感器连接的智能软件将会触发检测并将信号传输至交通信号控制机。行人检测传感器在十字路口的应用(带有信号系统的十字路口)通过对十字路口行人的存在检测，热成像传感器可对交通信号灯或警示灯进行管理。传感器将会通过触点闭合或TCP/IP把信息传输到交通信号控制机，使得交通信号灯和警示系统更加灵活，确保行人在交通环境中更加安全。同时，信号灯和警示灯的自适应可避免行人和司机不必要的等待。因此，无论十字路口是否安装信号灯，安装传感器对行人、机动车司机都将受益。当行人检测传感器检测到路口没有行人等待通过时，传感器会将视频信号自动发给信号控制机，安排机动车的通过，从而提升30%的车流通行率。包括中国在内的很多国家，行人可通过按下行人通行按钮，快速通过马路，但据调查，在道路畅通时段，高达70%的行人在按下申请行人按钮后，信号灯并没有变为绿灯时便通过马路，这意味着在信号灯变绿时，已无行人等待，从而造成机动车无谓的等待，并因此产生高达3倍的二氧化碳排放。通过行人检测传感器，当检测到路口没有行人时，传感器会将视频信号自动发给信号控制机，安排机动车的通过，从而提升30%的车流通行率。行人检测传感器可以根据实际需要延长绿灯通行时间，安排行人安全通过。众所周知，在信号灯为绿灯时，行人可以通行，机动车停驶；在黄灯时，机动车仍旧停驶，给出适当的时间让行人继续通过。但如遇特殊情况，如残障人士在过马路时，需要延长通行时间，行人检测传感器便可将行人存在检测的信号传输至交通信号系统，从而延长黄灯的时间，保证行人的安全。此外，如果传感器在检测到无行人过马路时，通过传感信号，黄灯也可缩短，提升道路运行的效率。学校、体育馆、商业中心、大型商场等设施周边的十字路口往往无法准确预估每天不断变化的人流量，预设的时间配比无法满足一天中不同时段的真实情况。试比较体育场附近一条道路在临近足球赛时与日常时的人流量，显然这是完全不同的交通情况。行人传感器可为想要过马路的行人提供优先权，而不与只有一位行人时更适合车流的固定信号方案发生冲突。在市政建筑相关机构在规划人行横道、非机动行驶车道时，借由内容详实且真实无误的数据尤为重要。载入行人传感器的数据，行人流量情况将清晰呈现在眼前。因为行人传感器不仅可以分辨行人、机动车、或非机动车，还可以储存交通实时数据，记录道路基本车流状况。传感器在无信号系统路口的应用在车祸发生时，司机驾驶的速度决定了车祸的严重程度，而在发生车祸那一刻，司机反映时间与刹车快慢也会对车祸联系紧密。反应时间由诸多因素影响：注意力不集中、恶劣天气、低能见度、醉酒驾驶等等。此外，也可能是私家车、卡车或停靠的巴士挡住了司机或行人的视线，等到司机发现行人时已为时已晚。研究表明，在由行人、非机动车激活的情况下才会开始闪烁的动态警示灯更为有效 ，从而增强司机的意识，使得其反应速度更快、放慢车速。在没有信号系统的路口路段，传统频闪警示灯是不二的选择，它可提醒司机在道路前方穿过的行人与非机动车，提醒司机及时减速。尽管如此，传统频闪信号灯的作用通常被忽视，这是因为司机往往并没因为频闪警示灯改变驾驶行为。研究表明，在由行人、非机动车激活的情况下才会开始闪烁的动态警示灯更为有效 ，增强司机的意识，使得其反应速度更快、放慢车速。行人传感器可激活闪光灯标或公路LED警示灯，因而能够防止交通事故，并且减少司机和行人间危险避让的次数：即一方或双方需要进行停止或转向动作，以避免碰撞。产品推荐TrafiOne – 智慧城市传感器FLIR TrafiOne是一款全方位的交通监控和交通信号自适应控制的探测传感器。TrafiOne外形紧凑，配备的热成像与WI-FI追踪技术，可为用户提供在十字路口与城市环境中机动车、非机动车和行人的高清数据。??ThermiCam - 全球首款一体化交通控制热传感器??ThermiCam是首款适用于机动车、非机动车和行人检测的一体化红外热像仪和检测器设备。ThermiCam在不需要光照的条件下，能够探测到大范围内机动车、骑行者和行人的热量，因而能够在黑夜以及最恶劣的天气条件下提供可靠的交通探测结果。应用在ThermiCam中的算法已拥有20多年的成熟应用经验。

&ldquo 十年磨一剑,不敢试锋芒,再磨十年剑,泰山石敢挡&rdquo 。每一位从事实验研究的科研人员都梦想手中有一把利器,能够和侠客一样在科学的天地里纵横天下,快意恩仇。然而当看准一个研究方向后,手头不可能都有现成的设备,尤其是遇到国外设有技术壁垒的时候。 　　5月27日,Review　of　Scientific　Instruments　发表了中科院物理研究所软物质物理重点实验室翁羽翔研究组的一篇题为A　Q-switched　Ho:YAG　laser　assisted　nanosecond　time-resolved　T-jump　transient　mid-IR　absorbance　spectroscopy　with　high　sensitivity的仪器研制论文,便是一项磨剑之作。 　　蛋白质的动态结构信息是理解其生物学功能的基础。为此国际上发展多种蛋白质动态结构的测量方法,各有千秋。脉冲升温-纳秒时间分辨瞬态红外光谱便是其中的一种,相比较而言,该方法的特点时具有高的时间分辨率。其中涉及的关键设备之一为可调谐连续工作中红外激光源,用于蛋白质二级结构变化的红外指纹光谱指认。由于其在军事用途方面的敏感性,在2009年之前一直属于对华出口限制物资。 　　翁羽翔研究组长期致力于脉冲升温纳秒时间分辨红外光谱技术的发展及其在蛋白质动态结构方面的应用研究。该课题组与大连理工大学于清旭教授开展长期合作,于2005年建立了基于国内一氧化碳气体中红外激光技术的宽谱带脉冲升温-时间分辨瞬态光谱仪(测量精度为千分之一的吸光度差10-3&Delta OD　,Chin.　Phys.　2005,　14,　2484),并用于蛋白质动态结构的研究,取得了系列成果(Biophysical　Journal,　2007,93,　2756-2766 　2009,　97,　2811-2819 　Scientific　Reports,　2014,　4,4834)。在前期大量工作的基础上,该课题组意识到只有将已有设备的测量精度再提高一个数量级,即到达万分之一的吸光度差(10-4&Delta OD)之后才能满足普适性要求,由此对脉冲升温光源和一氧化碳气体红外激光光源提出更高的要求。 　　为此该课题组在2008年申请了中科院科研装备研制项目,提出研制新一代具有国际先进水平的脉冲升温-纳秒时间分辨中红外吸收差光谱仪 包括研制高稳定连续输出可调谐一氧化碳中红外激光探测光源,以及研制新型的脉冲激光加热光源,即空间模式稳定、输出能量稳定的纳秒调Q的Ho:YAG脉冲近红外激光光源(2.1微米,与安徽光机所吴先友研究员合作)。该设备对蛋白质细胞色素c的脉冲升温-时间分辨中红外光谱测量结果表明,在蛋白质酰胺I' 光谱范围(1600-1700　cm-1)内达到的平均测量精度为2× 10-4&Delta OD　。该指标目前领先于国际上同类设备。论文第一作者为物理所博士研究生李得勇,署名单位为中科院物理所,安徽光机所和大连理工大学,并申请了国家发明专利。 　　该工作的意义在于,通过对高性能设备的自主研发,不仅能够满足基础研究的需求,同时还带动了国内特种激光技术的发展。 　　此项工作得到了中科院科研装备研制项目和国家自然科学基金委的资助。 　　图例.　脉冲升温诱导的细胞色素c在重水中温度由25℃阶跃到35℃、温度跳跃2微秒后在酰胺I' 内的瞬态吸收谱。作为比较,实线为35℃和25℃间测得的傅里叶红外吸收差谱。

近日，广东省计量院承担的原省质监局科技计划项目《光栅尺静动态特性研究及动态检测装置研制》顺利通过省市场监督管理局组织的专家组验收。 　　《光栅尺静动态特性研究及动态检测装置研制》项目由广东省计量院计量科研部牵头完成。该项目针对现有光栅尺检测装置静态校准检测方法不能满足光栅尺运行速度、加速度等实际工况运行需求，研制了一套基于精密气浮导轨的光栅尺静动态误差检测装置，可模拟光栅尺不同的运行速度、加速度工况，研究了几何参数、运行速度、加速度等因素对光栅尺测量精度的影响。项目获授权发明专利、实用新型专利各1件，发表科技论文2篇。项目产品经第三方机构校准，主要技术指标满足任务书(合同)要求。 　　目前，该项目成果已应用于广东光栅数显技术有限公司、苏州必力信光电有限公司等光栅设备生产、经销企业，使用效果良好，获得较好评价。

历时近3年，完成“看见并定位”气体泄漏的创新之举，丰富安全预警监测手段… … 在前不久落幕的全国大学生课外学术科技作品“挑战杯”上，由南京大学电子科学与工程学院教授曹汛带领的科研团队，凭借项目“化工气体泄漏智能眼——光谱视频相机及预警系统”荣获主体赛道一等奖。指导老师曹汛年轻有为，他不仅是最年轻的国家科技三大奖一等奖完成人之一、“80后”国家重大仪器项目负责人，还是今年“中国青年五四奖章”获得者。“从实验室阶段的技术路径调研、原理验证与光学系统搭建，到样机阶段设计完善硬件、进行算法研发，最后对系统进行测试与优化，历时近3年。最终，在曹汛老师的悉心指导下，团队成员们攻坚克难，完成了‘看见并定位’气体泄漏的创新之举。”信息与通信工程专业博一学生周凯来是南大计算成像实验室成员之一，从研究生阶段便跟着曹汛从事光谱成像领域的科学研究。“永远保持兴趣和热爱，凡事只要热爱，就不会觉得太苦闷。”这是曹汛对学生最常说的话。也正是凭着自己对科研的热爱，为了攻克动态光谱成像“卡脖子”难题，他甘坐“冷板凳”，始终保持专注，钻研处于空白地带的动态高光谱成像技术，推动光谱成像由“静”至“动”跨越，引领动态高光谱成像国际科技前沿。这项研究成果不仅得到诺贝尔奖得主的积极关注和引用，还被多个国际权威机构评价为该领域数十年以来的“革命性进展”。对于普通大众来说，动态光谱成像是个完全陌生的新名词，然而在化工企业领域，这项技术却扮演着化工安全监测“智能眼”的重要角色。气体泄漏是化工企业火灾爆炸事故的基本原因之一，传统监测技术存在易受环境影响、监测范围小、报警滞后等问题，新兴的光谱视频监测技术也面临着被国外所垄断的困境。气体监测最大的困难在于要监测的泄漏气体看不见、摸不着，形状在不断变化，也没有清晰的边界和颜色特征，所以比传统目标的监测难度大大增加。“经过不断试验打磨，我们针对常见的化工泄漏气体，专门设计了光谱智能预警监控系统，实现气体泄漏的快速感知、实时监测与及时预警，优先防范和化解化工生产和环境污染的重大危险源。”在很长一段时间里，曹汛和团队成员马不停蹄，跑遍了全国上百个化工生产园区，“目前该系统已成功应用于全国10余个省市的大型化工园区和重点企业，大大降低了各类化工安全生产重大事故的发生。”在课题组成员眼里，曹汛是他们的“科研领路人”，而在曹汛的科研探索道路上，也有一位令他印象深刻的“人生导师”——南大校友、“两弹一星”元勋程开甲院士。“作为南京大学的一名教师，程院士第一次踏入罗布泊后，把一生中最好的20多年时光献给了茫茫戈壁，为科研倾注了全部的心血和才智。如何做一个纯粹的青年科技工作者，在所在领域作出成绩，程院士就是最好的榜样。”曹汛说，除了科研，他最喜欢做的事便是和学生们一起，未来还将带领他们将个人发展与国家需求相结合，在科研领域继续“追光之旅”。

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

产业调研网发布的中国水质监测行业现状调研及未来发展趋势分析报告（2021-2027年）认为，水质监测行业今后将会继续稳定、持续地发展；运营市场方面，随着有关部门监管力度的加强，运营企业的数量将逐渐缩小，少数规模大、实力强的运营企业将逐渐成为运营市场的主力军。随着国家对环保的日益重视，水质监测行业竞争将不断加剧，国内的水质监测企业将迅速崛起，逐渐成为水质监测行业中的翘楚。 B1171全自动红外测油仪符合国家标准“HJ637-2018水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法”，由全自动操作软件，红外分光系统和磁力搅拌萃取系统组成，使用萃取溶剂按一定萃取比例，采用滚筒式立体搅拌技术将水体中的油类萃取出来，再将萃取溶液通过过滤装置除水除杂质导入比色皿中，然后红外分光系统进行分析测量。加装专用的硅酸镁过滤装置可以测量石油类和动植物油的含量。测量完毕仪器自动排废清洗管道。全过程自动化，无须操作人员接触四氯乙烯，即自动进样、自动萃取、自动除水除杂质、自动测量、自动清洗、自动排液和存储数据。仪器特点：1、全自动化：全自动进样、萃取、除水过滤、测量、排液、清洗，可连续做8-10个水样。2、健康安全：萃取等操作无须分析人员的参与，不和四氯乙烯的接触，保证了操作人员的健康安全。3、萃取方法符合新国标HJ637-2018，萃取结果和国标方法的结果一致。4、拥有核心技术：配置**油水分离膜一次分离过滤，不配无水硫酸钠除水，一膜可使用百次左右。5、厂家配备**技术产品标准油滤光片，可进行单点校正，一次标准曲线终身免更换，免除配置标准油试剂。6、内置多点触控计算机控制终端,体积小可放置在常规标准1.2米通风橱中，可外接台式计算机控制操作。7、采用效率高的滚筒立体式侧面磁力搅拌萃取技术，萃取效率高于95%，全密闭萃取无挥发无毒害。8、采用Windows10操作系统控制。9、采用稳定成熟的.NET4.0平台绿色免安装测油仪软件。10、真正的三波数，红外三波数谱图清晰，刻度准确，清晰显示三个波数产生的吸收谱图和吸光度。11、四氯乙烯内置3L储液瓶 ,萃取排废全密闭不挥发。12、内置硅酸镁吸附柱可测量矿物油和动植物油，加装自动采样器可升级为在线监测仪。13、一键定标：空白和标准油样自动检测自动校正。14、一键完成：调空白加多个水样检测可以一键完成，减少操作人员的工作量。15、整个萃取系统采用防酸碱防四氯乙烯，全防腐不亲油的材料，运行清洗流程，减少高低浓度交叉污染。16、自动稀释富集：可以任意设定稀释富集比例。17、自动分离水和四氯乙烯废液，自动收集废液四氯乙烯等试剂，排放废水。18、基线稳定性：零点自动实时调整（消除基线漂移影响）。技术参数： 仪器检出限 DL0.999 取水样体积 5ml--600ml或5ml--1000ml 检测样品量 连续检测8-10个样品 四氯乙烯萃取量 10-25ml的整数倍 单个样品自动检测时间 2-5min（取样量越多萃取时间越长） 分辨率 0.001mg/L 萃取试剂 四氯乙烯 波数准确度和波数重复性 ±1cm-1 主机净重 25kg 使用电源 (220±22)V、(50±1)Hz、50VA 使用温度和湿度 温度范围1℃-40℃，湿度≤80﹪ 主机外型尺寸 750mm（长）×420mm（宽）×420mm（高）

