红外远红外区测试

p span style=" font-size: 16px " 　　2014年十月于德国埃特林根，布鲁克集团光学事业部全球同步首发可以一次测试覆盖中红外、远红外和太赫兹光谱范围的傅立叶红外谱仪超宽谱区最新应用技术。继不久前问世的超宽谱区中远红外分束器后，布鲁克又推出了全新的超宽谱区中远红外DTGS检测器。VERTEX 70吹扫型和VERTEX 70v真空型研究级傅立叶红外光谱仪配置这两个新型超宽波段的红外光学部件，促成了VERTEX FM中远红外波段无与伦比的优势：您无需切换分束器或检测器、无需后续拼接谱图，只需一次测量，即可获得一张6,000 cm-1至50 cm-1的完整中远红外光谱。 /span br/ /p p 　　傅立叶红外光谱仪的光谱范围取决于其所配备的光源、分束器和检测器的综合光学响应范围。中红外标准谱区，由于主要受限于可供选用的分束器的材质，通常截止于350 cm-1 (KBr分束器) 或者200 cm-1 (CsI分束器)。如果想扩展光谱范围至远红外和太赫兹区，通常需要一次甚至多次更换远红外分束器和检测器。而每次更换时，使用者都需手动打开谱仪光学腔。布鲁克最新推出的VERTEX FM功能，结合了新型超宽谱区中远红外分束器、中远红外检测器和标配红外光源，可以单次测量覆盖6,000 cm-1到50 cm-1的完整中远红外谱区，并广泛适用于透射、反射和衰减全反射等测量模式。独一无二的VERTEX FM技术是继几年前布鲁克VERTEX 80v高端研究级真空光谱仪的全自动分束器转换器和全自动检测器切换(多达五个检测器)功能后，布鲁克针对VERTEX 70(v)系列光谱仪的又一创新之举。 /p p style=" text-align: left " 　　VERTEX 70v真空型光谱仪配置了VERTEX FM功能后，可以结合外接水冷高压汞灯，将远红外/太赫兹谱区进一步延伸至10 cm sup -1 /sup 。 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/noimg/9e2f5d33-8563-488a-a870-d4f50a8c0196.jpg" title=" 未标题-1.jpg" width=" 363" height=" 248" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 363px height: 248px float: right " / /p p 　　从中红外至远红外的谱区扩展，即突破传统中红外400 cm-1的界限，对很多分子振动光谱的应用领域有着至关重要的意义。这些应用领域包括无机和有机金属的化学分析、地质学和医药业，以及各种物理应用，如对多晶型物的筛分、对结晶度的检测和低温基质隔离光谱学。图中所示的是用VERTEX FM功能单次测量所得的维生素C的中远红外ATR光谱图。该谱证明，使用VERTEX 70或VERTEX 70v，并配置VERTEX FM新功能，您可以轻松快捷的获得从4,000 cm-1到50 cm-1的中远红外光谱区域的样品信息。 /p p 　　布鲁克公司(NASDAQ：BRKR)是世界著名的高科技分析仪器企业，致力于开发领先技术以解决分子材料科研界、诊断学、工业及临床等各种分析问题。 /p p 　　详情请见官方网站：www.bruker.com /p p 　　进一步了解VERTEX系列科研型傅立叶红外光谱仪，请访问相关网页：www.bruker.com/vertex /p p br/ /p

p 　　日本东北大学生物医学工程研究生院Yuji Matsuura教授领导的一个研究团队开发出利用远红外光测量血糖的方法。这种方法是无害的，也是非侵入式的。 /p p 　　糖尿病病人传统上需要使用一种常规的检测仪器测量从指尖中采取的血液，从而监控他们每天的血糖水平。这种让人不适的疼痛感和感染风险有时可能是巨大压力和担忧产生的源头。 /p p 　　为了解决这一问题，其他的研究人员已提出和开发出利用近红外光测量血液中葡萄糖浓度的非侵入式方法。这种方法工作的前体条件为一些特定波长的近红外光被血液中的葡萄糖选择性地吸收。 /p p 　　然而，利用这种方法进行准确地和稳定地测量已被证实是比较困难的，这是因为近红外光不仅被葡萄糖较弱地吸收，而且也被水、蛋白和血红蛋白较弱地吸收。 /p p 　　相比之下，波长在40微米左右的远红外光能够被葡萄糖强劲地吸收，这就使得在理论上可以对病人进行更加准确地和灵敏地测量。然而，研究人员面临的问题是，远红外光只能穿透到皮肤表面下几微米，这就使得检测血糖比较困难。因此，Matsuura团队开发出一种新的测量技术：将一块小的棱镜附着到柔韧的空芯光纤末端上来发射远红外光。利用这种方法，就能够照射内唇的口腔黏膜。不同于皮肤，内唇没有厚厚的表皮角质层。 /p p 　　实验结果证实这种新技术能够高灵敏度地检测和准确地测量血糖水平，误差范围在20%以下。Matsuura教授认为这足以适合临床使用。 /p p 　　糖尿病是一种影响着全世界数百万人的严重健康问题。通过将这种方法与最近刚被开发出的远红外激光器联合使用，Matsuura教授期待更为紧凑的低成本血糖测量系统将很快地在临床上被广泛使用。 /p

近日，国家药典委发布《关于化学成像指导原则标准草案的公示》的通知，公示期自发布之日起三个月。本指导原则主要适用于基于振动光谱（例如，近红外、中红外、远红外和拉曼光谱）的化学成像系统，但也适用于其他成像技术。起草单位为浙江大学、浙江省食品药品检验研究院，参与单位为中国食品药品检定研究院。充分获取药品的化学成分及物理形态信息，对于准确评价药品质量至关重要。化学成像可同时提供样品的成分信息与空间信息，能可视化分析样品表面的分布特征，可实现不同样品之间的快速和无损比较，是传统光谱分析方法的重要补充，已收载于欧洲药典和英国药典。本指导原则围绕药学实践应用需求，参考欧洲药典、英国药典和其他相关技术要求，旨在通过建立统一的技术指南，为化学成像在药品成分鉴别、含量分布评估、物理形态表征等应用中提供指导，实现该技术在我国制药行业的规范和广泛应用，促进我国药品质量控制与国际接轨。制修订的主要内容如下：征求意见稿附件1 化学成像指导原则公示稿（第一次）.pdf附件2 化学成像指导原则增订说明.pdf点击原文链接进行公示反馈 。

可有效抑制流感病毒口罩研发成功 　　对甲型H1N1流感病毒抑制率达92% 　　据新华社北京11月8日电 一种可有效抑制流感病毒的抗病毒口罩日前研发成功并面世，经过国家流感中心检测，这种专用口罩对甲型H1N1流感病毒抑制率达92%。 　　这种抗病毒防流感的新型口罩，由天津市明大科技开发有限公司科技人员运用分子链接抗微生物技术和远红外技术研制而成。 　　中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心对这种口罩针织材料所做的检测报告说，该材料可杀死大量对人体有害的细菌，尤其是对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的杀灭率高达99%以上。 　　据介绍，这种口罩具有长效抗病毒、杀病菌作用，水洗也不失效。

PerkinElmer Spectrum 3™ 傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪涵盖近、中、远红外区域，将为您提供前所未有的采样灵活性和光谱性能。延续多个系列的高度模块化配置平台，多样的采样附件，让您在设备的长期使用中，始终获得如一的可靠结果。从日常定性定量到高端研究应用，适用于几乎所有应用领域及行业，Spectrum 3™ 让红外更进一步。• 极佳的信噪比和光学性能• 长期使用光谱数据具有高度重现性• 快速扫描能力，扫描速度可达100次/秒• 优异的灵敏度和光谱分辨率• 软/硬件“一体化”，热重-红外 (TG-IR ) 联用技术的硬核法则 典型应用：• 原材料、中间产物和配方制剂的定性分析和质量快速筛选• 时间分辨、红外光谱电化学、原位反应监测• 合成材料、半导体和新型材料红外特征分析• 新型光源和检测器的特性识别分析• 聚合物、生命材料和药物制剂产品配方快速确定• 药物及中间体的合规性测试• 食品中的含水量分析创新点：1、Spectrum3 傅立叶变换红外 (FT-IR) 光谱仪，涵盖近、中、远红外三个波长范围，软件自动切换光源、分束器、检测器等部件，搭配不同的智能采样附件,可对不同形态的样本（固体、液体或气体）进行检测,提供了一个更加灵活可靠的红外光谱仪分析平台； 2、全球首个提供全集成的热重-红外（TG-IR）联用（EGA4000）解决方案的FT-IR平台，无需传输管线，快速响应实时检测，极低二次裂解反应风险，一体化软件控制。内嵌时间动力学扫描功能，无需多个软件切换。简洁友好的一体化设计，可以让不同技术水平的使用者均能轻松上手。 3、可实现高达100次/秒的扫描速度，为制药、聚合物、材料、食品等工业行业，以及科研和化学类化工、材料等科研实验室开展高级研究、产品开发或反应监测，提供了新一代研究手段。 4、首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接，基于Web的应用程序，允许从任何设备查看、上传/下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员间跨实验室/设备实时协作 Spectrum 3™ 傅立叶变换红外光谱仪

一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法，通过将红外光的频率变为可见光的频率，可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一突破性研究发表在最近的《科学》杂志上。　　人类眼睛可看到400—750太赫兹之间的频率，这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器可检测低至300太赫兹的频率，而通过光纤连接互联网的检测器可检测到大约200太赫兹的频率。　　在较低频率下，光传输的能量不足以触发人类眼睛和许多其他传感器中的光感受器，而100太赫兹以下的频率（中红外和远红外光谱）有着丰富的可用信息。例如，表面温度为20℃的物体会发出高达10太赫兹的红外光，这可以通过热成像“看到”。此外，化学和生物物质在中红外区域具有不同的吸收带，这意味着可通过红外光谱远程无损地识别它们。　　但变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律，光的频率无法通过反射或透射等方法轻易改变。　　在新研究中，来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）、中国武汉理工大学、西班牙瓦伦西亚理工大学和荷兰原子和分子物理学研究所的科学家们通过使用介质（微小振动分子）向红外光添加能量来解决这个问题。红外光被引导到分子，在那里被转换成振动能量。同时，更高频率的激光束撞击相同的分子以提供额外的能量，并将振动转化为可见光。为了促进转换过程，分子夹在金属纳米结构之间，通过将红外光和激光能量集中在分子上，充当光学天线。　　领导这项研究的EPFL基础科学学院克里斯多夫加兰德教授说：“新设备具有许多吸引人的功能。首先，转换过程是连贯的，这意味着原始红外光中存在的所有信息都忠实地映射到新产生的可见光上。它允许使用标准探测器（如手机摄像头中的探测器）进行高分辨率红外光谱分析。其次，每个设备的长度和宽度约为几微米，这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后，该方法具有高度通用性，只需选择具有不同振动模式的分子，即可适应不同的频率。”

在半导体材料领域，硅基半导体材料目前产量最大、应用最广，90%以上的半导体产品仍用单晶硅作为衬底材料制作。目前大尺寸硅片已成为硅片市场最主流的产品。硅片生产中在拉晶过程中，需要解决氧含量及径向均匀性、杂质的控制、缺陷控制、氧沉淀控制、电阻值定量、掺杂及径向均匀性等众多问题，同时对检测表征等保障技术也提出了更高的要求。直拉晶体硅中掺氮可用来调控原生氧沉淀和空洞型缺陷，从而提高硅晶体的质量，已经在产业界广泛应用，除了间隙氧、代位碳、III-V族元素检测以外，氮的测量也是硅材料界的一个热点课题。众所周知，直拉单晶硅中含有较高浓度（浓度范围1017-1018cm-3）的间隙氧（Oi），当氮掺入直拉硅单晶中时，除了以氮-氮对（N-N）形式存在以外，氮还会和氧作用形成氮氧复合体（N-Ocomplexes）。研究显示氮氧复合体会引起红外的局域模振动吸收和电子跃迁吸收，可以被红外吸收光谱技术探测到。在低温（10K左右）条件下，氮氧复合体在远红外波段有一系列由于电子跃迁产生的吸收峰，目前已经报导了7种氮氧复合体[1,2,3]。针对直拉单晶硅中杂质元素以及氮氧复合体的测量，布鲁克CryoSAS全自动、高灵敏度工业低温硅质量控制分析系统，通过测试位于中/远红外波段间隙氧（1136.3cm-1,1205.6cm-1）[7]，代位碳(607.5cm-1)[6,7]，III-V族元素[4,5]以及氮氧复合体吸收谱带（249.8,240.4cm-1[1,2]），通过直接或间接计算获得相应元素含量值。布鲁克CryoSAS系统主要特点：波段范围1250-230cm-1，覆盖了间隙氧（Oi）、代位碳（Cs）、III-V族浅能级杂质元素（硼B，磷P，砷As，铝Al，镓Ga，锑Sb，符合SEMI/ASTMMF1630-0704标准）以及N-N对，氮氧复合体[N-O-(1-6)]吸收谱带[4,5,6,7]闭循环低温冷却系统，T＜15K，无需昂贵的液体制冷剂[4]不锈钢、真空样品室设计坚固、精确的步进电机，带有9位样品架简单易用（文献[1]）（文献[3]）如果您对此方法感兴趣，欢迎您来电垂询，交流、沟通。参考文献：[1]H.Ch.Altetal.AnalysisofelectricallyactiveN-Ocomplexesinnitrogen-dopedCZsiliconcrystalsbyFTIRspectroscopy,MaterialsScienceinSemiconductorProcessing9(2006)114-116.[2]H.Ch.Altetal.Far-infraredabsorptionduetoelectronictransitionsofN-OcomplexesinCzochralski-grownsiliconcrystals:influenceofnitrogenandoxygenconcentration,Appl.Phys.Lett.87,151909(2005).[3]《半导体材料测试与分析》，杨德仁等著[4]https://www.bruker.com/zh/products-and-solutions/infrared-and-raman/silicon-analyzer/cryo-sas-cryogenic-silicon-analyzer.html[5]SEMIMF1630-0704TestMethodforLowTemperatureFT-IRAnalysisofSingleCrystalSiliconforIII-VImpurities[6]SEMIMF1391-1107TestMethodforSubstitutionalAtomicCarbonContentofSiliconbyInfraredAbsorption[7]GB/T35306-2017硅单晶中碳、氧含量的测定低温傅立叶变换红外光谱法

