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红外光电成像测试仪

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红外光电成像测试仪相关的资讯

  • 科易光电:走在红外光电技术领域前列
    广州科易光电技术有限公司广州科易光电技术有限公司成立于2003年,位于广州市黄埔区科学城科珠路203号,是一家专业从事各种红外光电产品及红外系统集成的国家级专精特新企业,同时也是国内少数几家具有独立研发能力与自主知识产权的民用红外热像仪供应商之一。专注热成像系统配套研发据介绍,该公司在热成像系统相关软/硬件及配套研发等方面拥有20年的积累经验,全面掌握了特殊光学系统开发与设计、电路硬件与FPGA(现场可编程逻辑门阵列)开发、机电一体化设计与工业设计能力,在AI软件与智能图像算法开发、系统集成与系统应用等领域拥有深厚的技术积累和持续研发的能力,实现了红外热像与移动互联网、AI智能算法及云存储的技术融合创新。此外,该公司围绕红外热成像技术,结合不同用户的需求提出一系列完整技术解决方案,最终开发出满足各行业使用需求的红外光电系统产品并提供优质服务。产品广泛应用于工业监控测温、石化安防、节能环保、轻型无人机任务系统应用、电气化铁路接触网故障预防、电力输电线路直升飞机巡检、公安边防、危险气体泄漏检测等各个领域,已获得国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业、广东省制造业单项冠军企业、广东省知识产权示范企业、广东省红外热成像工程技术研究中心、广州市知识产权强企等荣誉资质,拥有140项专利和著作权的核心技术,为产品技术形成坚固的技术堡垒,其中挥发气体红外检漏仪已实现国产化替代。产 学研深度融合据介绍,科易公司最新研发的新型红外有机气体检漏设备,可在复杂的生产环境下实时准确地检测出易燃易爆气体泄漏点,为快速定位泄漏点提供了行之有效的方法,特别适用于装置复杂并对泄漏隐患特别敏感的石油、天然气等相关化工领域。该项技术通过广东省生产力促进中心组织的专家评审,达到国内先进水平。科易公司自主研发生产的电气化铁路供电安全检测系统设备,包括车载接触网运行状态检测装置(3C)、受电弓滑板检测装置(5C)等系统,其中3C系统技术水平先进,通过广东省生产力促进中心组织的专家评审达到“国际先进水平”,目前已经在中国铁路系统多个单位得到推广应用,为铁路供电安全提供了技术保障。目前正在积极拓展其在城市轨道交通等相关领域中的应用。科易公司深入实施创新驱动发展战略,构建以企业为主体、市场为导向、产 学研深度融合的技术创新体系。公司于2017年被认定为“广东省红外热成像(科易)工程技术研究中心”,同时也是广东省相关领域“国产化适配项目”承担单位。公司愿景:成为红外光电技术领域中具有强大影响力的科技型上市公司。广州科易发展荣誉• 2003年 公司成立;• 2006年 “工业生产过程控制用非制冷红外焦平面热成像系统”获得广州市科技部科技型中小企业技术创新基金项目;• 2008年 获得国家“高新技术企业”认定证书;• 2010年 “直升机巡检技术研究”项目与广州市科技和信息化局签订了科技部科技型中小企业技术创新基金项目立项合同,并得到市推荐,与国家科技部科技型中小企业技术创新基金管理中心签订了《国家科技型中小企业技术创新基金无偿资助项目》;• 2012年 “六氟化硫(SF6)非制冷型红外气体检漏测温成像仪”项目与华南师范大学联合申请了广东省产学研项目;• 2015年 获得上海凯风长养创业投资合伙企业(有限合伙)A轮融资;• 2015年 获得广州市企业研究开发机构;• 2016年 获得1项欧洲发明专利;• 2016年 获得武器装备科研生产单位—三级保密资格证书;• 2017年 获得“广东省红外热成像(科易)工程技术研究中心”称号;• 2019年 获得铁路产品认证证书(3C);• 2019年 获得广州海汇科创创业投资合伙企业(有限合伙)A轮融资;• 2019年 获得GL1000 防爆合格证;• 2020年 获得工信部“新冠肺炎疫情防控重点保障企业”全国性名单(第一批);• 2021年 获得广州市绿色企业称号;• 2021年 南方电网颁发了昆北-柳北-龙门特高压多端柔性直流输电工程攻坚战贡献奖;• 2021年 参与了国家电网“智能巡检系统、红外热像仪”等标准制定;• 2022年 通过国家级专精特新“小巨人”企业;• 2022年 通过广东省知识产权示范企业;• 2022年 通过广州拟上市高企百强榜单企业;• 2022年 通过广州市促进工业和信息化产业高质量发展—软件适配研发项目(基于红外热成像的智能巡检与安全监测系统研发及国产化适配);• 2022年 “基于红外等技术车载接触网运行状态检测监测装置”经广东省生产力促进中心组织的行业专家评审,该项技术成果达到国际先进技术水平;“基于多光谱多波段成像技术的高热敏智能温度监测系统”达到国内领先、国际先进技术水平;• 2022年 通过广东省单项冠军示范企业;• 2023年 获得铁路产品认证证书(2C);• 2019-2023年 每年获得全国电力巡检技术创新应用奖;• 2020-2022年 连续通过“瞪羚企业”认定。
  • 650万!东华大学显微成像红外光谱仪采购项目
    项目编号:0811-224DSITC3168项目名称:显微成像红外光谱仪预算金额:650.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):650.0000000 万元(人民币)采购需求:显微成像红外光谱仪 壹套(项目预算:人民币650万元,可以采购进口产品) 合同履行期限:合同签订且进口免税办理后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 航天长峰:拓展红外光电领域产业链宽度,加强核心技术
    红外光电产业是航天科工信息技术和装备制造板块的重要产业方向,围绕航天科工产业发展方向,航天长峰充分发挥航天二院光电与电源产业骨干力量,突出强军首责,聚焦军工电子主业中的红外光电领域,下设北京长峰科威光电技术有限公司(以下简称“长峰科威”),致力于红外成像高科技创新产品研制生产以及前瞻性技术预研。依托航天科研优势,航天长峰在国内率先突破红外凝视成像的关键技术,成功研制出实用化的长波、中波和短波各种类型高端红外成像系统,产品性能达到国际先进水平。作为持续推进聚焦核心发展战略,落实“两个融入”的主要产业板块,军工电子产业持续融入二院强军首责产业链、供应链,为增强二院型号供应链韧性贡献力量,大力推进与院属单位联合研发,以内促外,强内拓外,实现产业化发展高速增长。——发展足迹——2002年2月,长峰科威正式挂牌成立,搭建起了国家八六三高科技中间成果推广应用的窗口、航天二院红外成像领域对外技术服务和技术支持的平台。红外光电领域发展坚持“守好基本盘、拓展新市场”战略,以成功取得配套国家重点项目,与中航相关研究所签署第一份合同为契机,凭借极佳的产品性能与产业优势,红外光电领域接连成功取得国家重点型号红外组件研制项目并实现型号小批量试制,成为首个应用在该领域的红外探测成像设备;陆续配套各观测设备在国家重大型号试验期间表现优异,视频多次被央视采用;重点项目开始升级迭代。随着传统红外军用市场基本盘逐渐稳固,航天长峰积极开拓新领域,成功创造了领域内红外应用首个第一。专业精密光学机构实验室为不断提升红外光电领域长期核心竞争力,“定制化红外热像仪研发能力提升”固定资产投资项目立项、专业精密光学机构实验室(光机中心)建设等一系列措施有序推进。光机中心建成后,预计将实现年产800套精密光学镜片和200套精密结构件的能力,助力公司研发能力提升至行业领先水平。目前,航天长峰在红外光电领域拥有精密设备近百套,专利和软著62件,具有国内先进的覆盖长波、中波和短波等各类型高端制冷型红外成像系统的研产能力,产品质量与性能国内一流,广受用户好评。2024年1月,公司成功取得北京市“专精特新”企业资质认定。取得北京市“专精特新”企业资质认定红外光电领域精密设备——产业实力——勇做红外技术领域领跑者。聚焦深耕国产化全波段红外探测与成像技术领域,航天长峰承担了20余项型号红外设备预研及研制任务,积累了丰富的实战经验。打造的红外成像、模拟器、多光谱气体检测等系列产品,具备先进的光学系统、独特的系统噪声处理技术、精细的图像非均匀性校正技术和专家级的工程化技术。长峰科威检测中心作为CNAS实验室认证的检测检验机构,拥有先进的光学零件加工设备,具备透射式、反射式材料球面、非球面、洐射面、自由曲面等各类面型零件的加工、检测及光学系统装调能力和红外光学膜系研发试制能力;先进的机械加工设备具备复杂结构零件的试制能力,可实现各类精密零件高精度、高质量的加工试制。依托众多技术优势,航天长峰军工电子产业优势凸显,率先完成了国内全国产化红外成像设备及大变倍比连续变焦红外热像仪研制生产。检测中心通过CNAS实验室认证连续变焦红外热像仪积极布局战略性新兴产业。红外光电领域引进了光电类场景模拟器业务团队,携红外场景模拟相关产品与技术亮相中国光电工程学会“第六届国际前沿光学成像与探测技术及应用学术交流会”,赢得了专家教授一致赞誉。同时,基于三维悬浮微桥阵列MEMS光热转换技术,成功推出了具有国内最高分辨率的红外场景模拟器,并首次将低温红外场景模拟器应用于导引头测试和半实物仿真实验。积极探索系统级产品,自动驱鸟系统稳步推进系统调试,电力巡检系统已开展样机研制。短波成像组件加快开发,产品谱系逐渐拓宽。红外场景模拟相关产品与技术亮相展会——再启新程——站在新起点,航天长峰将坚持践行强军首责,持续拓展红外光电领域产业链宽度,加强核心技术,全力以赴“挖潜能、调结构、出新品、拓市场”,立足原有红外市场技术优势,稳固传统红外军用市场基本盘,不断争取更多新型号市场份额,深入挖掘各军兵种试验基地半实物仿真、场景模拟器建设需求;提升核心能力,整合产品谱系,加快实现成像机芯研制系列化、标准化,大幅降低定制比例。将红外光电领域延伸至整机产品及系统级产品,市场领域除保持现有军品领域外拓展至更广阔的民用行业市场;保障新开拓领域产品交付,加大场景自适应红外视觉增强技术攻关力度,拓展模拟器产品、机场驱鸟系统等新产品线;深化数字航天,加快数字化转型步伐。全面落实数字航天战略,推进信息化与工业化深度融合;进一步强化要素协同,持续推进产业发展新机制。军工电子产业将全面深化协同增效共赢发展行动,利用好二院及社会资源,共同探索产业化协同新模式、新实践。
  • 能谱知识学堂:乙醇红外光谱图测试会用到哪些红外附件?
    天津能谱科技红外光谱仪部门培训近日专门对乙醇的测试方法进行了探讨研究,使用了各种窗片材料及膜层厚度在ican9傅立叶红外光谱仪上进行了反复多次红外测试,最终得出了一个极为满意的结果。具体的测试方法及膜层厚度数据都在密封池的使用说明书中有极为详细的叙述,保证您用这种标准密封池测试出你满意的图谱。2010版国家药典规定了乙醇必须用红外光谱仪绘制谱图,以鉴定其真伪及纯度。乙醇属于液体,一般是95%的酒精度,里面含有5%的及其他物质,在红外光谱仪上制图时样品膜层厚度要求尽量的薄,厚了是绘制不出峰来的。对于经常需要对乙醇进行测试的用户,可以使用天津能谱科技为你准备的长久使用的密封池,乙醇专用硒化锌密封池。其优点是:可以反复长久使用。缺点是:波长范围4000-440cm-1基本符合但稍短于药典规定的4000-400cm-1,透过率稍低,在70%左右。损失了红外光谱仪30%的能量,对于那些使用多年能量降低的仪器来说是致命的缺陷,会降低仪器的分辨能力而影响图谱质量。对于真正只想对乙醇进行测试结果,而不是为了上交图谱的用户,可以使用天津能谱科技为你准备的只看结果密封池乙醇专用氟化钙密封池。其优点是:可以反复长久使用,而且完全可以测试出乙醇的特征峰,因为乙醇的特征峰均在4000-1200cm-1而氟化钙可以在4000-1100cm-1,透过率高,在90%左右而不会损失仪器能量。缺点是:波长范,4000-1100cm-1不能符合药典规定4000-400cm-1,所以不能作为国家药典规定的标准图谱。对于正规的乙醇红外光谱图,国家药典要求在4000-400cm-1的波数范围内测试,那么必须使用天津能谱科技为你准备的低成本溴化钾密封液体池乙醇标准密封池。配备有4片溴化钾窗片。尤其是对于一般不是经常需要对乙醇进行测试的用户,一般是一两个月才需要测试一次的用户更是合适,其优点是:波长范围符合药典规定4000-400cm-1,透过率高,大于90%,不会损失仪器能量,图谱完全符合国家标准。缺点是:溴化钾窗片容易潮解,对密封防潮保管的要求较高。使用次数濒繁时透过率降低太快。只是经常使用会消耗较多的溴化钾窗片,增加了使用成本。延伸阅读:红外光谱仪测试样品送检要求?为了保护红外光谱仪仪器和保证样品红外谱图的质量,送本仪器分析的样品,必须做到:(1)样品必须预先纯化,以保证有足够的纯度 (2)样品须预先除水干燥,避免损坏仪器,同时避免水峰对样品谱图的干扰 (3)易潮解的样品,请用户自备干燥器放置 (4)对易挥发、升华、对热不稳定的样品,请用带密封盖或塞子的容器盛装并盖紧,同时必须在样品分析任务单上注明 (5)对于有毒性和腐蚀性的样品,用户必须用密封容器装好。送样时必须分别在样品瓶标签的明显位置和分析任务单上注明。 能谱科技作为国内先进的红外光谱仪制造商,生产的ican9傅立叶红外光谱仪具有先进的红外光源系统、稳定的光学系统、高性能的电子系统、人性化的操作系统、极强的防潮处理、丰富的扩展性等特点广泛应用于医药、化工、高校、环保等领域,得到了广大用户的好评。
  • 国科天成登陆创业板:深耕红外光电领域 创新驱动未来增长
    近日,国科天成(301571)在深交所创业板挂牌上市。本次IPO保荐机构为国泰君安证券,共计发行4485.6477万股,发行价为每股11.14元。国科天成作为一家拥有多项军工资质的国家级专精特新“小巨人”企业,长期深耕红外热成像等光电领域,公司凭借强大的研发实力和丰富的专利储备,在行业内树立了领先地位,获得了多项政府及科研机构的支持与认可。此次成功上市,国科天成募资5亿元,主要用于光电产品研发及产业化、超精密光学加工中心建设、光电芯片研发中心建设及补充研发运营资金,这将为公司未来的发展提供强有力的资金支持,进一步巩固其在行业内的领先地位。国科天成自成立以来,便专注于红外光电技术的研发与应用,特别是在制冷型红外产品领域,公司选择了InSb技术路线,这一选择不仅体现了公司对技术前沿的敏锐洞察,也为其在激烈的市场竞争中赢得了独特的优势。相较于国内多数竞争对手采用的MCT技术路线,InSb型红外产品在稳定性和盲元率等方面表现出色,这一技术上的差异化使得国科天成在多个客户组织的比测、谈判、询价、招投标等活动中脱颖而出,快速抢占市场份额,实现了业绩的高速增长。在非制冷型红外领域,国科天成同样不甘落后,聚焦于非制冷红外瞄具的研发与生产,通过自主开发的自适应热像辅助瞄准系统,有效解决了传统热像瞄准器场景适应性差、辅助射击功能不足的问题,进一步巩固了公司在红外光电领域的领先地位。国科天成还积极构建全产业链布局,从产业链中游向上下游延伸,实现了制冷型与非制冷型红外探测器、精密光学器件等核心器件的自主研制与生产。这一布局不仅降低了生产成本,提升了盈利能力,还增强了公司的核心竞争力,为公司的长远发展奠定坚实基础。随着下游市场对公司产品的认可度不断提升,近年来,公司与中电科集团、中建材集团、航天科技集团、中国船舶集团、航天科工集团、四川九洲集团、中科院等大型军工集团及科研院所的下属单位和相关领域的军工配套企业建立了良好合作关系,并拓展了部分民用领域光电整机或系统集成业务的优质客户。面对红外光电行业技术升级换代速度加快、下游需求持续增长的市场环境,国科天成审时度势,启动了“光电产品研发及产业化建设项目”。该项目旨在通过自主创新的场景非均匀校正算法和局部图像增强算法等技术手段,进一步提升红外产品的成像质量和性能;同时,通过购置先进生产及研发测试设备,扩大和升级生产线,提高产品产量和制造效率,满足下游市场持续增长的需求。站在新的历史起点上,国科天成将以本次上市为契机,继续秉承“创新驱动发展”的理念,加快技术迭代和新产品开发步伐,不断完善和加强技术研发部门的软硬件配备,优化科研资源配置,提高技术创新能力。同时,公司还将积极拓展市场占有率,引进高端技术人才,推动企业实现高质量发展。
  • 立德红外智能光电研发产业化基地项目: 抢占区域红外光学发展制高点
    6月26日,在西安市高新区,立德红外智能光电研发产业化基地项目正在全力抢抓工期,加快建设步伐。 本报记者 袁景智摄6月26日7时许,36岁的赵海军准时赶到项目“班前讲评台”,向当日施工人员叮嘱注意事项。“进入夏季施工,项目部为大伙儿准备了绿豆汤、藿香正气水等解暑物品。咱们要打起精神,趁着雨季来临前干完地下室施工,为项目后续建设打好‘提前量’。”立德红外智能光电研发产业化基地项目负责人赵海军说。作为西安市重点项目之一,立德红外智能光电研发产业化基地项目是西安中科立德红外科技有限公司的增产扩能项目。该项目位于西安高新区,主要建设红外光电产品中心、医学红外产品中心、低成本红外探测器中心、精密红外光学加工中心、人工智能光电技术研究院及批量生产线等,预计2024年建成投产。相较于同类工业项目,立德红外智能光电研发产业化基地项目对设备荷载、厂房洁净度等建设要求更为严格。为了全面满足施工进度、质量和安全要求,项目团队倒排工期,逐项分解,明确每月、每周、每日工作进度,根据抢工计划全区域灵活周转,通过“一盘棋统筹、分区域定责”的方式,顺利解决人员紧张和不同区域工艺、工期、材料需求各不相同等难题。“每天中午,我们都要在现场开碰头会,对防水铺设、钢筋绑扎、模板搭设、基坑支护等工作进行总结,下午会同监理、业主等对问题进行复查验收,并将结果同步报送至工作群,随时掌握项目施工情况。”赵海军说,项目自年初开工以来,高新区行政审批服务局、住房和城乡建设局、城市管理和综合执法局等部门组成服务小分队,提供全流程手续办理培训。目前,项目进展顺利,预计7月底全面完成地下室施工任务。作为中科院西光所孵化的一家以红外热成像技术为核心的智能光电设备研制企业,西安中科立德红外科技有限公司是国内知名的红外成像与测量设备供应商。自2015年成立以来,该公司围绕红外成像测量技术,重点聚焦智能红外光电设备研制。近年来,在智能光电产业蓬勃发展的大趋势下,西安中科立德红外科技有限公司业务大幅度提升,预计未来订单金额达亿元。然而,由于场地限制,生产、研发、办公等无法有效运转,部分研制和生产不得不依赖于外协,场地分散严重制约了公司进一步发展。“为保持在红外行业的特色和领先性,公司亟需新的场地和空间实现产品量产。”西安中科立德红外科技有限公司人力行政总监欧秦伟表示,项目建成后不仅可大幅提升公司产能,年产能达到万台(套)以上,营业收入预计突破5亿元,还将形成西北地区完整的红外产业链,助力公司抢占区域红外光学发展制高点。望着眼前耸立的钢筋,赵海军感慨地说:“从前期规划、设计到建设,我全程参与了这个项目。项目工期紧、质量要求高,得时刻紧绷安全这根弦。尽管我时常忙到凌晨,但看着厂房一点点‘长大’,就觉得辛苦都值了。”
  • 北京理工大学250.00万元采购红外光谱仪
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统公开招标公告 北京市-海淀区 状态:公告 更新时间: 2023-12-03 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统公开招标公告 2023年12月03日 11:20 公告信息: 采购项目名称 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 品目 货物/设备/仪器仪表/光学仪器/光学测试仪器 采购单位 北京理工大学 行政区域 北京市 公告时间 2023年12月03日 11:20 获取招标文件时间 2023年12月03日至2023年12月08日每日上午:8:30 至 12:00 下午:12:00 至 16:30(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥500 获取招标文件的地点 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式) 开标时间 2023年12月24日 09:00 开标地点 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1113室 预算金额 ¥250.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 项目联系电话 010-51908151 采购单位 北京理工大学 采购单位地址 北京市海淀区中关村南大街5号 采购单位联系方式 徐老师,010-68911206 代理机构名称 中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 代理机构地址 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室 代理机构联系方式 王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧,010-51908151 项目概况 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 招标项目的潜在投标人应在北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式)获取招标文件,并于2023年12月24日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZTXY-2023-H22774 项目名称:北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 预算金额:250.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):250.000000 万元(人民币) 采购需求: 名称 数量 单位 简要技术要求 是否接受进口产品 紫外可见红外光谱测试系统 1 套 详见招标文件《第六章 采购需求》 是 合同履行期限:合同签订后10个月内交货并安装完毕。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无; 3.本项目的特定资格要求:无。 三、获取招标文件 时间:2023年12月03日 至 2023年12月08日,每天上午8:30至12:00,下午12:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外) 地点:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式) 方式:现场报名或邮件方式。邮件方式:在本项目招标文件发售截止时间前,将支付标书款凭证发至邮箱baoming_ztxy100@163.com。邮件主题“【紫外可见红外光谱测试系统】-XXX公司”。邮件内容“【项目信息(项目名称、项目编号),投标人信息(公司全称、统一信用代码),联系人信息(姓名、手机号、电子邮箱)】”以标书款到账时间为准,逾期汇款报名无效(未及时发送报名信息导致的后果,投标人自行承担)。 