介细菌内毒素检测（BET，Bacterial Endotoxins Testing）是测量水样品、原材料、肠道外药物中细菌内毒素污染的必要测定程序。全球药典协调统一对细菌内毒素检测有规范性专论，概述了3种常用的方法（即凝胶法、动态浊度法、动态显色法）。显色法分为终点法和动态法这两种形式。在此项研究中，我们同时使用96孔板和Sievers® Eclipse细菌内毒素检测仪这两种动态显色法平台，并比较了它们的检测时间和结果。配备孵育吸光度读数器的96孔板是最常用的符合药典的动态显色检测平台。传统的96孔板虽然是众所周知的可靠的细菌内毒素检测平台，却有诸多无法克服的缺点，比如过长的设置时间、重复的移液步骤、代价高昂的出错几率。Sievers® Eclipse是一款符合药典的微孔板读数器，带有设计独特的微流体微孔板，预载了内毒素标准品和阳性对照标准品（PPC，Positive Product Control），在无需采用机器人技术的情况下实现了内毒素测定的自动化，并且避免了大部分潜在的操作错误。序同时用Sievers Eclipse和96孔板来检测常规水和常规产品，记录以下操作的时间：准备标准品和样品设置软件将标准品和样品添加到微孔板添加阳性对照标准品（PPC）添加鲎试剂测定前的准备时间总计我们得到了测定结果，并比较了以下参数：阴性对照标准品、R值、标准品的%CV、PPC回收率、PPC的%CV。*CV：Coefficients of Variation，变异系数此项研究由一位合格的分析员来完成，每种方法的10次测定所花的准备时间一致。分析员同时使用完整的96孔板和Eclipse微孔板，每次测定时共测量21份样品。在每种方法的10次测定中，5次使用产品，另5次仅使用水样品。完成此项研究的分析员拥有丰富的移液操作经验和10年的鲎试剂测试经验。测结果表1：Sievers Eclipse平台和96孔板的检测时间比较表2：Sievers Eclipse平台和96孔板的10次测定结果比较*所有的值均包括常规水和常规产品检测结果与96孔板相比，Sievers Eclipse每次测定的平均时间缩短了27-39分钟。平均设置时间因分析员和所运行的具体检测而异。产品检测往往需要进行多次稀释，因此分析员需要较长时间来准备。但水样品检测可以简化，需要的准备时间较短。此项研究结果表明，假设分析员每天进行2次常规测定，Sievers Eclipse平台可使该分析员每年节省约260小时或6.5周的工作时间（假设分析师一年工作48周，一周工作40小时）。分析员每年节省近14%的时间，可以将省下来的时间用于实验室和本部门的其它工作。此外，现今普遍使用的96孔板要求进行繁琐的移液步骤。假设分析员检测21份样品（即能用96孔板检测的最多样品数），如果使用连续移液器（Repeater Pipette），则大约需要进行242个移液步骤。如果使用多道移液器（Multi-channel Pipettor）和试剂槽来存放鲎试剂，虽能减少移液步骤，但操作时间仍然太长，而且技术上容易出错。在同样情况下如果用Sievers Eclipse来检测21份样品，则仅需进行27个移液步骤，而且设置时间和得到结果的时间都大大缩短（见下面的图1和图2）。Eclipse还可以非常便捷地设置常规检测和各种研究，其中包括但不限于：低浓度内毒素回收率（LER，Low Endotoxin Recovery）研究样品保存时间研究抑制/增强筛选研究产品验证灭菌箱验证检测21份样品时的效率比较图1：Sievers Eclipse和96孔板的连续移液器操作比较图2：Sievers Eclipse和96孔板的多道移液器操作比较表1和表2中的结果显示，Sievers Eclipse可以产生与96孔板相当的结果，但Eclipse的手动操作时间大大缩短。Eclipse还满足表3中所列的全部药典要求。表3：药典要求Sievers Eclipse是一款完全合规的内毒素检测平台，满足USP 、EP 2.6.14、ChP 、JP 4.01规定的药典要求。Sievers Eclipse采用先进的工具和技术（例如Sievers Eclipse微孔板采用先进的微流体技术），使质量控制实验室不但大大节省了分析员的操作时间，还减少了潜在的无效检测几率，以及重新检测和撰写调查报告所耗费的时间。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

《挥发性有机物泄漏检测红外成像仪（OGI）技术要求及监测规范》于2023年11月18日在江西吉安正式发布。作为团体标准副主编单位，艾睿光电全程参与并大力支持该团标的编制工作，推动红外热成像在气体检测行业的应用和发展。作为红外热成像领军者，艾睿光电推出了一系列气体检测红外热成像机芯及整机产品，包括GT系列、CG系列、G系列等，能够检测甲烷、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫等多种VOC气体。积极部署三大技术密码极力解决行业难题一、 AI预警，快速定位泄漏点连续多帧气体目标的动态学习，实现AI识别预警，快速定位泄漏区域。二、 气体着色，让危险无处可藏将红外热成像视频流中泄漏气体的运动痕迹分割提取并彩色标注的增强显示方法，极大地提高人眼识别能力，让气体泄漏清晰可见。三、超长寿命，让客户无后顾之忧GT系列在线气体检测红外热成像采用线性制冷技术，寿命高达20000小时以上，非制冷产品更是无寿命限制，极大地降低维护成本。作为红外热成像领军者，艾睿光电凭借芯片能力、技术优势、产业集群优势，破解能源化工用户气体检测痛点。未来，艾睿光电将继续坚持红外热成像气体检测技术的研发和创新，为行业提供更多产品和解决方案。

常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等，这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术，广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比，红外热成像技术的特点有：1. 测量速度快，因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度，所以响应极快，能测得迅速变化的温度场；2. 非接触性，拍摄红外图片时，红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的，对被测温度场没有干扰，操作安全、方便；3. 测量结果直观形象，热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出，从图上可以方便地读取各点的温度值，并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息；4. 测温范围广，由于是采用辐射测温，与玻璃测温计和热电偶测温计相比，测温范围大大扩展，理论上可从绝对零度到无穷大；5. 测量精度高；6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波，为0.78~1000 μm，可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度，都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种，如果把物体看成是黑体，吸收所有的入射能量，则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为：式中：为黑体的光谱辐射度；c1、c2为辐射常数，c1=3.7418×108 Wm-2μm4，c2=1.4388×104 μmK；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体，与黑体不同，灰体材料的发射率ε≠1，灰体表面能反射一部分入射的长波（λ＞3 μm）辐射，因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成，用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map，但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体，将Map称为表观辐射度，为便于理解，一般将其转换为人们较熟悉的温度单位，称为表观温度Tap，即：上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度，在无损检测中测量距离一般较近，可以忽略大气的影响，故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡，在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态，内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差，在物体与环境进行热交换时，通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源，一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比，红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值，且测温范围宽。因此，当需要准确测量较大范围的温度边界条件时，红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究，证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性，结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场，通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究，具有广泛的工程应用前景，近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时，采用红外热像技术测量研究对象的温度图，可以方便快捷地解决温度边界的测量问题，该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等，由于损伤部位的导热系数的变化，导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比，红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂，操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究，得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线，及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测，在国际上尚属首创，突破了传统的检测模式，为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中，尚有许多问题需要解决，如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响，以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点，该方法以超声脉冲作为激发源，当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时，缺陷引起超声附加衰减而局部升温，从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来，用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入，拍摄红外热图像，与计算机模拟计算结果进行比较，试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面，瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温，美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高，建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量，红外热像技术只作为辅助手段，通过检测围护结构的传热缺陷，综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段，还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价，由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性，编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等，由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样，造成在进行热传导的过程中二者温度有差异，因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像，与现场直接观察结果进行对比分析，可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛，相应的研究工作也取得了初步的研究成果，并逐步地从定性研究走向定量研究，但总体来说在目前尚属起步阶段，能应用于实际工程中的研究成果不多，且多属一些定性的结论，缺乏相应的操作规范。因此，应加强定量研究工作，提高对红外热像图的处理能力。

据麦姆斯咨询报道，以色列非制冷红外探测器和高功率激光二极管制造商Semi Conductor Devices（SCD），近期推出了一种基于事件（event-based）的新型短波红外（SWIR）探测器Swift-El。据SCD称，Swift-El是世界首款集成基于事件成像功能的短波红外探测器，使其成为国防和工业领域的“革命性”补充。Swift-El是一款尺寸、重量、功耗（SWaP）极低且成本低廉的VGA格式10 μm像素间距短波红外探测器。其先进的焦平面阵列（FPA）探测能力，使战术部队能够探测多个激光源、激光点、敌方火力指示（HFI）等。Swift-El具有的读出集成电路（ROIC）成像器技术，使其可在一个传感器中提供两个并行视频通道：一个标准成像短波红外视频通道和一个极高帧事件成像通道。Swift-El提供支持白天和弱光场景的短波红外成像，可实现全天候态势感知、更好的大气穿透能力，以及为战术级应用提供的低成本短波红外图像。此外，其基于事件的成像通道提供了多种先进的功能，如激光事件点检测、多激光点LST功能和基于事件的短波红外成像等，扩大了目标检测和分类的范围。Swift-El还为生产线分拣机、智慧农业等领域的机器视觉应用开辟了新可能，这些应用需要对先进短波红外图像进行分析以实现自动机器决策。Swift-El能够实现超过1200 Hz的全帧率，这对机器视觉和机器AI算法至关重要。Swift-El探测器的分辨率为640×512、像素间距10μm，由该公司位于以色列的晶圆厂生产，目前主要面向国防和工业应用，计划于2024年量产。SCD业务发展与营销副总裁Shai Fishbeing表示：“我们非常注重规模经济，以提高产能和良率，我们拥有世界上最大的热像仪制造厂。”

据麦姆斯咨询报道，以色列非制冷红外探测器和高功率激光二极管制造商Semi Conductor Devices（SCD），近期推出了一种基于事件（event-based）的新型短波红外（SWIR）探测器Swift-El。Swift-El是一款尺寸、重量、功耗（SWaP）极低且成本低廉的VGA格式10 μm像素间距短波红外探测器。据SCD称，Swift-El是世界首款集成基于事件成像功能的短波红外探测器，使其成为国防和工业领域的“革命性”补充。其先进的焦平面阵列（FPA）探测能力，使战术部队能够探测多个激光源、激光点、敌方火力指示（HFI）等。Swift-El具有的读出集成电路（ROIC）成像器技术，使其可在一个传感器中提供两个并行视频通道：一个标准成像短波红外视频通道和一个极高帧事件成像通道。Swift-El提供支持白天和弱光场景的短波红外成像，可实现全天候态势感知、更好的大气穿透能力，以及为战术级应用提供的低成本短波红外图像。此外，其基于事件的成像通道提供了多种先进的功能，如激光事件点检测、多激光点LST功能和基于事件的短波红外成像等，扩大了目标检测和分类的范围。Swift-El还为生产线分拣机、智慧农业等领域的机器视觉应用开辟了新可能，这些应用需要对先进短波红外图像进行分析以实现自动机器决策。Swift-El能够实现超过1200 Hz的全帧率，这对机器视觉和机器AI算法至关重要。Swift-El探测器的分辨率为640 x 512、像素间距10μm，由该公司位于以色列的晶圆厂生产，目前主要面向国防和工业应用，计划于2024年量产。SCD业务发展与营销副总裁Shai Fishbeing表示：“我们非常注重规模经济，以提高产能和良率，我们拥有世界上最大的热像仪制造厂。”