受神经形态计算并行处理能力的启发，多通道超构成像（meta-imaging）在成像系统的分辨率增强和边缘识别方面取得了相当大的进步，甚至扩展到中远红外光谱。目前典型的多通道红外成像系统由分离的光栅或合并的多个相机构成，这需要复杂的电路设计和巨大的功耗，阻碍了先进的类人眼成像器的实现。近期，由成都大学郭俊雄特聘研究员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴（superdomain）驱动的可打印石墨烯等离子体光电探测器阵列，用于具有增强边缘识别能力的多通道超构红外成像。通过直接重新调整铁电超畴而不是重建分离光栅，所制造的光电探测器在零偏压下表现出多光谱响应。与单通道探测器相比，研究人员所开发的多通道红外成像技术表现出更强和更快的形状分类（98.1%）和边缘检测（98.2%）。研究人员开发的概念验证光电探测器阵列简化了多通道红外成像系统，并为人脑型机器视觉中的高效边缘检测提供了潜在的解决方案。相关研究成果以“Type-printable photodetector arrays for multichannel meta-infrared imaging”为题发表在Nature Communications期刊上。基于“活字印刷式”多通道光电探测器阵列的红外成像使用铁电超畴打印的光电探测器的多通道超构红外成像技术方案如上图所示。与多个相机的合并不同，所提出的超构成像的像素点被设计为使用通过“活字印刷式”探测器实施的单个孔径实现并行多通道。通过将单层石墨烯和具有纳米级宽度条纹超畴的BiFeO₃ （BFO）薄膜集成，研究人员开发了一种简单的双端零偏压多通道阵列（MCA）探测器，用于超构红外成像。基于拉曼信号的载流子密度空间监测表明，通过重新调整铁电超畴可以实现石墨烯导电性的非均匀图案化。当工作在零偏压和室温下时，所开发的器件阵列在中红外区域表现出可调谐的透射光谱和选择性响应。“活字印刷式”等离子体光电探测器的制造和架构为了验证这种可打印架构的性能，研究人员通过重新调整铁电畴宽度（对应于活字印刷技术的排版过程）在同一BFO薄膜上制作了一个器件阵列。研究人员重点研究了石墨烯/ BFO超畴（不同宽度）混合结构的光谱响应。所开发的光电探测器实现了约30 mA W⁻ ¹ 的增强响应度和10⁹ Jones数量级的比探测率（D*）。“活字印刷式”光电探测器阵列的表征重要的是，研究人员展示了MCA光电探测器在红外成像应用中的集成，与单通道阵列（SCA）探测器相比，显示出对整体目标形状和边缘检测的更高识别精度，以及更快的训练和识别速度。“活字印刷式”探测器在手势红外成像和识别中的应用总而言之，通过将单层石墨烯和具有纳米级宽条纹超畴的BFO薄膜集成，研究人员开发了一种可打印的光电探测器阵列，证明了这种类型的器件阵列是为多通道超构红外成像应用而设计的，并实现了增强的边缘检测。所开发的可打印光电探测器在零偏压下工作，在室温下表现出约30 mA W⁻ ¹ 的高响应度。这可以归因于石墨烯等离子体与入射光的共振耦合。此外，器件阵列在中红外区域表现出选择性响应，这是通过在环境条件下直接重新调整BFO超畴宽度实现的。这项研究证明，通过在纳米尺度上改变铁电畴可精确控制石墨烯载流子密度。与依赖复杂纳米制造技术的传统器件相比，石墨烯片与不同衬底的兼容性提供了多种优势。此外，该研究还证明了MCA探测器可以增强红外成像中的形状和边缘检测。这些特性使得未来具有简单的电路设计和低功耗的集成光电子平台成为可能。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-49592-4

对于患有风湿痛、关节炎、神经痛、腰酸，颈肩肌肉或者关节肌肉酸痛等疾病的患者在治疗时，通常医生都会建议患者使用红外理疗仪（或者针灸，按摩，电疗或体能训练等）配合药物来快速治疗和减轻症状。 由于红外理疗在缓解疼痛方面非常有效，并且理疗仪设备操作方便，因此家用红外理疗仪越来越受欢迎。但是，如何判断红外理疗仪此类设备的质量性能呢？红外光产生的热能可以通过皮肤，到达深层肌肉，血管，神经甚至骨骼。不同波长的红外光具有不同的穿透能力。许多研究表明700-1000nm的红外光，也就是近红外波段最适合用于疾病治疗，其穿透性也最强。但是，理疗仪产品中其大多数红外灯不仅在近红外波段范围内发射光谱，而且在1mm甚至到太赫兹波段，也就是远红外波段都有发射光谱。由于远红外波段穿透能力较弱，热能量主要被人体表层皮肤吸收。因此，如果远红外波段的强度过高，则会导致皮肤过热、刺激、灼烧感很强，甚至灼伤皮肤。所以，要检测理疗仪的质量性能，不仅需要测量其内置红外灯的总照射强度，还需要测量与波长相关的强度分布。在这一点上，FTIR光谱法是可以通过发射光谱准确表征理疗仪这一重要性能指标的。布鲁克INVENIO和VERTEX系列研究型FTIR光学平台经过优化，可用于不同方式的发射实验，并且可以完全覆盖此应用的整个光谱范围。两个独立的发射端口提供聚焦或平行光束输入选项，适用于各种类型红外理疗产品的红外光谱测试。还提供用于基础材料研究的专用样品附件和黑体参考源。在几分钟之内就完成记录发射光谱测试。并且由于有了智能软件功能，在获得测量值之后，就可以轻松计算出发射率。来自中国天津医疗器械测试中心的钱博士正是该领域的研究者之一，目的是研究用于红外理疗仪的发光材料性能，并为市场上的同类产品提供可靠的评价认证规定。（实验装置如上图所示）。

