电子鼻

前不久，美国奋进号航天飞机为国际空间站送去一个电子鼻。它可以“嗅”出空间站内空气中的危险物质，保护宇航员的健康和安全。2008年12月9日，国际空间站宇航员把这个鞋盒大小的电子鼻安装到乘员舱内，开始为期6个月的试运行。如果证明确实有效，电子鼻今后还将应用于宇航员重返月球等其他载人空间探索项目。 　　不仅在航空领域，电子鼻从20多年前诞生至今，以其快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域得到应用。记者就此采访了《基于嗅觉模型的电子鼻仿生信息处理技术研究进展》(《科学通报》2008年第22期)一文的第一作者、浙江大学工业控制技术国家重点实验室教授李光。 　　源于生物嗅觉 　　电子鼻研制的灵感来源于生物嗅觉，是对其结构和功能的模仿。“生物体经过千万年演化后，形成了极其精巧的结构和完美的功能，比如其快速、高效、经济和可靠等性能是目前多数人工机器无法达到的。”李光说：“工程界应该自觉地学习生物体，从大自然中寻求新思路、新原理和新理论。” 　　电子鼻最早可以追溯到1962年Seiyama发现了二氧化锡的气敏特性，但直到1982年Persaud等人在Nature杂志上第一次提出以阵列思想来识别几种简单气体，标志电子鼻的诞生。 　　20多年来，电子鼻从理论到技术都有了很大发展。李光介绍，在气敏传感器方面，科研人员研制出了不同传感原理和制作工艺的气敏传感器，如现在常用的有金属氧化物半导、石英晶体微天平、导电聚合物、声表面波等，极大地丰富了气味信息的获取途径。作为电子鼻智能化单元的模式识别算法，也引入了各种各样的方法，包括常见的主成分分析和各种人工神经网络与专家系统。 　　李光说：“最近几年，在传感器领域的国际最著名期刊之一Sensors and Actuators上，关于电子鼻及相关技术的报道也急剧增多，由此也可以看到学术界对该领域的研究越来越重视。” 　　人工嗅觉系统 　　电子鼻不仅仅是一种传感器。李光解释说，“电子鼻”这个术语存在两面性，一方面有自明性，顾名思义，而另一方面也往往容易产生误解，缩小了它的结构范围。“确切地说，电子鼻是人工嗅觉感受器(传感器阵列)加人工脑(信息处理算法)，前者负责‘嗅’，后者负责‘识别’，所以称之为人工嗅觉系统更贴切。” 　　一个人工嗅觉系统通常由3个部分组成：气敏传感器阵列、信息采集电路和模式识别算法。挥发性气味与多个气敏传感器反应，将样品的化学信号转换成电信号,然后经过一系列信号调理、基线校准等预处理过程，获取该样品所对应的综合“指纹”信息，再从中提取合适的特征输入到特定的模式识别算法，最终完成对样品的定性或定量辨识。 　　与人类的嗅觉系统相比，电子鼻气室内的气敏传感器阵列相当于鼻腔上的嗅上皮，具有交叉敏感的化学传感器则相当于对多种气味分子敏感的嗅神经元，其作用都是将气味的化学信息转换为电信息 预处理的功能类似于嗅球内信号的整合与增强 模式识别原理，特别是人工神经网络方法，则在一定程度上模拟了大脑皮层信息编码、处理和存储等过程。 　　“电子鼻的灵敏度一方面取决于所用气敏传感器的灵敏度，比如说用日本Figaro公司的TGS气敏传感器一般达到几十甚至上千ppm(百万分之一)级别，而用一些SAW型传感器则可以达到ppb(十亿分之一)级别。”李光说：“此外，电子鼻本身一些算法可以提高检测的灵敏度，例如Pearce等人提出的嗅神经元——丝球体汇聚模型，采用嗅觉系统的实际功能削弱信号中的无关噪声，提高检测灵敏度。” 　　目前，电子鼻研制的两个关键技术仍须进一步深入研究。李光指出，一方面要开发性能优良的气敏传感器构建阵列，另一方面还需要强大的信息处理算法来处理这些信息。李光说：“传感器在灵敏度、寿命、功耗、使用方便性等方面各有优劣，在这些方面有大量的科研工作者在努力。而在信息处理算法上，尽管提出的方法很多，但各自局限性很大，且一般只能针对特定的识别任务，根本无法和人类大脑比拟。” 　　应用前景诱人 　　电子鼻具有快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域都有很大的潜在应用前景。 　　