售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年12月24日 09点00分(北京时间) 开标时间:2023年12月24日 09点00分(北京时间) 地点:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1113室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 (一)本项目需要落实的政府采购政策:节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小企业发展、支持监狱、戒毒企业发展、促进残疾人就业、优先采购贫困地区农副产品、支持创新及绿色发展(不适用者除外)等政府采购政策。 (二)评分方法:综合评分法。 (三)招标文件付款方式:公对公转账【或现场报名缴费(现金/微信/支付宝)】。 1.收款账户: 开户名(全称):中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 开户银行:中国银行北京劲松东口支行 账号:346756034237 2.汇款需备注本项目招标编号(H22774标书款)。 3.招标文件及招标文件附件格式电子版售后不退。 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:北京理工大学 地址:北京市海淀区中关村南大街5号 联系方式:徐老师,010-68911206 2.采购代理机构信息 名 称:中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 地 址:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室 联系方式:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧,010-51908151 3.项目联系方式 项目联系人:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 电 话: 010-51908151 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:红外光谱仪 开标时间:2023-12-24 09:00 预算金额:250.00万元 采购单位:北京理工大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看详细信息 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统公开招标公告 北京市-海淀区 状态:公告 更新时间:2023-12-03 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统公开招标公告 2023年12月03日 11:20 公告信息: 采购项目名称 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 品目 货物/设备/仪器仪表/光学仪器/光学测试仪器 采购单位 北京理工大学 行政区域 北京市 公告时间 2023年12月03日 11:20 获取招标文件时间 2023年12月03日至2023年12月08日每日上午:8:30 至 12:00 下午:12:00 至 16:30(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥500 获取招标文件的地点 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式) 开标时间 2023年12月24日 09:00 开标地点 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1113室 预算金额 ¥250.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 项目联系电话 010-51908151 采购单位 北京理工大学 采购单位地址 北京市海淀区中关村南大街5号 采购单位联系方式 徐老师,010-68911206 代理机构名称 中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 代理机构地址 北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室 代理机构联系方式 王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧,010-51908151 项目概况 北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 招标项目的潜在投标人应在北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式)获取招标文件,并于2023年12月24日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZTXY-2023-H22774 项目名称:北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统 预算金额:250.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):250.000000 万元(人民币) 采购需求: 名称 数量 单位 简要技术要求 是否接受进口产品 紫外可见红外光谱测试系统 1 套 详见招标文件《第六章 采购需求》 是 合同履行期限:合同签订后10个月内交货并安装完毕。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无; 3.本项目的特定资格要求:无。 三、获取招标文件 时间:2023年12月03日 至 2023年12月08日,每天上午8:30至12:00,下午12:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外) 地点:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式) 方式:现场报名或邮件方式。邮件方式:在本项目招标文件发售截止时间前,将支付标书款凭证发至邮箱baoming_ztxy100@163.com。邮件主题“【紫外可见红外光谱测试系统】-XXX公司”。邮件内容“【项目信息(项目名称、项目编号),投标人信息(公司全称、统一信用代码),联系人信息(姓名、手机号、电子邮箱)】”以标书款到账时间为准,逾期汇款报名无效(未及时发送报名信息导致的后果,投标人自行承担)。 售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年12月24日 09点00分(北京时间) 开标时间:2023年12月24日 09点00分(北京时间) 地点:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1113室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 (一)本项目需要落实的政府采购政策:节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小企业发展、支持监狱、戒毒企业发展、促进残疾人就业、优先采购贫困地区农副产品、支持创新及绿色发展(不适用者除外)等政府采购政策。 (二)评分方法:综合评分法。 (三)招标文件付款方式:公对公转账【或现场报名缴费(现金/微信/支付宝)】。 1.收款账户: 开户名(全称):中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 开户银行:中国银行北京劲松东口支行 账号:346756034237 2.汇款需备注本项目招标编号(H22774标书款)。 3.招标文件及招标文件附件格式电子版售后不退。 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:北京理工大学 地址:北京市海淀区中关村南大街5号 联系方式:徐老师,010-68911206 2.采购代理机构信息 名 称:中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司 地 址:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室 联系方式:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧,010-51908151 3.项目联系方式 项目联系人:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧 电 话: 010-51908151
  • 北理工在红外光电探测器暗电流抑制技术方面取得新进展
    红外光电探测器广泛应用于气体传感、气象遥感以及航天探测等领域。然而目前,传统的红外探测材料主要基于碲化铟、铟镓砷、碲镉汞等,需要分子束外延方法生长,以及倒装键和等复杂工艺与读出电路耦合。虽然探测性能高,但是却受限于成本与产量。胶体量子点(CQD)作为一种新兴的红外探测材料,可以由化学热注射法大规模合成,“墨水式”液相加工可以与硅读出电路直接耦合,大大加快红外焦平面阵列(FPA)的研发进度。目前北京理工大学郝群教授团队已实现320×256、1K×1K百万像素量子点红外焦平面。然而,目前红外胶体量子点暗电流噪声较大的问题限制了成像仪的分辨率和灵敏度。近日,北京理工大学研究团队提出了量子点带尾调控方法,通过量子点成核生长分离的再生长技术,成功得到了形貌可控(如图1)、分散性好、半峰宽窄、带尾态优的红外量子点。图1 不同前驱体合成量子点形貌示意图研究人员基于三种胶体量子点制备了单像素光电导探测器,大幅度降低器件的暗电流和噪声30倍以上,室温下2.5 μm延展短波波段比探测率达到4×10¹¹ Jones,响应时间为0.94 μs(如图2)。图2 光电导探测器结构示意图以及形状控制量子点与两组参考样品的器件性能对比在此基础上,研究人员将HgTe胶体量子点与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 读出集成电路 (ROIC) 相集成,制备了640×512像素的焦平面阵列成像芯片,有效像元率高达99.997%。成像过程示意图和成像结果如图3所示。图3 成像过程示意图以及形状控制量子点640×512像素的焦平面成像结果图综上所述,这项研究开发了量子点带尾调控方法,通过单像素光电探测器及红外焦平面验证了该方法在暗电流和噪声抑制上的可靠性,在高性能胶体量子点红外光探测器发展中具有重要意义。相关研究工作于2023年11月发表于中科院1区光学顶刊ACS Photonics。该论文的共同第一作者为郝群教授、博士生薛晓梦和罗宇宁,通讯作者为陈梦璐准聘教授和唐鑫教授。论文链接:https://doi.org/10.1021/acs p hotonics.3c01070
  • 日本岛津推出最新脑功能研究近红外光成像装置
    - 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人,精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数,精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」(医疗用) / 「LABNIRS」(研究用) 8月23日,日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」(医疗用)/「LABNIRS」(研究用)。 *近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部,通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光,实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长,广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置,配备最多40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,能够以5倍于原有装置的高速度(最快6毫秒)收集数据,全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度,捕捉更快速的神经活动等,满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等,本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面,科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 <新产品特长>(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,实现了脑表面测定数的増量与高密度化,可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据,可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响,可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展,从4组到最多40组(原有装置最多为16组)。减少了初期导入费用,同时,通过增设组件,方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」(对应精神科) 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件,实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 1300万!山东大学傅立叶变换显微红外光谱仪、近红外圆偏振手性光谱联用仪等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:SDJDHD20230377-Z205/ QCZ2023-111650004项目名称:山东大学傅立叶变换显微红外光谱仪预算金额:310.000000 万元(人民币)最高限价(如有):310.000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1傅立叶变换显微红外光谱仪1台详见公告附件 合同履行期限:详见招标文件要求本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:SDJDHD20230411-Z229/SDSM2023-31463项目名称:山东大学8英寸以上应力分析用共聚焦拉曼测试仪采购预算金额:250.000000 万元(人民币)采购需求:8英寸以上应力分析用共聚焦拉曼测试仪,具体内容详见附件。合同履行期限:自合同生效之日起至合同全部履行完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:SDJDHD20230407-Z227/SDDQ2023-1964.项目名称:山东大学全场扫描式激光测振仪预算金额:240.000000 万元(人民币)采购需求:为满足学校科研需求,拟采购全场扫描式激光测振仪1套合同履行期限:详见招标文件要求本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:SDJDHD20230409-Z228/SDSHZB2023-285项目名称:山东大学近红外圆偏振手性光谱联用仪采购预算金额:500.000000 万元(人民币)最高限价(如有):500.000000 万元(人民币)采购需求:近红外圆偏振手性光谱联用仪,亟需采购,具体内容详见招标文件。合同履行期限:国产设备验收合格后5年,进口设备验收合格后3年。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年10月16日 至 2023年10月20日,每天上午8:30至11:30,下午13:30至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:山东大学招标采购管理系统方式:登录山东大学招标采购管理中心网站(http://www.cgw.sdu.edu.cn/)进行供应商注册,注册完成山东大学招标采购管理中心审核通过后,在获取招标文件截止时间前再次登录系统在线报名本项目,报名审核成功后自助下载招标文件。 注:(1)本项目不收取招标文件工本费;(2)本项目实行资格后审,获取招标文件成功不代表资格后审的通过。售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:山东大学     地址:山东大学中心校区明德楼        联系方式:马老师0531-88369797      2.采购代理机构信息名 称:青岛采购招标中心有限公司            地 址:青岛市市南区延安三路220号16层            联系方式:张锡杰0532-58760890 15265262977            3.项目联系方式项目联系人:张锡杰电 话:  0532-58760890、152652629774.采购代理机构信息名 称:山东三木招标有限公司            地 址:济南市市中区二环南路6636号中海广场804室            联系方式:芦熹、郝文奇0531-82976333            5.项目联系方式项目联系人:芦熹、郝文奇电 话:  0531-829763336.采购代理机构信息名 称:盛和招标代理有限公司            地 址:山东盛和招标代理有限公司(济南市历城区唐冶西路868号东8区企业公馆B1号楼)            联系方式:许铖铖、王凯、谢文豪,0531-88260506、15153117917、17862114460            7.项目联系方式项目联系人:许铖铖、王凯、谢文豪电 话:  0531-88260506,15153117917,178621144608.采购代理机构信息名 称:山东德勤招标评估造价咨询有限公司            地 址:济南市高新区龙奥北路909号海信龙奥九号2号楼25层            联系方式:李雅琼、张承竹;电话:0531-82389633            9.项目联系方式项目联系人:李雅琼、张承竹电 话:  0531-82389633
  • 192万!南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)计划采购红外光谱气体检测等设备
    一、项目基本情况项目编号:GPDI-ZB-2022-03069项目名称:湛江湾实验室红外光谱气体检测装备研发子平台设备采购项目(二次)采购方式:公开招标预算金额:1,921,000.00元采购需求:合同包1(湛江湾实验室红外光谱气体检测装备研发子平台设备采购项目):合同包预算金额:1,921,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1光学测试仪器热释电光束成像测量仪1(台)详见采购文件413,000.00-1-2光学测试仪器光谱干涉波长联用仪1(台)详见采购文件400,000.00-1-3光学测试仪器油气传感器点域模拟控制系统1(台)详见采购文件418,000.00-1-4光学测试仪器中红外摄像头1(台)详见采购文件530,000.00-1-5其他气体分离及液化设备气液分离系统1(套)详见采购文件160,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:合同生效后120日历天内完成供货、安装、调试、验收、交付使用二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。分支机构投标的,须提供总公司和分公司营业执照副本复印件,总公司出具给分支机构的授权书。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料或声明函。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的, 提供相应证明材料或声明函。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明或声明函) 。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:提供声明函或填报设备及专业技术能力情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。3.本项目的特定资格要求:合同包1(湛江湾实验室红外光谱气体检测装备研发子平台设备采购项目)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。三、获取招标文件时间: 2022年10月26日 至 2022年11月02日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年11月16日 09时30分00秒 (北京时间)递交文件地点:湛江市赤坎区体育北路2号天润中心6楼 湛江市公共资源交易中心第9开标室开标地点:湛江市赤坎区体育北路2号天润中心6楼 湛江市公共资源交易中心第9开标室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。/七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)地 址:霞山区文体路一号联系方式:0759-20868082.采购代理机构信息名 称:广东省电信规划设计院有限公司地 址:广东省广州市市辖区广州市天河区中山大道华景路1号11-19层联系方式:184766855633.项目联系方式项目联系人:刘小姐电 话:18476685563广东省电信规划设计院有限公司2022年10月26日
  • 科研|安光所基于傅立叶红外光谱遥测技术实现气云三维成像