随着红外探测技术的飞速发展，红外隐身材料的开发已成为一个迫切的需求。红外隐身效果受温度和红外发射率的共同影响，但以往的研究大多集中在单一因素上，从而限制了红外隐身产品的有效性。据麦姆斯咨询报道，近期，西安工程大学的科研团队在《印染》期刊上网络发表了以“红外隐身材料的应用及其研究进展”为主题的文章。该文章第一作者为陈海通，通讯作者为王进美教授。本文介绍了各类红外隐身材料的优势和局限性、近年来的研究进展以及未来发展趋势，重点包括基于不同的材料在红外隐身领域所发挥的独特作用。红外隐身原理在了解红外隐身机理之前，深入研究其探测原理有利于更好地规避和反制。隐身技术与探测技术双方是相互抵制的关系，二者都是围绕目标和背景两个对象进行展开，探测是通过不断放大目标与背景的差异，从而识别出目标，隐身则是缩小两者的差异。例如，在飞机上，不同的探测器通过六个相应的特征——声学、视觉、烟雾、雷达、红外和轨迹特征来探索它们存在的迹象。红外探测主要基于热成像原理，加之物体本身就是红外光源。红外波可以覆盖0.76~1000μm的范围，可细分为五个部分（如图1所示）：近红外波（NIR，0.76~1.5μm），短红外波（SWIR，1.5~ 3μm）、中红外波（MWIR，3~8μm）、长红外波（LWIR，8~15μm）和远红外波（FIR，15~1000μm）。由于地球大气层吸收了大部分红外线，仅对3~ 5μm和8~14μm范围内的电磁波相对透明。因此，在两个大气窗口中隐藏目标的自发辐射是击败红外探测器的有效措施。图1 各种波段的比较及相应的隐身应用除此以外，材料性质、表面粗糙度和厚度等许多因素都会影响红外发射率。考虑到材料的自身特性，其红外发射率与原子核和外核电子的相对位移（正负电荷中心不一致产生的电偶极矩）密切相关，带负电的外核电子和带正电的原子核会受到外电场的影响。这三个方面体现在复介电常数、电导率和晶格振动对材料红外发射率的影响上。红外发射率的复介电常数实部依赖性主要受材料的极化度控制，与本征极化偶极矩数、离子半径、晶格常数等因素密切相关。而表面粗糙度对红外发射率的影响可归纳如下：一方面，入射辐射在物体不平整表面的漫反射增加了物体表面吸收红外辐射的机会，导致吸收率增强；另一方面，凹凸不平的表面提高了辐射体的相对辐射面积，从而增加了辐射能量和相应的发射率。此外，随着材料厚度的增加，红外发射率也会增加。金属材料的热辐射特性发生在几微米的表层，可以认为表面特性和发射率与厚度无关。对于大多数非金属介电材料，辐射都有一定的穿透深度。因此，非金属电介质和半透明材料的发射率不仅取决于它们的表面状态，还取决于样品厚度。红外隐身方法点源探测和成像探测是两种主流的红外探测方法。点源探测主要与探测距离有关，可检测到的最大距离R。为了最小化目标检测距离，红外辐射特征J越小越好。成像检测主要是利用背景与目标间的热辐射能量之差进行测试。一般来说，发射率高，物体很容易暴露在红外探测器下。为了实现红外隐身伪装，背景和目标物体之间的红外发射强度差异应该足够接近可以忽略不计。因此，降低辐射能E对于红外隐身是必不可少的。控制目标表面温度和降低目标表面发射率ε是获得良好红外隐身能力的主要途径之一。到目前为止，控制表面温度的主要方法是热隔离和热通量控制。理想的绝缘材料是空心玻璃微球（HGM）、气凝胶、热毯、纳米纤维膜、微/纳米多孔泡沫、软木和皮革等隔热材料。其中，HGM和气凝胶在红外隐身领域应用较多。但这种方法的局限性同样明显，因为环境等限制条件，有时物体的表面温度很难改变，所以当物体的T难以改变时，具有低ε的产品具有出色的红外隐身能力。根据Hagen-Rubens定律，电导率与低ε正相关。例如Cu、Ni和Al等金属，以及一些导电聚合物，如聚苯胺（PANI）是低ε材料。但是金属在可见范围内具有高反射率，这会降低视觉伪装效果。因此，金属材料一般被用作填料。目前，研究人员主要通过对金属填料进行改性来实现低发射率与低光泽度的兼容。综上所述，实现红外隐身的最佳途径是削弱和调整目标的红外辐射能量特性，同时使其尽可能接近背景。因此，将“目标+背景”的组合识别为“与背景相似的物体+背景”的组合，这样更有利于欺骗检测器。红外隐身材料隔热材料中空微珠作为隔热材料具有超微小孔隙结构、空心结构或多层结构等特点，因而具有很低的导热系数和吸水率。将其作为填料可以显著降低目标热量的传导，从而有效降低目标的红外辐射能量。2018年，焦钰钰团队开发了一种由纯无机矿物组成的玻璃微珠，该微珠会与基体表面形成一个中空气体层从而阻断热传导，因其蜂窝中空结构故，而它的导热系数很低，涂层具有非常好的隔热保温效果。同时，中空玻璃微珠可以将太阳85％以上的热量反射阻隔在基体表面。PAKDELl团队在2020年将空心微珠颗粒与TiO₂纳米粒子共混，制备了织物用隔热涂料，涂料具有良好的隔热性能并降低了织物的可燃性，另外空心微珠颗粒的存在及其浓度也会直接影响织物的近红外反射率。该团队利用红外热成像仪证明空心玻璃微珠防止涂层织物快速散热，此功能可以应用于保暖织物，还可以减少从室内空间到建筑物外的热量损失，进而有效提升红外隐身性能。凝胶系列中的气凝胶具有极低的密度、低导热性和高比表面积，是一种具有3D互穿网络的高度多孔材料。空气层分裂成小块，可以抑制热量的相对流动。此外，气凝胶骨架赋予固体热传导路径复杂而漫长，从而增强散热能力。2020年，ZHANG的团队开发了双向各向异性聚酰亚胺/细菌纤维素（b-PI/BC）气凝胶，它们具有良好的各向异性成型性、质量轻和出色的隔热性能（图2）。与单一的PI气凝胶和其他商业绝缘材料（聚氨酯和聚苯乙烯泡沫）相比，b-PI/BC气凝胶在相当大的温度范围内有效地阻止了传热，并具有稳定的隔热性能（图3）。图2 b-PI/BC气凝胶的合成流程图3 与其他商业绝缘材料相比，bPI/BC气凝胶具有良好的隔热性能此外，WU的团队在2022年通过改变CuS的添加量和热还原策略设计了rGO/CuS复合气凝胶。CuS的添加有效地调节了红外发射率和隔热性能。加热30 min后，由于其多孔结构，它会保持原始温度。因此，层压多孔结构和多组分赋予复合气凝胶隔热和红外隐身多功能性。该团队还通过简便的溶剂热法和随后的冷冻干燥制备了rGO/CuS@PCM气凝胶（图4）。它们在8 ~ 14 μm的红外发射率从0.82调节到0.59。虽然气凝胶是当前密度最小、隔热性能最好的固态材料，但其存在强度低、易碎等缺陷，在一定程度上限制了它的应用。图4 rGO/CuS@PCM气凝胶制备过程示意图相变材料相变材料（PCM）由于其卓越的热管理能力在红外隐身功能材料领域受到特别关注。目前，许多研究人员将相变材料微胶囊化再应用于红外隐身涂层中。相变微胶囊（MPCPs）是一种具有核壳结构的相变储能材料，其原理是通过相变材料的放热和吸热过程来调节温度。GU Jie团队在2021年采用二十烷作为相变材料（PCM），三聚氰胺、尿素和甲醛（MUF）作为壳材料形成微胶囊。然后，将聚苯胺（PANI）沉积在这些微胶囊的表面以形成了具有温度控制和低红外发射率的双壳微胶囊（DSM）。经测试，具有1.354 mm厚涂层的红外隐形织物可冷却高达11.2 ℃，并且控温过程持续27 min，红外发射率达到0.794。该面料在实际使用中具有显著的红外隐形效果和良好的耐用性（图5）。图5 红外隐形织物的红外图像然而传统的PCM通常表现为具有固定转变温度的刚性固态或流动液态，极大地限制了它们的应用，特别是在多波段隐身和多场景中。因此，很多团队在这方面进行了改良，例如2023年DENG团队首次设计并构建了一种用于同步视觉/红外隐身的本征柔性自愈合相变薄膜。该相变膜具有固-固相变行为，转变温度（从38.8 ℃到51.1℃）和热函（从79.7 J/g 到116.7 J/g）可调，该相变薄膜可定制不同颜色和多种配置，在多场景下展现极佳的视觉隐身功能。此外，该相变薄膜具有热管理能力，并在各种温度下对目标物表现出红外隐身性能，且具有长期循环稳定性（500次循环）和出色的柔性。此外，PCM与气凝胶结合的复合材料也可以达到优秀的红外隐身效果，在2019 年，LYU的团队首先制备了Kevlar纳米纤维气凝胶（KNA）薄膜，然后与PCM结合以获得KNA/PCM薄膜，发现具有热管理功能的KNA/PCM复合薄膜在太阳光照的室外环境中表现出优秀的红外隐身性能。在此基础上该团队还提出了一种由隔热层（KNA薄膜）和红外吸收表面层（KNA/PCM）组合的结构，以隐藏红外检测中的热目标。与其他红外隐身材料相比，KNA−KNA/PCM组合结构涂层靶材由于优异的隔热性和超低红外透过率，红外隐身性能更优秀。这样的结构在未来军事和工业领域的应用具有巨大的潜力，为红外隐身技术提供了更有效的解决方案。纳米结构材料纳米结构材料在很宽的频率范围内表现出均匀的吸波特性。因此，它在红外和雷达波隐身材料的应用较多。由于红外光的波长远大于纳米颗粒的尺寸，导致纳米材料对红外光具有高透过率，使红外探测器接收到的反射信号变得很微弱，从而实现红外隐身效果。为了促进材料的多通道相容性，由两种或多种组分组成的纳米复合材料显著增强目标的红外隐身性能。研究发现，核壳纳米复合材料可以通过核和壳组分的相互修饰来调节。由于壳成分存在于核壳结构的外表面上，所以表面功能的操纵可以有效地满足不同的应用需求。近年来，由结构核和功能壳组成的核壳纳米复合材料在低发射领域受到越来越多的关注。例如WANG团队通过在SiO₂颗粒表面上层层组装剥离的LDH（层状双氢氧化物）纳米片和DNA生物分子，成功制备了SiO₂@DNA-LDH（图6）纳米复合材料，并测试了样品在8~14 μm波长下的红外发射率值，发现SiO₂@DNA和SiO₂@LDH的红外发射率值分别降至0.732和0.658。以DNA插层LDH为功能壳构建SiO₂@DNA-LDH核壳纳米复合材料，由于DNA和LDH纳米片之间的氢键或静电相互作用，以及DNA-LDH壳层形成加强的物理限制，红外发射率值进一步降低至0.458。图6 （a）SiO₂和（b）SiO₂@DNA-LDH纳米复合材料的扫描电子显微镜（SEM）图像，（c）原始SiO₂（d）、（e）和（f）SiO₂@DNALDH纳米复合材料的透射电子显微镜（TEM）图像此外，纳米金属材料在隐身材料中的应用同样备受关注。ZnSe因其在红外区域优异的非线性光学性能，Co在红外区的良好吸收特性，为过渡金属的掺杂提供了选择。但一种材料的微观结构会影响其光学特性，例如吸收、反射和透射。尽管ZnSe和Co具有良好的红外特性，但其电子空间分布仍然较差，不利于材料的吸收和光传导。Ga表现出高电子浓度和结构保护特性。因此，将Ga元素引入到材料中，不仅可以控制材料的微观结构，还可以改善材料的空间电子态分布。2021年PAN等人通过PLD（脉冲激光沉积）在不同的Ar气体下制备了一种适用于抗近红外探测的纳米CoGaZnSe多层薄膜。通过XRD（X射线衍射）、拉曼光谱和模拟研究了薄膜的微观结构发现通过控制生长压力来改变晶体特性、键合和电子的空间分布。在不同压力下获得的薄膜具有不同的透射率。根据这一特性，将具有不同透光率的薄膜与多层薄膜相结合，可以减少红外反射。该团队将多层薄膜涂在普通衣服的表面，然后使用红外探测器进行测试。结果表明，CoGaZnSe多层薄膜的抗近红外检测率最高可达86%，大大降低红外探测的量子效率。碳基复合材料碳材料以其质量轻、比表面积大、机械强度高和良好的导电性等的特性，彻底改变了隐身技术领域。炭黑、碳纳米管以及石墨烯的使用为合成轻质、多功能和智能红外隐形材料提供了新的可能性。例如，可以使用低发射率材料改性的碳纳米管用于屏蔽目标的红外辐射；可以通过石墨烯的添加巧妙地实现温度的动态调节，从而改善静态微/纳米结构只能改变热发射率，固定的热管理材料不能根据需求和环境调节温度的缺点。因此，碳基复合材料为红外隐身领域的设计和性能控制提供了高度的灵活性（图7）。图7 碳材料在红外隐身方面的优势零维材料炭黑作为全球生产最丰富的碳形式之一炭黑（CB），是碳基材料最早使用的原材料。但是单独添加炭黑会增强红外波段吸收，这对红外隐身不利。涂料的三个部分分别为添加剂、填料和黏合剂。其中实现红外隐身的关键在于各种填充物。金属填充物可以显着降低红外发射率，例如铝。但是金属对可见光的强烈反射与视觉隐身相冲突。2019年，LI和他的团队将直径为30~45 nm的炭黑纳米粒子直接喷涂到纳米多孔硅渐变折射薄膜上的5μm厚可转移阳极氧化铝(AAO)模板上。经实验测试，该薄膜在2.5~15.3 μm范围内平均吸光度为97.5%，远高于纳米多孔硅和AAO模板。此外，带有炭黑的AAO模板可以很容易地转移到其他结构上，可以更好地隐藏不同物体的热特性，从而进一步隐身。其本质是光通过AAO模板在内部多次反射，而随机的炭黑颗粒充当散射中心。通过炭黑和纳米多孔硅对光的进一步吸收和捕获，使复合结构能够实现非常低的反射率。因此，炭黑需要与具有较低红外发射率的材料结合使用，才能实现良好的隐身性能。一维材料碳纳米管兼具轻质、可控、高导电、形貌可调和优异机械性能的碳纳米管成为红外隐身复合材料的中流砥柱。许多文献表明，碳纳米管的强度是钢的100倍，密度是钢的六分之一。此外，碳纳米管具有约6 000 W/mK的高导热率，且导电率远高于铜。这些优势将成为多壁和单壁碳纳米管在红外隐身领域应用的关键。低红外发射率材料能以涂层和复合材料的形式制备。2016年，CHU团队成功开发了银颗粒改性碳纳米管纸（SMCNP），并制备了一种具有超低红外发射率的SMCNP/玻璃纤维增强聚合物（GFRP）复合材料用于红外隐身，以解决飞行器中金属添加剂和纤维增强聚合物（FRP）复合材料难以形成整体的问题。此外，静电纺丝是生产薄膜的独特方法。静电纺丝可以生产2纳米到几微米的纤维。2018年，FNAG等人通过静电纺丝制备聚偏二氟乙烯（PVDF）纤维膜和单壁碳纳米管（SWNT）改性PVDF（命名为SWNT/PVDF）（图6）。壳聚糖处理后，将金纳米粒子浸入金溶胶中并搅拌以修饰薄膜。在静电力的作用下，Au纳米粒子牢固且非常均匀地固定在两种纤维的表面。研究发现，PVDF和Au-PVDF纤维膜的红外发射率值分别为0.82和0.76，而SWNT/PVDF和Au-SWNT/PVDF薄膜的值分别低至0.77和0.68，说明单壁碳纳米管与金颗粒结合后性能更好。二维材料石墨烯石墨烯具有独特的二维蜂窝状晶格结构，从而赋予其相互连通的多孔结构、高表面积、良好的导热性和优异的导电性等性能，被广泛应用于催化、电池、生物医药等领域。然而，石墨烯在传统红外隐身领域，如降低涂层发射率、隔热、吸收热辐射等，既没有表现出突出的性能，也不具备足够的潜力与其强大的性能相匹配，这是因为蜂窝结构对波的散射有强烈的影响。此外，基于热辐射产生原理，由于石墨烯的能隙为零，所以石墨烯本身不发射热辐射。因此，石墨烯很难以传统的方式直接制造具有极低发射率的材料。但石墨烯可以通过石墨烯层中的离子液体嵌入和外部电压调制，将红外发射率控制在0.3~0.7的范围内。2021年，SHI的团队通过组合石墨烯纳米片和Fe₃O₄纳米粒子，显着增强微波吸收且提供轻巧而坚固的支撑。该团队将其进一步集成到具有隔热性能的PI气凝胶中，并使用聚乙二醇（PEG）作为相变材料，获得了一种新型的兼容电磁和红外的双隐形薄膜。PI/石墨烯/Fe₃O₄杂化气凝胶薄膜具有多孔结构，导热系数低，可以抑制红外热辐射，使其具有红外隐身性。为防止温度随外界不断发生变化，上部采用PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG薄膜，既能提供低温显热吸收，又能提供高温潜热吸收，最终实现双重热缓冲，从而更好地协调热力学与红外隐身的关系。图8 (a) (S1) PI/石墨烯/Fe₃O₄混合气凝胶薄膜、(S2) PI气凝胶/PEG复合薄膜和(S3) PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG复合薄膜在加热和冷却过程中记录的红外热成像图像。根据红外热像分析格式确定的(b)加热和(c)冷却过程中温度随时间变化的图像光子晶体光子晶体是一种新型结构材料，由于其光子带隙和光子局域化两个特性使得控制物体的自发辐射成为可能。通过调节光子晶体的结构,可以使光子带隙处于特定红外电磁波段,最终在红外波段具备高反射率与低发射特性。利用光子晶体禁带的高反射、低辐射等特点，可以改变目标的红外辐射特性，以干扰探测器的捕获光谱，使其无法被红外线侦察装置侦测到，从而实现红外隐身。目前，光子晶体在红外隐身材料的研究主要集中在一维光子晶体材料和三维光子晶体材料，这两种材料由不同折射率的介电层堆叠而成。由于一维光子晶体易于设计和制造，近年来许多研究人员对其进行了深入研究。例如DONG Qi等人开发了基于ZnS/Ge的一维光子晶体（1DPCs）,在波长3~5 μm处测量反射光谱，得到了95.1%的平均反射率；使用ET-10红外发射仪测得平均发射率低至0.054，完全满足红外隐身需求。三维光子晶体的制造方法有微机械加工法、半导体工艺法、激光全息干涉法等。由于三维光子晶体在不同方向上存在很好的对称性，因此利用上述制造方式能够成功得到具有禁带的光子晶体结构，例如层叠的硅棒排列制备三维光子晶体可以有效减少红外波段带隙内目标的红外辐射，并增强带隙外的红外辐射。此外，以钨为代表的三维金属叠层结构具有更宽的禁带，可以选择性地控制辐射。这两种光子晶体红外隐身材料结构复杂，价格昂贵，不利于大规模应用。而胶体基元自组装法因方法简便、容易操作、成本低廉、重复性好等优势，成为一种相对普遍的实验室制备光子晶体方法。LI团队使用机械强度高、化学稳定性强和高温稳定性好的聚苯乙烯胶体微球采用逐层法制备了红外吸收波长为3.30 μm和3.42 μm的三维光子晶体材料，并通过气液界面自组装制备单层聚苯乙烯光子晶体膜。该材料实现了3~5 μm可探测波段红外辐射特性的调制，满足红外隐身要求。总结与展望在过去的几十年里，研究人员对红外隐身材料性能的研究主要集中在调整发射率和温度控制进行热管理这两个方面，而对其机理研究不够深入。随着电子技术和先进探测器的不断发展，单波段隐身材料已难以适应现代军事环境。因此，隐身材料的研究需要向多波段兼容隐身方向发展。其中，突破的关键是弄清楚各个电磁频段之间的内在联系。例如对于红外-可见隐身，光谱和背景光谱特性应尽可能一致（0.38 ~ 0.76 μm），需要一个合适的ε来减小目标与背景之间的红外辐射差异（8 ~ 14 μm、3 ~ 5 μm和1 ~ 2.5 μm）。而对于雷达红外兼容隐身，雷达吸波材料需要高吸收率和低反射率，而红外隐身材料需要高反射率和低ε，这就要求综合考虑隐身机理、制备工艺、材料稳定性和兼容性等问题。目前，实验室制备的样品量很少。如何让合成和设计的材料可以大规模生产，并具有其他优良特性，以确保它们可以在实际环境中使用，仍然是一个很大的挑战。其中，可调整、简便的合成路线备受关注。如何设计具有综合特性的产品也是未来发展的方向之一。例如，耐高温是一个重要因素，因为受保护设备（如飞机）的外表面热平衡温度，飞行时高度很高，普通涂层无法提供隐身性。此外，飞机、舰船等军事装备通常在浓烟、潮湿、气候恶劣的环境下工作，容易产生腐蚀缺陷。因此，耐蚀性对于提高军事装备的质量和可靠性具有重要意义。为适应环境变化，开发智能隐身材料势在必行。传统的伪装防护技术是静态的，缺乏环境适应性。智能隐身材料具有感知、信息处理、自主指挥和对环境信号作出最佳反应的功能。因此，如何设计能够主动适应环境的智能隐身材料是伪装隐身技术进一步提高军事目标在复杂战场环境中的生存和突防能力的重要发展趋势。

从1944年发明第一台商品化的红外光谱仪开始，在过去的75年间，珀金埃尔默一直在推动红外光谱技术的革新。2020年4月，珀金埃尔默全新的傅里叶变换红外光谱仪Spectrum 3™ 正式上市，这款代表着业内尖端技术的红外光谱仪，在技术和应用上进行了哪些创新？在各大实验室对仪器功能和分析效率要求越来越高的当下，这款新品又将给用户带来哪些新的助力？ Spectrum 3傅里叶变换红外光谱仪 “平台化”！现如今，科学仪器越来越多地作为一个分析系统而不是单一的仪器设备出现在我们的实验室中，承担着更复杂多样的分析工作。Spectrum 3就是这样一个平台化的分析系统，在搭配不同的智能采样附件和软件的情况下，可以对不同形态的样品（固体、液体或气体）进行检测，使得分析工作更加灵活、可靠。例如，Spectrum 3可以搭载实时显示样品压力的衰减全反射附件，用于常规的样本分析；可以与红外显微镜联用，构成红外显微化学成像系统；可以在样品仓内置TG热重分析仪，达到更出色的联用效果；同时，还可以结合云办公软件，实现更高效的跨实验室/设备实时协作和数据共享。搭载EGA4000的Spectrum 3红外光谱仪热重-红外（TG-IR）联用技术是目前材料研究领域中非常重要的分析手段，而传统的热重-红外联用技术往往是通过外接管路将一台热重分析仪及一台红外光谱仪相联。Spectrum 3的创新点在于将热重作为一个附件内置在红外光谱的样品仓中，提供全集成的热重-红外（TG-IR）联用（EGA4000）解决方案。无需传输管线，极低的二次裂解反应风险，可实现快速响应实时检测。内嵌时间动力学扫描功能的一体化软件，取代了传统需要在多个软件之间切换的模式，在操作上更智能便捷，让不同技术水平的使用者均能轻松上手。面对新型数字化实验室的新特点，Spectrum 3采用了珀金埃尔默Spectrum 10软件（包括CFR 21 Part 11 合规等功能选项），并首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接。其基于Web的应用程序，允许用户从任何设备上查看、上传、下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员之间跨实验室、设备的实时协作。 “更宽、更广”！Spectrum 3在分析范围、应用广度方面有了很大的拓展和提升。从10,000到30cm-1，Spectrum 3涵盖了近、中、远红外三个波长范围；可自动切换光源、分束器、检测器等部件，让光学部件调整更加灵活准确，无需手动调节、无需二次校准不仅提高了分析效率，也保证了在近、中、远红外各个波段范围的准确度和灵敏度；尤其是目前无机功能材料研究对远红外波段测试需求不断增加，Spectrum 3在远红外分析波长可最低达到30cm-1，可以快速得到无机物、矿物质的高质量红外光谱信号，用于无机功能材料的结构剖析。 “更快”！了解化学反应期间发生了什么是非常重要的，这可以确定反应时间和完成时间、优化化学工艺。为了了解所发生的化学过程，使用一项能够在反应期间的任意时间点鉴定和监测化学物种浓度的分析技术至关重要。Spectrum 3正是这样一种技术，它可实现高达100次/秒的扫描速度，提供通用的外部触发器接口，内嵌可实时采集信号的时间驱动软件，为制药、聚合物、材料、食品等工业行业，以及科研和化学类化工、材料等科研实验室开展高级研究、产品开发或反应监测，提供了新一代研究手段。在Spectrum 3 FT-IR光谱仪上进行的停流实验，监控氯乙酸甲酯(MCA)的酯水解反应 此外，Spectrum 3还支持智能触控屏操作，可以在设备启动时实时显示系统诊断信息，一目了然地显示仪器状态。在进行多个样品分析时，通过触控屏一键操作，无需使用电脑，大幅提高了分析效率。 更灵活多样的功能配置、更智能高效的使用体验、更广泛深入的分析范围，无论是日常的原材料鉴定、品质检测还是前沿高深的科研探索，全新Spectrum 3红外光谱仪都将为用户带来全新的体验，助力攻克更复杂的实验室分析挑战。