本文主要介绍了红外热像检测技术的原理、分类、优点，以及红外热像检测技术在建筑结构检测、航天航空检测、电力检修、医疗卫生等领域的应用。一、检测技术原理红外线是波长范围介于0.75μm~1000 μm之间的电磁波。自然界中，任何高于绝对零度(-273.15 °C)的物体都会不停地向外界辐射出红外能量，这是红外测温技术的理论依据和检测技术的重要物理基础。红外热像技术实现测温是基于热传导方程与辐射定律发展而来的。辐射定律和物体的红外辐射能计算式如下： 式中：P——辐射能，W/cm2 δ——玻尔兹曼常数，5.673×10-12 W/(cm2K4) ζ——普通物体的辐射率 T— —物体表面的热力学温度，K表明物体向外发射红外线的总功率与其温度的4次方成正比，因此较小的温差也会导致辐射量有很大的不同。对于不同材质的材料可根据上式进行区分，热传导微分方程如下： 式中：t——时间，min α——导温系数，m2/s λ——导热系数，W/(cmK) ρ——密度，kg/m2 c——比热容，J/(kgK)即使接受外部相同热源的照射后，每种材料因为热参数不同将会产生不同的红外辐射。二、红外热像检测技术分类按照有无激励可分为被动式红外热像检测技术和主动式红外热像检测技术。前者是利用检测对象本身的红外辐射得到其表面热像图（简称热图），通过热图分析所需信息。目前在工业设备状态监测、医学诊断、地质勘探和军事侦察领域应用广泛。当检测对象的热辐射水平和周围环境相当，无法被热像仪分辨时，可通过增加主动激励源的方式来增强被检测对象表面的热辐射，以使其和周围环境的辐射差异足以被红外热像仪分辨。增加外部热激励源的目的是得到温度差异更明显的热图，以提高检测精度。主动激励手段包括热灯激励、超声波激励、电磁激励、微波激励、激光激励等。三、红外热像检测的优点1. 测量速度快，因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度，所以响应极快，能测得迅速变化的温度场。2. 非接触性，拍摄红外图片时，红外摄像仪与被测物体是保持一定的距离的，对被测温度场没有干扰，操作安全、方便。3. 测量结果直观形象，热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出，从图上可以方便地读取各点的温度值，并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息。4. 测温范围广，由于是采用辐射测温，与玻璃测温计和热电偶测温计相比，测温范围大大扩展，理论上可从绝对零度到无穷大。5. 测量精度高。6. 易于实现自动化和实时观测。四、红外热像检测技术的应用场景(一) 建筑结构检测1. 建筑隔热检测红外热成像技术可以显示肉眼不可见的建筑结构的热量梯度分布状况，热像异常区域代表着此处与整体墙壁温差较大，这很大程度上是墙体隔热层中的空鼓、缝隙、潮气等造成的，由此可以及时发现房屋中隔热层失效的地方，以便及时修补保存热量。2. 房屋渗漏检测屋顶渗漏也是建筑保温的一大杀器。由于水与建材的温度具有差异，集成红外探测器的红外热成像整机系统能够显现这些热量偏高或偏低的区域，这通常代表着此处有水汽（渗水、发霉等）存留，通过及早发现这些屋内热量损失的位置，为后期的房屋修补指明方向。3. 地暖故障检测地暖是当今家庭采暖的主流设施之一，由于其埋藏于地板以下，一旦发生故障往往不易被察觉。而在红外热像仪的帮助下，可以快速看清地暖管道布局，寻找并定位故障区域，从而开展精准维护，避免不必要的破坏性开挖。4. 暖通管道检测现代建筑中，暖通设施的接入愈发广泛，管道结构愈加繁杂，很多密闭空间不易到达，日常检测困难重重。通过红外热成像技术，可以整体把控管道设施的全局热量梯度分布，及时发现异常区域，排除潜在隐患，保障暖通空调系统的正常运转。(二) 航天航空检测：在航天器领域的复合材料构件上，应用红外热像技术可以对细微的温度变化做出灵敏的反应，这便于研究微小构件上复杂的热分布。(三) 电力检修：电力系统的各类电力设备和线路,在正常运行、时，都会产生一定的热量，见下图。但是随着设备运行时间的增加，由于电流、电压的作用，将产生以下三种主要的发热：电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热。这些异常部位和故障点都会辐射出比正常状态更多、更强的红外能，通过红外热像图像，找出电力设备可能存在的热状态异常和潜在的故障点,从而实现对设备和线路的故障诊断。(四) 医疗卫生：在新冠疫情检测体温的过程中，红外热像也发挥了巨大的作用。红外测温计在不接触人体皮肤的情况下，对体温段的测温绝对误差保持在-0.13~ 0.11 ℃，能够满足人体体温测量的精度要求,对疫情的防控发挥了重要的作用。此外，正常人体体表温度分布呈平衡状态，当人体处于病理状态下时，全身或局部新陈代谢会发生变化，病变部位的热平衡分布被破坏并出现血流改变的现象，导致相应局部病变组织温度升高或降低。根据这一原理，红外热成像技术能比较准确地捕捉到被检测组织体温热平衡的变化情况，为临床诊断疾病提供一定的依据。(五) 安防监控：可以对水库堤坝的情况实现雨、雪、烟、雾霾等恶劣天气下实现全天候监控，监控渗漏点、开裂塌方、水流大小等，并可远距离监控山体滑坡情况，及时做出预警。此外在遇到火灾险情时，温度场的监控可即时发现温度异常，预防由于温度异常引发的二次起火。五、结束语红外热像检测技术作为一种无损的检测技术，具有非接触、高效率、高灵敏度的特点，红外热像检测技术在建筑、电力、制造业、环保、医疗等领域得到广泛应用，可以检测出设备的故障、泄漏、温度分布、表面温度等情况，提高设备的可靠性，降低能源消耗，提高生产效率。随着科技的发展，红外热像检测技术将不断进步，检测精度和可靠性逐步提高，应用领域进一步扩展，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。未来应该积极探索和研究红外热像检测技术的最新进展和应用，为推动红外热像检测技术的发展做出贡献。

背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进，该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而，增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著，这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此，寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点（CDs）作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料，近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道，并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展，并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而，跨度广的全彩色激光，尤其是近红外激光器，一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视，特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景，开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外，CDs激光缺乏系统性的研究，这些研究可以指导CD激光材料的开发，并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下，郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光（分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs）的全色CDs（FC-CDs）的制备，其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明，这些FC-CDs的半高宽明显较窄，在44 ~ 76 nm之间；同时，辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1，与普通有机激光材料相当，表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点，成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围（238 nm）可调的CDs激光出射，覆盖了国家电视标准委员会（NTSC）色域面积的140%。结果表明，CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后，利用这些FC-CDs激光作为光源，实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围，而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考，是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上，第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片，显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒，平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜（HRTEM）显示，所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm，这可归因于石墨烯的（100）面。值得注意的是，NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射（XRD）峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨（002）平面25°和层间距（0.34 nm）处的衍射峰。通常，对于脂肪族前驱体，制备的CDs的XRD峰在21°左右，晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面，从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰，表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外，NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰，这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体（IL），IL具有聚集单分散CDs的功能，有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）进一步收集了的结构成分信息（图1h和i）。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征，证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关，1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明，所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的，这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子（O和N）的极性基团修饰，这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示，FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/（C-S）和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。（a）B-CDs，（b）G-CDs，（c）Y-CDs， （d）R-CDs，（e）DR-CDs和（f）NIR-CDs；右上方的插图是相应的粒径分布，右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM（HRTEM）图像。（g）XRD图谱，（h）FTIR谱，（i）XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光，其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外，对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs，其PL光谱的半高全宽（FWHM）分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明，C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态，并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关，决定了PL光谱的FWHMs。因此，CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区，分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%，意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL（TRPL）谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns（图2h）。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射（SE）。为了评估CDs的激光增益能力，结合公式（1）和（2）计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面（σem）成反比:KR = φ / τ, （1） σem（λ）= λ4g（λ）/ 8πn2cτ, （2）B ∝ （c3/8πhν03）KR, （3）其中φ为PLQY，τ为平均荧光寿命，λ为发射波长，n为折射率，c为光速，g（λ）是自发辐射的线性函数，表示为g（λ）dλ = φ，h 为普朗克常数，ν0 为光频率，c 为光速。因此，KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1（图2i）。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2（图2i）。这些值与普通有机激光材料的值相似，表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析，我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先，需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子，这有利于粒子数反转。其次，处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态，这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制：通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级，通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。（a）B-CDs、（b）G-CDs、（c）Y-CDs、（d）R-CDs、（e）DR-CDs和（f）NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱，插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片，，线标签表示激发波长，单位为nm。（g）CDs发光光谱的CIE色坐标。（h）FC-CDs的TRPL光谱和（i）KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱，显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰；输出在可见光区域的跨度为238 nm（图3m）。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑（图4a、c、e、g、i和k的插图），表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加，FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明，泵浦强度的增加使发射强度急剧增加，峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系，图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点：对于拐点以下的泵浦强度，FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显，但在拐点以上增加泵浦能量，FWHMs急剧窄化，发射峰值强度急剧增加，其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值，B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系，这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平，我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G （Rh6G），其激光阈值为32 mJ cm−2，表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力，研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数（g）和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为（0.131，0.047）、（0.178，0.822）、（0.494，0.505）、（0.684，0.315）、（0.728，0.272）和（0.735，0.265）（图3n）。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%，表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs，各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm，相应的Q因子（Q = λp/∆λp，其中λp为激光峰波长，∆λp为激光线宽）分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8，这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明，我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势，这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力，可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为：I（l） = （IsA/g） [exp（gl）-1], （4）其中I（l）为从样品边缘监测到的发射强度，IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射，在固定的泵浦能量下为常数，l为泵浦条纹的长度，g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下，输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优，表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光，G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后，激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍（图4）。在CDs的2倍激光阈值下，将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 （541 nm）、Rh6G （568 nm）、RhB （610 nm）、Rh640 （652 nm）和尼罗蓝690 （695 nm）的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs，激光阈值大约比其他CDs高一个数量级；在泵浦的0.6 h时，激光输出逐渐降至零。相比之下，香豆素461 （465 nm）的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比，本工作对CDs激光进行了更全面的研究，该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。（a）B-CDs、（b）G-CDs、（c）Y-CDs、（d）R-CDs、（e）DR-CDs和（f）NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板（1951USAF）照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体（CMOS）相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比，我们也使用商用激光器作为成像光源，使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲（7 ns, 10 Hz）激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像，具有明显的激光散斑。从根本上说，这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性，全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一，并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器（SLM）上，在SLM上加载不同相位掩模（全息图）以重建全息显示所需的图案，在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分，每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像（图4j）。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体，并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来，以获得完整的彩色徽标（图4k）。这些静态图像具有高分辨率和高对比度，为了更接近实际应用，我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像，以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出，从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进，但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。（a）B-CDs、（b）G-CDs、（c）Y-CDs、（d）R-CDs、（e）DR-CDs和（f）NIR-CDs激光，以及（g）连续波激光器（532 nm）和（h）脉冲激光器（7 ns, 10 Hz，532 nm）的商用激光源下的1951USAF的光学图像，标尺均为100 μm。（i）以CDs激光为光源的全息显示器实验装置（S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器；L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm）。（j）郑州大学校徽全息静态展示。（k）为（j）中部分成像合并后的彩色徽标。（l）运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述，在无反光镜体系的光泵浦中，FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射，从蓝色到近红外区跨越238 nm，覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级，从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转，高KR（高PLQY和小寿命）有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性，在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下，FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后，我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围，提供了对其激光性能的全面评估，并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门，从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接：https://doi.org/10.1002/adma.202302536

水稻作为一种常见的粮食作物，在中国有着悠久的种植历史，种植地在南北方皆有分布。为了在有限的耕地上养活日益增长的人口，科学家们一直在不断探索，减少病害，提高稻米产量。稻瘟病被称为“水稻癌症”，广泛分布于世界各稻区，而且有可能发病于水稻的各生育期，是一种毁灭性的真菌病害，全球每年因稻瘟病造成的产量损失达数千万吨，威胁着全球的粮食安全。江苏省农业生产条件得天独厚,素有“鱼米之乡”的美誉，作为我国水稻种植大省，早在古代就流传着“苏湖熟，天下足”的谚语，现如今也是我国南方最大的粳稻生产省份。来自南京农业大学的一组研究团队，在2018-2021年在江苏省对稻瘟病的检测展开了相关研究。稻瘟病（RB，由稻瘟病原菌引起）是全球水稻生产中最具破坏性的疾病，其可造成重大产量损失，并日益威胁着全球粮食安全，且这一问题在2公顷的亚洲小农系统中更加严重。据统计，稻瘟病侵染每年引起的水稻产量损失能够养活全球6000万人。因此，用通用指标准确检测稻瘟病的发生对于早期病害预防和蔓延控制至关重要，但迄今尚未得到解决，且改善这种病害的早期预警在大多数亚洲小农户田块的可行性和准确性仍未得到充分实现。现有的检测RB发生的方法主要依赖于经验丰富的专业人员的目视检查，这需要较高的时间和劳动成本。最近，已证明反射光谱在揭示多空间尺度上由病原体侵染引起的复杂生理和光谱变化方面，以及在早期阶段检测症状方面具有巨大潜力，然而，是否可以开发一种多空间尺度上RB检测的通用方法仍然知之甚少，利用卫星图像揭示小农户田块稻瘟病扩散潜在热点的研究报道有限。且现存的病害检测模型大多忽略了空间相关性，在表征病原体侵染的时间动态方面缺少合理性。基于此，在本研究中，来自南京农业大学的一组研究团队在2018-2021年以中国东部的江苏省3个地点（以水稻和冬小麦轮作种植为特征的农业平原地区）为例，进行了7个实验，开展室内接种侵染试验、田间自然侵染试验、及实地调查测量，使用ASD FieldSpec 4 Hi-Res光谱仪测量感染及健康样品叶片和冠层的光谱反射率。基于实测的高光谱数据和哨兵-2图像数据，结合线性判别分析（LDA）、简单线性回归及热点分析，确定两年（2018年和2019年）中单波段对健康和感染叶片的可分性、构建稻瘟病敏感植被指数（RIBI）、建立回归模型以评估RIBI在不同尺度对稻瘟病发生的识别精度和对病情指数（DI）的估算能力、及进行RB的时空动态监测。研究区和采样位置；彩色方块表示采样点的位置；彩色圆点表示现场采样点本研究方法流程图水稻叶片(A)和冠层(B)反射率对病原菌侵染的响应。(A)表示接种后不同天数收集的健康叶片和RB感染叶片的平均反射率（DAIs），(B)在400-2400nm范围内显示水稻近冠层反射率【结果】 在近地冠层尺度上RIBI（A：RIBInir，B：RIBIred）与DI之间的关系散点图 (A) 基于哨兵-2A数据的健康水稻和具有不同病害指数（DI）的感染植株的冠层光谱特征。(B)DI与RIBInir（来自哨兵-2A的664.6 nm、782.8 nm和1614 nm波段）的关系散点图。2020年不同天数（DOY）受侵染（橙色）和健康（绿色）水稻植株之间的RIBInir（a，c）和NDVI（b，d）的雨云图，位于两个地点（第一行：Tangcao，第二行：Taiping）。基于哨兵-2A卫星图像检测到的小农户田块潜在的RB扩散趋势的热点图【结论】本研究构建了两种RIBI，即RIBInir =（R753-R1102）/（R665+R1102）和RIBIred =（R753-R1102）/（R665+R1102），用于健康和受感染叶片的分类和疾病指数的冠层尺度量化。叶片尺度测量结果表明，在2018年、2019年及2020年田间条件下，RIBInir和RIBIred在温室条件下对感染和健康样本分类的总体准确性较高(2018：RIBInir: 81.41% RIBIred:84.62%，2019：RIBInir:81.30% RIBIred:90.37%，2020：RIBInir:86.36% RIBIred:89.39%)。RIBIred对两年内RB发生和RB感染发作的检测具有较高的敏感性和特异性。此外，在多尺度评估了DI-RIBInir关系。与传统的VIs（近地：R20.47，卫星：R20.54）相比，所提出的RIBInir与地面光谱（R2=0.73）和哨兵-2A图像（R2=0.78）的DI的相关性更显著，更强的DI-RIBInir关系归因于使用了两个近红外（NIR）波段，这有助于增强由病原体侵染诱导的NIR区域的独特光谱响应，与广泛研究的可见区域相反。多时间分析结果表明，卫星衍生的RIBInir（R2=0.78）与DI的相关性始终强于传统VIs（R20.54），并成功捕获RB侵染和恢复的时间动态。另外，RIBInir和热点分析的结合成功地捕捉到了小农户田块潜在的稻瘟病扩散的田内热点。总之，本研究扩展了叶片对RB的光谱响应，为星载探测RB的发生提供了有希望的结果。且这些结果支持使用RIBInir和公开可获得的卫星图像来跟踪区域病原体侵染情况，并促进亚洲小农农场关于病害控制和干预的决策，为量化野外病害发生和检测潜在热点提供新的机遇。