    基于双机扫描的气云立体图像近日,中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展,实现了污染气云立体图像的被动遥测,相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上,并被选为“Editor’s Pick”文章,博士生胡运优为论文第一作者。红外光谱成像检测技术,是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术,它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点,可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上,架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪,将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合,通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建,以创建叠加在数字地图上的气体云的3D图像。为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。论文对在约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测,成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。 AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合此外,该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后,团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置,并与现场工作人员的核验结果吻合,为装置复产试车提供了准确的监测数据,为安全复工提供了有力的技术保障。该团队长期专注于红外精密仪器装备的软硬件关键技术攻关和工程化开发,并积极推动国产仪器装备的行业有效应用。左:安装于生产现场的该设备右:双机扫描成像原理图
  • 649万!布鲁克中标东华大学显微成像红外光谱仪采购项目
    一、项目编号:0811-224DSITC3168(招标文件编号:0811-224DSITC3168)二、项目名称:显微成像红外光谱仪三、中标(成交)信息供应商名称:铂悦进出口贸易(香港)有限公司供应商地址:香港德辅道中130-132号大生银行大厦12楼1201室中标(成交)金额:649.8800000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元)1 铂悦进出口贸易(香港)有限公司 显微成像红外光谱仪 BRUKER OPTICS GMBH Vertex80v+Hyperion II 1套 6498800
  • 【赛纳斯】表面增强拉曼/红外光谱技术的进展与突破
    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
  • 2021红外/近红外光谱新品盘点:做适合应用场景的分析仪器
    随着应用需求的拓展,红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标,越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上,从细节处着手,着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计,申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台,其中红外光谱仪8台(含附件),近红外光谱仪4台。另外,还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟,但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化,红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手,提升仪器的性能和使用体验。2021年度,荧飒光学仪器(上海)有限公司推出多台红外光谱新品,包括,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计,光源和检测器自动切换,增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1,具备升级更高分辨率的能力;双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品,可兼容不同反射角测量附件,可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应;移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电,可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能,可实现混合物的快速搜索,并可更换各类测量附件,一键式卡扣锁紧,适合不同应用场景;傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T,采用双样品腔双通道设计,相互独立且等效使用,并可同时实现2种大型红外附件的测试,可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应,实现最快60K扫描速度。此外,天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新,产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计,更优异的干涉仪和探测器防潮设计,大幅降低更换干燥剂的频率,有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法,红外光谱已经得到了广泛的应用,特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题,而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段,建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法,特别FTIR红外光谱测定快速,指纹特征性强,是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理,对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化,它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析,通过对其准确分析进行评价,可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据,为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步,红外附件也在不断发展,从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如,天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品,测量平台位于仓外,大尺寸样品可直接置于样品台上,完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限;Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术,是一款可抛弃型ATR样品盘,其采用可回收聚丙烯制成,专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片,即插即用,用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法,近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷,让近红外光谱仪走入了更多的应用领域,得到越来越多不同类型用户的认可,而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度,福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3,产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova,可预约定时开机,定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况,并在预期寿命结束前500小时给出提醒,而且光源连接使用全新设计,无需任何工具即可徒手更换,更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪,其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计,改善光谱仪的响应,实现更低的检测极限。同时,由于灵敏度的提升,积分时间缩短,从而降低了检测时间,在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势;Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件,坚固耐用,可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中,并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝,来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”,针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题,而且可以提高通用仪器的利用率,并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展,成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看,在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面,谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示,增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持,同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等,叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外,产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式,提高扫描效率的同时,提升了检测区域的准确性;北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪,这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪,其采用PLS偏最小二乘法,高分辨率分析模式(1cm-1的分辨率),开放气体组分化学计量方法模型构建功能,适用于对各种排放气体进行现场在线分析,包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放,也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测;此外,常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面,深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型,采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉,该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据,样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据,并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型;此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025,山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100,分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。
  • 科学岛团队利用傅立叶红外光谱遥测技术实现气云三维成像
    近日,中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展,实现了污染气云立体图像的被动遥测,相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上,并被选为“Editor’s Pick”文章,博士生胡运优为论文第一作者。   红外光谱成像检测技术,是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术,它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点,可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上,架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪,将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合,通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建,在数字地图上创建叠加气体云的3D图像。研究人员对约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测,成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。该研究为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。   此外,该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后,团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置,并与现场工作人员的核验结果吻合,为装置复产试车提供了准确的监测数据,为安全复工提供了有力的技术保障。(a) 安装于生产现场的AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪,(b)双机扫描成像原理图基于双机扫描的气云立体图像AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合
  • 传统红外光谱的分辨局限如何突破?——点亮光谱仪器“高光”时刻系列活动
    2012-2021年,光谱仪器及技术突飞猛进,相关的新产品、新技术层出不穷:拉曼、近红外、激光诱导击穿光谱、太赫兹、高光谱、超快光谱、光谱成像......不仅给科研注入了新的活力,更是给企业带来了客观的经济效益。“光谱十年”之际,仪器信息网特别策划《点亮光谱仪器 “高光”时刻》系列活动,以期盘点光谱仪器及相关技术的突出成果,展现光谱仪器及相关厂商的“高光”时刻。本期我们邀请到了Quantum Design技术销售工程师赵经鹏给大家分享红外光谱的最新进展。技术销售工程师 赵经鹏仪器信息网:过去十年间,哪些光谱技术的进步让您印象深刻?赵经鹏:红外光谱(Infrared spectrometry)主要分为色散型红外光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪两大类,是研究分子结构和化学组成的有力工具。经历现代分析仪器的飞速发展,红外光谱仪器已经从单一的测试光谱数据演化为红外化学成像系统,在兼具红外光谱和化学成像的同时,在样品兼容性、信噪比、空间分辨率、测量模式等方面有了质的飞跃。由于红外化学成像系统自带测量快速、高灵敏度、检测用量少等优异属性,在材料、化工、环保、地质、环境等领域应用广泛。仪器信息网:截至目前,贵公司有哪几款光谱仪器曾经获得“科学仪器优秀新品”奖 ?该仪器研发的背后有什么样特别的故事? 赵经鹏:公司始终致力于引进先进的红外光谱技术,拥有满足不同用户需求的一系列优秀红外仪器产品。其中纳米傅里叶红外光谱仪Neaspec和微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪IR-Sweep在探寻红外光谱测量极限上展现了独特的魅力,先后获得科学仪器优秀新品奖。近期,我司引进了非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage,该设备填补了Neaspec与传统红外光谱仪之间的空白区域,实现了亚微米级(~500nm)的空间分辨率,同时大大提升了红外仪器测试的制样兼容性,为众多研究领域的技术需求提供了对应的解决方案,获得了2019年度科学仪器优秀新品入围奖。仪器信息网:获奖产品的销售情况如何?解决了哪些关键问题?有哪些典型用户或典型的应用案例?行业影响力及用户的反馈情况如何?赵经鹏:传统的傅里叶红外光谱仪FTIR,由于空间分辨率有限(5-10 μm),且光谱准确性受到弹性光散射所产生的米氏散射效应(Mie scattering effects)的影响,使得直接在亚微米尺度上研究生物和材料样品的化学结构信息变得十分困难。而全新一代非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage,克服了传统FTIR技术的衍射极限和米氏散射效应,红外光谱空间分辨率达到500 nm,无需对样品进行标记,不再需要衰减全反射(ATR)技术即可进行厚样品测试,且能够无接触和无损检测样品,全程对样品无污染,为相关应用领域的研究提供了新的思路。聚焦于微塑料领域的小尺寸、微观形貌以及成分鉴定等监测难题,需要采用多组合分析测试方法对其进行监测。非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用专利的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FTIR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了亚微米级的空间分辨率,让尺寸 在考古/文物鉴定方面,PSC-mIRage非接触式的测量模式与文化遗产研究的结合将最大程度保护艺术品的完整性。测试过程中极大减少了珍贵样本的提取量,在不破坏样品的情况下实现光谱和红外成像的完整表征,为表面粗糙、凹凸不平、弯曲、珍贵的样品提供了有力检测手段。图是梵高的画作L’Arlésienne 的极小碎片。PSC-mIRage的优异性能使光谱技术的应用范围得到了极大的扩展,能够获得常规的FTIR,ATR以及AFM-IR技术所不能得到的检测效果。除了上述领域外,PSC-mIRage的应用还扩展到了高分子多层膜/纤维,生命科学的细胞探测、司法物证分析、农业食品加工/运输过程中组成变化的动力学监控、产品分类和来源鉴别、鉴别半导体器件有机污染物提升良品率、土壤的物理和化学变化等。截至目前,借助非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,仪器科研人员已在Nature Nanotechnology, Advanced Science, Angewandte Chemie International Edition,Science Advances等众多高水平期刊发表文章。仪器信息网:贵公司光谱仪器的生产工艺是如何把控的?在产品的质控及生产车间管理方面有什么独特的地方? 赵经鹏:非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用新传感技术和微电子技术,向数字化、智能化、高精确度、耐特殊介质、特殊环境、能测量极限参数、非接触测量模式的方向发展。在生产工艺流程方面,该仪器公司负责设备光路设计、产品研发组装、出厂测试及质检环节,部分零配件如QCL激光器等主要是由厂商采购获得。公司针对不同产品设立了北上广零配件仓库,为客户的售后服务提供诸多保障,有效防止零配件短缺等不确定性状况出现,确保仪器得到高效利用。Quality部门的工作人员对设备进行出厂检测,主要包括仪器的外观、电路、光密封性、样品标样测试比对等。在这里,质检人员将对可见光/红外光镜头及光路调制等核心功能进行检验,确保光学平台平整无倾斜,检测精度可达纳米级别,确保核心部件的制造工艺合格合规。研发部门致力于将仪器系统功能综合化:将计算机、电力电子器件和光路控制更紧密的结合,软件可实现对所有系统组件的控制,包括红外激光光源的校准(升级后)、激光光镜、自动的图像收集和光谱采集,以及数据分析;同时,设备具有新型现场总线结构,扩展仪器的自诊断功能,并便于维护,系统的连接更可靠、更简便,因此后期维护费用大大降低。仪器信息网:未来贵公司光谱产品线的发展规划,重点发展哪些类别的光谱产品?赵经鹏:公司注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如用于国家倡导的半导体/微电子器件的高分辨表征。中国制造2025规划让Quantum Design看到中国政府在诸多领域(食品安全、材料检测、生命科学)都有着宏伟的规划,这些领域对Quantum Design来说都是巨大的机会。目前,纳米傅里叶红外光谱仪、超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜已被众多科研工作者熟知并使用,已在Science,Nature等期刊发表了一系列开创性硕果。现如今,大数据与云技术可以让用户分享与获取更多的实验数据,与更多的同行进行交流,从而体现科研工作的前瞻性和共享性,Quantum Design希望可以在未来将更先进的技术广泛植入产品,为用户提供更大的价值。近期引进的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage,摆脱了传统傅里叶变换红外的空间分辨率受到波长的限制,实现空间分辨率实现质的飞跃,达到亚微米级别。此外,相比于传统红外仪器,非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统具有免制样、样品兼容度高(包括厚样品、粗糙样品、液体样品、透明样品等)、光谱技术联用等创新优势。该仪器填补了纳米级红外及传统傅里叶红外之间的空白领域,为用户提供更多选择。公司将实时更新生产应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、食品、环境、司法鉴定等领域,推动亚微米级显微红外光谱技术为广大科研和工业用户有效解决实际问题。仪器信息网:从行业发展角度来说,您认为目前光谱仪器整体技术水平怎么样?未来最具前景的光谱仪器或者技术是什么?最具前景的应用将体现在哪些方面? 赵经鹏:近四十年来,红外光谱学一直是公认的一种重要分析技术。分子中官能团的吸收带的独特性,使得其可以直接实现未知物种的鉴定。红外光谱仪的发展大体分为三代,第一代是用棱镜作为分光元件,其缺点是分辨率较低,仪器的操作环境要求恒温恒湿;第二代是衍射光栅作为分光元件,与第一代相比,分辨率有所改善,能量高,价格较低,对温湿度要求不高;第三代是傅里叶变化FTIR红外光谱仪,具有高通量、低噪音、测量速度快、分辨率高、波数精确、光谱范围宽等优点。但通常透射红外光谱,即使是傅里叶变化透射红外光谱,都存在不足:1. 固体压片或液膜法制样麻烦,光程难控制,给测试带来误差;2. 无论是添加红外惰性物或者自制撑片,都会给粉末样品造成形态变化或表面污染,使其一定程度上“失去本来面目”;3. 多组分共存时,存在谱峰重叠的现象4. 空间分辨率低。近年来,日益增长的对尺寸细小的亚微米物质高空间分辨率化学图像和光谱分析的需求,推动了现代振动光谱仪器向超分辨率和高灵敏度方向上进行革新。同时多种技术/学科的信息互补,全面了解样品表面的化学成分及结构,正成为科研工作的主流趋势。为了获得可分析解释的数据和光谱信息,传统的红外仪器即使配置了新型红外激光器(如QCL激光器),其空间分辨率仍然依赖于探测长波长的中红外光,从而限制了传统红外技术的实际空间分辨率在~20 μm。与红外吸收光谱相反,拉曼光谱的空间分辨率取决于可见光的波长,通常在0.4 ~0.7 μm之间,能在同一化合物上以非接触操作模式,实现亚微米衍射限制空间分辨率的振动模式检测。由于拉曼在分子水平上探测光子的非弹性散射,因此需要更强的激发源,同时也带来了样品损伤的风险。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage采用光学光热红外光谱技术(O-PTIR),该技术直接检测源于样品吸收红外辐射引发的本征变化,而不计算入射红外光和透过红外光的差异,使得O-PTIR光谱具有很高的清晰度和灵敏度,将传统红外光谱的空间分辨率提高了20倍,且能够以相同的亚微米分辨率在样品的同一点同时捕获红外和拉曼图像,实现了红外和拉曼两种表征手段的优势互补。总体而言,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统首次提供了可靠且可视化的亚微米红外分辨率的红外光谱,使红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。目前它已在高分子聚合物、生命科学、临床医学、化工药品、微电子器件、农业与食品、环境地矿、宝石鉴定、质检等领域得到广泛应用并取得了良好的效果,显示出了广阔的应用前景。