题注：韦布通过将冷却至极低温的大口径太空望远镜(预计是斯皮策红外天文望远镜的50倍灵敏度和7倍的角分辨率)和先进的红外探测器工艺相结合，带来了科学能力的巨大进步。它将为以下四个科学任务做出重要贡献：1. 发现宇宙的“光”；2. 星系的集合，恒星形成的历史，黑洞的生长，重元素的产生；3. 恒星和行星系统是如何形成的；4. 行星系统和生命条件的演化。而这一切，都离不开部署在韦布上的先进的红外探测器阵列！ ============================================================近日，NASA公布了“鸽王”詹姆斯韦布望远镜拍摄的一张照片！ 图1. 韦布拍的一张照片，图源：NASA 什么鬼？！这台花费百亿美金的望远镜有点散光啊… … 怕不是在逗我玩呢吧… … 别急，这确实是韦布望远镜用它的近红外相机(NIRCam)拍的一张照片。确切来说，这只是一张马赛克拼图的中间部分。上面一共18个亮点，每个亮点都是北斗七星附近的同一颗恒星。因为韦布的主镜由18块正六边形镜片拼接而成，之前为了能够塞进火箭狭窄的“货舱”发射升空，韦布连主镜片都折叠了起来，直到不久前才完全展开。但这些主镜片还没有对齐，于是便有了首张照片上那18个看似随机分布散斑亮点。对于韦布团队的工程师而言，这张照片可以指导他们接下来对每一块主镜片作精细调整，直到这18个亮点合而为一，聚成一个清晰的恒星影像为止。想看韦布拍摄的清晰版太空美图，我们还要再耐心等几个月才行。小编觉得，大概到今年夏天，就差不多了吧。=============================================================================中红外仪器MIRI如果把韦布网球场般大小的主反射镜，比作人类窥探宇宙的“红外之眼”的晶状体的话，韦布携带的中红外仪器，可以说就是这颗“红外之眼”的视网膜了。今天，小编要带大家了解的，就是韦布得以超越哈勃望远镜的核心设备——中红外仪器 (MIRI，Mid-infared Instrument)。图2. 韦布望远镜的主要子系统和组件，中红外仪器MIRI位于集成科学仪器模组(ISIM)。原图来源：NASA如图2所示，韦布望远镜的主、副镜片经过精细调整和校准后，收集来自遥远太空的星光，并将其导引至集成科学仪器模组(ISIM)进行分析。ISIM包含以下四种仪器：l 中红外仪器(MIRI)l 近红外光谱仪 (NIRSpec)l 近红外相机 (NIRCam)l 精细导引传感器/近红外成像仪和无狭缝光谱仪 (FGS-NIRISS)其中，最引人注目的，便是韦布望远镜的中红外仪器 (MIRI，Mid-infared Instrument) 。MIRI包含一个中红外成像相机和数个中红外光谱仪，可以看到电磁光谱中红外区域的光，这个波长比我们肉眼看到的要长。 图3. MIRI 将工作在 5 至 28 微米的中远红外波长范围。图源：NASAMIRI 的观测涵盖 5 至 28 微米的中红外波长范围(图3)。 它灵敏的探测器将使其能够看到遥远的星系，新形成的恒星，以及柯伊伯带中的彗星及其他物体的微弱的红移光。 MIRI 的红外相机，将提供宽视场、宽谱带的成像，它将继承哈勃望远镜举世瞩目的成就，继续在红外波段拍摄令人惊叹的天文摄影。 所启用的中等分辨率光谱仪，有能力观察到遥远天体新的物理细节(如可能获取的地外行星大气红外光谱特征)。MIRI 为中红外波段天文观测提供了四种基本功能：1. 中红外相机：使用覆盖 5.6 μm 至 25.5μm 波长范围的 9 个宽带滤光片获得成像；2. 低分辨光谱仪：通过 5 至 12 μm 的低光谱分辨率模式获得光谱，包括有狭缝和无狭缝选项，3. 中分辨光谱仪：通过 4.9 μm 至 28.8 μm 的能量积分单元，获得中等分辨率光谱；4. 中红外日冕仪：包含一个Lyot滤光器和三个4象限相位掩模日冕仪，均针对中红外光谱区域进行了优化。韦布的MIRI是由欧洲天文科研机构和美国加州喷气推进实验室 (JPL) 联合开发的。 MIRI在欧洲的首席研究员是 Gillian Wright(英国天文技术中心)，在美国的首席研究员是 George Rieke(亚利桑那大学)。 MIRI 仪器科学家，是 英国天文技术中心 的 Alistair Glasse 和 喷气推进实验室 的 Michael Ressler。 ===============================================================================深入了解MIRI的技术细节 图4. 集成科学仪器模组(ISIM)的三大区域在韦布上的位置。图源：NASA 将四种主要仪器和众多子系统集成到一个有效载荷 ISIM 中是一项艰巨的工作。 为了简化集成，工程师将 ISIM 划分为三个区域(如图4)： “区域 1” 是低温仪器模块，MIRI探测器就包含在其中。这部分区域将探测器冷却到 39 K，这是必要的最初阶段的冷却目标，以便航天器自身的热量，不会干扰从遥远的宇宙探测到的红外光(也是一种热量辐射)。ISIM和光学望远镜(OTE)热管理子系统提供被动冷却，而使探测器变得更冷，则需使用其他方式。“区域 2” 是ISIM电子模块，它为电子控制设备提供安装接口和较温暖的工作环境。“区域 3”，位于航天器总线系统内，是 ISIM 命令和数据处理子系统，具有集成的 ISIM 飞行控制软件，以及 MIRI 创新的低温主动冷却器压缩机(CCA)和控制电子设备(CCE)。 图5. MIRI整体构成及各子系统所处的区域。图源：NASA图5示出了MIRI的整体构成及其子系统在韦布三大区域中的分布情况。包含成像相机，光谱仪，日冕仪的光学模块 (OM) 位于集成科学仪器模块 (ISIM) 内，工作温度为 40K。 OM 和焦平面模块 (FPM) 通过基于脉冲管的机械主动冷却器降低温度，航天器中的压缩机 (CCA) ，控制电子设备 (CCE) 和制冷剂管线 (RLDA) 将冷却气体(氦气)带到 OM 附近实现主动制冷。仪器的机械位移，由仪器控制电子设备 (ICE) 控制，焦平面的精细位置调整，由焦平面电子设备 (FPE) 操作，两者都位于上述放置在 ISIM 附近的较温暖的“区域 2”中。 图6. ISIM低温区域1(安装于主镜背后)中的MIRI结构设计及四个核心功能模块的位置。原图来源：NASA MIRI光模块由欧洲科学家设计和建造。来自望远镜的红外辐射通过输入光学器件和校准结构进入，并在焦平面(仪器内)在中红外成像仪(还携带有低分辨率光谱仪和日冕仪)和中等分辨率光谱仪之间分光。经过滤光，或通过光谱分光，最终将其汇聚到探测器阵列上(如图6)。 探测器是吸收光子并最终转换为可测量的电压信号的器件。每台光谱仪或成像仪都有自己的探测器阵列。韦布需要极其灵敏的，大面积的探测器阵列，来探测来自遥远星系，恒星，和行星的微弱光子。韦布通过扩展红外探测器的先进技术，生产出比前代产品噪音更低，尺寸更大，寿命更长的探测器阵列。 图7. (左)韦布望远镜近红外相机 (NIRCam) 的碲镉汞探测器阵列，(右)MIRI 的红外探测器(绿色)安装在一个被称为焦平面模块的块状结构中，这是一块1024x1024 像素的砷掺杂硅像素阵列(100万像素)。图源：NASA。 韦布使用了两种不同材料类型的探测器。如图7所示，左图是用于探测 0.6 - 5 μm波段的近红外碲镉汞(缩写为 HgCdTe或MCT)“H2RG”探测器，右图是用于探测5 - 28 μm波段的中红外掺砷硅(缩写为 Si:As)探测器。 近红外探测器由加利福尼亚州的 Teledyne Imaging Sensors 制造。 “H2RG”是 Teledyne 产品线的名称。中红外探测器，由同样位于加利福尼亚的 Raytheon Vision Systems 制造。每个韦布“H2RG”近红外碲镉汞探测器阵列，有大约 400 万个像素。每个中红外掺砷硅探测器，大约有 100 万个像素。(小编点评：以单像素碲镉汞探测器的现有市场价格计算，一块韦布碲镉汞探测器阵列的价格就要四十亿美金！！！为了拓展人类天文知识的边界，韦布这回真是不计血本啊！) 碲镉汞是一种非常有趣的材料。 通过改变汞与镉的比例，可以调整材料以感应更长或更短波长的光子。韦布团队利用这一点，制造了两种汞-镉-碲化物成分构成的探测器阵列：一种在 0.6 - 2.5 μm范围内的汞比例较低，另一种在 0.6 - 5 μm范围内的汞含量较高。这具有许多优点，包括可以定制每个 NIRCam 检测器，以在将要使用的特定波长上实现峰值性能。表 1 显示了韦布仪器中包含的每种类型探测器的数量。 表1. 韦布望远镜上的光电探测器，其中MIRI包含三块砷掺杂的硅探测器，一块用于中红外相机和低分辨光谱仪，另外两块用于中分辨光谱仪。来源：NASA而MIRI 的核心中红外探测功能，则是由三块砷掺杂的硅探测器(Si:As)阵列提供。其中，中红外相机模块提供宽视场，宽光谱的图像，光谱仪模块在比成像仪更小的视场内，提供中等分辨率光谱。MIRI 的标称工作温度为7K，如前文所述，使用热管理子系统提供的被动冷却技术无法达到这种温度水平。因此，韦布携带了创新的主动双级“低温冷却器”，专门用于冷却 MIRI的红外探测器。脉冲管预冷器将仪器降至18K，再通过Joule-Thomson Loop热交换器将其降至7K目标温度。 韦布红外探测器工艺及架构 图8. 韦布太空望远镜使用的红外探测器结构。探测器阵列层(HgCdTe 或 Si:As)吸收光子并将其转换为单个像素的电信号。铟互连结构将探测器阵列层中的像素连接到 ROIC(读出电路)。ROIC包含一个硅基集成电路芯片，可将超过 100万像素的信号，转换成低速编码信号并输出，以供进一步的处理。图源：Teledyne Imaging Sensors 韦布上的所有光电探测器，都具有相同的三明治架构(如上图)。三明治由三个部分组成：(1) 一层半导体红外探测器阵列层，(2) 一层铟互连结构，将探测器阵列层中的每个像素连接到读出电路阵列，以及 (3) 硅基读出集成电路 (ROIC)，使数百万像素的并行信号降至低速编码信号并输出。红外探测器层和硅基ROIC芯片是独立制备的，这种独立制造工艺允许对过程中的每个组件进行仔细调整，以适应不同的红外半导体材料(HgCdTe 或 Si:As)。铟是一种软金属，在稍微施加压力下会变形，从而在探测器层的每个像素和 ROIC阵列之间形成一个冷焊点。为了增加机械强度，探测器供应商会在“冷焊”工艺后段，在铟互连结构层注入流动性高，低粘度的环氧树脂，固化后的环氧树脂提高了上下层的机械连接强度。 韦布的探测器如何工作？与大多数光电探测器类似，韦布探测器的工作原理在近红外 HgCdTe 探测器和中红外 Si:As 探测器中是相同的：入射光子被半导体材料吸收，产生移动的电子空穴对。它们在内置和外加电场的影响下移动，直到它们找到可以存储的地方。韦布的探测器有一个特点，即在被重置之前，可以多次读取探测器阵列中的像素，这样做有好几个好处。例如，与只进行一次读取相比，可以将多个非重置性读取平均在一起，以减少像素噪声。另一个优点是，通过使用同一像素的多个样本，可以看到信号电平的“跳跃”，这是宇宙射线干扰像素的迹象。一旦知道宇宙射线干扰了像素，就可以在传回地球的信号后处理中，应用校正来恢复受影响的像素，从而保留其观测的科学价值。 对韦布探测器感兴趣的同学们，下面的专业文献，可供继续学习。有关红外天文探测器的一般介绍，请参阅Rieke, G.H. 2007, "Infrared Detector Arrays for Astronomy", Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, Vol. 45, pp. 77-115有关候选 NIRSpec 探测器科学性能的概述，请参阅Rauscher, B.J. et al. 2014, "New and BetterDetectors for the Webb Near-Infrared Spectrograph", Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol 126, pp. 739-749有关韦布探测器的一般介绍，请参阅Rauscher, B.J. "An Overview of Detectors (with a digression on reference pixels)" 参考资源:[1]. 亚利桑那大学关于MIRI的介绍网页. http://ircamera.as.arizona.edu/MIRI/index.htm[2]. Space Telescope Science Institute 关于MIRI的技术网页 https://www.stsci.edu/jwst/instrumentation/instruments[3]. 韦布的创新制冷设备介绍 https://www.jwst.nasa.gov/content/about/innovations/cryocooler.html

3月8日至9日，国家自然科学基金委员会(以下简称“基金委”)组织专家，在中国科学技术大学对国家重大科研仪器研制专项(教育部推荐)“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”进行验收。基金委副主任谢心澄、化学科学部主任杨学明线上参会，基金委化学科学部常务副主任杨俊林、教育部科学技术与信息化司相关人员、项目验收组专家、项目四个承担单位负责人、项目组成员等50人参加了会议。会议分别由杨俊林和验收专家组组长主持。 　　谢心澄指出，国家重大科研仪器研制项目的定位是面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制，以提升我国的原始创新能力；建议专家在验收时重点考察仪器的原创性、研究目标的实现情况、仪器技术指标完成情况和指标的先进性，以及对解决重大科学问题、开拓新的研究领域，促进人才培养和推动学科发展所取得的作用。他强调，部门推荐项目验收通过后，基金委适时组织专家对项目进行后评估。因此，希望项目负责人加强后期管理，注重仪器的运行使用与开放共享，提高科研仪器的使用效率和水平，推动项目成果转化，为探索前沿和服务国家需求夯实技术基础。杨学明指出，过去5至10年，我国在化学领域批准建设的比较重大的科学装置对推动化学学科的发展非常重要，证明化学领域和物理领域的研究人员通过合作可以把一件比较困难的事情做好，证明我国在高端科学仪器研制方面具有很大的实力。厦门大学副校长江云宝代表项目四个承担单位发言。 　　专家组认真审阅了验收材料，听取了项目负责人厦门大学孙世刚院士作的项目工作报告，以及监理组相关人员作的监理情况报告，并进行了质询和现场考察，听取了仪器测试组报告、财务组验收意见及档案组审核情况报告。经过讨论，专家组认为：项目达到了预期研制目标，符合验收要求，同意通过验收。 　　“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”项目集厦门大学、中国科学技术大学、复旦大学和大连化物所的相关优势，建设了一套具有先进水平的波长连续可调、覆盖中红外到远红外波段的可调谐红外自由电子激光光源，以及基于红外自由电子激光为光源的固/气和固/液表界面反射吸收红外光谱实验线站、原子力显微红外光谱实验线站、和频光谱实验线站、光解离光谱实验线站和光激发光谱实验线站五条实验线站。各实验线站分别在四个参研单位研制，最终搬迁到中国科学技术大学与红外自由电子激光光源集成，经调试、验收后开放运行，为化学、物理、材料以及生物医学等相关领域提供了一个有力的工具和研发平台。 　　该项目的仪器研制历经8年，在项目团队全体成员的不懈努力下，克服各种困难，建成了我国第一个覆盖中、远红外波段的红外自由电子激光用户装置，具体包括：开发了包含光波导效应的光场数值计算方法和程序，实现了加波导的自由电子激光振荡器的模拟；研发了2856MHz次谐波可调、高重频电子枪，实现了基于同一台电子加速器的中红外和远红外两套振荡器的运行；建成了红外自由电子激光反射吸收光谱实验线站、上/下入射激发模式的红外自由电子激光—原子力显微镜实验线站和红外自由电子激光分子反应散射实验线站。 　　该项目中，大连化物所江凌研究员团队负责研制了一套基于红外自由电子激光的光解离光谱实验站，实现了金属化合物团簇的高灵敏红外光谱探测及结构表征，对诠释催化反应机制具有重要作用。