近红外让油料作物检测更高效植物油料是油脂工业的重要原料，包括大豆，菜籽，葵花籽，花生等，通过标准的工业化加工流程，得到我们日常所需的各类植物油脂。我们的生活离不开油脂，每年大量的食用油会走上我们的餐桌，食用油品质量关系到千家万户的饮食健康，特别是随着人民群众生活水平日益增长，安全优质营养健康的油脂产品消费需求不断升级，所以我们需要从源头关注和把控食用油的质量和营养，而食用油的质量和营养取决于油料作物的品质。对于企业而言，高品质的油料作物不仅可以加工生产出品质上佳的食用油，提高出油率，为企业提质增效，而且加工过程中得到的其它产物，如油料粕，磷脂，维生素等，同样可以以高品质的营养价值服务于人们的生活。 油料作物品质检测的主要指标包括水分，蛋白质含量，油脂含量等主要指标，通过传统的检测方法费时费力，时效性差，同时会产生检测废液，不利于生产效率的提高。自 20 世纪 70 年代以来，近红外光谱技术以其测试方便、高效、性价比高等优势，迅速成为农业和商业领域质量检测的重要手段。目前在大豆，油菜、花生等油料作物的主要品质指标分析方面已取得了阶段性进展，近红外快速检测技术已经广泛应用于油脂加工行业。步琦近红外光谱技术可提供全面的的解决方案，反馈精确的检测结果，助力油料作物的品质检测。1工业级旁线近红外——ProxiMateProxiMate是一种适用于粮油的台式近红外光谱仪器，具有可靠耐用、设计紧凑和使用简单的特点。它能减少生产停机时间，对批次抽样进行快速的质量控制。用户界面直观，设置分级权限操作；提供广泛的预校准包，可适用于各种粮油领域。稳定耐用，高防护性，可用于车间的旁线检测检测方便快速，同时可得到多个检测指标快速反馈抽检结果，进行质量控制2在线实时检测——NIR-Online高品质植物油、油料籽粕或者有价值副产物的生产都从确保进入生产区域的油料籽品质开始。在收储区域安装在线检测分析仪，可实时显示关键指标，方便决定接收还是拒收。这些信息被送到控制室，并根据预设标准自动进行品质分级，从而优化后续生产步骤，节省成本。快速决定原料的品质，实时品质分级提供关键参数的真实品均值，合理支付货款自动存档记录全部产品随着技术的进步，油料作物的检测方法也需要更新变革，建立完整的近红外模型，助力油料作物的快速分析是当前检测的发展趋势。关注步琦近红外光谱技术，为您提供更丰富有效的解决方案。

仪器信息网讯 2023年8月8日，FIIF2023第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛在北京成功召开。由中国高科技产业化研究会饲料分会和中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办，上海谱绿科技服务有限公司和四川威斯派克科技有限公司联合主办，吸引了近300人出席会议，仪器信息网作为支持媒体出席该论坛。FIIF2023第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛现场会议伊始，国家饲料工程技术研究中心李德发院士，中国农业科学院油料作物研究所李培武院士，中国仪器仪表学会张莉副秘书长，中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立分别为大会致辞，向莅临会议的嘉宾们表示热烈的欢迎和诚挚的问候，并预祝本次会议取得圆满成功。国家饲料工程技术研究中心 李德发院士致辞致辞中，李德发院士表示饲料行业近红外创新中心（NIRSAAS）与饲料营养大数据平台（FeedSaas®）联合创新实验室推出的PANSAAS（精准动物营养解决方案），是我们在中国饲料行业发展历史上又有一个新的突破。用新的手段来实现精准营养，降低成本，进一步提高饲料转化效率，也是饲料行业又一创新举措。中国农业科学院油料作物研究所 李培武院士致辞李培武院士表示此次分论坛的召开，必将推动近红外光谱技术在饲料行业更加广泛的应用，为推动饲料行业健康可持续发展做出更大的贡献。同时，李培武院士也祝饲料行业创新论坛第三届近红外公论坛圆满成功。中国仪器仪表学会 张莉副秘书长致辞张莉副秘书长代表中国仪器仪表学会对第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛的顺利召开表示祝贺。其介绍说，FIIF作为饲料行业高级别的创新论坛，能够将近红外光谱分析技术作为其中非常重要的话题，充分显示了近红外光谱分析技术在咱们饲料行业的重要性！中国仪器仪表学会近红外光谱分会 褚小立秘书长致辞褚小立秘书长在致辞中首先感谢本届大会组委会精心组织这次活动，近红外光谱在饲料行业中的应用一直是我国近红外领域的一面旗帜。褚小立相信在李德发院士等老一辈科学家的带领下，这面旗帜一定会勇走创新之路，在推动饲料科技自强、自立自强中再创新梦，让这面旗帜永远飘扬。论坛由中国农业大学王军军教授（左上）、青岛华测技术支持负责人隋莉（右上）、中国农业大学杨增玲教授（左下）、中高会饲料分会理事刘焕龙博士（右下）分别主持，会议共邀请了14位近红外光谱分析领域的知名专家进行报告分享。国家饲料质量检验检测中心（北京）研究员、常务副主任 樊霞报告题目：饲料质量安全检测技术研究和政府监管思路饲料工业是链接种植业、养殖业、畜产品加工业等的中轴产业，饲料质量安全对维系饲料工业可持续健康发展、动物源性食品质量安全及人民身体健康具有重意义。饲料质量安全快检测技术及标准化研究不仅是饲料质量安全监管的前提和基础，更是保障饲料安全的现行科学、规范，高效的重要手段。樊霞基于我国饲料质量安全监管中核心品质成分快速检测技术和标准/标准物质缺乏的问题，本着“创新—高效—实用”的方针，全面而系统的在饲料核心品质成分如氨基酸、维生素、微量元素的快速检测技术以及检验方法标准和标准物质研制方面开展研究。中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长 褚小立报告题目：近红外光谱数据分析的统计学基础与应用近红外光谱分析是将近红外谱区的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术。数据分析及统计是这项技术的一个关键点，它能从光谱中获得尽可能多的有用信息，从而提高分析结果的稳健性和准确性。褚小立介绍说，近红外光谱数据分析主要涉及两个方面：一是光谱预处理方法的研究，目的是针对特定的样品体系，通过对光谱的适当处理，减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响，净化谱图信息，为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础；二是近红外光谱定性和定量方法的研究，目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型，并最终确定未知样品和对其定量。上海谱绿科技服务有限公司 技术负责人 端木军报告题目：国产近红外技术在饲料质量检测中的应用端木军向大家介绍了谱绿发展的价值理念：推广普及近红外快检技术，高性价比，强大数据库，定标应用开发及维护技术服务支持。同时提到公司愿景希望让每一家需要近红外技术检测分析的企事业单位，都有机会了解合作，真正享受谱绿带来的实惠与专业化服务。最后端木军提到国产仪器竞争无处不在，重点在于自身的发展与提高！天津大学 徐可欣教授报告题目：近红外技术研发体会徐可欣分享了近红外技术研发体会，提到近红外技术的研发需要有被测物的选择、间接测量的原理、测量条件的再现性、光谱仪器的制作及水平、分光方式及技术选择等方面的综合考虑。徐可欣也提出自己关于如何生产出高质量仪器的几点思考：①高质量的仪器设计；②高度的技术融合人才；③实施求是的落地细节；④质量不过关不投放市场（性能、可靠性优先于成本）。江苏大学 陈斌教授报告题目：近红外光谱仪主要技术指标、评价及选型微机电加工技术的发展，极大推动了小微型近红外光谱仪的发展进程。相较于传统近红外光谱仪，小微型近红外光谱仪具有体积小、功耗低、便于二次开发以及可实现现场快速检测等优点，陈斌分享了小微型近红外光谱仪的选型方向：应该走专用型的道路，差异化的选择，要给用户预置模型、模型更新等功能，要让小微型近红外光谱仪物尽其用。小微型近红外是仪器，不是“玩具”，研发需要耐心、静心、忍心，需要有开放的心态！华东理工大学 杜一平教授报告题目：在线近红外光谱技术的开发与应用在线近红外技术能适应生产车间的粉尘、温湿度、光线、震动等环境而检测结果不受影响，具有高灵敏度、高选择性、高可靠性的检测功能,可以提供加工过程中的实时信息、自动控制加工过程，并在加工过程中进行人工干预，在很多领域都有成功安装使用的经验。杜一平分享了在线近红外技术在中药提取过程的在线检测，解决了中药提取过程中光监测的难点。青岛蔚蓝生物渊源有自共享实验室首席科学家 郭吉原报告题目：NIR技术在饲料企业应用过程中被忽视的几个问题郭吉原提到了近红外技术在饲料企业应用过程中容易忽视的问题：①NIR建模样品的选择，②NIR预测结果准不准的问题，③企业NIR团队的组建问题，④NIR是一门检测技术，不是“神”也不是“妖”。报告也以上四个问题进行分析探讨，解释了人们对于NIR的两个误解：不能神化NIR，NIR是科学检测技术，此技术有适用范围，虽然可以预测非常多的项目，但也有不足之处；不能妖化NIR，认为NIR什么项目都不能测的想法是错误的，在预测能力范围内的工作，在光谱上有明确信号的物质都是可以测定的。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 王培龙研究员报告题目：饲料质量安全精准检测关键技术与装备饲料作为畜禽养殖的重要物品，对畜产品的安全和质量有着重要的影响。一些高品质的饲料可以提高畜产品的营养价值，提高养殖效益。饲料质量安全也是国家重大需求和保障生命健康的重要途径。王培龙团队围绕着饲料质量安全检测与评价开展了饲料毒理学和饲料质量安全分析基础两方面研究。饲料毒理学以环境污染物和微生物毒素等为目标，探索机制规律，最终搭建平台建立模型；饲料质量安全分析基础从政府监管和安全保证为主导，以微纳传感、功能材料、空间组学等为基础攻克多项难题。报告中，王培龙也介绍了团队在“瘦肉精”、样品前处理、POPs从环境向食品迁移等多项研究进展，推动了我国饲料畜产品安全检测科技创新，有利支撑了饲料畜产品质量安全监管。布鲁克近红外技术应用专家 熊罗英报告题目：布鲁克傅里叶变换近红外在饲料行业中的应用随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入，加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善，促进了近红外光谱分析技术的极大发展。由于现代近红外分析技术所独具的特点，近红外分析技术已成为近年来发展迅速的快速分析测试技术，被广泛应用于食品和农业＆饲料中。作为业内领先的近红外研发和制造商，布鲁克提供性能可靠近红外分析工具，确保饲料及其原料的安全性，不仅满足常规检测要求，而且善于解决挑战性难题。北京伟创英图科技有限公司技术经理 韩熹报告题目：国产仪器定制化服务与应用实践韩熹提到近红外检测仪器也要像游戏机一样做到“量体裁衣”，根据客户需求定制仪器。按需定制要通过检测对象、检测效率、定向优化、软件操作、参考标准、统计报表多方面入手为用户提供服务。伟创英图也吸收、传承了国内外先进制造技术和系统集成经验，推出了便携式、实验室式、手持式、在线式、特种行业应用等多款近红外光谱仪及专业化学计量学软件、测量软件、在线综合监控软件等。中国农业大学 张丽英教授报告题目：NIRS应用与基础数据精准性控制NIRS在饲料检测领域最初是用于饲草原料和谷物类原料中水分和蛋白质含量的检测，随后也应用于饲料和饲料原料中干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、灰分、氨基酸等指标的检测。饲料检测关系到养殖业者的投入成本和成果，也是科学精准的饲养基础。张丽英提到饲料检测的质量保证与控制要从“人、机、料、环、测”五个方面最大限度的减少分析检测过程中的系统误差和随机误差，确保饲料分析检测数据的准确性和可靠性。同时张丽英也提到分析检测工作是一项重复、枯燥但又需要一定技术水平的工作，因此分析人员必须有高度的责任心和过硬的技术！威尔检测技术股份有限公司 高级分析师宋涛报告题目：集团近红外技术应用与网络化管理宋涛从构建近红外网络化管理体系、建立功能丰富的工作平台、体系运行三方面向大家介绍了威尔检测集团近红外技术应用与网络化管理体系。其中特别提到，在构建近红外网络化管理体系过程中需要解决设备之间差异、近红外模型、异常数据处理机制等问题，在建立好体系之后，要进一步通过网络管理、信息沟通处理平台和学习平台让工作平台更成熟，并且在体系运营过程中要结合各家集团管理特点进行应用。FOSS 中国服务业务线总监 赵武善报告题目：FOSS云服务系统助力饲料企业管理赵武善向大家分享了FOSS近红外技术的进展，同时向大家介绍了FOSS定标数据库的构建和应用。据介绍，FOSS定标数据库已发展30多年，包括饲料原料的常规定标、氨基酸定标，原料粗饲料定标，及饲料成品定标等，能够提供诸多快捷准确的检测基准。赵武善介绍说，FOSS的云服务网络系统和延展服务已发展非常完善，与产业结合能够快速的进行原料采购计价、成本分析和生产成本控制、评估和选择好的原料供应商、动态配方调整，最大程度利用原料提高利润等，为企业做到降本增效。中国农业大学农业农村部饲料工业中心 李军涛博士报告题目：近红外快速检测技术与精准动物营养解决方案（PANSAAS）近红外检测技术拥有测定速度快、受干扰小、直接测定、无损、无污染等特点，广泛应用在饲料检测中；但同时近红外检测也有前期投入大、建模成本高等技术限制。在此基础上，饲料行业近红外创新中心（NIRSAAS）与饲料营养大数据平台（FeedSaas®）联合创新实验室推出PANSAAS—精准动物营养解决方案来应对饲料原料供需形势严峻和近红外检测技术限制等问题。据介绍，PANSAAS具有5大核心功能：近红外仪器评价、实验室检测能力认证、数据挖掘、光谱建模、精准营养技术服务，能够提供全方面的动物营养解决方案。会上，主办方还为各位报告嘉宾举行了演讲嘉宾授牌仪式，报告嘉宾一一上台领奖，并与主持嘉宾合影留念。部分参展厂商