  • 独家采访BCEIA金奖获得者:国产近红外光谱仪新探索
    2023年9月6日上午,第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2023)开幕首日,2023BCEIA金奖颁奖礼在中国国际展览中心顺义馆南登录厅颁奖台举行并揭晓获奖名单,13台仪器整机、5款仪器零部件斩获殊荣。其中,由无锡迅杰光远科技有限公司研制的“IAS-3120便携式近红外光谱仪”荣获分析测试仪器整机金奖。此款获奖产品有哪些创新之处?申报背后有哪些故事?仪器信息网第一时间采访了无锡迅杰光远科技有限公司,以下为采访实录,以飨读者。获奖产品“IAS-3120便携式近红外光谱仪”仪器信息网:首先恭喜贵公司获得“2023 BCEIA金奖 (分析测试仪器零部件)”,请向广大网友介绍一下本次获奖产品的特点和主要功能。答:首先,我们对北京BCEIA展会组委会对迅杰光远的“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”的高度认可表示由衷的感谢。这一荣誉是对我们迅杰光远团队在过去无数个日日夜夜持续付出的明确肯定。现在,我将简要介绍我们这款产品的优势和主要功能。正如名称所述,“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”是一款利用近红外光谱分析技术,对检测对象的成分进行定性和定量分析的设备。它曾获得中国仪器仪表学会的“科学技术进步奖”、中国仪器仪表行业协会的“CISILE自主创新金奖”,以及无锡市优秀软件产品“飞凤奖”(IAS-3120嵌入式软件)。经院士专家团队(中国农业科学院油料作物研究所的李培武院士,北京化工大学的袁洪福教授,南开大学的邵学广教授,华东理工大学的杜一平教授,北京邮电大学的杨辉华教授,西安近代化学研究所的苏鹏飞研究员,中石化石油化工科学研究院的褚小立教授,广东药科大学的肖雪副研究员)鉴定,产品总体技术达到国际先进水平。产品采用便携式设计,配备续航能力强的锂电池,方便用户在不同场景下使用。为满足不同形态的检测对象(粉末、颗粒、液体),我们针对性地设计了采样附件。在过去的使用过程中,除了优良的产品性能外,我们的售后服务也得到了用户的好评。用户在使用过程中遇到任何问题,我们的售后团队都会迅速响应,并提供高效的帮助。仪器信息网:贵公司所研制的仪器产品有哪些应用场景,主要用户有哪些,对于不同领域有何影响?成果的市场前景如何?答:在目前状况下,我们的“IAS-3120 便携式近红外光谱分析仪”已在广泛的应用领域得到了积极开发,涉及到食品、药品、化工以及发酵等多个行业。在食品行业,它能够用于分析食品成分;在药品行业,则能鉴定药物成分;在化工行业,则用于化学品成分分析;以及在发酵行业,它可以监控发酵过程中各种物质的变化。该产品的核心价值在于,它为用户提供了对生产过程进行有效监测的工具,同时也辅助用户优化过程控制,以此提升用户的产线产能、产品品质及其市场竞争力。在市场前景方面,从过去至今的销售数据来看,这款产品的销售额是逐年攀升的,展现出了非常乐观的销售前景。无论是国内市场,还是海外市场,IAS-3120都获得了用户的高度评价。随着我们研发技术的不断进步和市场需求的持续扩大,未来这款产品的销售有望实现显著增长。此外,由于该产品在用户心中积累了大量的良好口碑,也将使我们在分析测试领域的市场份额得到进一步提升。仪器信息网:贵公司的研发团队是如何设计和开发出这款产品的?在这个过程中遇到了哪些挑战和困难?答:在迅杰光远研发“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”的早期阶段,我们投入大量资源进行深入的用户需求实地调研。为了确保我们的产品能够满足市场的最大需求,我们的研究团队在不同季节走访了1500多个具有显著差异的用户场景,几乎覆盖了全国所有的省份。在进入研发阶段后,我们对每一个关键环节进行了反复试验和验证。首款产品问世后,我们与当时参与实地调研的典型用户合作,进行了为期一个多月的实地应用测试。随后,研发团队根据用户现场收集数据进行了最后的产品优化调整。进入生产阶段时,公司已经拥有了自己成熟的质检团队,对出厂设备进行了严格的质量检查。然而,研发过程中的挑战和困难是不可避免的。技术方面,“提高仪器的测量精度和稳定性”是所有仪器设备研发者都会面临的问题;其次,在面对国内外竞争对手时,“如何确保IAS-3120在技术和性能上保持领先地位”是一大挑战;同时,我们也在努力使我们的产品满足广大用户多样化的需求。最后,为确保产品在价格方面具有一定的市场竞争力,“如何在保证品质的同时控制生产成本”也是我们当时认真考虑的问题。幸运的是,凭借迅杰光远团队的不懈努力和创新精神,我们成功研发出了呈现给大家的这台“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”,并且在市场上获得了广泛的认可。仪器信息网:对于此次获奖您有何感受?您认为“2023 BCEIA金奖”对厂商和整个仪器行业有何意义?答:无锡迅杰光远科技有限公司在2023年BCEIA大会荣获“产品金奖”,这一荣誉令我,包括我们的团队倍感荣幸和自豪。它不仅认可了我们团队始终如一的创新精神和不懈奋斗的决心,同时也是对我们的技术实力和产品质量的认可。每一次研发和创新的过程都充满了挑战,但当我们看到迅杰光远的产品在行业中获得如此高的赞誉时,我们会感到之前的所有努力都是值得的。对于我们的制造商来说,“2023年BCEIA金奖”无疑是对我们过去各方面工作的一个巨大肯定,同时也会对我们未来的发展起到激励和监督作用。因为我们获得了这个奖项,我们在行业中的知名度显著提高,我们的每一个动作都会吸引更多的社会关注。随着关注度的提高,我们的市场机会和合作伙伴将越来越多元化。在接下来的日子里,无锡迅杰光远科技有限公司将更加努力地专注于我们仪器设备的创新研发,以期成为持续提高社会生产效率的科技创新领军企业。从整个仪器行业的角度来看,“2023年BCEIA金奖”是一个具有极高价值的奖项。在行业认知中,获得这个奖项就等同于成为了这个领域的标杆。每一届获奖产品都是当代行业技术发展的缩影,它们代表了当下仪器行业的最新技术和发展趋势。此外,这个奖项还能推动整个行业的技术创新步伐,鼓励更多的企业投身研发创新,共同为行业的持续发展和提升社会生产效率做出更大的贡献。仪器信息网:贵公司的产品在未来有哪些发展规划和升级计划?答:正如各位当前所了解到的,迅杰光远的“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”,在国内甚至全球范围内,都展现出了显著的领先地位。随着科技进步和化学计量学的精进,计算能力的提升,我们的产品也将融入更多智能化的算法和功能。我们将对硬件进行深度优化,使设备更便携,使用更方便,更好地适应各种恶劣的工况环境。值得一提的是,“IAS-3120”已经在食品、药品、化工、发酵等多个领域得到了广泛应用。然而,随着工业化进程的加速,仅靠离线设备已经无法满足当代生产制造中企业对于过程控制项目进行实时有效监测的需求。一部分熟悉我们的伙伴可能知道,我们不仅拥有成熟的离线设备,如“IAS-3120便携式近红外光谱分析仪”,也在推动在线式近红外光谱分析仪“IAS-PAT L1”的实地运用。近年来,我们的众多合作企业用户越来越关注如何高效且安全地控制整个生产过程。相比于传统的检测手段,我们的在线式近红外光谱分析仪能够在不干扰生产过程的情况下,快速获得多个检测对象的参数,并且由于不需要人工取样的环节,可以避免企业工作人员暴露在危险的生产环境中。此外,与其他类型的检测设备相比,我们的在线式近红外光谱分析仪很少需要后期维护,因此,后期维护成本非常低,这对于提高整个社会的生产效率将是一个有力的支持。
  • 国科大杭州高等研究院陈效双团队:基于六方氮化硼封装技术的钽镍硒非制冷红外光电探测器
    近日,国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院陈效双研究员团队提出了一种通过六方氮化硼封装技术,实现从520 nm到4.6 μm工作波长的钽镍硒(Ta2NiSe5)非制冷红外光电探测器(PD)。该探测器在室温空气环境条件下具有较低的等效噪声功率(4.5 × 10−13W Hz−1/2)和较高的归一化探测率(3.5× 1010cm Hz1/2W−1),而且通过表征时间、偏置、功率和温度依赖等多方面因素,研究其不同波长辐射产生光电流的多重机制。此外,还展示了器件的偏振灵敏度和在不同的可见光、近红外、中波红外波长范围内的多功能成像应用。这些结果揭示了多功能的探测模式,为设计新型的纳米光电器件提供了一种新的思路。该成果以“H-BN-Encapsulated Uncooled Infrared Photodetectors Based on Tantalum Nickel Selenide”为题发表在期刊Advanced Functional Materials上(IF=19)。本工作也得到了国家自然科学基金委、上海市科委、中国科学院和浙江省自然科学基金委等项目的资助。本文利用干法转移堆叠,采用平面h-BN封装的金属-Ta2NiSe5-金属(源极和漏极)结构设计了Ta2NiSe5基PDs,如图1a所示。图1b的左侧面板显示了横截面透射电子显微镜图像,并证明原子堆中没有污染或无定形氧化物。图1d显示了在黑暗条件下和不同功率强度的激光照射(1550nm)下的I-V特性的比较,显示了近线性行为,表明Ta2NiSe5薄片和Cr/Au电极之间具有良好的欧姆接触。如图1e所示,对于窄带隙半导体Ta2NiSe5,光激发载流子的短瞬态寿命减少了电荷分离时间。Ta2NiSe5的高迁移率可以实现电场驱动的光生载流子的快速传输,降低复合的概率。520 nm至2 µm范围内的光响应机制被认为是光电导效应(PDE)。由于PDE,带间跃迁产生的电子-空穴对被施加的电场分离,并被图1h左侧面板中的电极收集。在可见光和近红外光谱中吸收光子,只要它们具有超过带隙的能量,就会触发电子-空穴(e-h)对的产生,从而调节材料的电导率。随后,这些产生的e-h对在外部电场的诱导下分离,产生光电流。基于Ta2NiSe5的PD在1550 nm处0 V和±1 V的扫描光电流映射(图1h)很好地验证了上述光电流起源的推测。图1. Ta2NiSe5基PD在大气环境中不同激光波长和功率下的光电特性。(a)基于Ta2NiSe5的PD的示意图。(b)Ta2NiSe5基PD的横截面TEM图像和相应的元素映射。(c)剥离的Ta2NiSe5纳米片的SEM图像和EDS元素图谱。(d)在1550 nm激光照射下,不同功率下的Iph-Vds曲线。(e)基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程,Vds为1V。(f)从具有绝对值的I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。(g)在1V偏压下基于Ta2NiSe5的PD下的光电流的线性功率和亚线性功率依赖性。(h)1550 nm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图,以及−1、0和1 V偏压照射下从Ta2NiSe5到电极的光生载流子传输过程的说明。泡利阻塞抑制了在4.6 μm(0.27 eV)处产生电子-空穴对的直接光学跃迁。热效应机制被认为是控制MWIR区域光探测过程的潜在物理机制,如光热电效应和辐射热效应。对于辐射热效应的贡献,不需要外部偏置来产生光电流,如图2a所示,而不是依赖于自供电的工作模式。辐射热效应是指沟道材料由于吸收均匀的红外辐射而引起温度升高,从而导致电导率或光吸收等电学或光学性质变化。值得注意的是,辐射热效应需要外加电场。为了确定控制MWIR探测过程的主要机制,光响应被记录为功率和Vds的关系。光电流呈现负极性、零极性和正极性三个特征区域,分别对应图2a中的区域I、II和III。通过测量Ta2NiSe5基PDs电阻的温度依赖性(4-400 K),器件电阻的温度依赖性表现出典型的半导体热激发输运性质,表明热效应可以有效地增强器件电导(图2b)。电阻的温度系数(TCR)是辐射热效应的一个关键指标,在Vds=1 V时,Ta2NiSe5基PDs的TCR为-1.9% K-1。与快速的可见光-近红外光响应相反,在关闭光后漏极电流缓慢恢复,响应时间≈24 ms(图2c)。辐射热效应可以解释明显的光响应与缓慢的下降和上升时间,而不是光电导效应。该值是典型的辐射热特性(1-100 ms),因为吸收MWIR光子后热电子的能量转移到晶格,进一步改变沟道电导。此外,在传热和耗散过程中,h-BN利用极高的导热系数有效地消散探测器产生的热量。光电流的产生分为两种状态。首先,沟道材料在吸收MWIR光子后改变自身电导率,其次,通过驱动外电场产生光电流(图2d)。与PTE中取决于塞贝克系数的光电流符号不同,辐射热光电流的符号取决于外部电场。为了直观地揭示Ta2NiSe5基PDs的光响应机制,本文利用扫描光电流成像技术对光电流分布进行成像(图2e)。在0 V偏置照射下,几乎没有观察到光电流,而在±1 V的外偏置照射下,整个沟道的光电流相当均匀。诱导的电导变化可能是入射光下温度升高期间产生电流的载流子数量变化的结果。Ta2NiSe5基PDs具有独特的性能,它们可以在室温下工作而不会性能下降,这使得它们有希望用于辐射热探测应用。此外,该器件无需p-n结即可工作,简化了制造过程。图2. 基于Ta2NiSe5的PD在4.6 µm光照下的光响应。(a)从I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。(b)Ta2NiSe5纳米片电阻的温度依赖性。(c)Vds为1V的基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程。(d)基于Ta2NiSe5的器件在4.6 µm激光照射下的晶格加热的典型示意图。(e)4.6 µm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图,以及−1、0和1 V偏压照射下测辐射热机制器件的能带对准。接下来,520nm-4.6 µm波长范围内的光的光谱响应度如图3a(左纵轴)所示,在4.6 µm处峰值为0.86 A W−1。在图3a(右纵轴)中,在不同激发波长上进行的EQE测量表明,随着波长的增加,EQE逐渐下降。由入射光子和晶格振动之间的相互作用产生的有限的能量转换效率,以及两端电极的有限收集,通过阻碍入射光子到光生载流子的有效转换,降低了材料的量子效率。重要的是,从可见光到MWIR光谱范围(520 nm-4.6 µm)实现了0.23至82.22的EQE值。与许多传统报道的基于低维材料的PD相比,基于Ta2NiSe5的PD的EQE显著更高,如图3b所示。从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱如图3c所示,然后将NEP计算为NEP=in/RI(图3d),其中在520 nm处获得的最小NEP≈0.45 pW Hz−1/2,在4.6 µm处获得的最低NEP≈18 pW Hz−1/2。基于Ta2NiSe5的PD的较低NEP证明了它们区分信号和噪声的优异能力。图3e显示了与传统大块材料和基于2D材料的PD相比,基于Ta2NiSe5的PD在不同偏压下的波长依赖性特异性检测。对于光电导和测辐射热计响应,D*显示出3.5×1010至8.75×108cm Hz1/2W−1的轻微波动。我们的PD的D*与最先进的商业PD相当,并且高于基于可见光到中红外区域的2D材料的PD。图3. 基于Ta2NiSe5的PD的可见光至MWIR区域的宽带光响应。(a)Vds=1时RI(蓝色实心正方形)和EQE(红色实心圆)的波长依赖性。(b)基于Ta2NiSe5的PD与2D和块体材料PD的EQE的比较。(c)从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱。(d)基于Ta2NiSe5的PD与以前的PD的NEP性能比较,插图显示了NEP的波长依赖性。(e)不同波长下的比探测率(D*)与基于2D材料的最先进的其他PD以及商用红外PD的比较。为了确定基于Ta2NiSe5的PD的偏振依赖性,我们进行了如图4a所示的实验。垂直入射光使用格兰泰勒棱镜进行偏振,通过旋转半波片同时保持恒定的激光功率来改变样品的激光偏振方向和b轴之间的关系。对最具代表性的638 nm激光偏振特性进行研究,图4b,c显示,随着极化角的变化,光电流表现出显著的周期性变化,最大值和最小值分别沿Ta2NiSe5纳米片的b轴和a轴方向获得。值得注意的是,图4c中的偏振依赖性光响应图显示了由于Ta2NiSe5晶体的[TaSe6]2链的潜在1D排列而导致的两片叶子的形状。最终结果显示,各向异性比(Iph-max/Iph-min)达到约1.47,表明基于Ta2NiSe5的PD的整体性能优于大多数其他报道的PD,如图4f所示,并为设计未来的多功能、空气稳定的光电子器件提供了广阔的前景。图4. 基于Ta2NiSe5的PD的偏振敏感光电检测。(a)利用Ta2NiSe5材料的基于纳米片的偏振敏感光电探测器的示意图。(b)在638 nm激光源下记录的光偏振方向为0°至360°的时间分辨光响应。(c)在638 nm偏振激光下,Vds为−1至0V的光电流中各向异性响应的各向异性响应图。(d)通过在638 nm激光下扫描Ta2NiSe5基PD获得的光电流图,偏振角从0°到180°不等。(e)创建极坐标图以显示在638 nm线性偏振激光照射下在40、36和17 nm厚度下产生的角度分辨光电流。(f)与其他常用的2D和1D材料相比,光电流各向异性比和光响应范围。为了充分探索基于Ta2NiSe5单元的PD在多应用成像中的潜力,如图5a所示构建了一个成像系统。采用逐点或逐像素覆盖整个物体区域,用聚焦的可检测光束照射物体,PD检测到的光电流信号由锁定放大器、前置放大器和计算机收集,计算机记录位置坐标生成高质量图像。为了测试基于Ta2NiSe5的PD的成像能力,将具有“HIAS”图案(15 cm×5 cm)的中空金属板放置在520 nm激光器前面,并以优于0.5 mm的高分辨率成功捕获了所产生的成像,如图5b所示。通过控制外部偏置,可以改变PD在638 nm照明下的响应,并成功实现物体成像清晰度,如图5c所示。在NIR范围内,在基于Ta2NiSe5的PD中获得了覆盖载玻片的钥匙锯齿状边缘的高对比度图像(图5d)。此外,基于Ta2NiSe5的设备在近红外和MWIR区域都表现出高度稳定的响应,确保了高对比度成像以智能识别宏观物体。为了证明这一特性,在1550 nm和3.2 μm处实现了复合物体(硅片和长尾夹)的双通道成像。如图5e所示,近红外光只能检测到一半的长尾夹,而MWIR辐射可以显示整个长尾夹。结果证明了基于Ta2NiSe5的PD在军事和民用应用中检测隐藏物体的潜力。图5. Ta2NiSe5基PD的光电成像应用。(a)使用PD作为成像像素的成像系统的示意图。(b)520 nm处的“HIAS”物体(上图)和相应的高分辨率成像图(下图)。(c)在638 nm处,Vds为0.05、0.1、0.5和1 V的“H”对象。(d)1550 nm覆盖载玻片的钥匙成像。(e)在1550 nm和3.2 µm处被硅片部分隐藏的长尾夹的成像。本文揭示了h-BN封装的Ta2NiSe5基PD在环境条件下在520 nm至4.6 µm的宽光谱范围内工作的特殊光电特性,受光电导和测辐射热效应的控制。光电探测器同时表现出宽带和快速的光电探测能力,具有显著的响应性,超过了现有商业室温探测器的性能。基于Ta2NiSe5的PD的室温响应度达到了34.44 AW−1(520 nm)、32.14 AW−1(638 nm)、29.81 AW−1(830 nm)、20.92 AW−1(1550 nm),16.58 AW−1(2 µm)和0.86 AW−1(4.6 µm)。基于Ta2NiSe5的PD的独特光学特性使其适合于各种应用,包括传感、成像和通信,并且它们与其它2D材料的集成可以进一步增强它们的性能和功能。因此,这项工作的研究为利用2D材料设计稳定的光电探测器铺平了道路,为推进下一代红外光电子研究的发展做出了贡献。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305380