p 　　根据最新市场调查报告显示，红外光谱市场(包括近红外、中红外、远红外)预计将在2022年达到12.6亿美元，2016年至2022年之间复合年增长率为6.5%。推动红外光谱市场增长的主要因素包括制药行业过程分析技术的监管框架，以及生命科学领域研发投资的增加，还有就是红外光谱技术的不断进步。 /p p 　　 strong 预测期内制药行业占有最大市场份额 /strong /p p 　　2015年，制药行业占有红外光谱市场的最大份额。而且，在预测期内，生物和化学品市场预计将以显著的速度增长。在药用辅料的生产过程中，红外光谱起到了关键作用。不断被接受的新的国际cGMP & amp cGDP认证，将有望增加红外光谱仪器的使用，从而推动市场的增长。 /p p 　　 strong 中红外光谱在红外光谱市场中扮演着重要角色 /strong /p p 　　红外光谱市场按照波长被分为近红外、中红外和远红外。其中，由于广泛的应用于科研和工业领域，中红外光谱预计在预测期间占有最大的市场份额。另外，在预测期内，近红外光谱市场预计将会以显著的速度增长。 /p p 　　 strong 北美有望在不久的将来拥有最大的市场份额 /strong /p p 　　在不久的将来，预计北美拥有最大的市场份额，并主导红外光谱市场，原因主要包括严格的药物开发法规和政府研发资金的增加。市场增长也可以归因于逐渐增多的蛋白质组学研究和提供关键重要展示新产品新技术的各种会议。 /p p 　　红外光谱的主要公司包括的赛默飞、珀金埃尔默、布鲁克、安捷伦、福斯等。 /p p style=" text-align: right " 编辑：刘丰秋 /p p & nbsp /p

一、近红外光谱分析技术在饲料工业的应用　　1、近红外光谱技术介绍　　现代近红外光谱分析技术(NearInfrared retlecrance spectroscope NIRS)是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术。它是利用化学物质在近红外光谱区的光学吸收特性，来快速测定某种样品中的一种或多种化学成分含量和特性新的物理测定技术。近红外光谱是指波长范围介于可见区(VIS)与中红外区(MIR)之间的电磁波，波长为 780-2500nm(12500-4000cm-1)范围内的一段电磁波。物质中的不同组分或同一组分的不同含氢基团在近红外区域有丰富的吸收光谱。近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。农产品中的蛋白质、淀粉、粗纤维、脂肪等成分具有含氢基团，在近红外区都有特定的吸收光谱，每种成分都有特定的吸收特征。利用近红外分析仪检测饲料的常规成分，具有快速、准确、成本低等特点。　　2、近红外分析仪在饲料厂的应用优势　　(1)分析速度快。近红外光谱的信息必须由计算机进行数据处理及统计分析，一般一个样品取得光谱数据后可以立刻得到定性或定量分析结果。通过己建立的校正模型，测定一个样品通常只需1-2分钟，极大的缩短了检测周期。　　(2)分析效率高。近红外光谱技术可同时测定样品的多种组分或性质，大大提高检测效率。常规的检测方法只能一项一项的测，花费的时间长。此外近红外光谱带较弱，测量光程较长，故光程的精确度要求不高，而且仪器构造简单，易于维护。　　(3)适用的样品范围广，样品不需要预处理，测定简便。近红外光谱在测量过程中不损伤样品，可直接测定液体、固体(粉末或颗粒)等样品，容易保持样品活性，是一种不消耗样品的无损分析技术。　　(4)检测过程是无污染，属于绿色分析技术。近红外光谱分析中只是取得样品的光谱信号，有时甚至可以在原容器中进行测定，测试过程中不破坏样品，不用试剂，故不污染环境。　　(5)分析成本低。测定过程中不使用化学试剂，检测费用大为降低。　　(6)近红外光在光纤中具有良好的传输特性，便于实现在线分析。饲料加工的在线检测和监控是保证饲料产品质量安全的有效途径之一。近红外光谱分析技术可在复杂背景下瞬时分析样品的组分信息，而且不破坏样品，可直接准确地获取生产过程中的实时信息，达到对各种工业生产过程进行在线监控的要求。　　(7)对操作人员的要求不苛刻，经过简单的培训就可胜任工作。并且相比人员流动较大的饲料企业，近红外光谱分析仪能够保持化学分析的稳定性。　　(8)随模型中优良数据的积累，模型不断优化，检测精度不断提高。由于光谱测量的稳定性，测试结果较少受人为因素的影响，与标准或参考方法相比，近红外光谱一般显示出更好的重现性。　　3、饲料厂使用近红外分析仪的经济效益分析　　(1)化验成本节约分析　　以国内某年产10万吨饲料企业数据为参照进行分析，下表为使用近红外分析仪与传统的湿化学检测所需费用比较。　　　　结论：使用近红外分析仪年度检测成本节省403256.09元。　　(2)降低返工费用分析　　饲料生产过程中产生返工的主要原因：第一，因为检测时间长，来不及出报告，使原料紧急放行，造成产品质量不稳定。第二，制造环节出问题。下表为各等级返工费用成本分析。　　(3)装运堆码费用节约分析　　? 通常成品发货流程：成品生产线—堆码—检验– 装运　　? 应用近红外后的流程：成品 —— 检验– 装运　　除安全库存以外的产品，可以通过近红外快速检测后，直接装车发货，一年节约堆码费用 48000元。　　(4)原料使用量降低成本分析　　利用近红外光谱分析技术，可快速将每个批次的原料进行常规分析，为配方微调提供强有力的支持。　　从上表可以看出如果原料成本从80%降低到79%，利润将提高20%!　　综上所述：在采用近红外快速检测技术后，为企业节约的资金可累计为：　　检测费+返工费+装运堆码费=约47.2万　　以Bruker最新报价用于饲料分析的MATRIX-I型、TANGO型傅里叶变换近红外光谱仪50万/台为例来计算，投资一台近红外只需1年内，便可收回成本。　　二、近红外分析仪品牌选择　　目前,我国饲料行业一部分的集团和公司都拥有近红外光谱分析仪。据2014年初FOSS和BRUKER的初步统计，广东恒兴饲料7台，通威饲料 12台，新希望六和饲料90+台，广东温氏47台，九鼎饲料4台，正邦饲料5台，中粮集团5台，德固赛70台，大北农25台，深圳金新农5台，广西扬翔3 台，正大集团80台，双胞胎集团90台，中慧集团21台，海大集团26台，铁骑力士5台，特驱饲料15台，青岛环山11台，漳州傲农8台，金钱饲料5台，英联饲料6台，河南牧鹤饲料6台，普瑞那30台等等。　　国内近红外光谱仪研制起步较晚，近些年来我国在NIR光谱仪研制和生产方面取得了一定成绩，但值得注意的是，国产NIR光谱仪在一些关键技术指标方面(如信噪比、仪器间一致性等)与国际先进水平相比还存在相当的差距。　　国外知名的近红外光谱仪生产商有FOSS、Bruker、Thermo和ABB等。经过十多年的发展，FOSS的 DDS(新一代XDS)以及傅立叶成为市场上两种主流的硬件技术。

国外某研究机构的最新市场研究显示， 2020年全球红外光谱市场预计10亿美元，2025年将达13亿美元，复合年增长率为4.1%。作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。而同时，这些相关行业严格的法规，以及对质量水平越来越高的追求都推动了红外光谱市场的增长。　　虽然2020年COVID-19的爆发和蔓延影响了很多行业发展，也使很多工厂停工或者关闭，但同时也导致了药品和其他医疗设备产量的增加，这在一定程度上也增加了红外光谱在医疗保健和制药终端行业的需求，进而导致市场对红外光谱产品和解决方案的需求增长。　　基于市场的需求，各大仪器厂家也在不断的推出新的产品。据统计，申报仪器信息网2020年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计11台，其中红外光谱仪9台，近红外光谱仪2台。值得一提的是，不管是小型化、云数据管理、专用化及在线仪器等，以上新品特别注重从用户的角度考虑问题，从应用的角度着手进行产品的开发和设计。以下将根据2020年度申报新品的情况进行简单的概述：　　近年来，小型化一直是仪器设计和制造的一个重要发展趋势，仪器小型化不仅能满足空间有限的分析测试现场使用需求，而且便于集成拓展，非常适合手持式/便携式仪器开发。　　在本年度申报的仪器新品中，滨松光子学商贸(中国)有限公司推出了FTIR光谱仪引擎 C15511-01。基于精心重构光学干涉仪的设计思路，并采用独特的MOEMS技术，滨松光子成功开发出了一款高性能的微型化FTIR引擎。迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路内置其中，仅手掌大小，却实现了在1.1-2.5μm区域超高的灵敏度，具有远超同类产品的高信噪比表现(10000:1)，以及高光谱重现性。据悉，该产品可内置于便携式FTIR仪器中，实现整机小型化的同时，也可保证高性能的实现。　　此外，荧飒光学仪器(上海)有限公司也推出了两款便携式的仪器新品：便携式傅里叶红外气体分析仪+Mobile10-G、便携式傅里叶变换红外光谱仪 Mobile10。其中，前者集成小体积长光程的9.8米气体池及内置抽气泵、电池，现场开机即可工作；后者不仅集成平板及电池，现场开机即可工作，而且具有与台式红外光谱仪一样的性能。　　对于科学仪器而言，软件是一个绕不开的话题，随着应用需求的提升，用户不仅关注仪器硬件的改进，对软件及数据的云端管理也提出了新的需求。　　软件在云平台和云服务方面的创新，是现代仪器发展的一个重要方向。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司推出的Spectrum 3™ 傅立叶变换红外光谱仪不仅提供全集成的热重-红外(TG-IR)联用(EGA4000)解决方案的FT-IR平台，涵盖近、中、远红外三个波长范围，软件自动切换光源、分束器、检测器等部件。而且，特别值得一提的是，该仪器首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接。基于Web的应用程序，允许从任何设备查看、上传/下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员间跨实验室/设备实时协作。　　对于中药材的分析而言，数据分析是重点也是难点。北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)推出的IT2000中药分析仪，针对中药材质量控制，通过丰富的数据库和识别算法，一键分析实现中药饮片的真伪鉴别、品种识别、产地溯源和品质分析，光谱采集、分析、测试报告等同步自动完成。　　应用拓展一直是近红外人努力的方向和目标，而找准应用环境对近红外仪器而言至关重要。很多业内人士指出，专用化和在线仪器的发展存在着较强的生命力和巨大的潜在应用市场。　　瑞士万通中国有限公司推出了DS2500 L近红外光谱液体分析仪，在上一代产品的基础上，该仪器由分体式改为了一体机的形式，使得仪器本身防护等级达到了IP65。另外，其智能附件设计，为分析液体样品设计了不同光程的附件，每个附件上都带有芯片，附件插入仪器后可以被读取；荧飒光学仪器(上海)有限公司推出了为工业在线用户设计的8通道在线检测近红外光谱仪--傅里叶变换在线近红外光谱仪MASTER10-Pro，其采用完全国内自主的傅里叶变换技术，自主国产的干涉仪，立体角镜，永久准直，抗震性强。　　除了红外透射、红外反射、衰减全反射(ATR)、漫反射等大家熟悉的测量方式，在本次申报的新品中，荧飒光学仪器(上海)有限公司还推出了傅里叶变换红外发射光谱仪和傅里叶变换光致发光光谱仪。红外发射光谱虽然应用范围不如红外吸收光谱广，但在一些特定研究领域有其独特的优势。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换红外发射光谱仪 FOLI 10-RE是独立式、专用型红外发射光谱仪，其光路设计紧凑，可以明显降低辐射损失，提高辐射通量；作为一种有效的无损光谱检测手段，光致发光光谱广泛应用于半导体的带隙检测、杂质缺陷分析等。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换光致发光光谱仪 FTPL-10具有弱信号探测能力强、测量速度快和用户操作使用简单等优势。在仪器性能方面，该仪器的光谱分辨率达到0.8nm以上，测量速度达到每秒1张谱图，信噪比超过500：1。　　此外，荧飒光学还推出了旋转透射红外液体分析仪+FOLI10-RT，该仪器最多可同时配置4个不同光程的光学窗，非常适合液体的定量测量；天津恒创立达科技发展有限公司推出了MATRIX-50 傅里叶红外光谱仪，该产品采用专利的高能量红外光源，内置独特设计的反射镜，光源能量利用率远高于传统设计，可为傅立叶变换红外光谱仪的ATR及显微红外应用提供足够的能量。

产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪，是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同，真空红外，顾名思义，就是采取全真空光学设计，所有红外光路及样品均处于真空环境中，测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计，既提高了整体光路的光通量，又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前，真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪，整机采用全铸铝材质，独立式光学腔设计，配置无油减震泵，可对整体光学腔进行快速抽真空，并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩，用户可以单独对样品腔进行真空操作，极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪，可选配近-中-远全红外波段，标配独特的红外元器件，一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图，覆盖6000-50cm-1光谱范围，获得样品分子全部的振动和转动结构信息，而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外，FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器，使用户的测量范围扩展到10 cm-1，达到太赫兹的研究波段。同时，用户可以更换近红外光学系统，软件自动切换光路，使光谱范围达到12500 cm-1，在同一光学平台上，真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外，FOLI30V可以配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等，极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库，数据库全部显示中文名称。此外，软件提供用户快速自建库功能，允许用户开发新的中文数据库，以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计，真空度≤0.2mbar；* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1；* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息：6,000-50cm-1；* 高光谱分辨率： ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰；* 不受实验室环境温度变化的影响；* 光通量更高，更灵敏；* 稳定性更高，可重复性更好；* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件，实现真空状态下测量；* 可整体或单独对样品腔进行抽真空，提高测试效率 * 可配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池，测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究欢迎咨询产品咨询热线：021-59130260公司地址：上海市嘉定区沪宜公路1101号南翔智地三期-越界产业园，201802邮箱：info@insaoptics.com网址：www.insaoptics.com