某些疾病比如糖尿病、肺癌、消化道疾病等，因引起病人体内生物化学变化而产生独特气味，此外一些引起疾病的细菌本身就有独特气味，使得健康人和患者的气味存在微妙的不同，但是这些气味对普通人来说是很难觉察的。 　　“用电子鼻可以做到。”最近，Mohamed等人应用电子鼻分析尿液气味，经过数据评估来预测2型糖尿病，其正确率高达96%。美国食品及药物管理局(FDA)已经审批通过一种检测尿路感染的电子鼻，而其他一些医用电子鼻也在等待获批。 　　目前国外已经有数十家公司对电子鼻进行了商业化开发，例如Alpha MOS公司的FOX系列、Technobiochip公司的LibraNose、Electronic Sensor Technology公司的zNose和AIRSENSE Analytics公司的PEN系列等。 　　国内有一些公司在代理电子鼻产品，销售对象一般是大学、研究机构，供其用于应用型研究或对电子鼻产品所带的模式识别算法进行二次开发。但据李光所知，在工农业生产或者医疗诊断的实际场合，还没有真正应用起来。 　　李光说，一方面由于这些国外电子鼻产品的价格非常高，并没有达到电子鼻廉价的优点 另一方面，电子鼻产品的性能还没有达到实际应用的水平，电子鼻产品的市场还没有培育起来。比如说医疗诊断，一种诊断手段要得到一线临床医生的认可需要很长时间，不仅包括产品自身的可靠性，还包括一些必要的准入程序。 　　尽管如此，李光相信，随着学术界和科技界的共同努力，电子鼻作为一种辅助诊断工具，在不久的将来就可以在医院见到 同时，在广受重视的食品安全方面，电子鼻应该能发挥它的功用。“电子鼻的前景还是很诱人的。”李光说。 　　李光的实验室在电子鼻方面正在进行两项研究。一是气敏传感器的研究，由于金属氧化物气敏传感器功耗大，无法做到便携式、手持式产品的低功耗要求，他们的工作现在主要把重点放在石英晶体微天平QCM型传感器上，用功能材料学的方法制备纳米敏感膜，进行气敏研究。二是在模式识别算法上作一些改进，与美国加州大学伯克利分校的Freeman教授合作多年，开展嗅觉神经网络的仿生应用研究。 　　另外，李光介绍，他们实验室刚申请到一个国家自然科学基金项目，准备用昆虫触角的传感功能来弥补现有气敏传感器的不足。“这个想法在国际上非常新颖，但也面临很多挑战。但是我，包括我的研究生对这方面都兴趣盎然，很乐意作一些被别人看来比较‘另类’的研究。”

p 　　治理挥发性有机物和环境隐患，是“263”专项行动中的一个重点和难点。日前从武进绿建区获悉，该园区企业宁和(常州)环境科技发展有限公司研制成功一种新型“电子鼻”，通过远程监控及时掌握挥发性恶臭有机物排放动态，为环境监管和执法提供科学依据。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp “电子鼻”，即模仿动物嗅觉功能的仿生气体传感电子仪器，将被检气体转化为一定的信号，统计处理后形成恶臭指纹图谱，进行被检挥发性气体分析、检测和识别。该产品是宁和公司与法国阿默思公司的最新合作成果，并根据国情进行了技术化再设计，“嗅觉”灵敏度比警犬高出百倍。　　 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 记者看到，这套“电子鼻”设备有手提箱大小，安装在户外，可对同风向直径1公里范围的大气环境恶臭实行网格化在线监测、溯源分析和预警预报，构建起区域性综合环境质量联防联控机制。“过去，辨别恶臭都靠人来闻，虽然能大概摸清偷排范围，但很难确定哪家企业偷排。”宁和公司总经理周俊杰表示，“电子鼻”可在几小时、几天甚至数月内，连续实时监测特定位置的气味状况，污染物排放浓度超标时会自动报警，精确锁定排放源。　　 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 目前，该“电子鼻”已被用于上海老港垃圾填埋场、上海汽车城污水厂、常州第四制药厂等，今年下半年将在绿建区实现批量组装和调试。　　 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 武进绿建区党工委书记徐宁表示，以绿色新产品、新技术、新应用来增强示范性，是园区的首要任务。经过4年多探索实践，绿建区已形成绿色社区、绿色工厂、绿色办公、绿色公园、绿色基础设施全方位展示格局，集聚了200余家绿建生产企业和科研机构，覆盖全产业链。今年将重点引进一批科技含量高、资源消耗低、竞争力强、辐射作用大的绿色项目，加速打造“产业特、形态美、效益好、制度活”的一流科技园区。 /p