原奶的实时监测在线分析技术广泛的应用于化工、食品、制药环境监测等各个领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分，各种工业生产，特别是连续自动化生产都离不开关键环节的质量控制，通过在线分析技术的应用，对产品质量的提升、节能降耗、提高生产率、具有非常重要的作用。在国内，一些乳制品企业没有固定的牧场为其提供稳定的奶源，需要从各地农户、牧场买入原奶，作为进一步加工的原料。但是奶由于养殖环境、饲喂质量，奶牛品种等各种条件的影响，原奶的质量不稳定，差异较大，因此需要从生产现场取大量的样品送实验室检测，用于鉴别原奶质量的优劣，作为支付奶农的依据。这就消耗了大量的时间，同时实验室的检测结果较生产滞后，造成原料的积压。利用在线近红外技术可很好的解决这个问题，实时提供检测结果，提高工作效率，减轻实验室的工作量。使用专用的液体管道附件，将主机探头固定于管道一侧，然后在检测点后尽可能近的位置加上取样阀，以便取样校正设备。使用步琦在线近红外专用的液体管道附件，可以让牛奶流动更加稳定，从而让检测结果更加稳定。 ！效果：通过取样并建立原奶定标模型，可同时测定原奶中脂肪、蛋白质、非脂溶性物质及总固，在线检测能够及时反映样品的变化，大大减少取样检测的时间消耗，提高了工作效率，因此在线检测技术可以作为一项新技术应用于原奶检测中。

近日，吉林省科技厅主持召开吉林敖东"中药提取过程近红外光谱在线质量监控系统"科技成果鉴定会，与会专家指出，吉林敖东在中药提取技术上获得重大突破，在中药口服液体制剂生产技术上走在了全国、全世界前列。 　　中药采购受时间和地域差别而难以标准化，中药成份量化和质量综合检测一直是中药走向世界的瓶颈。据了解，敖东制药与清华大学主持的"近红外在线检测项目"，经罗国安教授带领的项目组的创新科研，历时五年，最终攻克了从"检测"到"检控"的难关，首次实现将近红外光谱技术应用于中药口服液提取过程的在线质量监控。申请并获得了国家发明专利4项，实用新型专利2项，软件著作权3项。 　　鉴定专家组在听取项目组汇报和答辩后，进行了现场考察，在鉴定意见中指出"敖东药业对液体制剂品的二次开发，代表了当今中国液体制剂生产技术的最高水平，指纹图谱技术的应用，为口服液产品质量控制提供了国际认可的技术标准。"

VOCs治理迫在眉睫VOCs是什么东西？居然比PM2.5还厉害？最新的科学研究发现，VOCs是如今空气污染中最主要的物质——可吸入颗粒物PM2.5和臭氧O3的前体物，也是造成雾霾天气和臭氧污染的重要元凶。1. VOCs的定义在我国，国家标准GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》中对总挥发性有机化合物（Total Valatile Organic Compounds TVOC）的定义是：利用Tenax GC和Tenax TA采样，非极性色谱柱（极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。2. VOCs的分类VOCs种类繁多，常见的VOCs有100多种，按化学结构不同，VOCs可分为八类：烷类，芳香烃类，烯类，卤烃类，酯类，醛类，酮类，其他。其主要成分有烃类，卤代烃，氧烃和氮烃，它包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。3. VOCs的来源典型的VOCs排放源可分为人为排放源（包括固定源与移动源）和自然排放源（包括生物源与非生物源）两类，其中以人为排放源为主。VOCs排放行业众多，各行业涵盖范围广，共包括33个行业部门，86个细分行业，115个子排放源。4. VOCs的危害VOCs是无形中的环境杀手，对环境有较大危害，对水体、土壤和大气可造成污染。它亦是人体健康的阻击者，VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道引发急性或慢性中毒，导致神经痉挛，甚至昏迷、死亡。若VOCs长期通过吸入或皮肤接触大量进入人体内，人体的神经系统会受到严重侵害。当居室中VOCs浓度超过一定浓度时，在短时间内人们会感到头疼、恶心、呕吐、四肢乏力，严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。5. VOCs治理政策环保部、发改委等6部门2017年印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。《工作方案》要求，到2020年，建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系，那么在《工作方案》中，环保部对VOCs做出了哪些治理措施呢?《工作方案》中，提出了5点要求。一是加大产业结构调整力度。加快推进“散乱污”企业综合整治，严格建设项目环境准入，实施工业企业错峰生产。二是实施工业源VOCs污染防治。全面实施石化行业达标排放，加快推进化工行业 VOCs综合治理，加大工业涂装VOCs治理力度，深入推进包装印刷行业VOCs综合治理，因地制宜推进其他工业行业 VOCs 综合治理。三是深入推进交通源VOCs污染防治。统筹推进机动车VOCs综合治理，全面加强油品储运销油气回收治理。四是有序开展生活源农业源VOCs污染防治。推进建筑装饰行业 VOCs 综合治理，推动汽修行业 VOCs治理，开展其他生活源 VOCs治理，积极推进农业农村源VOCs污染防治。五是建立健全VOCs管理体系。加快标准体系建设，建立健全监测体系，实施排污许可制度，加强统计与调查，加强监督执法，完善经济政策。VOCs治理难度和解决方案众所周知，气体检测热像仪可以帮助您快速、安全地“看到”数百种不可见气体，但并非所有类型的气体都可以通过光学气体成像（OGI）进行可视化。它的工作原理是测量通过一定体积气体的红外辐射。每种气体都有自己的光谱吸收特性，许多气体化合物会吸收一些红外能量，但只能在一定的窄波长范围内吸收。在这个非常狭窄的波长范围内，针对特定气体，OGI热像仪可以被此特定气体阻止的能量到达红外（IR）热像仪，从而可视化气体羽流（通常看起来像烟云）存在的位置，而这片云就是气体吸收该波长能量的地方。作为一家专注于红外热成像技术应用达33年之久的高科技企业，广州飒特红外股份有限公司，推出了集“气体检漏”和“红外测温”为一体的为“多种气体精准检漏”而生的红外气体探测仪V88T。该热像仪搭载二类超晶格制冷型探测器，工作温度在150K，具有超强的灵敏度，能精准探测细微的温度差异，避免遗漏可能的隐患点。在安卓系统的支持下，V88T可以OTA在线升级，让设备常用常新——用户可在机身设置内自主选择是否在线更新系统，让设备时刻保持最佳状态。同时，V88T还带有多种气体图像模式，微小的泄漏量也能被探测、捕捉。氨气探测试验红外气体探测仪V88T还通过了ATEX认证，配备了5.5寸OLED高清电容触摸屏，确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。支持超远距离检测与激光定点测温，录制带有温度数据的红外视频。飒特红外V88T不仅能实现气体泄漏的可视化，还能快速检测工业生产与废气治理设备的“高温热点隐患”，赋能企业安全高效生产，一站式满足天然气、石油化工等工业企业的多种场景应用需求。管道连接法兰及接缝漏热情况评估值得一提的是，红外热成像技术除了应用在VOCs工业废气治理领域之外，在环保执法领域也发挥着重要的功能和作用。在面对不法企业夜间偷排污染气体的治理难题时，执法人员可使用红外气体探测仪V88T，开展常态化的空气质量检测与监督，现场拍摄废气偷排证据，为环境执法人员精准高效执法、判别气体类型及气体污染情况，提供有效的画面数据与技术支撑。飒特红外全新高端红外气体探测仪V88T产品优势• 气体可视化：将不可见的有毒气体可视化，快速定性和定位VOCs的泄漏源头；• 精细化泄漏检测：载有VOCs物料的设备、管线组件的密封点往往数量多，泄露气体量微小。光学气体热像仪使用高灵敏度的探测器，可以在安全距离内进行快速扫描，捕捉泄露气体的痕迹；• 远距离扫描：可实现远距离泄漏检测，解决不便到达的密封点泄漏检测工作，让泄漏检测工作变得高效便捷的同时，也保障工作人员的人身安全；• 防爆认证：设备具备防爆认证，轻松应对危险区域内的检测要求；• 非接触测温：非接触测温功能，快速查找泵和电机、管道和阀门等设备的异常热点；• 不停机检测：检测时无需关闭系统或接触设备，不影响企业生产；• 预测性维护：帮助企业建立设备预测性维护体系，保障生产安全，防患于未然；• 规避风险：帮助企业避免违反法规、减少罚款和收入损失；• 符合环境法规：满足环境监察取证要求，督促企业遵守环境法规；• 既响应国家的VOCs环保法规政策，又增强企业的生产安全。应用场景炼油厂、炼化厂、农药厂、化学处理厂、危化品停车场、危化品储罐区天然气企业、海上石油平台、天然气场站、天然气井场、天然气储存设施、天然气输送管道、天然气压缩机站、生物气发电厂、天然气发电厂、环保执法机构、LDAR检测服务公司。专家预计，气体泄漏检测可为工业领域节约7000万元能源损失。未来，红外热成像技术将在气体泄漏检测、电力测温以及其他民用工业领域得到更广泛的研发和应用，为中国的工业建设、经济发展和人民的安全、健康保驾护航。飒特红外33年专注红外测温作为中国首家工业红外热像仪研制生产企业，“飒特红外”创下中国第一台民用工业检测型红外热像仪、第一座现代化红外热像仪研发生产基地等八项行业第一，以“飒特红外”企业标准为蓝本起草的《工业检测型红外热像仪》国家标准自2006年起实施。作为国内最早“走出去”的红外检测厂商之一，2008年飒特红外就已登陆欧洲，目前实现欧盟本地化生产，向全球60多个国家和地区输出，位居欧洲市场前三强。飒特红外被评为中国专精特新“小巨人”目前，飒特红外旗下应用于工业测温、电力系统、安防监控、消防救援、科学研究等全行业产品矩阵，经过33年发展，旗下产品畅销海内外，覆盖日本、美国、法国等全球100多个国家与地区，客户包含中国电网、华为等很多世界500强公司，用户口碑及市场反馈良好。