  • 华南理工研制新型有机半导体红外光电探测器,性能超越传统近红外探测器
    随着近红外(NIR)和短波红外(SWIR)光谱在人工智能驱动技术(如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别)中的广泛应用,市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗(Ge)晶体,其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品,其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道,近日,华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术,该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管,该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分,但其性能可与传统无机光电探测器(如InGaAs光电探测器)相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来,创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体(PPCPD),并制造出基于PPCPD的光电探测器,相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面,该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力,在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是,当其集成到高像素密度图像传感器阵列时,无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程,大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示:“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比,有机器件具有适应性和可扩展性,其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来,基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及,价格也会更加合理,从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金(编号:U21A6002和51933003)和广东省基础与应用基础研究重大项目(编号:2019B030302007)的资助。论文链接:https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8
  • 红外光谱的测量极限在哪里?
    [导读] Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。近年来,在多领域大发展及各类新技术不断进步的形势下,传统的红外光谱技术已经从单纯的红外光谱仪、显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统,并在信噪比、空间分辨率、时间分辨率、测量模式等方面呈现了新的发展活力。同时,在新技术的助力下,红外光谱在应用方面也得到了很大的拓展。   Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。业界评价:Quantum Design在产品的选择上颇具眼光! 为了多方位展现我国在红外光谱领域的新成果,仪器信息网特别策划制作《稳中求新红外光谱技术及应用进展》网络专题,特别邀请Quantum Design中国表面光谱销售总监韩铁柱博士为大家介绍红外光谱仪的新技术及应用情况,并探寻红外光谱的测量限。   红外光谱技术发展需求:高敏感度、高空间和高时间分辨率 仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前红外光谱仪器及技术走到了哪一个阶段?韩铁柱博士:人类对红外光的认识已经超过两个世纪,1800年,英国科学家W.?Herschel在研究温度计对紫色到红色光照射变化时,就已经意识到红色末端区域外仍然存在着看不到的辐射区域。九十年后,瑞典科学家Angstrem利用CO和CO2次证明了不同分子具有不同的红外谱图,并在此基础上进一步建立了现代分子光谱学。在此之后的一个多世纪里,人类科学家已经可以利用红外光手段,对大量的分子振动和转动信息进行谱学分析和鉴别。上世纪50年代,双光束红外光谱仪的问世,意味着红外检测已无需由经过专门训练的光谱学家进行操作,也能轻易获取数据。该设备的商业化及畅销普及标志着红外谱学门槛的大降低,在科学研究、社会实践及工业控制等领域将迎来飞跃式发展。现代红外光谱议主要指由上世纪80年代发展建立的以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。与更早期的双光束红外仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比等特点,并且随之催生了许多新技术,诸如步进扫描、时间分辨和红外成像等,从而拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。然而,随着科学技术的不断发展和应用领域的进一步细分,特别近年来纳米材料、拓扑材料、二维材料等新材料的兴起,传统傅立叶红外光谱仪光源亮度弱、光斑范围大、迈克尔逊干涉仪平动速度慢等缺陷开始显现,逐渐不能满足红外光谱科学研究中高敏感度、高空间和高时间分辨率的需要。仪器信息网:目前红外光谱的测量限发展到了什么程度?可以给大家带来什么样的体验?韩铁柱博士:目前,传统红外光谱的空间分辨测量限在几微米到几十微米,时间分辨测量限在几十毫秒的量,这主要是由于光源本身及步径位移机制限制。20世纪60年代开始,随着台红宝石激光器的问世,科学领域得益于激光技术的广泛应用,对光谱研究的空间分辨和时间分辨也得以大幅提高。由于激光器的高线性特点,非接触式的红外光谱技术空间分辨率可达500nm,如果进一步搭配近场探针突破衍射限,空间分辨可进一步提升至10nm。利用QCL激光的双光梳设计,目前激光base的红外光谱可以完全抛弃步径位移,将时间分辨提高到us,如果将超快激光引入pump-probe体系,时间分辨可以达到fs别。仪器信息网:相对于其它的分析仪器,红外光谱的应用市场活力如何?哪些应用领域会有大的发展空间?为什么?韩铁柱博士:相对于其他分析仪器,红外光谱分析技术具有使用成本低、操作和维护简单、灵敏度和分辨率较高、特征性强等优点,能提供包含化合物官能团、类别、立体结构、取代基种类和数目等多种信息。近年来计算机技术的迅猛发展带来了分析仪器数字化和化学计量学科的同步发展,加之红外光谱技术有特点,使得其应用范围进一步拓宽。红外光谱既可以用于定性分析,也可以用于定量分析,还可以对未知物进行剖析,广泛应用于化工、制药、农业和食品、半导体、宝石鉴定、质检、地矿和环境等领域,是科学研究的有力技术手段,也是常规应用分析和生产不可缺少的分析技术。譬如在中医药领域,作为一个复杂的混合体系,中药的鉴别和质量控制,以及有效成分的确定和质量分析,一直是个难题,红外光谱技术的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法,成为中药研究不可或缺的工具 在农业和食品领域,近年来得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升,红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。除了进行农产品和食品的品质分析外,红外光谱的应用还扩展到了污染物检测、产品分类和来源鉴别、土壤的物理和化学变化、以及食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为等。Quantum Design红外产品着眼红外光谱测量限仪器信息网:请介绍贵公司在红外光谱产品的定位及发展历史?有哪些具优势(里程碑式)的技术(技术,有技术)? 韩铁柱博士:我们公司一直贴合新研究前沿和热点课题,结合红外光谱的应用与现代科学研究的需要,专注新、先进红外光谱技术和产品的引进,先后引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外光谱仪、美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,2019年又引进了瑞士IRsweep公司的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪。这三款主推产品从空间分辨率、非接触测量、时间分辨等维度,大推动了红外光谱测量限。 nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术是由德国neaspec公司基于其创的散射型近场光学技术发展出来的、具有10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外技术,使得纳米尺度下的化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,实现对几乎所有材料的化学分辨和成分分析。它不受被检测样品厚度制约,可广泛适用于有机物、无机物、半导体材料、二维范德华材料的纳米分辨红外光谱分析,并同时提供纳米空间分辨的红外吸收谱和反射谱。 全新一代mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,是美国PSC公司基于的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500nm的空间分辨率 它具备非接触式/反射模式测量,对样品表面无严格要求,可直接对厚样品进行测试 可搭配液体模式和与拉曼联用,直接观察液体生物样品,并对样品进行同时同地同分辨率下的红外拉曼同步光谱和成像分析,无荧光风险。 瑞士IRsweep公司推出的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪,荣获了由仪器信息网主办2019年度科学仪器“新品奖”,它是一种基于量子联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μs时间分辨的红外光谱快速测量。它测量数据信噪比高,易于微量及痕量光谱分析,兼容常用红外光谱仪插件,方便易用、可靠性高。仪器信息网:贵公司红外光谱仪应用具优势的领域?主推的解决方案?韩铁柱博士:我们公司近几年在红外光谱领域销售保持持续地稳定增长,针对不同的应用领域和具体的技术需求,我们推出了对应的解决方案。1、nano-FTIR是我们针对傅里叶红外光谱空间分辨率在10nm量,所推出的成熟技术方案,它利用AFM探针突破红外光斑的限制,并利用激光光源的高亮度和稳定性可进超高空间分辨下的物质微纳组分研究和表征。并后期结合飞秒激光器,可实现fs的红外光谱测量表征。美国NASA于2014年从太空带回了直径约为10um的彗星碎片。由于传统红外分辨率受制于光斑大小,该样品内部成分无法进一步检测。利用上述内容提到的纳米傅里叶红外技术10nm空间分辨率,科学家可以很好的对彗星碎片内主要5种矿物进行有效分析,并能就其组分的空间分布进行具体的表征。进一步地,在10nm超高空间分辨率的基础上,nano-FTIR还可以与50fs的时间分辨超快激光技术进行结合,同时达到红外设备的“超高空间分辨”和“超高时间分辨”。该工作在2014年由Eisele等人在实验室实现,作者利用pump激光和我们的纳米傅立叶红外光谱进行同步,在InAs纳米线上由-5ps到1050fs分别延迟激发样品,得到了纳米线上载流子形成和衰减的全过程红外光谱图。2、当红外光谱空间分辨率要求在亚微米量,且传统傅里叶变换红外光谱和ATR技术应用受限或者样品制备困难情况下,mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统无疑是一个好的选择。它的高空间分辨率、非接触式的测量方法以及可与拉曼联用的特点,可以快速获取材料的二维红外光谱和组成分布信息。越来越多的塑料产品的使用引发了人们对于其在环境中累积所引发的环境和生态污染问题的担忧,迫使科学家尽快找到可替代性的新型材料。而生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),在适当条件下可发生生物降解,成为近研究的热点话题。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组使用mIRage系统对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究了这两种材料结合的方式和内在扩散机制,为未来研究生物微塑料的演变和降解过程提供数据和理论上的支持。3、为描述生物医学、化学动力学等许多变化过程中的红外光谱情况,我们推出了IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪解决方案。斯坦福大学的Nicolas H.Pinkowski研究团队利用IRis-F1实现了高能气相反应中的微秒分辨单次测量。他们在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应,以4μs时间分辨测量速率,解析了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。来自IRis-F1的量子联激光的双梳状光谱仪(DCS)测试数据表明:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。未来:通用型和专用型红外光谱协同发展 仪器信息网:目前国内外红外光谱仪的技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力? 韩铁柱博士:当前市场上红外光谱仪可以大致分为通用型和专用型两大类,体现了红外光谱仪的发展与工业化需求以及科学研究需求是密切相连的。进口通用型红外光谱仪市场主要以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)为主,制造厂家主要来自于欧美等国,而色散型红外光谱仪比较少见 近些年来国产的FTIR厂家逐渐崭露头角,尽管技术和主流公司相比还有一定差距,但差距正在不断缩小。其新型干涉光路的搭建,有效降低了振动和导轨偏移引发的干涉变形,结合众多新型红外附件的开发,目前国内红外光谱议产品正在走出国门,远销欧美和东南亚 专业的研究型红外光谱仪主要在一些科研机构使用,存在一定的定制化,它可以与红外显微镜、热分析、气相色谱等外联附件联合使用,实现多种分析手段的同步进行和数据交叉对比。作为普适性的一种分析手段,红外光谱仪在国内有较大的潜在市场,未来红外光谱仪技术,无论是智能化程度、产品联用、应用领域专业化还是小型化上都存在很强的发展潜力。另外,红外光谱与成像相结合的多信息融合检测技术,也是当前红外技术的主要发展方向。未来随着应用领域的不断扩展,制造技术的不断变革以及计算机技术的发展,更多成本更低的研究型和专用型红外成像光谱仪预计将会陆续出现,被更多的应用于过程分析和高通量分析中,如制药,农业,食品,高分子和催化材料等领域,成为传统红外光谱技术的一种有力互补技术。仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在红外光谱产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些? 韩铁柱博士:针对当前的市场格局,我们公司继续结合科研用户的技术需求,引进一系列红外产品引入中国市场,比如基于AFM探针技术的超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜、纳米傅里叶红外光谱仪等 同时,我们也将开展通用型红外光谱仪的布局,引入适合普通科研用途和工业应用的光谱仪,拓展其应用领域范围,解决一系列应用中的实际问题,具体体现在:1)针对传统傅里叶变换和衰减全反射红外光谱限制的亚微米分辨光学光热红外显微技术,提高其空间分辨率;2)简化样品制备过程,避免样品污染和接触引发的红外赝相;3)拓展红外样品的适用范围,包括一些常规红外无法检测的厚样品,透明样品,液体样品等;4)努力发展与其他技术的联用,实现多种技术的交叉互补使用,全面了解样品表面的化学信息,如红外和拉曼光谱技术联用,对有机无机样品的各种分子振动进行全面的分析和相互验证。通过以上布局,我们一方面注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如纳米红外光谱和成像,超快/时间分辨红外光谱等,用于纳米材料的高分辨表征和化学过程的监测 另一方面拓展实际应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、半导体、农业和食品、地质和环境、法医鉴定等,解决科研和生产过程中遇到的一系列实际问题,推动红外光谱技术的应用。后记:习近平总书记非常重视科技创新能力,他在重要讲话中指出“自主创新是我们攀登科技高峰的必由之路”,“当今科技革命和产业变革方兴未艾,我们要增强使命感,把创新作为大政策,奋起直追、迎头赶上”。Quantum Design中国也以此为己任,在公司的建设和发展过程中,致力于为中国科研工作者的成功提供专业支持和服务。韩铁柱博士介绍说,“我们深深理解国内科学家和学者们从不缺乏创新性的科研想法和构想,如何借助先进仪器帮助科学家将这些想法付诸于实践,是Quantum Design中国一直在思考的问题。”据悉, Quantum Design中国建立了超过300万美元的样机实验室,为国内科学家尝试自己的想法提供了舞台和施展的空间。就红外光谱分析仪器而言,Quantum Design中国样机实验室引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外仪,以及美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,并向国内科学家开放。截至2020年6月,Quantum Design中国样机实验室测量的数据已经协助科学家在Nature正刊、Nature子刊、ASC等著名国际期刊上发表多篇创新性的科研成果,得到了广大科学家的认可和赞誉。
  • 250万!华东师范大学光电综合测试仪采购项目
    项目编号:招案2022-3849项目名称:华东师范大学光电综合测试仪项目预算金额:250.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):250.0000000 万元(人民币)采购需求:采购一套光电综合测试仪,用于材料和器件的物性表征测试,包括拉曼光谱,荧光光谱,稳态/瞬态光电流测试,微区吸收光谱,电致发光测试光谱、荧光寿命、拉曼/荧光/光电流扫描成像等。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)合同履行期限:项目完成时间为合同签订后180天。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 北京理化分析测试技术学会-红外光谱分析技术高级培训班