福建农林大学茶叶研究所购买的电子鼻，电子舌于2014年3三安装调试培训完成，仪器目前正忙碌开展检测试验。 福建农林大学茶业科技与经济研究所于2005年4月28日正式成立，该研究所以提高茶产业经济效益和茶资源利用率为中心，主要开展茶叶经济、茶叶科技进步、产业发展战略、茶叶经营管理、茶叶市场与贸易、国际化经营与竞争力、茶文化、茶资源综合利用、新产品开发等方面的研究以及海峡两岸茶叶科技交流合作。该研究所瞄准学科前沿，倡导学术自由、学风严谨、努力创新、团结协作、团队精神，通过文理渗透，重视交叉科学，拓展学科领域，发挥茶产业优势，延伸茶叶产业链，提高茶产业竞争力和效益。聘请了多名校外兼职教授、研究员，福建省茶叶学会副会长杨江帆研究员任所长和首席专家。该研究所注重与茶叶经济密切结合，与国内多家著名茶叶企业有着广泛的合作与交流。在人才培养、科学研究、技术创新上取得丰硕成果，培养茶叶经济方向硕士生10名 (其中在读7人)，主持多项福建省重大、重点科技攻关项目和省长基金项目，主持福建乌龙茶原产地域保护专家组研究工作。出版专著5部，已获国家发明专利 2项，申报国家发明专利5项，通过省级鉴定成果3项。已开发出保健系列功能茶、“沁妃茗”牌、“科大”牌等系列茶产品。

目前，茶叶品质大多数是通过人的感官评定的。人感觉器官的灵敏度易受外界因素的干扰而改变，从而影响评定的准确性。电子鼻技术的兴起让人们看到综合评价气味整体信息的巨大潜力。近年来 ，电子鼻得到了广泛的研究和应用，尤其在食品和饮料工业方面。电子鼻把具有不同特性的气体传感器组合成气体传感器阵列，使其检测范围更宽 ；同时在模式识别数据处理方面也在不断发展完善各种识别方法，使得检测结果更准确。电子鼻在茶叶审评中探测香气方面有着广阔的应用前景。茶叶香气是决定茶叶品质的重要因子之一, 历来受到茶叶研究者的重视。 以下是德国AIRSENSE电子鼻在茶叶品质评价中的应用部分参考文献，有需要原文的老师可以联系我们。标题单位发表期刊茶叶中茶多酚含量电子鼻技术检测模型研究河南农业大学机电工程学院河南农业大学学报基于电子鼻技术的信阳毛尖茶咖啡碱检测方法拳河南农业大学机电工程学院传感技术学报龙井茶叶品质的电子鼻检测方法浙江大学生物系统工程与食品科学学院农 业 机 械 学 报电子鼻GC-MS与技术分析贵州凤冈有机茶香气成分的对比研究防化指挥工程学院全国中药创新与研究论坛 论文集电子鼻在六堡茶陈化年份识别中的应用广西亚热带作物研究所南方农业学报 基于电子鼻技术对云南普洱熟茶的香气品质判别云南农业大学西南农业学报福鼎白茶风味的电子鼻和电子舌评价中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院食品工业科技正交试验优选脉冲电场提高晒青茶醇类香气的参数研究云南昭通农业学校食品工业电子鼻技术对不同藏地的普湛茶香气分析云南农业大学西南大学学板电子鼻技术及其在茶叶中的应用研究宁德职业技术学院食品与机械基于电子鼻技术的茶叶贮藏时间检测方法蚌埠学院兰州文理学院学报基于电子鼻技术对云南普洱熟茶的香气品质判别云南农业大学西南农业学报基于电子鼻技术的黄山毛峰茶品质检测方法蚌埠学院湖北工程学院学报HS_SPME_GC_MS结合智鼻对不同产地苦荞茶香气成分分析与鉴别西华大学分析与检测