近红外与表面增强拉曼光谱融合技术快速检测花生油中黄曲霉毒素B1一、研究背景在黄曲霉毒素B1(aflatoxinB1，AFB1)是一种典型的真菌毒素，它是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物。AFB1是目前已知的化学物质中致癌性最强的一种，主要对肝脏功能造成严重损伤，故AFB1是国家市场监督管理总局指定的食品安全必检指标之一。油料作物(如花生、玉米等)由于其含水率高，在储存与加工过程中容易发生霉变，从而受到AFB1的污染。因此，相关部门需要加大对粮油食品中AFB1的检测力度，防止食品安全事件的发生。目前，在食品真菌毒素的光谱快速、无损检测应用中仍采用NIR或SERS单一技术手段。从理论角度来看，NIR反映的是电偶极矩变化引起的振动，SERS反映的是分子极化引起的振动，两种光谱信息在分子信息表达上具有互补性。因此，有必要将两种光谱信息进行融合，实现信息互补，以提高检测精度。本研究以花生油中AFB1为检测指标，分别采集其NIR和SERS光谱，使用上海如海光电光谱仪进行测试。2、 研究内容2.1光谱数据分析结果以含有不同浓度AFB1的5条代表性的花生油待测样本的SERS光谱如图1A所示。图1A中主要的SERS特征谱带及其归属为:597cm‒ 1(C-O伸缩振动)、742cm‒ 1(C-H面外弯曲振动)、835cm‒ 1(C-H伸缩振动)、1249cm‒ 1(C-H面内弯曲振动)、1343cm‒ 1(CH3变形振动)、1486cm‒ 1(C=C伸缩振动)和1557cm‒ 1(C-C伸缩振动)。由于SERS光谱区域(500~1800cm‒ 1)信噪比高且包含了主要的特征谱带，故本研究中将此区域用于AFB1的定量分析。含有不同质量浓度AFB1的5条代表性的花生油待测样本的NIR光谱如图1C所示。图1C中NIR特征谱带及其归属为:930~970nm(CH2与CH3一阶倍频伸缩振动)、1090~1130nm(C-H伸缩振动)、1210~1240nm(CH2二阶倍频伸缩振动)和1270~1300nm(C=O二阶倍频伸缩振动、C=O合频振动及N-H伸缩振动)。AFB1与NIR特征谱带有着密切关系，这是由于花生油中的蛋白质、碳水化合物以及脂肪酸易受到AFB1的影响，从而影响分子的振动。无论是NIR还是SERS光谱，在光谱采集过程中带入干扰信息往往是无法避免的，故需要对光谱数据进行预处理。经AIRPLS基线校正、MSC光散射校正、S-G平滑以及Min-Max归一化处理之后的SERS与NIR光谱分别如图1B与1D所示，与原始光谱(图1A与1C)对比发现，预处理后的SERS和NIR光谱的基线漂移得到了抑制，光谱信号更加平滑，为后续的定量分析起到了积极的作用。图1.含有不同质量浓度AFB1的花生油待测样本的SERS与NIR光谱2.2HSIC-VSIO算法参数设置合理性验证对HSIC-VSIO算法参数设置合理性进行验证:在设置不同的参数情况下，分别对NIR和SERS光谱数据筛选特征变量，并将每次筛选的特征变量进行融合建立PLSR模型，记录RMSEC、RMSEP、和RPD值进行对比分析。（1） WBMS中二值矩阵的行的数量M首先，将σ的值分别设置为10% 然后，将M的值分别设置为1000、1500、2000和2500进行对比分析。由表1中的运行结果可知，模型的性能受M的影响并不大。但是，如果M的值越大，模型的计算量将显著增大，综合考虑模型精度与计算量，将M设置为1000是合理的。（2）从所有模型中挑选出具有较小RMSECV值的模型的比例σ首先，将M的值设置为1000 然后，将σ的值分别设置为10%、20%、30%和40%进行对比分析。由表2中的运行结果可知，当σ=10%时，模型的性能最优。具体表现为，RMSEC和RMSEP值较小，R2C、R2P和RPD值较大，故将σ设置为10%是合理的。2.3各方法检测结果将NIR光谱数据、SERS光谱数据、NIR与SERS光谱直接融合数据以及NIR与SERS光谱特征层融合数据分别构建PLSR多元校正模型检测花生油中AFB1含量。PLSR建模过程中，最佳隐变量数(latentvariables，LVs)由5折交互验证产生的RMSECV值所确定。各方法的检测结果如表3所示。由表3可知，基于NIR光谱数据定量检测结果如下:LVs=10，RMSEC=0.2812，=0.9533，RMSEP=0.3447，=0.9211，RPD=3.5601，花生油中AFB1含量PLSR预测值与真实值之间的关系如图2A所示。基于SERS光谱数据定量检测结果如下:LVs=8，RMSEC=0.2105，R2c=0.9726，RMSEP=0.2349，R2p=0.9689，RPD=5.6705，花生油中AFB1含量PLSR预测值与真实值之间的关系如图2B所示。基于NIR与SERS光谱直接融合数据定量检测结果如下:LVs=10，RMSEC=0.1923，R2c=0.9836，RMSEP=0.2117，R2p=0.9703，RPD=5.8026，花生油中AFB1含量PLSR预测值与真实值之间的关系如图2C所示。基于NIR与SERS光谱特征层融合数据定量检测结果如下:LVs=9，RMSEC=0.1569，R2c=0.9908，RMSEP=0.1827，R2p=0.9854，RPD=8.2761，花生油中AFB1含量PLSR预测值与真实值之间的关系如图2D所示。由HSIC-VSIO筛选的NIR光谱特征变量如图2E所示，其中部分特征变量覆盖了NIR特征谱带930~970、1090~1130、1210~1240和1270~1300nm。由HSIC-VSIO筛选的SERS光谱特征变量如图2F所示，其中部分特征变量覆盖SERS特征谱带597、742、835、1249、1486和1557cm‒ 1。图2.含花生油中AFB1含量PLSR预测值与真实值之间的关系及HSIC-VSIO筛选的光谱特征变量2.4各方法检测结果对比分析各方法所建PLSR模型评价指标的变化趋势如图3所示，显然，由NIR光谱数据构建的PLSR模型预测性能最差，主要在于花生油中AFB1含量低，分子量小，内部含氢基团振动在近红外区域吸收的能量低，对应的光谱信号弱，影响了其检测精度。相较于NIR光谱数据构建的PLSR模型，由SERS光谱数据NIR与SERS光谱直接融合数据以及NIR与SERS光谱特征层融合数据所构建的PLSR模型的预测性能均获得了提高。以NIR光谱数据构建的PLSR模型的预测性能作为基准，SERS光谱数据、NIR与SERS光谱直接融合数据以及NIR与SERS光谱特征层融合数据所构建的PLSR模型的RMSEC分别降低了25.14%、31.61%和44.20% 分别提高了2.02%、3.18%和3.93% RMSEP分别降低了31.85%、38.58%和47.01% 分别提高了5.19%、5.34%和6.98% RPD分别提高了59.28%、62.99%和132.47%。综上所述，由SERS光谱数据构建的PLSR模型的预测性能明显提高，主要在于SERS技术通过增强基底Q-SERS获得拉曼增强效应使得花生油中痕量AFB1的信号获得了放大，从而提高了其检测精度。相较于采用NIR或SERS光谱单一检测技术，将NIR光谱与SERS光谱直接融合后，实现了光谱信息的互补，有助于检测精度的进一步提高。然而，光谱直接融合数据中包含大量的冗余甚至干扰变量，采HSIC-VSIO分别对NIR与SERS光谱筛选特征变量，然后将筛选得到的特征变量进行融合并构建PLSR模型，其检测精度获得了较大的提高。图3.各方法所建PLSR模型评价指标变化趋势2.5真实样本检测分析结果从青岛普瑞邦生物工程有限公司购买一批含有AFB1的花生油样本(AFB1含量范围为:1.0×10‒ 5~1.0×10‒ 3μg/mL)。每个样本分别采用NIR与SERS光谱特征层融合数据构建的PLSR模型(以下简称光谱特征融合方法)以及标准方法(HPLC)检测AFB1含量，检测结果如表4所示。将两种方法的检测结果做双侧配对t检验，结果表明两者无显著性差异(P=0.840.05)。根据检出限的计算公式3S0/K(S0为多个空白样本响应值标准差，K为校正曲线的斜率)，可估算得到光谱特征融合方法对AFB1含量的检出限为5.27×10‒ 6μg/mL。欧盟与中国设置的花生油中AFB1最大残留限量分别为2.0μg/kg和20μg/kg。为了与上述标准进行对比，可将溶液(花生油+AFB1)密度设为1g/mL，从而实现将5.27×10‒ 6μg/mL粗略地转换为5.27×10‒ 3μg/kg。故本研究提出的光谱特征融合方法可满足对花生油中AFB1含量是否超标的定量检测。3、 结论本研究提出了一种基于NIR与SERS光谱特征层融合数据构建PLSR模型实现花生油中AFB1快速、高精度检测的方法。与NIR光谱数据、SERS光谱数据以及NIR与SERS光谱直接融合数据构建的PLSR模型相比，NIR与SERS光谱特征层融合数据构建的PLSR模型具有最佳的预测性能:RMSEC=0.1569，R2c=0.9908， RMSEP=0.1827，R2p=0.9854，RPD=8.2761。同时，将本研究方法与标准方法分别检测真实的花生油样本中AFB1含量，结果表明两者的检测性能无显著性差异(P=0.840.05)，本研究方法的检出限可换算为5.27×10‒ 3μg/kg，远远低于欧盟与中国设置的花生油中AFB1最大残留限量2.0μg/kg和20μg/kg。综上，实验结果表明本研究方法可实现花生油中AFB1含量的快速、高精度定量检测，验证了NIR与SERS光谱融合的可行性与有效性，尤其是经特征变量筛选后，NIR与SERS光谱数据在特征层的融合能够最大限度地提高模型的检测精度。文献来源四、产品推荐RMS2000微型拉曼光谱仪1、产品简介RMS2000（RamanMinimalSystem）是一款微型的785nm同轴共聚焦拉曼光谱仪，其采用全空间光设计，优化散热接口，采用N.A0.11数值孔径激发采集光路。配置超短焦、线扫描、浸入式探头，支持Windows、Linux和Windows多种操作平台和主控系统，随机配备手机端（Andorid）和电脑端采集分析软件。具备非凡的分辨率、灵敏度、穿透能力和抑制荧光干扰能力。既可以单独使用也可以作为核心部件集成进拉曼自动化系统，满足科研院所、相关监管机构与企业在无机/有机材料、生物生命、化学/化工、药物分析、食品安全、刑侦鉴定、环境污染检测等研究中的需求。2、产品特点&bull 体积小巧，重量轻，只有100×80×26mm和280g；&bull 空间光、微型共聚焦设计，最小光斑≤30μm；&bull 高分辨率（~6cm-1），高抑制荧光能力，能够轻松测量高荧光样品，获取拉曼光谱；&bull 高灵敏度，500ms即可实现常规化学品的拉曼光谱，最低可以检测0.3%的分析纯酒精；&bull 可配置线扫式探头，可以采集4.5mm*1mm的线扫光斑，降低样品照射功率密度；&bull 可配置浸入式拉曼探头，用于过程分析检测；&bull 支持手机和电脑双平台，方便户外现场直接测量；&bull 超低功耗，无须额外电源供电，通过USB手机可以直接实现光谱采集分析；&bull 强大的软件分析功能，支持常规的HQI，峰位检索，深度学习神经网络等算法；&bull 可以适配显微镜组成显微共聚焦拉曼。NIRPro近红外光纤光谱仪1、产品简介 NIRPro是一款制冷型近红外光纤光谱仪，结构设计小巧，光谱范围可配置；分辨率高，最佳可达0.3 nm；杂散光低，~0.5％。光谱范围依据选择不同可以覆盖950-1700 nm、950-2200 nm和950-2500 nm多种配置。制冷温度可以达到-20℃。具备良好的光谱响应稳定性和重现性，适用于激光测量、近红外测量，是一款科研级的高性能光纤光谱仪。2、产品特点&bull 分辨率高，最佳可达0.3 nm；&bull 可适配如海带销的多芯密排集束光纤，光纤插拔强度一致性≦7%；&bull 动态范围宽、信噪比高、稳定性好；&bull 背景噪声≦3RMS（10 ms积分时间）；&bull 配置USB、串口多种通讯接口，配置24PIN交互接口，配置专有DAC和ADC，可实现配套光源的使能、强度控制和功率反馈。

p style=" text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 2018年7月23-25日，第二十四届高校分析测试中心研究会年会召开。会上，国家认监委实验室与检测监管部监督管理处处长谢澄在特邀报告中，深入解读了中国检验检测行业发展的最新动态。 /p p style=" text-indent: 2em " 截止 2017年底，我国共有各类检验检测机构 36327家，延续了数量上逐年上涨的趋势，年增长率较2016年增涨9.3%。共实现营业收入2377.47 亿元，共向社会出具检验检测报告3.76亿份。全行业共有从业人员111.93万人。共拥有各类仪器设备575.6万台套，全部仪器设备资产原值2871.33亿元，实验室面积6484.15万平方米。 /p p style=" text-indent: 2em " 当前，我国检验检测机构主要分布在环渤海地区、华东长三角地区、华南珠三角地区，与我国制造业和经济发达省市分布呈现正相关。数量排在前十位的省、市、自治区依次为山东省（2632 家）、广东省（2610家）、江苏省（2063家）、河南省（2034家）、河北省（1901家）、浙江省（1866家）、四川省（1740家）、辽宁省（1492家）、湖南省（1374家）、湖北省（1368家）。这份排名近年来几乎没有变化，仅第十位由去年的陕西变为今年的湖北。 /p p style=" text-indent: 2em " 近五年来，我国检验检测行业整体资源量、体量和营业收入都在大幅度增涨，整体发展形式良好。从2013年至今，我国检验检测机构数量增涨超过12000家，营业收入增涨近1000亿，就业人数则逐年新增6-7万，中、大型仪器设备和出具报告数也都增幅明显。谢澄表示，当前，我国检验检测行业平均每天出具报告约103万份，对整个社会影响力巨大。另外，我国的检验检测行业相对年轻，2/3的机构成立年限在15年以内。大学本科及以上学历的从业人员超过一半，近60%的人员有中高级职称，成为高素质人才集中扎堆的服务行业。 /p p style=" text-indent: 2em " 另外，值得一提的是，全国事业单位制的实验室数量占比逐年下降从2005年的65%下降到2017年的31%。企业制占比则大幅上升，已从2013年的55%增长到2017年的64%。从资产属性角度看，民营实验室占比已高达46%，外资检验检测机构进驻中国市场的力度也在不断加大。另外，2017年，企业制检验检测机构的的仪器设备拥有量达到304.32万，超过事业制检验检测机构的262.24万台。谢澄表示，种种迹象表明，我国检验检测机构布局已经出现结构性的根本变化，以企业制主体，极具市场氛围的行业体系初步形成，并将促进国家一系列检验检测相关改革政策的出台。 /p p style=" text-indent: 2em " 谢澄指出，虽然我国检验检测行业一片光明，但是也存在一些隐忧。首先，平均每个检验检测机构每年出具报告数量变化趋势整体呈下滑趋势，市场竞争严峻，检测市场的扩张速度与检验检测机构数量的增幅不平衡； 其次，我国的检验检测行业仍然存在“小、散、弱”的不足，缺乏国际性的检测认证平台；最后，人均产值增幅缓慢，事业制检验检测机构的活力需要进一步释放。 /p