    布鲁克推荐 北京理化分析测试技术学会 预祝培训课程圆满成功,红外光谱学得以更广泛有效的应用。红外光谱分析技术高级培训班 通知(第二期) 红外光谱作为经典、传统的分子结构分析手段之一,已历经百多年的发展。该方法至今仍然在官能团结构解析、未知物结构鉴定中占有独特且无法取代的地位。甚至在复杂混合物体系的分析中红外光谱法也独具导向作用,展示出无与伦比的活力。尤其是从90年代后期以来,红外光谱测量信号的数字化和分析过程的绿色化使该技术具有典型的时代特征。随着仪器制造和计算机技术的发展,以及统计学和化学计量学方法被广泛地应用于红外光谱的数据分析,使红外光谱技术已经和正在逐步地被用于现场应急分析和在线过程分析。 为提高红外光谱分析与应用技术水平,系统了解国内外红外光谱的检测标准,缩短国内外在该技术上的掌握和应用上的距离,北京理化分析测试技术学会、北京光谱学会于2013年05月26日-31日在北京共同举办红外光谱分析与应用技术培训班,由北京理化分析测试技术学会承办,特聘请国内知名专家授课。培训将执行全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)发布的全国分析检测人员能力培训考核大纲(ATC009/A:2011-1 红外光谱分析技术考核与培训大纲)内容要求,授课方式理论培训与实际操作相结合,以实际操作为主,加强学员的动手能力,达到熟练掌握标准实验方法的目标。培训结束可参加全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)组织的技术能力考核,考核通过者,将获得由NTC发放的《分析检测人员技术能力证书》,此证书可作为实验室认证认可及增项的资质证明。 一、培训时间:2013年05月26日-31日(26日全天签到) 二、培训地点:北京市海淀区西三环北路27号,北科大厦一层, 北京科技条件市场培训中心 三、培训日程:见附表 四、注册方式: ①培训费 共计2800元(含教材费、午餐费、实验耗材费)。住宿费用自理,附近汉庭等快捷酒店,学员如有需要可自行选择。 交费时间 2013年5月4日前交费 2013年5月5日后交费 培训费 2500元 2800元 ②考核费:500元(含NTC理论考试、实操考核,NTC证书等费用),有相关工作经历人员可参加NTC考核。 ③缴费方式(汇款) 账户名称:北京理化分析测试技术学会 账户号:4043200001801900001154 开户行:华夏银行北京紫竹桥支行 汇款用途处表明:红外光谱培训 五、联系方式 北京理化分析测试技术学会 于靖琦 010-68731259;13521470325 E-mail:gpnh88@126.com 报名者请填写以下回执,并于2013年5月4日前 E-mail至联系人邮箱。如有其它需要,请在备注中说明。 北京理化分析测试技术学会 2013年3月27日 《红外光谱分析与应用技术培训班》 回执(复印有效) 工作单位 职务 单位地址 邮编 姓 名 性别 年龄 职称 固定电话 手机 E-mail 住 宿 是□;否□ 发票 抬头 备 注 参加NTC考核:是□;否□ 培训日程 第 一 天 基础理论知识 (1)基础知识 分子光谱概述;红外光谱发展史;分子光谱振动理论;基本术语。 (2)红外光谱解析 红外光谱与分子结构;红外光谱解析三要素;常见化合物的红外光谱解析、混合物红外谱图的解析方法、近红外光谱解析 (3)红外光谱定量分析基础 包括郎伯-比尔定律和峰高度和峰面积的计算等。 (4)红外光谱分析的特点 (5)红外光谱分析的新进展 第 二 天 红外光谱仪器设备 与操作 (1)红外光谱仪器的基础知识 仪器的发展;仪器的主要部件(光源、分光系统和检测器);傅里叶变换红外光谱仪;色散型红外光谱仪;红外光谱的主要干扰及其消除 (2)红外光谱仪的主要技术指标 分辨率、信噪比、稳定性波数和光度重复性、波数和光度准确度、背景能量分布和谱图的质量评价等 (3)红外光谱制样技术 常规制样技术、采样技术、联用技术和低温红外光谱技术等 (4)红外光谱仪的使用 日常分析操作和仪器使用要求及注意事项。 (5)红外光谱仪的维护 日常维护、分束器、检测器、光源的维护,常见故障与排除,紧急情况的处理原则等 (6)红外光谱仪的仪器校准和期间核查 仪器校准和期间核查 第 三 天 红外光谱分析结果的 数据处理 (1)红外光谱数据分析的特点 (2)常规数据处理技术 坐标转换、基线校正、光谱平滑、光谱归一化、光谱求导、光谱差减、光谱去卷积等其他数据处理方法。 (3)多元数据处理技术 光谱比对、光谱检索、模式识别、定量分析和二维相关红外光谱技术。 第 四天 红外光谱分析标准 与应用 (1)红外光谱分析方法常见通用技术规范一 红外光谱分析方法通则、傅里叶变换红外光谱仪检定规程、色散型红外光谱仪性能规范、红外光谱定性分析方法通用技术规范、法庭涂料的检定和比较指南。 (2)红外光谱法在燃油、润滑油分析中的应用 应用示例:测量脂肪酸甲酯的含量。 (3)红外光谱法在半导体产品分析中的应用 应用示例:测量硅单晶中III、V族杂质的含量。 (4)红外光谱法在刑侦技术领域的应用 应用示例:微量物证的理化检验。 (5)红外光谱法在高分子材料分析中的应用 应用示例:橡胶分析。 (6)红外光谱法在药物分析中的应用 应用示例:化学药、化学原料药等的红外光谱分析;中药红外光谱分析通用方法;中药无机成分的鉴别;中药活性成分的鉴别。 (7)红外光谱法在食品、保健品分析中的应用 应用示例:食品及油脂中反式脂肪酸含量的检测;奶粉主要营养成分的整体分析 (8)红外光谱法在生物医学分析中的应用 应用示例:生物可降解材料的快速筛选。 (9)红外光谱法在宝石鉴定中的应用 应用示例:翡翠鉴定。 (10)近红外光谱分析方法标准与应用实例 标准示例:近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则;应用示例:测定稻谷中蛋白质的含量。 第五天 红外光谱分析方法常见通用技术规范二 (1)红外光谱分析方法通则 (2)傅里叶变换红外光谱仪检定规程 (3)色散型红外光谱仪性能规范 (4)内反射光谱法规范 (5)红外显微分析方法通用规范 (6)GC/IR通用技术规范 (7)TGA/IR通用技术规范 (8)LC/IR通用技术规范 (9)红外光谱定性分析方法通用技术规范 (10)红外光谱定量分析方法通用技术规范 (11)红外光谱多元定量分析规范 (12)多元校正方法验证的规范 (13)开放光路FTIR测量气体和水蒸汽的技术规范 (14) 法庭涂料的检定和比较指南。
  • 新书寄语|《近红外光谱实战宝典》新书发布会9月6日举办
    为了进一步展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案,中国仪器仪表学会近红外光谱分会、仪器信息网将于BCEIA2023同期(2023年9月6日,北京中国国际展览中心(顺义馆))联合举办“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 ”。特别值得一提的,会议同期还将举办《近红外光谱实战宝典》新书发布会,报名预约并到场参会人员均有机会获赠《近红外光谱实战宝典》新书一本!主 办 方:近红外光谱分会、仪器信息网会议时间:2023年9月6日下午16:00-16:20专家报告结束后会议地址:北京中国国际展览中心(顺义馆)学术会议区W-102会议室1.新书简介近红外光谱分析技术是一种实践性和实用性很强的现代快速分析技术,本书采用理论基础知识与实际应用相结合的编写方式,阐述了近红外光谱分析技术的原理、仪器结构、试验方法、实际应用,并针对应用过程中遇到的各种常见问题,给出实战性的解决方法,使读者能够抓住近红外光谱分析技术应用的技巧和要点。全书共7章,包括概述、近红外光谱分析仪器、测量附件与实验方法、在线近红外光谱分析技术、化学计量学方法与建模、近红外光谱技术的应用、近红外光谱成像技术等。全书收集了200多个在近红外光谱实际应用中的常见问题,并作出了详细的解答。书 名:近红外光谱实战宝典作 者:仪器信息网组织编写,褚小立、李亚辉主编书 号:978-7-122-43133-2出 版:北京:化学工业出版社,2023.3发 行:化学工业出版社定 价:88.00元购书链接:https://www.instrument.com.cn/ykt/video/7405_0.html2.编者推荐本书的撰写模式是各章节首先系统、纲要性地介绍相关知识框架,然后通过问答的形式,以实际应用过程中遇到的实用性技术为重点,从使用者的角度有针对性地提问和解答,使读者能够抓住使用近红外光谱仪的技巧和要点。参与本书撰写的编者都是工作在近红外光谱研究、应用和技术推广一线的专家和学者,他们具有深厚的理论水平和丰富的实践经验。书中的很多内容都是他们多年来通过刻苦钻研和勤于实践获得的宝贵经验与技巧。3.新书寄语张进 贵州医药大学黄越 中国农业大学孙通 浙江农林大学卞希慧 天津工业大学吴静珠 北京工商大学闫晓剑 四川长虹控股集团有限公司周新奇 杭州谱育科技发展有限公司附9月6日详细日程安排:期待您的参与!温馨提醒:“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会在BCEIA同期举办,参加该活动的各位老师还需要提前进行BCEIA预登记以顺利进入展会现场。预登记通道已开启,预登记即刻成为BCEIA VIP,并享有三重福利:1、会前免费获取专属胸牌及会议资料2、免费兑换午餐及饮用水3、京城20个网点的BCEIA班车免费乘坐马上扫描下方二维码预报名登记:或PC端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/p/103_5 或手机端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/w/103_5
  • 多向奔赴 近红外光谱拥抱智能化生产和生活 ——“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会成功召开
    仪器信息网讯 2023年9月6日,“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会于BCEIA2023同期(北京中国国际展览中心(顺义馆))成功召开。本届会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办,吸引150余位近红外行业的专家、用户、厂商等相关人员参加。 会议现场随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展,近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显,并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时,随着相关技术的进步以及应用的拓展,近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野,不断推进着智能化生活的发展方向。本次会议旨在展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案。会议中,近红外光谱领域的专家及厂商代表分别围绕主题开展报告,分享了各自的研究进展及最新研发成果,让大家对近红外光谱在智能化生产与生活的作用和地位有了更深层次的认识。多向奔赴下,近红外光谱技术前景可期!中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高工报告题目:近红外光谱分析技术的发展现状与未来褚小立在报告中综述了近红外光谱分析技术的发展现状,以及在炼油工业、石化工业、可再生能源等多领域的应用进展。其展望道,便携现场应用和工业在线应用是现代光谱技术腾飞的坚强两翼;机器学习算法和人工智能算法是现代光谱技术腾飞的超强大脑;光谱数据库是现代光谱技术腾飞的动力源泉;快速、高效、安全、绿色是现代光谱技术腾飞的永久发动机。而对近红外技术而言,仪器微型化、标准化、算法的高效和维护方便、光谱数据库的扩充与共享,自感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的智能工厂、智慧农业等都将是未来发展的重要方向。奥谱天成(厦门)光电有限公司销售总监 张玉光报告题目:国产中短波红外光谱仪的研制及其应用奥谱天成以仪器生产国产化为目标,张玉光主要介绍了国产中短波近红外光谱仪器的研发与应用。报告首先对中短波近红外光谱仪的原理、内部构造与配置、性能指标等方面进行科普;然后,分别介绍了ATP8000、ATP8600、ATP8080、ATP8730、ATP7810、ATP7330等型号的产品及应用案例,并结合产品展现出奥谱天成对于仪器国产化的美好愿景。晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管 石文杰报告题目:近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用石文杰先以辣椒为例,详细介绍植物提取物的概念及提取步骤;接着,以晨光生物的工作内容为例,分享了近红外光谱技术在生产过程中的应用,如植物提取物的辨别、生产中的水份在线监测和提纯工艺的优化等;最后,其指出近红外技术在植物提取物领域中还将不断提升应用水平、提高性价比、提升智能化水平。天津中医药大学 李文龙副研究员报告题目:从过程分析技术到药物智能制造21世纪是智能制造的世纪,中药智能制造是未来必然的发展趋势。报告中,李文龙详细介绍了过程分析(PAT)技术及在中药生产领域的应用,并以痰热清注射液和复方阿胶为例说明PAT是中药智能制造的关键,近红外光谱技术在生产工艺过程中的具有重要应用价值。不过,李文龙也指出,中药过程分析和智能制造还处于初级阶段,需要做大量的基础性工作。中国农业大学 杨增玲教授报告题目:近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究杨增玲以自身科研经历为例,报告了近红外光谱技术在农业中的应用进展。报告中,杨增玲介绍了新型粪肥多养分同步光谱速测技术的原理及数据库、光谱库的构建,该技术手段与传统养分测试方法相比具有时间快、操作简便、准确率高、成本低等优点。此外,她还介绍了光谱速测技术的开发与应用,展现出光谱技术在农业科研领域的实际应用价值。中国农业大学 孙红教授报告题目:土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用孙红以感知、移动互联、云计算、大数据、智慧与智能为关键词,结合自己科研成果分享报告。报告介绍了近红外光谱和人工智能相结合在智慧农业发展中应用,并详细介绍了其课题组在作物信息感知关键技术与装备及土壤信息感知关键技术与装备方面开展的一系列工作以及取得的成果。仪器信息网 李亚辉报告结束后,论坛进入《近红外光谱实战宝典》新书发布会环节,各位编委共同为新书揭幕,并在现场进行了赠书活动。新书发布会之后,无锡迅杰光远科技有限公司还为参会代表安排了晚宴环节,给大家创造了再次交流的机会。各位代表就近红外光谱技术的进一步发展深入沟通,并建言献策。
  • 【我与近红外的故事】吴海龙:与近红外光谱缘分的点滴回忆
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/89776b86-95a5-4bfc-8dcb-acdf44a0cecb.jpg" title=" 吴海龙.jpg" / /p p style=" text-align: center " 湖南大学 化学生物传感与计量学国家重点实验室& nbsp 吴海龙 /p p    strong 初识近红外光谱 /strong /p p   曾记得,我在湖南大学本科攻读分析化学专业期间修仪器分析课程时,无意之中获得了董庆年老师编著的红外光谱法一书作为课外自学教材。较详细地知道了借助红外光谱来研究煤这样一个复杂的体系,并用红外光谱跟踪煤相关绿色反应历程,取得较好进展。后来,听说我同班同学李志良老师利用课余时间具体指导的化学计量学研究方向的本科生龙义成同学在北京石油化学研究院为近红外光谱应用尽力,参与编写了化学计量学软件等,开始留意近红外光谱有关内容。尽管认识模糊,但已知有近红外光谱存在这回事了。湖南大学俞汝勤先生研究小组曾于上世纪九十年代初,购置了红外光谱成像仪,想开展化学计量学在红外光谱成像处理方面的研究工作,本人参与相关工作。但后来由于湖南春天实在湿气太重,仪器抽湿维护不够到位等致使仪器成像不清晰而中断了相关研究。虽然也发表了一些论文,例如发表了可用于判断聚合物材料分子链接特性等图像处理方法工作,但遗憾的是没能形成系列成果。 /p p    strong 湖南大学与近红外光谱 /strong /p p   曾记得,我同门湖南大学蒋健晖博士、杜一平博士等,在湖南大学获得化学计量学方向分析化学专业理学博士学位后,曾赴日本大阪关西学院大学尾崎幸洋研究室从事与近红外光谱相关的博士后研究,取得了例如结合PLS筛选近红外光谱最佳波长等好工作,而俞汝勤先生2000年以后还招收了有企业近红外光谱应用经验的博士生继续开展近红外光谱分析检测相关的化学计量学方法学研究。不仅探讨了一些带有普遍性的问题,如构建近红外校正模型时,如何保证校正样本具有必需的代表性,并实现代表性样本的自动选择 近红外光谱分析中的波长变量选择,能否建立较通用的自动选择策略 在定量分析建模方面,近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性,多种模型如何有机融合 在化学模式识别方面,近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。本人作为团队主要成员开始接触近红外光谱亦越来越多。本人的一名硕博连读生也积极参与相关研究工作,取得了一批成果。这样,使我们对近红外光谱有了更深入的了解。若干工作包括: /p p   1. 吴海龙*,韩清娟,宦双燕,林伟琦,俞汝勤,化学计量学与近红外光谱相结合研究的若干新进展,见陆婉珍等编,当代中国近红外光谱技术,北京: 中国石化出版社,2006年10月,第54-57页。 /p p   2. Yan-Ping Zhou, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu* and Yukihiro Ozaki, Dry film method with ytterbium as the internal standard for near infrared spectroscopic plasma glucose assay coupled with boosting support vector regression,Journal of Chemometrics, 2006, 26 (1-2): 13-21 /p p   3. Qing-Juan Han, Hai-Long Wu*, Chen-Bo Cai, Li-Juan Tang, Ru-Qin Yu, Using near-infrared spectroscopy and differential adsorption bed method to study adsorption kinetics of orthoxylene on silica gel,Talanta, 2008,76 (4): 752-757 /p p   4. Lu Xu, Yan-Ping Zhou, Li-Juan Tang, Hai-Long Wu, Jian-Hui Jiang, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu, Ensemble preprocessing of near-infrared (NIR) spectra for multivariate calibration, Analytica Chimica Acta, 2008, 616 (2): 138-143 /p p   5. Chen-Bo Cai, Lu Xu, Qing-Juan Han, Hai-Long Wu, Jin-Fang Nie, Hai-Yan Fu, Ru-Qin Yu*, Combining the least correlation design, wavelet packet transform and correlation coefficient test to reduce the size of calibration set for NIR quantitative analysis in multi-component systems, Talanta, 2010, 81(3), 799-804 /p p   6. Hai-Yan Fu, Shuang-Yan Huan*, Lu Xu, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu*, Construction of an Efficacious Model for a Nondestructive Identification of Traditional Chinese Medicines Liuwei Dihuang Pills from Different Manufacturers Using Near-infrared Spectroscopy and Moving Window Partial Least-squares Discriminant Analysis, Analytical Sciences, 2009, 25(9), 1143-1147 /p p   7. Weiqi Luo, Shuangyan Huan*, Haiyan Fu, Guoli Wen, Hanwen Cheng, Jingliang Zhou, Hailong Wu, Guoli Shen, Ruqin Yu,Preliminary study on the application of near infrared spectroscopy and pattern recognition methods to classify different types of apple samples, Food Chemistry, 2011, 128,(2):555-561 /p p   此外,值得一提的是,近十年来,我们国家重点实验室的林伟英教授课题组在有机近红外荧光探针的合成及其化学生物学应用上取得了系列新进展。 他们开发了新型HClO近红外荧光探针,其被进一步应用于活动物中HClO的近红外荧光成像。近红外荧光染料可为开发近红外荧光探针和生物影像剂提供平台,有望在活体生物成像领域得到重要的应用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja209292b)。 还合成了新颖的荧光探针分子FP-H2O2-NO。 FP-H2O2-NO在细胞内与H2O2、NO和H2O2NO作用后能产生三组不同的荧光信号。这个独特的优点使FP-H2O2-NO可以作为一个强有力的分子工具来研究生物体中H2O2和NO的相互作用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja2100577)。还构建了具有大准斯托克斯位移的的pH荧光探针(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 375-379)。揭示了钴离子与探针分子作用后降低卟啉部分的摩尔吸光系数而改变能量传递效率的能量调控机制,由此实现了对钴离子的比率测定(Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2366-2372.)。 该论文被美国科学院院士Timothy Swager在评述期刊Synfacts作为研究亮点专题介绍(Synfacts 2008, 11, 1167-1167.)。而湖南省食品测试分析中心也开展了应用近红外光谱结合化学计量学法在油茶籽油脂肪酸含量测定中的应用研究工作,见(《湖南农业科学》 2013年12期 )。通过透反射模式采集了114个油茶籽油(茶油)样品的近红外光谱(NIR),利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)对光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立了茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸5种脂肪酸含量的校正模型,并通过实际测定对模型进行了验证。结果表明:采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型所预测的茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸的含量与实际的化学测定值较接近,而亚麻酸的预测集与实际测定值相关性不理想,仍需进一步研究摸索。这证明近红外光谱法可作为一种快速、无损和准确的方法在茶油主要脂肪酸含量测定中推广应用。 /p p    strong 湖南长沙召开的全国第二届近红外光谱学术会议 /strong /p p   我特别难忘的是,中南大学化学化工学院与我们湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室合作,于2008年11月19-22日期间,在湖南长沙共同承办并顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议。该会议由中国分析测试学会近红外光谱分会主办的,由我们敬爱的俞汝勤院士和陆婉珍院士分别担任大会主席和学术委员会主任。 /p p    strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 以下内容摘自仪器信息网 /span /strong /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 本次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台,展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果,主要以大会报告和墙报的形式举行,有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告,多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出:自从2006年第一届近红外光谱会议以来,这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用 但是作为一项既快捷又廉价的分析技术,其应用范围仍未达到应有的广泛程度,一方面是由于宣传力度不够(一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术),与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题,例如:(1)建立大量可长期应用的分析模型,(2)尽快发展便携式仪器,(3)形成公认的标准化方法是有效的宣传途径,(4)结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度,(5)在线分析系统的集成化,(6)近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展,(7)近红外光谱技术过去是在不断新技术(如光纤、化学计量学及计算技术)的基础上发展起来的,今后希望如能将更多的新技术(如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等)被引入。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱:过去、现在和未来(Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future)”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史,给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论,并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势 关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论,定性应用是回答“Does it belong?”,而不是“How much is there?” 只要其定量应用将继续得到广泛的使用,定性应用很可能变得更加普遍 另外,未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出,可望进入越来越多的领域,包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。 /span /p p   陆婉珍院士与部分参会代表在一起 /p p   本人后来也曾多次参加近红外光谱为主题的国内外学术会议,深切地感受到近红外光谱的强大生命力。同时也深深被国内这样一批科研同行们为发展我国近红外光谱事业而努力艰苦奋斗、呕心沥血的精神所折服、所感动。本人也愿意为我国的近红外光谱事业继续贡献自己的力量。 /p p   谨以此文纪念为我国近红外光谱以及石化工业化验检测事业做出杰出贡献的陆婉珍院士和我国国际“化学计量学终身成就奖”获得者之一、中南大学梁逸曾教授。 /p p style=" text-align: right " br/ /p p style=" text-align: right " br/ /p p style=" text-align: right " br/ /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   吴海龙 男,理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院化学教授(二级)、博士生导师,化学生物传感与计量学国家重点实验室前主任、顾问和学术委员会顾问,分析化学国家重点学科长期建设责任人。兼任中国化学会有机分析专业委员会委员和副主任,计算机化学专业委员会委员和副主任 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任、近红外光谱专业委员会理事及近红外光谱分会副理事长等。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   三十多年来,一直从事分析化学、环境监测等领域化学计量学、化学生物传感分析等方向及内容的教学和科研,发表学术论文逾260篇,其中SCI论文逾200篇。曾荣获2003年度国家自然科学二等奖(排名第三)。2012年10月,荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   人生格言: 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来 /span /p p br/ /p
  • 红外光谱的测量极限在哪里
    p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   近年来,在多领域大发展及各类新技术不断进步的形势下,传统的红外光谱技术已经从单纯的红外光谱仪、显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统,并在信噪比、空间分辨率、时间分辨率、测量模式等方面呈现了新的发展活力。同时,在新技术的助力下,红外光谱在应用方面也得到了很大的拓展。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量极限上展现了独特的魅力,先后获得科学仪器“优秀新品奖”。业界评价:Quantum Design在产品的选择上颇具眼光! /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   为了多方位展现我国在红外光谱领域的最新成果,仪器信息网特别策划制作《稳中求新红外光谱技术及应用进展》网络专题,特别邀请Quantum Design中国表面光谱销售总监韩铁柱博士为大家介绍红外光谱仪的最新技术及应用情况,并探寻红外光谱的测量极限。 /span /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 红外光谱技术发展需求:高敏感度、高空间和高时间分辨率 /strong /span /p p    strong 仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前红外光谱仪器及技术走到了哪一个阶段? /strong /p p strong   韩铁柱博士 /strong :人类对红外光的认识已经超过两个世纪,1800年,英国科学家W.?Herschel在研究温度计对紫色到红色光照射变化时,就已经意识到红色末端区域外仍然存在着看不到的辐射区域。九十年后,瑞典科学家Angstrem利用CO和CO2首次证明了不同分子具有不同的红外谱图,并在此基础上进一步建立了现代分子光谱学。在此之后的一个多世纪里,人类科学家已经可以利用红外光手段,对大量的分子振动和转动信息进行谱学分析和鉴别。上世纪50年代,双光束红外光谱仪的问世,意味着红外检测已无需由经过专门训练的光谱学家进行操作,也能轻易获取数据。该设备的商业化及畅销普及标志着红外谱学门槛的极大降低,在科学研究、社会实践及工业控制等领域将迎来飞跃式发展。 /p p   现代红外光谱议主要指由上世纪80年代发展建立的以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。与更早期的双光束红外仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比等特点,并且随之催生了许多新技术,诸如步进扫描、时间分辨和红外成像等,从而拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。 /p p   然而,随着科学技术的不断发展和应用领域的进一步细分,特别近年来纳米材料、拓扑材料、二维材料等新材料的兴起,传统傅立叶红外光谱仪光源亮度弱、光斑范围大、迈克尔逊干涉仪平动速度慢等缺陷开始显现,逐渐不能满足红外光谱科学研究中高敏感度、高空间和高时间分辨率的需要。 /p p    strong 仪器信息网:目前红外光谱的测量极限发展到了什么程度?可以给大家带来什么样的体验? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 目前,传统红外光谱的空间分辨测量极限在几微米到几十微米,时间分辨测量极限在几十毫秒的量级,这主要是由于光源本身及步径位移机制限制。20世纪60年代开始,随着第一台红宝石激光器的问世,科学领域得益于激光技术的广泛应用,对光谱研究的空间分辨和时间分辨也得以大幅提高。由于激光器的高线性特点,非接触式的红外光谱技术空间分辨率可达500nm,如果进一步搭配近场探针突破衍射极限,空间分辨可进一步提升至10nm。利用QCL激光的双光梳设计,目前激光base的红外光谱可以完全抛弃步径位移,将时间分辨提高到us级,如果将超快激光引入pump-probe体系,时间分辨可以达到fs级别。 /p p    strong 仪器信息网:相对于其它的分析仪器,红外光谱的应用市场活力如何?哪些应用领域会有大的发展空间?为什么? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 相对于其他分析仪器,红外光谱分析技术具有使用成本低、操作和维护简单、灵敏度和分辨率较高、特征性强等优点,能提供包含化合物官能团、类别、立体结构、取代基种类和数目等多种信息。近年来计算机技术的迅猛发展带来了分析仪器数字化和化学计量学科的同步发展,加之红外光谱技术独有特点,使得其应用范围进一步拓宽。 /p p   红外光谱既可以用于定性分析,也可以用于定量分析,还可以对未知物进行剖析,广泛应用于化工、制药、农业和食品、半导体、宝石鉴定、质检、地矿和环境等领域,是科学研究的有力技术手段,也是常规应用分析和生产不可缺少的分析技术。譬如在中医药领域,作为一个复杂的混合体系,中药的鉴别和质量控制,以及有效成分的确定和质量分析,一直是个难题,红外光谱技术的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法,成为中药研究不可或缺的工具 在农业和食品领域,近年来得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升,红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。除了进行农产品和食品的品质分析外,红外光谱的应用还扩展到了污染物检测、产品分类和来源鉴别、土壤的物理和化学变化、以及食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为等。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong Quantum Design红外产品着眼红外光谱测量极限 /strong /span /p p strong   仪器信息网:请介绍贵公司在红外光谱产品的定位及发展历史?有哪些独具优势(里程碑式)的技术(专利技术,独有技术)? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 我们公司一直贴合最新研究前沿和热点课题,结合红外光谱的应用与现代尖端科学研究的需要,专注最新、最先进红外光谱技术和产品的引进,先后引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外光谱仪、美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,2019年又引进了瑞士IRsweep公司的IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪。这三款主推产品从空间分辨率、非接触测量、时间分辨等维度,极大推动了红外光谱测量极限。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C377717.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 183px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/34a71ded-e469-47c6-8f17-0f6442a01553.jpg" title=" 01.png" alt=" 01.png" width=" 600" height=" 183" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C377717.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术是由德国neaspec公司基于其首创的散射型近场光学技术发展出来的、具有10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外技术,使得纳米尺度下的化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,实现对几乎所有材料的化学分辨和成分分析。它不受被检测样品厚度制约,可广泛适用于有机物、无机物、半导体材料、二维范德华材料的纳米分辨红外光谱分析,并同时提供纳米空间分辨的红外吸收谱和反射谱。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C363244.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 193px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d719a770-b45f-494a-822b-1bfb8d6976f2.jpg" title=" 02.png" alt=" 02.png" width=" 600" height=" 193" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C363244.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   全新一代mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,是美国PSC公司基于专利的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500nm的空间分辨率 它具备非接触式/反射模式测量,对样品表面无严格要求,可直接对厚样品进行测试 可搭配液体模式和与拉曼联用,直接观察液体生物样品,并对样品进行同时同地同分辨率下的红外拉曼同步光谱和成像分析,无荧光风险。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C305345.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/03b21d48-652a-4150-8caf-f5c21c9855c7.jpg" title=" 03.png" alt=" 03.png" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C305345.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   瑞士IRsweep公司推出的IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪,荣获了由仪器信息网主办2019年度科学仪器“优秀新品奖”,它是一种基于量子级联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μs时间分辨的红外光谱快速测量。它测量数据信噪比高,易于微量及痕量光谱分析,兼容常用红外光谱仪插件,方便易用、可靠性高。 /p p    strong 仪器信息网:贵公司红外光谱仪应用最具优势的领域?主推的解决方案? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 我们公司近几年在红外光谱领域销售保持持续地稳定增长,针对不同的应用领域和具体的技术需求,我们推出了对应的解决方案。 /p p   1、nano-FTIR是我们针对傅里叶红外光谱空间分辨率在10nm量级,所推出的成熟技术方案,它利用AFM探针突破红外光斑的限制,并利用激光光源的高亮度和稳定性可进超高空间分辨下的物质微纳组分研究和表征。并后期结合飞秒激光器,可实现fs级的红外光谱测量表征。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/69125e72-499a-4ced-b257-9bdb7b3a4f00.jpg" title=" 04.png" alt=" 04.png" width=" 600" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   美国NASA于2014年从太空带回了直径约为10um的彗星碎片。由于传统红外分辨率受制于光斑大小,该样品内部成分无法进一步检测。利用上述内容提到的纳米傅里叶红外技术10nm空间分辨率,科学家可以很好的对彗星碎片内主要5种矿物进行有效分析,并能就其组分的空间分布进行具体的表征。进一步地,在10nm超高空间分辨率的基础上,nano-FTIR还可以与50fs的时间分辨超快激光技术进行结合,同时达到红外设备的“超高空间分辨”和“超高时间分辨”。该工作在2014年由Eisele等人在实验室实现,作者利用pump激光和我们的纳米傅立叶红外光谱进行同步,在InAs纳米线上由-5ps到1050fs分别延迟激发样品,得到了纳米线上载流子形成和衰减的全过程红外光谱图。 /p p   2、当红外光谱空间分辨率要求在亚微米量级,且传统傅里叶变换红外光谱和ATR技术应用受限或者样品制备困难情况下,mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统无疑是一个最好的选择。它的高空间分辨率、非接触式的测量方法以及可与拉曼联用的特点,可以快速获取材料的二维红外光谱和组成分布信息。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 331px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/35ecedb1-5d4e-431a-b8a1-043e5acec657.jpg" title=" 05.jpg" alt=" 05.jpg" width=" 600" height=" 331" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   越来越多的塑料产品的使用引发了人们对于其在环境中累积所引发的环境和生态污染问题的担忧,迫使科学家尽快找到可替代性的新型材料。而生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),在适当条件下可发生生物降解,成为最近研究的热点话题。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组使用mIRage系统对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究了这两种材料结合的方式和内在扩散机制,为未来研究生物微塑料的演变和降解过程提供数据和理论上的支持。 /p p   3、为精准描述生物医学、化学动力学等许多变化过程中的红外光谱情况,我们推出了IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪解决方案。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 280px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/adaa6cec-04b2-4a33-8145-bdb8a4376d43.jpg" title=" 06.jpg" alt=" 06.jpg" width=" 600" height=" 280" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   斯坦福大学的Nicolas H.Pinkowski研究团队利用IRis-F1实现了高能气相反应中的微秒分辨单次测量。他们在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应,以4μs时间分辨测量速率,解析了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。来自IRis-F1的量子级联激光的双梳状光谱仪(DCS)测试数据表明:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 未来:通用型和专用型红外光谱协同发展 /strong /span /p p    strong 仪器信息网:目前国内外红外光谱仪的技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力? /strong /p p   strong  韩铁柱博士: /strong 当前市场上红外光谱仪可以大致分为通用型和专用型两大类,体现了红外光谱仪的发展与工业化需求以及科学研究需求是密切相连的。进口通用型红外光谱仪市场主要以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)为主,制造厂家主要来自于欧美等国,而色散型红外光谱仪比较少见 近些年来国产的FTIR厂家逐渐崭露头角,尽管技术和世界主流公司相比还有一定差距,但差距正在不断缩小。