【德国AIRSENSE电子鼻】作为一种新型的仿生检测设备，对气味的客观评估弥补了人类感官描述的模糊性、主观性、不精确性以及色谱的繁杂性等缺点，特别是在中药材基源鉴别、中药材质量检测以及中药材炮制品等方面得到了应用运用。电子鼻建立中药气味指纹图谱，以建立不同药材产地、不同品种药材、储藏期的中药电子鼻识别模型，进行质量评价，为中药材鉴别及中药材品质的保证提供了有效的方法。1 基于电子鼻和电子舌技术分析紫菀药材的气味特征亳州职业技术学院药学院，安徽省中医药科学院亳州中医药研究所，安徽中医药大学目的：基于电子鼻和电子舌技术分析紫菀药材的气味特征。方法通过电子鼻和电子舌检测出样品的响应值和味觉值，利用主成分分析法、线性判别分析、Loading等分析法对数据进行分析。结果：电子鼻技术能把不同药用部位区分开，电子舌结果显示安国紫菀鲜味大于亳州，苦味、甜味、涩味、丰富度小于亳州紫菀；无硫紫菀鲜味大于有硫紫菀，苦味、涩味、甜味小于有硫紫菀，丰富度相似；亳州紫菀根的甜味大于根茎，亳州紫菀根的苦味小于根茎；根占比例越大甜味、苦味、涩味越大，根茎占比例越大丰富度越大，根和根茎都含有鲜味。结论：基于电子鼻和电子舌技术能够快速、客观、简便地区分紫菀不同产地、不同加工方法及不同部位的气味特征，可为紫菀药材规格鉴别提供的新方法。 2 电子束辐照对川麦冬品质及抗氧化活性的影响西南科技大学生命科学与工程学院，四川省原子能研究院，辐照保藏四川省重点实验室为探讨高能电子束辐照对麦冬的影响，以川产道地药材麦冬为研究对象，研究不同剂量0（CK）、2、4、6 kGy电子束辐照对其微生物数量、感官品质、理化品质、活性成分含量及抗氧化活性的影响。结果表明，电子束辐照能明显降低麦冬中需氧菌、酵母及霉菌总数；此外，所有样品中均未检出大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)及沙门氏菌(Salmonella)。电子束辐照有利于提高麦冬总皂苷含量，对水分、总灰分、水溶性浸出物、总黄酮、总多糖、总酚含量及抗氧化活性均无显著影响(P0.05)。电子束辐照后麦冬颜色变暗，主要表现为a*值增加。主成分分析(PCA)及线性判别分析(LDA)结果表明，2 kGy电子束辐照剂量对麦冬风味影响较小。综上，2 kGy辐照处理能有效降低麦冬中微生物数量，对其活性成分含量及抗氧化活性无显著影响，能保持麦冬的色泽及风味品质。本研究为电子束辐照技术在麦冬及其制剂的加工应用提供了一定的理论依据。3 基于电子鼻与多元统计分析判别三七品质西北民族大学生命科学与工程学院，云南中医药大学中药学院，西北民族大学生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室，甘南牦牛乳研究院目的：基于电子鼻与多元统计分析判别三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的品质。方法：在优化电子鼻检测条件基础上，对传感器响应信号进行多元统计与神经网络分析。结果：电子鼻检测三七较佳条件为样品量1.5 g；顶空生成时间15 min；顶空体积250 mL；载气体积流量400 mL/min。多元统计表明主成分分析和典则判别分析均能区分三七主根与支根，但后者效果优于前者；利用三七主根和支根气味信息结合典则判别分析，可实现对三七产地的定性判别，其中主根气味信息的判别效果更好。多层感知器神经网络分析可以实现对三七主根、支根及产地的定量判别，主根与支根分类准确率达99.49%；主根产地判别准确率为99.49%；支根产地判别准确率为95.95%。结论：电子鼻结合多元统计与神经网络分析可以实现对三七品质的判别，且该方法高效快速可用于实际生产。 4 基于电子鼻技术分析生、制九香虫药材“气"特征辽宁中医药大学药学院目的：基于电子鼻技术，对九香虫生品和炮制品药材"气"特征进行分析与表征，为九香虫生品和炮制品的质量控制提供实验依据。方法：九香虫样品生品13批、炮制品14批，采用PEN3电子鼻系统，分析九香虫样品的"气"特征，并将所得数据分别进行Loadings、PCA及LDA等统计学分析。结果：在所选的10个传感器中，有5个传感器对九香虫生品及炮制品的"气"特征具有较好的响应，分别为有机硫类、芳香成分、甲烷等短链烃类、小分子氮氧化物类、醇醚醛酮类成分；其中对九香虫生品敏感性较强的为6号传感器，即甲烷等短链烃类成分；对九香虫制品敏感性较强的为9号传感器，即芳香类成分。