HYPERION II是我们用于科研和开发的多功能傅立叶变换叶红外显微镜，具有灵活的附件，可以将红外激光成像（QCL）和傅立叶红外结合在一个仪器中。HYPERION II是红外显微镜领域的创新力量。它提供低至衍射极限的红外成像，并在ATR显微镜中设定基准。它首次将FT-IR和红外激光成像（ILIM）显微镜结合在一个设备中，提供了三种测量模式：透射、反射和ATR。HYPERION II 功能：μ-FT-IR 探测器的选择：宽，中，窄频段LN2-MCT，热电冷却 （TE） MCT。用于红外成像的焦平面阵列探测器（64 x 64 或 128 x 128 像素）；通过激光红外成像模块（ILIM，激光等级1）实现可选QCL；物镜选择：3.5x/15x/36x/74x IR、20x ATR、15x GIR、4x/40x VIS；光谱范围扩展 - 从近红外线 （NIR） 到远红外线（FIR）；光阑选择：手动刀口，孔径轮自动刀口。近红外的金属孔；附件和样品台的选择：宏程序红外成像配件、冷却/加热样品台、样品仓等；视觉/光学工具的选择：暗场照明、荧光照明、可见光偏振器、红外偏振器等。HYPERION II 提供：光谱和可见光图片的完美匹配。适用于任何测量模式（包括 ATR 成像）；突破衍射极限的高灵敏度 FT-IR 显微镜和焦平面阵列（FPA）检测器成像。首次通过（可选）红外激光成像模块（ILIM，激光等级1）将FT-IR和QCL技术结合起来。所有测量模式下的红外激光成像（ATR、透射、反射）。专利相干降低技术为非人为处理的激光成像测试，无灵敏度或速度损失。高成像速度：0.1 毫米2每秒 （FPA，全频谱）6.4 毫米2每秒（ILIM，单波数）可选的TE-MCT探测器，用于在无液氮的情况下进行高空间分辨率和灵敏度的红外显微镜检测。发射光谱功能和可选光谱范围扩展。HYPERION II 应用领域：生命科学|细胞成像药物发射率研究（例如 LED）失效和原因分析刑侦微塑料工业研发聚合物和塑料表面表征半导体

01导读拉曼光谱和红外光谱是 最 重 要 的分析化学方法之一，可提供待测体系的化学键等关键结构信息。然而，它们应用于材料和生物体系的表面化学分析时，常面临着灵敏度偏低的瓶颈。四十余年来，人们持续致力于突破该瓶颈，推动相关技术的应用和产业化。近日，厦门大学田中群教授课题组回顾了拉曼和红外光谱技术的发展历程，系统性论述了表面增强拉曼散射光谱和表面增强红外吸收光谱的三种物理机制：等离激元效应、避雷针效应和耦合效应。从拉曼和红外光谱的基本原理和实际案例出发，提出了进一步提高拉曼和红外光谱的表面检测灵敏度的策略，即宏观光学系统与微纳光学衬底之间多尺度耦合，最 后讨论了将宏观光学-微纳衬底间的高效耦合拓展到亚纳米分子尺度的可能性，展望了更多种形式的多尺度光耦合策略。图1 SERS和SEIRA光谱灵敏度提高的策略与实践：从微纳结构衬底设计到光学设计。02研究背景拉曼光谱和红外光谱技术的里程碑式进展如图2所示，时间轴上、下分别为拉曼光谱和红外光谱技术。从发展历程可见：（1）1800-1974年主要集中在基本测试仪器和方法，从无到有地建立拉曼和红外及其衍生光谱技术；（2）1974-2010年则在已有测量仪器基础上，从无到有建立起表面增强拉曼和表面增强红外光谱方法；（3）1997年至今的表面增强拉曼和表面增强红外光谱逐渐提升为单分子水平。由此可见拉曼和红外光谱技术的灵敏度在不断提升，而其蕴含的发展驱动力是由痕量甚至是单分子水平待测样品的实际需求所诱发的。如何提升拉曼和红外光谱的检测灵敏度，是具有 重 大 挑战性的科学问题和技术难题。图2 拉曼光谱、红外光谱、及其衍生技术的的里程碑式进展节点，时间轴上、下部分别为拉曼和红外光谱技术。2.1 SERS和SEIRA的增强机理表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强红外吸收光谱（SEIRA）主要基于电磁场增强机制。SERS和SEIRA电磁场理论的核心在于借助光和金、银等纳米结构的相互作用，增强纳米结构表面狭小区域内的光电场（也称近场）。该狭小区域也称为“热点”。处于热点中的待测分子的光散射和光吸收截面都被增强，如图3所示。图3 SERS和SEIRA的电磁场增强原理。a是分子的Raman散射及拉曼光谱。b是吸附于金属纳米球表面分子的SERS的两步增强机理。c是SERS光谱的数据处理。d是分子的红外吸收及红外光谱。e是吸附于金属纳米棒表面分子的SEIRA的一步增强机理。f是SEIRA谱的数据处理。热点内的局域电场的强度与分子的光吸收/散射效率直接相关。提高SERS和SEIRA增强衬底表面热点内局域电场强度是SERS和SEIRA技术发展的关键难题。SERS和SEIRA增强衬底可划分为非耦合型增强衬底和耦合型增强衬底两大类。非耦合型增强衬底，如单个纳米粒子、金属膜以及非金属表面的金属探针等，通常只支持局域表面等离激元、传播表面等离激元和避雷针效应中的一种机制。非耦合增强衬底的局域场增强因子较小，通常小于5个数量级，是研究局域场耦合的模型结构。耦合型增强衬底，特别是具有纳米间隙或者纳米尖端结构的增强衬底，分子拉曼散射和红外吸收信号会得到显著增强，检测灵敏度可达单分子水平。典型的耦合型增强衬底结构有纳米颗粒-纳米颗粒二聚体（dimer）、寡聚体结构（oligomer）、阵列结构（array）、蝴蝶结（bow-tie）结构，和金（或银）扫描探针-金（或银）衬底耦合结构等，如图4所示。图4 SERS和SEIRA典型结构。a-f为SERS衬底结构，g-i为SEIRA衬底结构。其中a和g为局域表面等离激元纳米结构，c和i为传播型表面等离激元纳米结构，e为支持避雷针效应的针尖纳米结构。b、d、f、h和i为不同形式的等离激元耦合纳米结构衬底。除了提高衬底的局域电场强度，SERS衬底在应用中还存在衬底普适性低和信号重现性不足的难题。壳层隔绝纳米颗粒增强拉曼光谱（SHINERS）是克服这一难题的强有力的创新方法，在材料表面化学分析中已发挥出独特的技术优势和巨大的实际应用效能。SHINERS技术的关键是制备超薄介质壳层包覆的金（或银）核的核壳结构纳米颗粒，其中壳层材质如SiO2、Al2O3等具有绝缘性和化学惰性，既避免了分子吸附于金（或银）核表面产生干扰信号，又减小了纳米颗粒和待测衬底发生烧融的概率，提升了体系稳定性。借助SHINERS中金（或银）核与待测金属材料衬底的耦合作用，金属衬底上吸附分子的拉曼信号得到显著放大，例如，实现了对不同晶面Au、Pt等金属单晶上痕量电催化中间产物的识别，为揭示相关电催化反应的路径和机制提供了关键证据（图5）。图5 用于表面分析的SHINERS技术。a 衬底表面的SHINERS粒子示意图。b 吸附在Au(111)、Au(100)和Au(110)表面的吡啶分子的SHINERS光谱。c SHINERS实验示意图。电磁场强度由颜色代表，红色（强）和蓝色（弱）。d SHINERS粒子的TEM成像和Pt衬底表面的3D-FDTD模拟。e 在氧气饱和的0.1 M HClO4中的ORR过程三个旋转环盘Pt单晶电极上的极化曲线。转速为1600转/分，扫描速率50 mV/s。坐标轴j和E分别代表电流密度和电极势。f 变电位条件下Pt(111)电极表面的ORR测试的EC-SHINERS光谱。类似壳层隔绝技术的核-壳结构构筑策略也适用于SEIRA技术。由金壳层和介质内核构筑的阵列SEIRA增强衬底不仅在近红外区有等离激元响应，在中红外区也显示出宽光谱共振响应。如图6所示，位于近红外区域的等离激元响应源自于单个纳米壳结构的多极等离激元共振，而位于中红外区域的宽谱响应带则源自多粒子结构的偶极共振耦合。耦合纳米结构是提高SERS和SEIRA衬底表面增强性能的有效方式，通过耦合效应可将衬底拓展为SERS和SEIRA同时响应的衬底。图6 多个纳米粒子耦合同时用于SERS和SEIRA虽然基于上述耦合纳米结构的SERS和SEIRA或SEIRA衬底，如单个SHINERS粒子、TERS探针、单根SEIRA棒和

p 　　太赫兹波是介于毫米波与远红外线之间的电磁波，具有低能量、宽频谱、强穿透、瞬态性等优越特性。太赫兹技术因其在安防安检、国防军工、工业检测等众多领域具有的广泛研究与应用价值，被列为“改变未来世界的十大技术”。据多家媒体报道，日前已经有太赫兹安检+红外测温一体化仪器现身深圳、上海地铁，助力战“疫”。 br/ /p p 　　其中，博微太赫兹信息科技有限公司的“全过程无接触测温安检一体机”，在上海市公安局联合攻关支持下，已在上海地铁正式启用。 /p p 　　据介绍，“无接触”测温安检功能一体化的智能安检系统，以太赫兹人体安检仪为核心，将红外测温设备与太赫兹人体安检仪相结合，仅需被检人员正常步行通过安检区域，即可在无需停留的情况下，完成测温及安检，真正实现了“全过程无接触”模式，大大降低了安检人员与被检人员交叉感染的可能性。同时，无停留的快速通行效率，将原有的300人/小时增至1500人/小时，提升5倍，有效缓解了地铁人流聚集压力。 /p p 　　另外，重投华讯太赫兹集团研发的“太赫兹+红外”系列产品之一——太赫兹红外人体安检测温系统，已在福田交通枢纽测试，并已在深圳地铁集团推广使用。 /p p 　　据悉，该系统是深圳市发展改革委重点扶持的一批防控战疫重点项目之一。系统实现了“太赫兹技术+人工智能+红外测温”高度集成，创新使用非接触式的精准人体安检和测温功能，大幅提升安检工作效率，真正做到隔离式非接触安检测温。此次有针对性研发的太赫兹红外人体安全测温系统中加载的红外测温模块具有检测精度高、体温筛查快等显著特点，对体温超标目标实施实时拍照留存和及时自动报警。该系统投入使用，将大大降低安检人员与被检人员交叉感染的可能性，有效缓解人流密集场所安检压力。 /p

红外光谱作为“分子的指纹”，可用于分子结构和物质化学组成的研究，被广泛应用在药品质量监测、油品鉴别、工业大气空间特性测定等领域，而绘出红外光谱的红外光谱仪也就成了科学家们的重点青睐对象。其中，红外光学窗片则是该仪器中必不可少的器件，其品质的好坏直接影响红外光谱仪的性能。现有的红外光学材料能同时应用于中红外、远红外两个波段的材料较少。目前应用最为广泛的红外窗片是溴化钾和氯化钠，但这两种材料均存在潮解问题，大大限制了其应用。表1所示为几种常用的傅立叶红外光谱仪窗片，与其他材料对比，KRS-5窗片因有相当宽的红外透射范围和不易潮解的特点脱颖而出。窗片名称性能透射波长KRS-5窗片不易潮解，耐高气压，强度高0.5～40μm氯化钠窗片容易潮解，适合测试无水样品0.2～15μm溴化钾窗片容易潮解，适合测试无水样品0.2～15μm氟化钙窗片不易潮解，耐一定温度200℃1～11μm石英窗片不易潮解，耐高压，耐高温190nm～4.5μm硫化锌窗片不易潮解，耐高压1～14μm表1 常见傅立叶红外光谱仪窗片材料对比KRS-5，又名溴碘化铊，是溴化铊和碘化铊的混合结晶体，呈橘红色，如图1所示，不易潮解，对红外线有较好的透过性，尤其在空气中能透过相当宽的红外线波段，在波长为0.6~40μm的区域内，其透过率可达70%以上，是一种性能优良的红外材料，可用于制作红外光学零件，窗片、透镜、组合物镜、棱镜等。图1 KRS-5晶体由于KRS-5晶体的生产工艺技术难度较高，该晶体的生产和应用主要集中在海外，且价格比较昂贵，此前国内一直处于空白状态。不过现在，这个空白已经被北京滨松光子技术股份有限公司（简称北京滨松）所填补。北京滨松一直致力于晶体的开发生产，并已完成多种闪烁晶体的研发并实现稳定生产。凭借多年的经验，近期成功研制出KRS-5晶体，性能与国外同类产品相当，且价格方面相比国外晶体具有很大的优势。图2 北京滨松公司KRS-5与国外同类产品透过率对比除可供应常规规格产品外，北京滨松还可根据用户具体需求提供定制服务，如加工各种薄片、方形棱镜、纽扣状晶体、锥形晶体等，同时也可以提供KRS-5窗片的研磨、抛光等处理。图3 北京滨松公司KRS-5样品北京滨松是滨松光子学株式会社（简称滨松公司）与北京核仪器厂于1988年共同投资兴建的，是国内著名的以光电探测为核心的高新技术企业。滨松公司在华的全资子公司——滨松光子学（商贸）中国有限公司（简称滨松中国）负责北京滨松产品在国内的商务活动。如希望对KRS-5有进一步了解，敬请联系我们。