其新型干涉光路的搭建,有效降低了振动和导轨偏移引发的干涉变形,结合众多新型红外附件的开发,目前国内红外光谱议产品正在走出国门,远销欧美和东南亚 专业的研究型红外光谱仪主要在一些科研机构使用,存在一定的定制化,它可以与红外显微镜、热分析、气相色谱等外联附件联合使用,实现多种分析手段的同步进行和数据交叉对比。 /p p   作为普适性的一种分析手段,红外光谱仪在国内有较大的潜在市场,未来红外光谱仪技术,无论是智能化程度、产品联用、应用领域专业化还是小型化上都存在很强的发展潜力。另外,红外光谱与成像相结合的多信息融合检测技术,也是当前红外技术的主要发展方向。未来随着应用领域的不断扩展,制造技术的不断变革以及计算机技术的发展,更多成本更低的研究型和专用型红外成像光谱仪预计将会陆续出现,被更多的应用于过程分析和高通量分析中,如制药,农业,食品,高分子和催化材料等领域,成为传统红外光谱技术的一种有力互补技术。 /p p    strong 仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在红外光谱产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 针对当前的市场格局,我们公司继续结合科研用户的技术需求,引进一系列红外产品引入中国市场,比如基于AFM探针技术的超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜、纳米傅里叶红外光谱仪等 同时,我们也将开展通用型红外光谱仪的布局,引入适合普通科研用途和工业应用的光谱仪,拓展其应用领域范围,解决一系列应用中的实际问题,具体体现在: /p p   1)针对传统傅里叶变换和衰减全反射红外光谱限制的亚微米分辨光学光热红外显微技术,提高其空间分辨率 2)简化样品制备过程,避免样品污染和接触引发的红外赝相 3)拓展红外样品的适用范围,包括一些常规红外无法检测的厚样品,透明样品,液体样品等 4)努力发展与其他技术的联用,实现多种技术的交叉互补使用,全面了解样品表面的化学信息,如红外和拉曼光谱技术联用,对有机无机样品的各种分子振动进行全面的分析和相互验证。 /p p   通过以上布局,我们一方面注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如纳米红外光谱和成像,超快/时间分辨红外光谱等,用于纳米材料的高分辨表征和化学过程的监测 另一方面拓展实际应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、半导体、农业和食品、地质和环境、法医鉴定等,解决科研和生产过程中遇到的一系列实际问题,推动红外光谱技术的应用。 /p p   strong   span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 后记: /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   习近平总书记非常重视科技创新能力,他在重要讲话中指出“自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路”,“当今世界科技革命和产业变革方兴未艾,我们要增强使命感,把创新作为最大政策,奋起直追、迎头赶上”。Quantum Design中国也以此为己任,在公司的建设和发展过程中,致力于为中国科研工作者的成功提供专业支持和服务。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   韩铁柱博士介绍说,“我们深深理解国内科学家和学者们从不缺乏创新性的科研想法和构想,如何借助先进仪器帮助科学家将这些想法付诸于实践,是Quantum Design中国一直在思考的问题。”据悉, Quantum Design中国建立了超过300万美元的样机实验室,为国内科学家尝试自己的想法提供了舞台和施展的空间。就尖端红外光谱分析仪器而言,Quantum Design中国样机实验室引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外仪,以及美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,并向国内科学家开放。截至2020年6月,Quantum Design中国样机实验室测量的数据已经协助科学家在Nature正刊、Nature子刊、ASC等著名国际期刊上发表多篇创新性的科研成果,得到了广大科学家的认可和赞誉。 /span /p p br/ /p
  • Nicolet iN10 MX显微红外光谱仪荣获R&D 100大奖
    2009年7月31日,MADISON, WI ---全球服务科技的领导者赛默飞世尔科技, 近日宣布其 Thermo Scientific Nicolet iN10 MX 显微红外光谱仪 荣获了R&D 100大奖。而该奖的颁布者是拥有自己的独立评审团和编辑的R&D杂志。今年被评选出的全球100个最重要的科技产品投放市场之一的Nicolet iN10 MX 以其出色的能力有效的解决了显微红外光谱仪所面临的主要挑战即:系统集成化,操作简易性,准确性和速度----因而从同类产品中脱颖而出。 当今的显微红外光谱仪需要依附于一个外部的红外光谱仪,而Nicolet iN10 MX 以其独特的设计,把所有光谱仪的红外光学器件整合为一体,以集成的系统,更高的光学效率以及智能化的采样技术,使室温红外检测成为现实, 并且有效减少了占地空间。 Nicolet iN10 MX 不需要在显微镜使用和光谱仪使用方面的专业培训。首先,一些智能化的辅助采样和分析程序都内置在显微镜的操作系统中。这种开拓型的显微红外光谱仪允许分析的样品小到3~4微米,既可进行单点分析和面扫描分析,还可以进行超快速化学成像分析。传统的红外显微镜的分析样品最小只能达到10微米。 Nicolet iN10 MX 远远超过了竞争对手,能以更快的速度获取化学成像。标准检测器的配置,使我们能在不到4.5分钟的时间内绘制出1.2 x 1.2毫米的图像来,而通过成像检测器,该系统能在短短20秒的时间内扫描这么大的区域。这比传统的成像技术要快出10倍以上。 “我们很高兴荣获了 R&D 100 大奖。这不仅仅是被与行业密切相关的重要人士所认可,同时也是对 iN10 MX 最先进的技术以及应对现代过程监测的技术挑战一个很好的证明,”赛默飞世尔科技分子光谱副总裁 Mike Jost 讲到,“获得这样一个奖项我们感到很骄傲,这等于承认我们致力于开发技术创新来满足质量控制分析服务、材料科学和研究院校的需要。” R&D 杂志将于2009年11月12日在福罗里达州的海洋世界的文艺复兴奥兰多酒店为我们的 Nicolet iN10 MX 团队小组举行颁奖宴会。 想更多了解赢得创新和获奖标准,请登录 www.rdmag.com。想更多了解 Thermo Scientific Nicolet iN10 MX 显微红外光谱仪,请拨打800-810-5118,或发邮件至sales.china@thermofisher.com,或浏览网站 www.thermo.com/ftir , http://www.thermo.com.cn/Product4246.html (中文)。 Thermo Scientific 是赛默飞世尔科技的一部分,是全球服务科技的领导者。 关于Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技) Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过105亿美元,拥有员工约34,000人,在全球范围内服务超过350,000家客户。主要客户类型包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请浏览公司的网站:www.thermofisher.com(英文) ;www.thermo.com.cn(中文) 。
  • 近红外光谱分析技术高速发展——参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会
    北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程(导师:吴静珠)2022年10月20~22日,为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开,此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果,增进了广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作,进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂,近3000人报名参会,会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告,内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析,以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展,为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报,扩充国际视角本次会议,不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家,还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角,现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告,详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展;来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》,通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌,展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景;来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》,介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势;奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报,介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端,现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会,为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求,简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法,阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息,理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键,邵教授通过将建模流程拆分,在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验,从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会,同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景,给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展,杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考,从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时,模型可以“借助”这种关系提升模型性能,样品组成改变时,相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度,该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年:从基础理论、方法开发到应用研究》的报告,将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享,给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术,而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收,导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题,建立了水果内部光传输特性分析系统,解析了近红外光在水果内部传输机理,提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法,保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测:对于不同品种的柑橘鉴别分析,采用主成分分析-Fisher线性判别模型(PCA-FLD)+6点平均光谱(赤道4点+顶部+底部)最终实现100%鉴别率,使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别,最终结果依然非常优秀;对于霉变柑橘检测,研究了不同波段(长短波段)柑橘近红外光谱对霉变模型的影响,并指出:在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外,但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华(北京)科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用,对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用:应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测,可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型,可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法;自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室,其具有体积小巧、轻便、易携带等优点,非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展,药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势,来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》,以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点,重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队,应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》,该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法,以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告,该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标,为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大,该报告以菊花和天麻为例,研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性,以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务,为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术,对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告,对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象,模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程,并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料,基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法,以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象,模拟了油炸行业的煎炸过程,将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开,预测成功率达95%以上,为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告:将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选,结果表明基于竞争自适应重加权算法(CARS)结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳,测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告,报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展,微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量,包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统,其将微波频谱分析与距离加权K近邻(DW-KNN)算法相结合,实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告,介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据,数据量巨大问题的解决方案,以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究,采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长,并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型,最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长,并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究,介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点,在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例,但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假,在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力;朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法,利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相,助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步,本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持,多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告,介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法,研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系,提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法,扫描全部样品的漫反射光谱信息,并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制,提高颗粒样品的分析精度,使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪,介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪,以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标,有效的提升了仪器的稳定性,数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下,第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台,促进了业内交流,提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享,还有国内从业数十年的资深专家传授经验,更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑,到认可,中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践,现在已经逐渐被各领域用户接受、认可,目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础,更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。
  • 闵顺耕谈近红外光谱技术发展动态
    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
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