结论：电子鼻技术可用来解析九香虫药材生制品中"气"特征；九香虫生品与制品的共性成分为机硫化合物，可能为其功效的主要物质；九香虫生品"气"的标志性成分为甲烷等短链烃类成分，九香虫制品"气"的标志性成分为芳香类成分；为揭示九香虫生品和制品"气"的科学内涵及其药材质量控制提供了实验依据。 5 电子鼻技术应用于川贝母真伪及规格辨识的可行性分析河南中医药大学，河南中医药大学第一附属医院中药饮片临床应用现代化工程研究中心目的：基于电子鼻技术，建立一种快速而准确的川贝母真伪及规格辨识新方法，并探讨该技术用于中药饮片鉴定的可行性。方法：以川贝母为研究对象，收集80批待测样品，以电子鼻嗅觉感官数据为自变量X，以2020年版《中华人民共和国药典》所载方法结果为主，并参考传统经验辨识结果作为标杆辨识信息Y，利用判别分析(DA)，最小二乘支持向量机(LSSVM)，主成分分析-判别分析(PCA-DA)，偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)4种化学计量学方法分别建立川贝母饮片真伪及商品规格辨识模型Y=F(X)；以辨识准确率、耗时为指标，对结果进行探讨。结果：经留一法交互验证，在真伪辨识中，上述4种模型正确率分别为93.75%，91.25%，95.00%和95.00%，以PCA-DA与PLS-DA辨识模型为最优；在规格辨识中，4种模型辨识正确率分别为86.67%，88.00%，89.33%和68.00%，以PCA-DA辨识模型为最优。电子鼻辨识真伪及规格模型的准确率均较高,耗时相对较短。结论：电子鼻技术可准确、快速地对川贝母进行鉴别，在时效性和正判率方面均具有显著优势。 随着这一技术的不断发展，电子鼻在中药气味掩盖效果评价和辅助中药安慰剂制备等方面也得到进一步的应用。同时电子鼻与气质联用也会在中药药理药效研究、中药制剂研究、生产与质量控制等方面更加广泛的应用。

基于电子鼻的不同去势猪肉风味品质评价《肉类研究》王曼  王振宇  马长伟 中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083摘要‍：实验分别对免疫去势公猪肉,手术去势公猪肉和完全公猪肉进行电子鼻检测,并采用主成分分析、线性判别式分析和交互验证判别分析分别对电子鼻15s、30s和60s响应值进行统计处理.结果表明,主成分分析效果不好,三个处理组几乎完全重叠 线性判别式分析结果显示,采用15s响应值其区分效果及聚类效果好,完全公猪组的气味显著地区别于免疫去势和手术去势组,且免疫去势组的气味与手术去势组相似 对15s、30s和60s响应值进行交互验证判别分析,总体正确率依次为90.0%、83.3%、66.7%.由各组的正确率可知,完全公猪组的正确率最高,正确率稍低的30s和60s响应值的分析结果显示,手术去势组和免疫去势组较易混淆,说明这两组气味相似.综上所述,电子鼻的检测结果显示,手术去势组和免疫去势组的气味相似,且均与完全公猪组有较大差异。关键词：猪肉风味  电子鼻  主成分分析  线性判别式分析  交互验证判别分析 基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级姚璐 丁亚明 马晓钟 郭如斌 尹中 王震 沈立荣 裘正军 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州,310058金华市质量技术监督检测院,浙江金华,321001金华市汉邦食品有限公司,浙江金华,321071摘要： 研制一套适合金华火腿品质的电子鼻分级系统,对3个等级的金华火腿样品进行了检测,获得了电子鼻传感器的响应值.再利用线性判别式分析(LDA)、主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS)等多元统计方法进行了数据处理,其中LDA用来鉴别,PCA用来降维,PLS用来预测.结果表明电子鼻能够很好地区分不同品质等级的金华火腿,并验证了预测金华火腿等级的实际效果.该研究所提出的品质分级检测新方法将为金华火腿标准的修订和完善提供科学依据。