众所周知，任何机器的运转都会产生振动，有些振动代表运行正常，而有些振动则表示故障的初始信号。在预测维护领域，检测振动特征是诊断过程的关键因素，通过振动检测可以确定并缓解问题，以免发生更严重的事件。今天，小菲就给大家介绍下通过感应、放大和测量细微运动，使用户可以看到工厂资产（例如机器）上的振动特征，保障机器的正常运行。传统检测费时费力，停机成本高昂传统检测机器震动的方法是在机器上部署有线传感器（例如接触式加速计）监视出现的振动。在从传感器获取数据后，对该数据进行工作振型分析，以呈现机器运动的动画模型，从而使振动模式可视化。但是据RDI Technologies（美国田纳西州诺克斯维尔）的创始人和CEOJeff Hay博士称，该技术不仅需要花时间从多个点处采集测量数据，而且还需要能接触机器。在机器不便接触或根本接触不到时（机器前方有重重障碍或玻璃），该技术往往没有使用的可能性。另外，传统的接触式测量在安装加速计时经常需要机器停止运行，致使产生因停工而带来的高昂成本。为此，RDI Technologies的工程师开发出了一款名为Iris M的非接触式视频处理系统，该系统使用FLIR机器视觉相机感应、放大和测量机器引起的细微振动，消除了使用早期技术本身固有的缺陷。Iris M系统使用装在Vanguard三脚架上的FLIR 2.3Mpixel Grasshoppper3相机，此相机以默认分辨率为1920x1050、速度为120帧/秒的规格获取单色图像数据。从相机获取的数据将通过USB 3.0接口传输到平板电脑上，在此使用公司专用软件进行分析，使用户可以看到工厂资产（例如机器）上的振动特征。选择FLIR机器视觉相机的原因在Iris M系统中，FLIR机器视觉相机相当于数据获取的设备，它收集视频图像，然后从中提取和分析运动。FLIR 2.3Mpixel Grasshoppper3 GS3-U3-23S6M-C相机装在Vanguard三脚架上，以默认分辨率为1920x1050、速度为120 帧/秒的规格获取单色图像数据。 获取后的数据会通过防脱落电缆经USB 3.0接口从相机传输到Getac F110或Microsoft Surface Book的平板电脑上。“然后电脑软件Motion Amplification的专用视频处理算法会使机器振动可视化。它将逐帧分析每幅图像的像素，确定场景中哪些部分在移动。接下来，它将场景中所有运动振幅的幅度更改放大至肉眼可见的程度，从而加强对引起任何振动的组件之间的理解，”Hay 博士说道。通过使用电脑上运行的图形用户界面，用户可以选择图像的某一部分进行下一步分析。该系统软件将显示与这些区域关联或与时间相关的强度数据。然后可以使用各种数学函数（例如快速傅里叶变换，又称 FFT），将与时间相关的强度数据集转换为与频率相关的强度数据。随后将向用户呈现场景所选部分不同频率的未放大振幅和振动阶段。Iris M系统灵敏度高，可推广更多行业自从2016年第3季度发布以来，Iris M系统已经改变了行业内人士使用机器监控观察振动的方式。该系统不仅易于使用，还可反馈给用户可见的、简单明了的视频图像，以便用户更好地了解设备运行状况。据Hay博士称，选择FLIRGrasshopper相机已成为该系统大获成功的一个关键性原因。该相机具有12 位动态范围，可以捕获图像中亮光照射和黑暗区域之间像素强度的细微差别，使该系统软件相比于其他软件能够提取更详细的变化情况。Grasshopper相机系列将CCD和CMOS技术与Point Grey的专门技术相结合，实现了高性能、高质量的成像。但同样重要的是Motion Amplification算法本身， “得益于这套独特的算法，Iris 在测量位移方面比传统基于图像的测量工具要大约灵敏100倍。另外，在必要时，Iris M能够直接从图像点测量，可用于量化运动的位移，而不必通过解释该点测量来确定运动种类和呈现的错误，”他说。 这种技术的另一大好处就是数据反馈的速度和数据的详细程度。与传统的接触式测量系统不同，它还可以扩展，因为可以同时测量相机视野内的所有资产振动。另外，它还使自己成为技术人员和非技术人员用户之间良好的沟通工具，因为任何资产的任何问题根源都可直接在视频中看到。新系统已在各种实用应用中部署，除执行对工业资产（例如机器）的状态监控外，Iris M系统也可用于分析桥梁、建筑和相似结构的结构完整性。此外，它还可以用于生物医学监控应用，以评估个体呼吸作用。

奶粉品质的快速检测奶粉是人们日常生活中不可缺少的乳制品，它是由鲜奶加工而成，保留了鲜奶的主要营养成分。国家规定的奶粉理化检测指标包括蛋白质、脂肪、水分、乳糖等。奶粉中的蛋白、脂肪、水分和糖类含量是决定奶粉质量的核心指标‚ 也是影响检测速度的关键环节。因此奶粉理化检测的绝大部分工作都集中在蛋白、水分的检测项目上。对于其成分的测定方法，一般采用传统的方法，如用烘箱干燥法测水分含量，用凯氏定氮法测蛋白质含量等。这些方法耗时长，而且不能实现乳制品生产的实时监控。在这个过程中消耗了大量的人力资源和时间，同时昂贵的消耗品、相当高的培训和维护费用、间歇性仪器故障等诸多弊端也给日常的分析带来了很大的困扰。采用近红外光谱检测技术，生产技术人员能立即获得生产产品的各项参数指标，及时调整生产条件，从而有效地保证了产品的生产质量，同时也节约了生产的时间与费用的支出。因此，拥有一款功能强大的近红外检测设备可以让工作事半功倍。▲步琦近红外光谱仪 NIR-Master作为一款傅里叶变化近红外，仪器具备较高的分辨率，同时配备各种检测附件，满足各类型样品的检测，将样品放置在检测窗口，在不到 30s 的时间内即可完成样品的扫描，同时给出水分，蛋白质，脂肪等多个参数的含量。检测软件 NIRWare 软件界面友好、简洁，对于普通操作人员只需在主机上按一下开始键，其余就交给机器了，无需打开各种各样的菜单就可以进行光谱采集可出结果。由于软件的简洁性，培训时间相对较少。定标软件 NIRCal5.0 具有多种定性和定量算法，功能强大。无论是软件还是硬件，都能够满足奶粉的快速检测需求。检测效果通过取样并建立奶粉定标模型，结果见下表：样品检测参数参数范围 (%)偏差奶粉脂肪10.90-13.300.28蛋白质17.21-19.760.32水分1.82-3.060.11

本文题目之所以叫“果蔬近红外检测技术中的点点滴滴”，就是因为近红外技术的大理论、大思维、大方法诸位早已熟知，一些没有覆盖着的小理论、小思维、小方法也很重要，有待大家共同挖掘，以期弥补不足 另外一个含义是所有内容都与近红外相关，但相互间关系不大，甚至无关，敬请谅解。中国农业大学 韩东海教授　　1、用心感悟样品光物性　　图1是2019年6月23日在微信朋友圈发的信息，得到众人点赞。这是我第一次看到这么形象地描述水果光物性的图。这张图清晰地告诉人们，哪些水果容易检测，哪些比较困难，可以帮助人们在研发水果品质无损检测过程中，及时采取应对措施，减少失败，争取时间。　　通常我们希望物料透光性要好，可是过于透光，近红外光谱中待检成分信息变弱，不利于分析。例如，葡萄、迷你西红柿。此时，通常采用加大光程的办法加以解决。AMAICA手持仪2)，多种果实检测硬件是通用的，只有西红柿在加大光程后，硬件进行了单独设计，独立使用。　　透光度低，难以获得有效信息，后续分析无法进行，例如，红薯。在众多物料中，红薯透射性极差，以至于很难实现透射检测。现有研究中，红薯主要采用漫反射采集近红外光谱3，4)，受制于透射深度有限，一旦径向待检成分分布差异大，就很难得到正确结论。再就是在红薯断面上采集近红外光谱5)，虽然这种方法也具有一定的意义，但已经不属于无损检测了。此类物料要实现在线近红外检测，难度更大。　　2、 定量利用光谱强度，定性利用光谱形状　　有关近红外吸光度谱的论述很多，也很成熟。多数情况下，利用近红外吸光度谱的强度进行定量分析，而关于原始光谱的探讨少之又少，所以原始光谱容易被忽略。实际上，利用原始光谱形状在一些问题的分析处理上也具有一定的优势。　　图2是几种果蔬的近红外原始光谱图。总体来讲，原始光谱波形比较简单，通常就是两个峰，一个谷。个别情况只有一个峰，如葡萄。因为苹果皮薄，质地均匀，内部品质多种多样，特性稳定，故以苹果为基准论述原始光谱特性。两个峰一左一右，左峰在710nm附近，右峰在810nm左右(注释：仪器不同，多少有些差异，无标准而言)。右峰的位置基本在810nm±5nm范围内，而左锋有时则相差很大，大则右移15nm。　　苹果、柿子、梨和桃等波形相似，710nm峰值高于810nm 西瓜、甜瓜、蜜桔、葱头、绿蜜桔、柠檬、圆白菜、土豆的波形相像，共同特点是710nm峰值低于810nm。葡萄、迷你西红柿、草莓、牛油果、枇杷、甜椒最特殊，只在810nm处有一个明显高峰。　　类别相同但品质不同果蔬的710nm峰值上下变化大，而810nm峰值略微上下浮动。例如三种内部品质不同的正常苹果、褐变苹果、糖心苹果的810nm峰值相差不大，而710nm处的峰值规律为糖心苹果正常苹果褐变苹果三种中的任一810nm峰值(图3)。由此可知，内部品质在原始光谱上主要显现在710nm峰值上，这样就可以利用这个特点进行定量分析或定性判别。　　为什么710nm处既有上下变化，又有左右位移呢?现无定论。我认为，一是受水分影响，例如糖心苹果水分高于一般苹果，水分高则光易通过，所以糖心苹果的710nm峰值最高；二是受颜色影响，710nm为红色波长，红色的补色是绿色，当果实不论是瓜皮还是果肉呈现绿色时，则吸收红光，透射光减少，710nm峰值降低。未成熟苹果的710nm峰值与810nm不相上下，就是因为果肉呈浅绿色，吸收了红光，透过光减少，导致710nm峰值降低。西瓜的710nm低于810nm就是因为厚厚的绿色瓜皮阻挡了红光透过，而810nm这些属性不显著。左右位移是否受果实质构的影响有待进一步论证。　　关于葡萄等物料只在810nm处有一个明显高峰的解释，暂且无人讨论。本人认为，这些果实透光性极好，很小的功率即可满足要求，710nm的能量尚未达到透过物料时，810nm处已接近饱和。　　所以，果蔬原始谱更多地反映了样品的质构信息、形状差异更为突出。　　现在的在线果蔬品质判别多数是先定量后定性。例如褐变苹果的判别大致程序是光谱预处理、二阶导、建立PLS模型、计算预测值、确立阈值、按照阈值区分正常还是褐变。如果采用原始光谱就可以直接进行定性分析，这样的研究案例曾多次报道。特举三个案例，具体如下。　　1)当公式(1)和(2)的IBrowning都大于0时，为褐变苹果；当IBrowning都小于0时为正常果6)。　　2)Seo利用原始谱尝试了多种组合进行糖心苹果、正常苹果、褐变苹果的判别，如表1所示，(T710-T800)/T675的效果最好7)。　　3)王加华基于原始谱利用PADA、PCADA、PLSDA三种算法进行了定性判别，获得PLSDA的效果最佳(表2)8)。　　3、 一点测量很重要，两点测量更完美　　在实验室进行实验时，由于水果的糖酸度分布不均，用漫反射进行近红外光谱采集时，往往在赤道上选择2个或4个点求平均，这确实是两点或多点测量。但本文要介绍的两点测量不同以往，另有含义，如图4所示9)。　　这是苹果在线分选线上的实际情况。苹果果柄冲上放置在移动托盘上移动，在第一个位置进行糖酸度、褐变、糖心等的检测，一般水果到此为止足以，但富士苹果有果柄根部裂果现象，必须在第二个位置进行果柄根部裂果检测，所以才有了两点检测一说。有人可能会说，如果果柄冲下放置的话，一个位置就能解决了。如果苹果分选只进行这几个指标的检测确实如此即可，但苹果还要进行外观颜色的评价，因为苹果受太阳的照射，果柄周边颜色艳丽，所以日本苹果装箱时果柄都是冲上的，这样才能获得最佳商品性。又有人会说，所有检测项目都由上面的检测器承担了，这些问题就可在一个工位解决了。确实，有些单位就是这么做的，但是，上位检测遮光问题难以彻底解决，而现在的方法，很方便放心地解决了杂散光干扰。　　葱头分选时，葱头根部冲下放置。当葱头内部腐烂严重时，只通过光纤2(图5)的检测就能胜任。不过，对于常发生在上半球的轻微腐烂，光纤2接收不到上半球的信息，漏检现象严重。为此专门设置了光纤1，这样就能把轻微和严重一并检出。这种两点检测设计，是由物料的性质所决定的。两点测量后，轻微腐烂检出率由79.5%提升到95.7%。　　苹果检测是一台光谱仪在两个不同工位采集光谱，葱头检测是在一个工位同时采集两条光谱。苹果检测一台光谱仪约50万人民币，为了降低成本，采取了一台两工位。　　葱头检测为了避免杂散光进入检测器实施了挡板措施，苹果检测无任何遮挡。据说，苹果检测虽有杂散光影响，仍能获得正确检测结果。　　4、日常生活与专业兼顾的Brix和SEP　　食品的甜度测量采用高效液相色谱法和气相色谱法，两种仪器价格贵，操作要求高。另外，物料还需要繁琐的前处理，仪器稳定需要数十分钟的等待。近红外技术检测的果蔬糖度是包括酸在内的可溶性固形物，单位是Brix。因为构成Brix的多数水果的主要成分是糖，所以把Brix称为糖度，与日常生活中的甜度不完全一样。　　破坏性检测Brix可用折射仪测量。业界常用的PAL系列测量精度一般在±0.2%，而非破坏的近红外方法达到这个精度绝非易事。折射仪有标准蔗糖溶液校正，可明确规定其检测精度，而近红外方法没有基准物，加之影响近红外测量的干扰因素过多，不能用最大误差而只能用标准误差表达。折射仪测量一个群体的果实糖度是抽样先榨汁再测量，而近红外方法无法严格规定测量范围和测量部位，特别是对于成分分布不均的果实而言难上加难。再加上，果实细胞大小、纤维多少、果皮薄厚均影响着光的传播。因为存在着这么多的影响因素，近红外方法只能用统计误差SEP表示11)。　　如果近红外方法检测某种果实100个的标准误差SEP是1°Brix，实测糖度为15°Brix，则实际意义为16个高于16°Brix，16个低于14°Brix，68个在15±1°Brix，如图6所示。这一点特别需要向用户解释清楚，不然日后会受到责怪，而通俗易懂地解释清楚并非易事。　　参考文献　　1) http://mechatronics.co.jp/ 　　2) http://www.astem-jp.com/ 　　3) 農業総合センター農業研究所：「ベニアズマ」生いもデンプン含量の非破壊測定技術，2012年　　4) 卜晓朴，彭彦昆，王文秀，王凡，房晓倩，李永玉：生鲜紫薯花青素等多品质参数的可见-近红外快速无损检测，《食品科学》2018年39卷16期　　5) 松尾美紅?上野敬一郎?宮原照昌?北原兼文?紙谷喜則?河野澄夫：近赤外透過法を用いた安納いも糖度等の迅速測定に関する基礎的研究　　6) 高井 秀悦：光によるリンゴの褐変判別法に関する研究，職業能力開発報文誌VOL.30　No.1(49),2018　　7) Y. W. Seo：Nondestructive Detection of the Internal Defects of Fuji. Apple using VIS/NIR Transmittance Spectroscopy. An ASABE Meeting Presentation，Paper Number: 066121，2006　　8) 王加华：苹果、洋梨内部品质无损检测信息基础及数学模型的开发，中国农业大学博士论文，2010　　9) 蔦 瑞樹, 吉村 正俊, 葛西 智, 松原 和也, 和田 有史, 池羽田 晶文：選果機を用いた可視-近赤外分光スペクトルによるリンゴ‘ふじ’の内部褐変発生予測，日本食品工学会誌 2019年 20 巻 1 号 7-14　　10) 西野　勝：近赤外分光法によるタマネギ内部腐敗球の非破壊判別技術　　11) 立石 賢二：青果物の糖度を非破壊で計測する簡便な糖度計，計測と制御52 巻 (2013) 8 号（中国农业大学 韩东海教授）