p style=" text-align: justify " 　　 strong 1. 引言 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　红外光谱分析技术的优点是灵敏度高、波数准确且重复性好，广泛用于样品的定性、定量分析。红外光谱可以分析常规的固体、液体或气体样品，也可以利用红外光谱附件或联机技术(如红外显微镜、气相色谱红外光谱联机等)分析微克级，甚至纳克级的样品。同时，红外光谱法即可以对单一组分的纯净物进行分析，也可以对多种组分的混合物进行测定，所以红外光谱的应用范围非常广泛。红外光谱技术可以用于有机物、无机物、聚合物、配位化合物的分析，也可用于复合材料、木材、粮食、饰物、土壤、岩石、各种矿物、包裹体等的分析。因此，红外光谱是教学、科研领域必不可少的分析技术，在化工、冶金、地矿、石油、煤炭、医药、环境、农业、海关、宝石鉴定、文物、公检法等部门也得到了广泛的应用 sup 【1】 /sup 。 /p p style=" text-align: justify " 　 strong 　2. 赛默飞 Nicolet致力傅立叶红外技术发展 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　从上世纪七十年代到现在的五十年，傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术发展迅速，FTIR光谱仪的更新换代很快。随着FTIR光谱仪器技术的不断发展，红外采样附件、联机技术、应用软件等也在不断地发展，不断地更新换代。使红外光谱仪的功能、性能不断地提高，也促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。 /p p style=" text-align: justify " 　　在FTIR光谱仪发展历程中，赛默飞世尔科技(Nicolet)作为FTIR光谱仪的最主要制造厂商，见证和践行了FTIR光谱仪产品的诞生和发展，并且为FTIR光谱仪技术的发展 sup 【2】 /sup 做出了巨大贡献。因此，通过了解赛默飞世尔科技的FTIR光谱仪技术发展可以窥见整个FTIR光谱仪发展历程。 /p p style=" text-align: justify " 　　 img style=" float: left width: 150px height: 103px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f0be8f2c-80fe-4cc6-945c-c495ede47daf.jpg" title=" Nicolet.jpg" alt=" Nicolet.jpg" width=" 150" height=" 103" border=" 0" vspace=" 0" / 赛默飞世尔科技FTIR产品制造部门的前身是美国尼高力(Nicolet)仪器公司。Nicolet成立于1967年，其总部位于美国威斯康星州的麦迪逊。早期致力于全数码化的高科技产品开发，并于七十年代初已经拥有超小型计算机快速傅立叶变换(FFT)信号转换处理技术，也是Nicolet拥有 FTIR光谱仪产品制造的核心竞争力的缘起。 /p p style=" text-align: justify " 　　FTIR光谱仪能够全面取代光栅型红外光谱仪的关键源于发展的光学技术与计算机技术的结 img style=" float: right width: 150px height: 171px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a1dfb346-2204-4102-9881-67a3fa07cee8.jpg" title=" 微信图片_20200608124942.png" alt=" 微信图片_20200608124942.png" width=" 150" height=" 171" border=" 0" vspace=" 0" / 合，FTIR光谱仪初始产品是基于 Nicolet 的计算机技术。1970年世界上第一台FTIR产品的FFT信号转换处理系统是Nicolet 1070/pdp-8系统，时隔不久Nicolet就推出680处理系统，将1070/pdp-8系统需要1小时进行的FFT数据运算缩短至不到1秒钟，具有独到的技术优势。1975年Nicolet以领先的1180FFT处理系统自主生产从可见至远红外全光谱波段、光谱分辨率达0.06cm-1的高端7199型系列FTIR光谱仪 1979年除推出了第一台成本较低的MX-1型FTIR光谱仪之外，还相继推出的真空型的Nicolet 200SXV系列FTIR光谱仪，从而拥有了最完整的FTIR系列仪器产品，成为了世界上最大的FTIR制造厂商。 /p p style=" text-align: justify " 　　到了八十年代，Nicolet FTIR的技术更展现出创新能力：1)1981年推出第一台桌面台式的FT-IR仪器(5MX) 。2)推出油品分析专用FT-IR系统(8210)、气体分析专用FT-IR系统(8220)、专用半导体硅晶圆测量的ECO FT-IR设备、FTIR显微镜及FTIR遥感监测系统。3)Nicolet根据PC的应用前景，收购IBM公司分析仪器部，获得PC平台的多项技术，最早推出了PC-FTIR光谱仪以及基于PC机光谱软件。 4) Nicolet推出全新型的G-Series整体铸造的光学台底座(named“Gopher”)，使仪器的稳定性和密封性能增强。5)1986年Nicolet的制造专家受到美国“挑战者”号航天飞机事件的启示，开始投入FTIR光谱仪的可靠性、耐用性、故障提示及故障预排除等功能的设计，1991年推出了全然改变的Magna系列FTIR光谱仪，仪器整体采用了“对针定位”无需手动调整的光学部件、合金高精度切削制作的光学镜、DSP控制高速动态调整干涉仪、高能量长寿命的红外光源、无鼓膜效应的远红外固态分束器等全新专利技术。从此FTIR光谱仪可对各种来源的干扰进行实时监测、同步校准。随着计算机技术的高速发展，干涉仪动态调整频率可达十三万次每秒，确保高分辨率光谱采集、步进扫描及纳秒级时间分辨等FTIR极限实验都可以轻松实现，并降低了对实验操作人员自身专业的要求。同期开发的OMNIC系列红外光谱软件则成为业界的经典，沿用至今。6)Nicole不断推出FTIR与GC、GPC、TGA、Raman、流变和显微等各种联用检测分析新技术，扩展FTIR光谱仪的功能。 /p p style=" text-align: justify " 　　进入新千年，随着计算机电子和光学技术的发展，Thermo Nicolet以不断提升和完善的FTIR核心技术作后盾，保证Nicolet FTIR光谱仪的技术领先，努力打造高性能、稳定、方便使用的智能型FTIR光谱仪，淘汰操作繁琐、稳定性差的常规技术，所有的Nicolet FTIR光谱仪核心部件均采用高性能的动态调整控制。Thermo Nicolet首次提出基于集成红外主机、附件、软件的 “Total Solution”设计理念。使高质量光谱一键即得，用户只需结合自己专业、专注于光谱信息解析，而不必为仪器状态花费精力。Nicolet FTIR技术面对日益增长的、多样化的测试需求，推出可“无限升级”的Nexus与X700系列，在中科院、高校等科研单位获得广泛应用。Nicolet红外采样技术推出了以多功能欧米采样器为代表的一系列智能附件。附件模块化设计、自动识别、即插即用、使用极其方便。Thermo Nicolet智能的高级ATR校正功能实现了ATR谱图与透射法采集的标准谱图库的直接检索，消除了制样技术对使用者的禁锢 高级材料分析功能，一键可自动给出清晰的叠谱解析。与此同时，Thermo Nicolet的 FT-NIR光谱仪，创建了工业解决方案，2000年以全新的工业标准，推出模块化设计Antaris 系列FT-NIR仪器，分别在2001和2002年连续获得“R& amp D”大奖。Thermo Nicolet FTIR的技术革新有力推动了整个FTIR光谱仪技术的快速发展，Nicolet FTIR的历程是FTIR光谱仪的发展史。 /p p style=" text-align: justify " 　　 strong 3. 赛默飞红外光谱产品及特点 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　目前赛默飞Nicolet FTIR光谱仪的均采用傅里叶红外仪器采用最新一代麦克尔逊干涉仪，具有三维激光控制实时监测自动调整和每秒130,000次扫描控制高速动态准直调整功能,干涉仪超高的控制精度和稳定性，使红外光谱检测技术达到更高水准。 /p p style=" text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 130px float: right " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ad82b4f9-5155-467a-bc5f-42eaad5fd8e0.jpg" title=" Nicolet iS50.jpg" alt=" Nicolet iS50.jpg" width=" 300" height=" 130" border=" 0" vspace=" 0" / 　　其中 Nicolet iS50系列是目前Nicolet最具代表性的FTIR光谱仪，是FTIR技术之集大成者。一经推出即获得“R& amp D 100”大奖。Nicolet iS50系列已经不仅仅局限在红外光谱测试本身，而是一个高性能、稳定、自动化的全功能分析工作站，可满足红外及各种联用方式、特殊应用等多种分析需求，创立了智能化高端研究型傅里叶红外光谱仪技术的更高标准。完全自动化设计可实现多个光源、分束器、检测器等光学器件的自动切换，光谱范围可覆盖中红外、近红外、远红外、太赫兹、可见光甚至紫外等多个谱段，红外与Raman、样品仓与内外光路转换皆可“一键式”自由选择。光学仓“背景保持”技术，结合主机一体式ATR img style=" float: right width: 300px height: 149px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c9f2ca25-23d2-42ff-a883-1de73dbc52bf.jpg" title=" 0303.jpg" alt=" 0303.jpg" width=" 300" height=" 149" border=" 0" vspace=" 0" / 配置可轻松实现同一测试位置的中远红外光谱范围的样品测试。该设计对于远红外测试是一个极大地进步，特别是液体样品的远红外测试。即使昂贵的真空型红外光谱仪也无法如此方便的获得相同测试效果。依照模块化智能附件的设计思路，甚至如显微傅里叶拉曼、热重联机等复杂的大型联机模块也被设计成智能附件，直接放置于样品仓，极大提高了光学效率与联机稳定性，推动了相关技术的发展。更多的联机技术：热重分析仪、气相色谱、凝胶色谱、液 相色谱、超临界色谱、Stop Flow、流变仪、椭偏仪、同步辐射光源、IRRAS、振动圆二色等 通过步进扫描可实现的应用：纳秒级的时间分辨、脉冲激光器的光谱特性、光化学反应、液晶的TRS光谱、晶体激光材料的发射光谱，以及幅调制光谱、相分辨光谱(光声深度断面图分析、聚合物拉伸分析)等。针对用户如发射光谱测试、光致发光光谱、光电流谱、超高真空原位联合表征等特殊检测需求，Nicolet iS50也可以通过灵活的开放光路搭建多种客户需要的光学系统。 br/ /p p style=" text-align: justify " 　　为满足不同应用的需求，赛默飞世尔科技傅立叶红外光谱仪设计了Nicolet Summit/iS5、Nicolet iS20、Nicolet iN10系列、Anatirs II系列、Antairs IGS等一系列产品。 /p p style=" text-align: justify " 　　- Nicolet Summit/iS5 是针对中红外典型光谱测试开发的专用FTIR光谱仪。因其光学效率高、操作简便、坚固耐用、体积小巧、方便携带等特点深得用户喜爱。是目前FTIR市场中台数最多的FTIR产品 /p p style=" text-align: justify " 　　- Nicolet iS20为从事分析服务、质量控制和法医应用的实验室而设计,其良好的性能为材料验证和识别提供充足保障，伴随重新设计的Thermo Scientific& #8482 LightDrive& #8482 光学引擎和集成触摸操作面板，其高分辨率与快速扫描能力满足了原位反应监测的需求，是最高效的研究级FTIR光谱仪。其稳定的光学输出，是构建等效双光路光学测试系统的基础。基于Nicolet iS20、创新的双光束FTIR原位监测系统为催化剂原位表征添加新手段 /p p style=" text-align: justify " 　　- Nicolet iN10系列红外成像系统是针对红外微区或微小样品测试设计的专用显微红外光谱仪。创新的“一体化”设计是专门满足红外光谱成像对能量与稳定性的需求。以其超高的光学效率即使是室温DTGS检测器也可获得有效光谱。完整光学平台获得的稳定性结合自动化控制系统是“超快成像”功能的保证。极大提升了红外光谱成像速度。该系列一经推出即获得“R& amp D 100”大奖，并在之后直接拓展了显微FTIR光谱仪的市场。 /p p style=" text-align: justify " 　　- Antairs IGS专用气体分析仪独特的“双光路设计”是依据气体分析特点专门开发的。可随时消除大气背景变化对测试结果的干扰。特别适合流动气体、反应气体的实时监测。 /p p style=" text-align: justify " 　　 strong 4. 赛默飞傅立叶红外光谱仪助力中国用户 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　赛默飞世尔科技作为科学服务的领导者，是仪器的生产制造者，更是分析应用的服务者。回顾Nicolet的FTIR光谱仪发展历程，关注用户体验，将应用要求作为仪器设计的定位是Nicolet FTIR技术始终保持市场领先的原因。根据世界著名咨询公司 SDi 撰写的关于化学分析仪器“市场分析与前景报告”，赛默飞世尔科技的FTIR光谱仪自2000年至今，全球占有率仍处于第一位。并且给出了“Thermo Fisher leads the market” sup 【2】 /sup 的极高评价。 /p p style=" text-align: justify " 　　赛默飞世科技在中国开展业务已有四十多年，Nicolet首批MX-1 FTIR光谱仪在中国的推广可以溯源到上世纪七十年代，当时其中三台突破了技术封锁才运抵国内实验室。进入80年代，中国开始大批量引进Nicolet FTIR光谱仪。目前Nicolet FTIR光谱仪已遍布我国高等院校、科研机构、厂矿企业和分析测试部门，为我国的先进材料、前沿科学、高等教育、国家政府管理技术以及工农业各领域的发展发挥了不可或缺的作用。 /p p style=" text-align: justify " 　　赛默飞世科技在中国具有业内用户首肯的最强最健全的应用技术支持、销前售后的服务体系。处于市场领先地位的FTIR产品的全面服务是根据用户的应用需求量身定制，帮助用户提升分析工作的生产效率。内容从技术咨询、方案开发，到仪器维修和优化，帮助用户分析测试创建完全自定义、可扩展、高效率的解决方案，为用户科研和分析工作提供更自信的保障。赛默飞世科技为促进用户间的FTIR的技术交流，定期举办用户交流会和各种操作、制样及应用学习班，参与出版了《傅立叶变换红外光谱技术及应用研讨会论文集》、《实用傅立叶变换红外光谱学》和《傅里叶变换红外光谱分析》等专著，组织全国四十多位红外光谱专家撰写出版了《近代傅立叶变换红外光谱技术及应用》(荣获了中宣部颁发的中国图书奖)。对Thermo Nicolet FTIR光谱仪的用户而言，不仅意味着拥有一台高质量和良好售后服务的仪器，而且在整个使用过程中还将不断得到多方面的帮助和支持，能更好地开发仪器功能，解决工作中遇到的实际问题。 /p p style=" text-align: justify " 　　纵观整个分析仪器行业，尽管傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)发展非常迅速，但相比同样在2000年以后开始高速发展的色谱、质谱技术则缓慢了很多。作为多年从事相关工作的从业人员认为傅里叶变换红外光谱技术存在更大的发展空间。这是因为红外光谱可以直接得到化学键与官能团等分子结构信息，无需前处理，也是可以在大多数条件下真正实现原位、现场检测的技术。特别是现在的FTIR光谱仪不仅仅是一个单一分析技术，而是一个涵盖广泛应用的光学平台。可以同时在非常宽的光谱范围内收集高光谱分辨率数据。其可覆盖的光谱范围不仅仅是传统的中红外，而是在中红外、近红外、远红外、可见光、紫外、太赫兹多个波段都可以利用此平台进行光谱采集 固体、液体、气体全态样品都可直接测试 既可以将样品放置在样品仓，也可以将检测光束引到仪器外部的测试位置 温度、压力、真空、电场、磁场等检测条件也可以在样品测试中实现。因此，FTIR光谱仪理应获得更大发展。 /p p style=" text-align: justify " 　　目前，从Thermo Nicolet的FTIR光谱仪发展情况，FTIR光谱仪的核心技术已经相当成熟。更多的发展空间在于应用开发。特别是样品处理、光谱采集、数据分析及综合控制的自动化与智能化应用。做好这些就可能开发出基于FTIR技术的全新市场。一直以来，Thermo Nicolet都是致力于与用户一起开发新应用，通过新应用开拓新市场。例如，沥青检测，原先没有适合的技术符合现场、快速的检测要求。甘肃畅陇公路养护技术研究院有限公司率先使用Nicolet iS5 红外光谱主机结合Nicolet专属的Foundation附件研发的沥青指纹识别技术在天定、成武、临合等六条高速公路成功推广使用，并协助甘肃公路管理局对全省二级公路沥青使用进行监控。沥青指纹识别技术具有操作简便快捷的特点，从取样、测试到分析3分钟完成，基于采集的红外谱图数据库，建立了红外光谱自动分析系统，通过测试可自动确定沥青品牌。有效解决了常规国标检测耗时长、美国SHRP测试价格昂贵等问题 sup 【3】 /sup 。截止到现在，该系统已在检测现场成功装备了一百余台。包括国内的其他FTIR制造商看到此中商机也相继开发基于FTIR技术的沥青快速检测仪。新市场就这样开拓出来了。 /p p style=" text-align: justify " 　　作为制造商，推出更合适的、方便用户参与的FTIR硬件与软件是将来FTIR光谱仪发展方向。硬件上，Thermo Nicolet不刻意追求功能强大，而是在所有机型核心部件具备最高性能的情况下给予用户最经济的成本 软件上，OMNIC软件系列几乎涵盖了所有红外光谱数据处理功能，方便用户方法开发。除此之外，为了配合于2015年5月19日由国务院正式印发《中国制造2025》计划，赛默飞特别推出“OEM Technology Partner Program”项目，致力于与中国客户打造中国自己的专用产品。专门设计推出了适用于 OEM 应用的新型模块化 FTIR 光谱学平台，该光谱平台可供您搭建独特的基于 FTIR 技术的分析仪。快速将您的思想转变最终产品。 /p p style=" text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 100px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/39ff49ec-22eb-4a82-9b2a-9f6436052589.jpg" title=" 0404.jpg" alt=" 0404.jpg" width=" 600" height=" 100" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　实现用户的梦想是我们的目标。赛默飞世尔科技非常愿与中国用户一起不断开发FTIR应用，拓展FTIR市场。 /p p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　【1】《傅里叶变换红外光谱分析》(第三版)翁诗甫、徐怡庄编著 /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　【2】The 2017 Global Assessment Report – January 2017，Page 296 /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　【3】 a href=" http://www.gansu-hc.com/info/1051/7375.htm" _src=" http://www.gansu-hc.com/info/1051/7375.htm" http://www.gansu-hc.com/info/1051/7375.htm /a /span /p p style=" text-align: right " （赛默飞投稿） /p

FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪，是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同，真空红外，顾名思义，就是采取全真空光学设计，所有红外光路及样品均处于真空环境中，测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计，既提高了整体光路的光通量，又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前，真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪，整机采用全铸铝材质，独立式光学腔设计，配置无油减震泵，可对整体光学腔进行快速抽真空，并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩，用户可以单独对样品腔进行真空操作，极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪，可选配近-中-远全红外波段，标配独特的红外元器件，一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图，覆盖6000-50cm-1光谱范围，获得样品分子全部的振动和转动结构信息，而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外，FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器，使用户的测量范围扩展到10 cm-1，达到太赫兹的研究波段。同时，用户可以更换近红外光学系统，软件自动切换光路，使光谱范围达到12500cm-1，在同一光学平台上，真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外，FOLI30V可以配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等，极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库，数据库全部显示中文名称。此外，软件提供用户快速自建库功能，允许用户开发新的中文数据库，以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计，真空度≤0.2mbar；* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1；* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息：6,000-50cm-1；* 高光谱分辨率： ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰；* 不受实验室环境温度变化的影响；* 光通量更高，更灵敏；* 稳定性更高，可重复性更好；* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件，实现真空状态下测量；* 可整体或单独对样品腔进行抽真空，提高测试效率 * 可配置多个外接光路口，连接各种外置光学腔，如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池，测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究

红外线加热板具有操作模式多样化、简单，耐腐蚀，清洁容易等特点，可应用于农业、土壤、环保、食品、科研院所、大专院校等实验、化验室,用于样品加热、烘烤、消化、赶酸等工作。红外线加热的原理：利用物体对光的吸收。红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振”——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。WIGGENS红外线加热板SLK 1/2/2-T产品介绍* WIGGENS 红外线加热板采用微晶玻璃面板 (Glass Ceramic), 表面光滑 , 无 细孔 , 不易磨损 , 抗化学腐蚀 , 清洁容易, 导热效率高, 均匀度好, 可以承受热震700℃剧烈温度变化, 大幅度满足实验室快速加热与安诠考虑的双重要求* SLK1 / SLK2 红外线加热板具有 24 段温度设定 ,飞梭式设定旋钮 ,大屏幕液晶显示设定温度及实际温度* 旋钮定时功能,设定工作时间及实际工作时间大屏幕液晶显示,工作状态一目了然，可以定时：0-1800s* SLK2-T 可以外接温度传感器,直接控制待加热液体的温度, 控制温度范围: +40~+300℃；温度控制稳定性: ±2℃ ~±5℃ ( 决定于待加热液体物化性质及容器材质形状)* 前面板顶部导流槽设计,确保意外情况下液体不会浸入前面板电源部分茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多WIGGENS产品，Welcome to consult~

流变学研究新视角 &mdash &mdash 流变学研究新视角&mdash &mdash 流变与红外光谱 FT-IR 联用新技术工作坊 邀请函 自去年6月我们首次举办红外流变联用技术工作坊得到广大用户的欢迎，今年将继续为大家提供免费试用的机会！ 在您预定的属于您的两天内，您将在我们专业技术人员的指导下，在两台联用仪器上尽情发挥您的想象力和创造力！ 请预定我们的工作坊(Workshop)的时间！仅有十二次机会 题目: 流变与红外光谱 FT-IR 联用新技术在材料领域的应用 日期: 2012年5月2日 至 6月15日 时间: 每周两次 地点: Thermo Fisher Scientific 上海演示中心 上海浦东新区新金桥路27号6号楼（201206） 流变和红外光谱FT-IR联用技术的优势 通过流变仪，物质的稳态和随时间变化的粘弹性可作为应力和/或应变函数来被研究。物质的粘弹性取决于分子级别的物质的结构特别是结构的转化。红外光谱是对样品分子进行定性定量的绝佳工具。利用Thermo Scientific HAAKE MARS RHEONAUT® 技术，即可在一台仪器上同时获取样品的化学和物理信息，实验结果同时给出了化学信息和流变性质的比较。样品所有的基本吸收谱带都位于400-4000cm-1之间，因此RHEONAUT® 在中红外区运行，这也包括了对每个分子具有独特指认的指纹区。 Free! 工作坊为你免费提供尝试新技术的机会 免费参加！ 您是否对旋转流变仪测试结果的具体原因无法准确掌握？ 您是否对聚合物反应过程的机理和工艺参数无法对应？ 您是否对老化或降解的过程无法解释？ 请报名参加我们全新的流变－红外光谱联用技术工作坊，在我们的演示实验室，您将用我们全新Thermo Scientific HAAKE MARS流变仪配合Thermo Scientific Nicolet iS10红外光谱仪联用装置，直接对您感兴趣的样品进行测试。在为期一天的时间内，我们的流变专家和红外光谱专家将指导设计实验方案，协助完成整个实验过程，为您提供最直接的帮助。 机会有限，如您感兴趣，请填妥报名表传真或Email给我们。 您将了解: &bull 流变学基础和FTIR红外光谱测量学 &bull Thermo Scientific Rheonaut&trade 技术－流变与红外光谱联用测量最新进展 &bull 如何利用在流变测量时进行原位FT-IR红外光谱检测，获得更多的信息 如欲了解更多详情，请联系：021-68654588-2257, 或 info.mc.china@thermofisher.com 或访问我们的网站 www.thermoscientific.com/mc. 报名表 单位名称 联系人 电话 联系地址(邮编) Email 手机 拟测试材料名称和组分* (必填项) 研究目的 测试条件 温度范围： 期望测试时间 （最多两天） 2012年 月 日 至 月 日（共计 天） 其它

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

p style=" text-align: justify " 　　 /p p style=" text-align: center " img title=" tpxw2019-01-08-09.jpg" alt=" tpxw2019-01-08-09.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8f85fe5b-35ad-4005-9e82-3608bdf73b66.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图. 近红外吸光电子受体分子设计与合成、吸光和荧光谱图、叠层太阳能电池器件结构、能级和光伏特性曲线 /p p style=" text-indent: 2em " 在国家自然科学基金项目科学部前沿导向重点项目和国家优秀青年科学基金项目(项目编号：21722404，21734008)等资助下，我国学者在近红外吸光聚合物太阳电池研究中取得进展。研究成果以“Near-Infrared Electron Acceptors with Fluorinated Regioisomeric Backbone for Highly Efficient Polymer Solar Cells”(具有氟化骨架异构的近红外电子受体实现高效聚合物太阳电池)为题，于2018年11月06日发表在Advanced Materials(《先进材料》)上。 /p p style=" text-indent: 2em " 论文链接： a href=" https://doi.org/10.1002/adma.201803769" target=" _blank" https://doi.org/10.1002/adma.201803769 /a 。 /p p style=" text-align: justify " 　　聚合物太阳电池近年取得了不断突破，很大程度得益于新型有机半导体分子和聚合物的快速发展。有机分子和聚合物通过结构裁剪可大范围调制其光、电和薄膜性质，从而实现区别于传统无机太阳电池的多功能性的太阳电池器件，例如可见区透过，近红外区高光谱响应度的半透明器件和全光谱吸收的叠层器件等。其中，发展新型近红外吸光的有机半导体材料(带隙Eg& lt 1.4 eV)成为领域关注热点。 /p p style=" text-align: justify " 　　浙江大学高分子科学与工程学系的有机半导体实验室已发展一系列基于非稠合或稠合骨架的近红外电子受体分子。最近，该实验室的李昌治研究员和陈红征教授等设计发展了一类近红外电子受体分子，通过非对称桥连基团的区域异构化和调控氟原子取代数目，改善分子共轭结构和轨道能级，获得了性能优异的近红外电子受体分子并成功建构响应波长可达1000 nm光谱的高效率聚合物太阳电池。通过进一步与吸光带边800 nm的前电池搭配，制备得到高效率聚合物叠层太阳电池。该工作得到华南理工大学叶轩立教授和香港中文大学路新慧教授在光学模拟和薄膜形貌测试方面的支持。这一成果从分子骨架结构设计入手，通过探索理解其分子结构-薄膜特性-器件性能之间的构效关系，为发展近红外电子受体分子和近红外区高光谱响应度的聚合物太阳电池提供了新方法和新途径。 /p p style=" text-align: justify " 附件： /p p style=" line-height: 16px " img style=" margin-right: 2px vertical-align: middle " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a title=" chen2018.pdf" href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/a4dc0b99-2bf7-4de1-8fa0-11d21bce1737.pdf" target=" _blank" textvalue=" Near-Infrared Electron Acceptors with Fluorinated Regioisomeric Backbone for Highly Efficient Polymer Solar Cells" Near-Infrared Electron Acceptors with Fluorinated Regioisomeric Backbone for Highly Efficient Polymer Solar Cells /a /p p & nbsp /p

p 　　日前，MarketsandMarkets发布了一份报告，分析研究了太赫兹和红外光谱市场发展的主要驱动力，面临的瓶颈、挑战、机遇等。 /p p 　　 strong 太赫兹光谱 /strong 主要应用于半导体、国土安全、研发以及非破坏性测试领域。2015年，半导体领域估计占太赫兹光谱市场的主要份额。预计2020年全球太赫兹市场规模将达到5253万美元；预测期2015年~2020年内，复合年增长率为21.3%。 /p p 　　太赫兹光谱市场按地区可划分为北美、欧洲、亚太以及其他地区。2015年，北美地区预计将占到太赫兹光谱市场的最大份额，其次是亚太地区和欧洲。然而，预计在预测期间亚太市场将以最高的年复合增长率增长，成为太赫兹光谱设备公司的收入口袋。 /p p 　　太赫兹光谱市场的主要参与者包括TeraView, Ltd. (U.S.), Menlo Systems GmbH (Germany), Toptica Photonix AG (Germany), Advanced Photonix, Inc. (U.S.), Advantest Corporation (Japan). /p p 　　 strong 红外光谱 /strong 又可细分为近红外、中红外和远红外光谱。2015年，中红外光谱占整个红外光谱市场的主要份额。预计2020年全球红外光谱市场将达到12.56亿美元；预测期2015年~2020年内，复合年增长率为6.9%。 /p p 　　红外光谱仪市场分为台式、显微成像、便携或手持式以及联用仪器。2015年，台式红外光谱仪占整个红外光谱市场的主要份额。 /p p 　　红外光谱主要应用于制药/生物技术、化学工业、环境、食品饮料等领域。2015年，制药与生物科技领域占整个红外光谱市场的主要份额。 /p p 　　红外光谱市场划分为北美、欧洲、亚太以及其他地区。2015年，北美地区占到整个红外光谱市场的最大份额，其次是欧洲和亚太地区。然而，在预测期间亚太市场将以最高的年复合增长率增长，成为作为红外光谱仪器公司的收入口袋。 /p p 　　全球红外光谱市场的主要参与者包括Agilent Technologies (U.S.), PerkinElmer (U.S.), Thermo Fisher Scientific (U.S.), Bruker Corporation (U.S.),Shimadzu Corporation (Japan). /p

偏振图像可提供诸如阴影和表面形貌的信息，但目前的红外偏振器主要由昂贵且易碎的陶瓷制成，且其拥有的纳米光栅通常需通过耗时且成本高昂的干涉光刻法制造而成。现在，韩国科学家基于富硫聚合物，研制出一款高灵敏度基偏振器，不仅成本低廉且制造方法简单，相关研究刊发于最新一期《先进材料》杂志。通过“逆硫化”合成的富硫聚合物因在红外区域固有的高透射率而成为红外光学器件的合适候选材料，受到广泛关注。富硫聚合物主要由基于元素硫的主链组成，石油精炼过程中每年会产生700万吨硫磺，因此这种富硫聚合物可大规模生产。与常规红外材料不同，富硫聚合物可溶解在有机溶剂中，这意味着其可应用于基于溶液的旋涂方法。此外，富硫聚合物拥有的粘滞弹性和动态共价二硫键使其可被热纳米压印光刻（热NIL）技术模塑成不同的纳米结构。而且，基于富硫聚合物制造而成的偏振器，也能拥有双层结构，可通过以下3个步骤获得：旋涂富硫聚合物溶液、在旋涂的富硫聚合物基膜上使用热NIL工艺，以及在纳米光栅上进行金属沉积，由此得到的富硫聚合物基偏振器由自对准双层金属光栅和间隔层（用作光学腔）组成。基于上述方法，韩国汉阳大学研究人员制作了一种高灵敏度的富硫聚合物基偏振器。他们微调了热NIL条件，以高质量复制设计纳米光栅，并研究了间隔层的厚度，以最大化所有中波红外区域的透射。通过数值模拟设计，并考虑到光学性能和制造难度，该偏振器的节距为400纳米，经由包括温度、压力和时间在内的热NIL条件的系统研究，获得了面积为1平方厘米的高保真纳米光栅。

近日，全国汽车标准化技术委员会正式发布了国家标准《汽车用被动红外探测系统》（GB/T 43249-2023），该标准自2018年开始历经5年时间，在各方组织的联合推动下，终于成功面世发布。众多红外热成像企业包括海康微影、睿创微纳、高德红外、飒特红外、轩辕智驾等，依托公司强大的科技实力与多年红外技术的沉淀，全程参与并大力支持该国标实施发行，推动红外热成像技术在汽车行业的应用和发展。什么是被动红外技术被动红外技术简单理解就是红外热成像技术，该技术最先在军事上应用，但随着市场需求的扩大和更多资本的投入，热成像技术逐渐扩展到预防检测、消防、制程控制、安防、汽车、环境监测等民用领域。被动式红外技术是利用大于绝对温度的物体自身会向外发射一定波长的红外光束的原理，并利用红外图像传感器来感知目标物，也就是热成像技术。其探测范围广、距离远、穿透性强、防强光照射。在汽车领域里，基于红外热成像技术的夜视系统可以大幅提升汽车夜间视觉感知能力。这一功能前些年由国外垄断与技术封锁，原本只在高端进口车型才有配置。近年来随着软硬件实现国产化，红外热成像夜视系统这只“旧时王谢堂前燕”已然“飞入”更多的寻常车型，并成为前装后装市场新的增长点。左图为可见光，右图为远红外《汽车用被动红外探测系统》标准实施的意义《汽车用被动红外探测系统》国家标准的实施，标志着车载红外热成像技术行业内的权威认可。车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等，能解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题，结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器实现多维感知，提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。红外热成像的加速“上车”，将开启智能驾驶的新蓝海。