p 　　日前，中科院安徽光机所与国信聚远科技服务(北京)有限公司共同开发的“车载开放光路面源排放VOCs监测系统”成功交付台资企业，该系统的成功使用标志着国产傅里叶变换红外光谱监测技术体系再添新丁。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/c5fa1bb0-b781-4929-b3f2-b58ea59f8a12.jpg" title=" FTIR_副本.jpg" alt=" FTIR_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 车载开放光路面源排放VOCs监测系统 /strong /p p 　　随着我国经济快速发展，各类生产、生活活动引起的爆炸、火灾、泄漏等突发大气污染事故急剧上升，尤其在化工园区突发事故应急中对复杂、动态变化环境条件下的污染物快速、精准识别有着迫切的需求，而常规监测设备难以满足事故现场高温、高湿等恶劣环境条件下的使用要求，无法快速获取事故区域的污染物扩散趋势。 /p p 　　车载开放光路面源排放监测系统具备快速灵活、可以对多种污染气体排放进行非接触式、快速自动测量的优势，可以将载有主机的监测车与阵列角反射镜在较短时间内置于事故现场的两侧，快速获取事故现场的污染气体排放情况。另外，该监测设备在化工园区及其周界、工业生产过程等局部高密度污染面源有毒有害气体排放巡检 厂区有毒有害气体泄露性监测 突发事故中厂区周界有毒有害气体预警性监测等方面有广泛的应用。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/ba18c0a4-0681-4f20-bba1-edad8fad3478.jpg" title=" 仪器原理图.jpg" alt=" 仪器原理图.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 仪器原理图 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/1373ccec-c3ec-4dc9-afc0-392861b35207.jpg" title=" 角镜.jpg" alt=" 角镜.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 角反射镜阵列 /strong br/ /p p 　　车载开放光路监测系统对仪器稳定性和光学系统的精准性提出了更高的要求，要确保仪器能适应长途运输颠簸，能在车辆启动状态仍保持光谱的稳定性。面对挑战，安光所FTIR课题组对光谱仪结构进行了巧妙设计。由于经典Michelson干涉仪结构对光学系统的精密性、镜子的对准以及扫描驱动系统的要求非常苛刻，为了减小经典Michelson干涉仪结构中动镜倾斜的影响，降低对镜子的对准性和动镜驱动性能的要求，本监测系统选用自主研发的双臂扫摆式干涉仪结构。该干涉仪结构利用平面镜实现光束的原路返回，对倾斜不敏感，便于设备的校准 另外它将动镜的直线运动转变为平台的扫摆运动，相对于经典Michelson干涉仪的直线运动而言，扫摆运动可以降低动镜驱动的复杂性，易于实现，可以避免经典Michelson干涉仪动镜运动过程中的形位变化所导致的光谱畸变。 /p p 　　目前，第一台车载开放光路监测系统已经在台资企业正式运行。这款仪器的推出，为我国园区监测能力建设提供了新的技术支撑，为提高我国在高档监测仪器领域的国际竞争地位再立新功。 /p

为提高科技经费的使用效率，保证课题研究工作的质量，招标人采取公开招标的方式组织&ldquo 近红外果品品质快速无损检测装备研发&rdquo 课题的招标工作，择优选取招标课题的承担单位。 　　本次招标活动的招标人是&ldquo 北京市科学技术委员会&rdquo ，北京科技园项目评价有限公司是本次招标的代理机构。 　　本次招标工作将参照《中华人民共和国招标投标法》、中华人民共和国科学技术部《科技项目招标投标管理暂行办法》的要求和相关规定进行。 　　现将有关招标事宜公告如下： 　　一、招标课题名称及招标编号 　　近红外果品品质快速无损检测装备研发(招标编号：NF2014-14) 　　二、研究目的 　　针对当前果品品质分级手段单一，技术和装备落后，严重制约高端果品的市场竞争力等问题，开发适合京郊主要果品(梨、苹果、桃等)品质近红外快速无损检测方法及仪器设备，并在京郊果品主要产区进行应用示范。 　　三、主要研究内容 　　1、获取多因素条件下京郊主要果品(梨、苹果、桃等)的近红外特征光谱，建立主要果品品质(糖度、酸度、糖酸比、成熟度等)近红外光谱特征数据库 　　2、建立梨、苹果、桃等京郊主要果品品质的近红外快速无损检测方法 　　3、提出实时快速检测方案，开发便携式小型检测仪器 　　4、在京郊果品主要产区进行应用示范。 　　四、招标课题研究进度要求 　　完成本课题的时间为中标人与招标人签订《课题任务书》之日起20个月。 　　五、课题经费 　　完成本课题所需的总经费来源于招标人资助资金和中标人自筹资金，招标人资助资金来源于北京市地方财政拨款，按现行财政拨款相关规定支付。招标人资助资金上限为人民币210万元，其中自筹资金与资助资金比例均不低于2:1，经费的支付办法以双方签订的《课题任务书》为准。 　　六、投标人资格 　　1、凡在北京地区注册的具有独立法人资格的企业(不包括外商独资和中方股份未超过50%的中外合资企业)均可投标。 　　2、投标人应资信良好，在最近2年内无不良记录或严重违法违纪行为。 　　注：1.承担北京市科学技术委员会课题，到期应结题而未结题的单位，不具备投标人资格。 　　2.投标人在北京市科委的信用评级为C以下(含C)的不具备投标人资格。 　　3.不接受联合投标。 　　七、招标文件的获取 　　凡符合以上基本条件和资格并有意投标者,请按下述时间、地点购买招标文件，招标文件售出后概不退还，同时携带U盘获取电子版。 　　购买招标文件时间：2014年7月1日起至2014年7月22日止(公休日及节假日除外)，每日9时30分至11时30分，13时30分至16时30分。 　　招标文件出售地点：北京市海淀区增光路甲34号院云建大厦801室(北京科技园项目评价有限公司) 　　八、招标文件售价： 　　招标文件每套售价为人民币200元。 　　九、投标和开标 　　接受投标文件的时间为：2014年7月30日9时30分至11点30分，13点30分至16时30分 2014年7月31日9时0分至10时0分。 　　接受投标文件的截止时间和开标时间同为2014年7月31日10时0分。在投标截止时间后送达的投标文件恕不接受。 　　投标文件送达地点：2014年7月30日16时30分之前，投标文件送至招标文件出售地点 2014年7月31日9时0分至10时0分，投标文件送至开标地点。 　　开标地点：海淀区苏州街甲49号北京技术交易促进中心二层会议室。 　　十、联系方式 　　北京科技园项目评价有限公司 　　联系人：王娜 　　电话：(010)68461639，68308582 　　传真：68461639 　　地址：北京市海淀区增光路甲34号院云建大厦801室 　　邮编：100048　　监督电话：66175629(纪检监察处) 　　招标代理机构：北京科技园项目评价有限公司 　　2014年7月1日

红外热像仪检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布 　　由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责起草，欧美大地仪器设备中国有限公司等单位参加起草的红外热像仪建筑检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布，该标准即将于2010年8月1日正式颁布实施。 　　《建筑红外热像检测要求》标准有助提高建筑物红外检测规范。标准具体规定了建筑红外热像检测、检测结果的分级以及检测报告的基本内容。针对建筑红外检测，阐述了一些相关术语的定义，比如探测器、工作波段、测温范围、空间分辨率等。标准对检测方案内容做了详细规定，并详细列出了检测环境条件。标准规定了在渗漏检测中，找不到渗漏源时的试水检测方式。标准对检测结果及报告模式做了详细要求，对缺陷等级做了详细规定，并对报告内容做了限定。 　　这是我国第一个针对用红外热像仪对建筑物外墙饰面质量缺陷、渗漏、外围护结构热工缺陷等方面进行检测的标准，并于今年8月1号正式实施。 　　此标准一共6个章节，其中介绍了红外热像仪检测涉及的术语和定义，检测内容和技术参数的规定，检测工作的流程，数据分析等。附录由A-F介绍了全国部分城市夏季红外检测建筑外墙饰面层粘结缺陷推荐时间，并提供了其它热能影响的参考热谱图，常用材料红外发射率表等。 　　标准中对建筑用红外热像仪的主要参数做了规定，例如： 　　准确度：±2%及±2℃中的大值 　　温度分辨率：≤0.08℃ 　　红外热像仪像素：≥320×240像素 　　工作波段：8.0～14.0μm 　　测温范围：-20℃～+100℃(严寒地区-40℃～+100℃) 　　《建筑红外热像检测要求》标准的出台，使得建筑行业红外热像仪的检测有章可依，行业的检测有了规范性标准。 　　欧美大地依据《建筑红外热像检测要求》标准的要求，可以为广大建筑业客户提供多款型号的红外热像仪：G120/100红外热像仪、TH7700SP红外热像仪、TH7700红外热像仪、 TVS200EX红外热像仪、TVS500EX红外热像仪、TVS500EXZ红外热像仪、TH9100WRI8.5红外热像仪、H2640红外热像仪等。每款红外热像仪有不同的特征适合不同客户的需求。 　　值得提及的是，标准内的所有热图像都是欧美大地仪器设备有限公司提供的NEC红外热像仪拍出来的(除了最后一幅)，欧美大地从事红外热像仪对外销售和检测多年，积累了丰富的红外热像仪建筑物检测的经验。欧美大地销售的NEC红外热像仪在各大建科院使用，一致得到好评。 　　另外, DGJ1322009/DGJ1772009民用和公共建筑节能检测标准也将于7月份出台, 当中也有提及红外热像仪作为检测手段。

便携式土壤动态气体含量检测仪同时检测土壤中动态的CO2(二氧化碳)，O2(氧)，CH4(甲烷)，Rn(氡)，H2(氢)，H2S(硫化氢)，SO2(二氧化硫)，碳氢化合物，VOC(挥发性有机物)等。该检测仪适用于现场, 如田地，森林，垃圾填埋场和其他区域。该设备通过蓝牙连接到平板电脑。 n 原理各种气体传感器检测测量头内的气体浓度。 软件直接在现场计算气体浓度变化。准确的GPS确定测量确切位置。 n 应用l 来自土壤的变动的CO2；l 学校/幼儿园游乐场的气体存在；l 碳指纹和温室气体；l 地面火灾火山后的有毒气体 l 地面火灾后的活动；l 农艺学；l 温室气体；l 搜索铀矿，建筑材料测试。 n 优点l 便携，小巧轻便；l 地图位置（内置GPS模块）；l 最多5种不同范围的气体传感器；l 通过操作平板电脑，手机或电脑； n 技术规格l 背包尺寸 - 设备：500 x 350 x 200 mm，重量：7.5 kg；l 检测头尺寸 - 测量头：390 x 200 x 200 mm，重量：3 kg；l 操作条件：5-40 C l 传感器CH4：量程：0-10.000ppm，精度：5％；l 传感器H2：量程：0-1.000 ppm / 0-10.000ppm，精度5％；l 传感器Rn：量程：0-10 MBq /m3（EEC）；创新点：最多5种不同范围的气体传感器 通过操作平板电脑，手机或电脑 便携式土壤动态气体含量检测仪