关键词：电子鼻  金华火腿  鉴别  分级 基于逐步判别分析和BP神经网络的电子鼻猪肉储藏时间预测《传 感 技 术 学 报》洪雪珍  王俊 浙江大学生物系统工程系,杭州,310029‍摘要：旨在探讨一种快速检测猪肉储藏时间的电子鼻方法.本研究采用德国Airsense公司的PEN 2型便携式电子鼻对不同储藏时间(0～7 d)的猪肉样品进行检测,每天检测42个样品,每个样品质量为10 g,密封时间为5 min.提取第60 s数据进行线性判别分析,结果显示电子鼻能较好的区分不同储藏天数的猪肉样品.同时用逐步判别分析和BP神经网络对猪肉储藏时间进行预测,训练集的准确率,前者为100%,后者为94.17%,而预测集的准确率,前者为97.92%,后者为93.75%.研究表明电子鼻技术有望在猪肉新鲜度快速检测上得到广泛的应用.关键词：电子鼻  检测  逐步判别分析  BP神经网络  猪肉

【德国AIRSENSE电子鼻】是由多个性能彼此重叠的气敏传感器和适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气体能力的装置，可对样品进行聚类分析、未知样品的判定和定量预测等。近几年电子鼻在乳制品中的应用越来越广泛，主要体现在干酪种类的分类、对不同保质期乳制品的识别、乳中微生物的检测、乳中挥发性物质的分析、乳制品产区和掺假牛奶的检测等方面。电子鼻应用实验案例 1 全蛋液脱腥工艺及其效果评价农业部农产品加工综合性重点实验室鸡蛋的蛋腥味作为鸡蛋特有的风味制约着鸡蛋及蛋制品加工业的发展。本文通过比较活性炭吸附、发酵和真空蒸发等脱腥方法对鸡蛋脱腥效果，筛选出效果较明显的方法及最佳条件。试验表明，发酵法和真空蒸发法对鸡蛋脱腥效果比较明显，且可在不损失鸡蛋营养成分的前提下实现蛋液的脱腥。发酵脱腥的最佳条件为加入安琪高活性干酵母0.05 g/100 mL全蛋液，35℃条件下发酵反应40 min；真空脱腥的最佳条件为在温度50℃，转速50 r/min的条件下，反应35 min。运用电子鼻技术对脱腥前后蛋液进行主成分分析，实现对不同脱腥方法处理前后的蛋液气味的有效区分。 2 电子鼻检测鸡蛋货架期新鲜度变化南京农业大学食品科技学院该文旨在通过气味检测鸡蛋的新鲜度。利用德国AIRSENSE公司PEN3型电子鼻对鸡蛋在20℃，70%相对湿度条件下罗曼鸡蛋货架期的气味进行了无损检测。通过测定哈夫单位，建立了不同货架期气味与鸡蛋哈夫单位等级的对应关系。首先，分析并对比了第0天与第36天的完整鸡蛋与蛋液所产生气体的变化情况，确定氨氧化物、烷烃和醇类等是鸡蛋贮藏中产生的恶化气体。其次，结合电子鼻，利用主成分分析、线性判别等多元统计方法进行数据分析，对不同货架期、不同等级的鸡蛋进行归类区分，发现线性判别(LDA)效果优于主成分分析法(PCA)。结合载荷分析，确认了检测鸡蛋新鲜度的主要传感器S1、S2、S3、S5、S6、S8。初步证明了气体传感器和模式识别方法在电子鼻区分鸡蛋货架期新鲜度的可行性，为建立利用气体传感器监控鸡蛋新鲜度的方法提供实验基础和理论依据。3 应用电子鼻区分不同储存阶段的冰淇淋内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司研发中心将电子鼻用于对冰淇淋的检测，旨在寻求一种快速有效的方法以实现对不同储存阶段冰淇淋的判定。用电子鼻检测4个不同储存阶段的冰淇淋样本的气味。结果表明，电子鼻可以准确地区分冰淇淋的储存阶段，而且所建模型能够准确识别冰淇淋的储存阶段。4 紫薯酸奶中挥发性物质分析天津商业大学生物技术与食品科学学院利用电子鼻技术和固相微萃取结合气相色谱-质谱检测技术法检测对比分析紫薯酸奶与普通酸奶的挥发性物质。研究表明：利用电子鼻检测并进行主成分分析可以有效地区分紫薯酸奶和普通酸奶；经气相色谱-质谱检测，紫薯酸奶和普通酸奶各有17种和15种物质，酸类物质均为两种酸奶的主要挥发性香气物质，区别不大，而醛类、酮类、醇类和酚类物质具有较为显著的差异。 5 电子鼻技术在原料乳风味检测中的应用中国农业大学信息与电气工程学院检测牛奶中风味物质，确定原料奶的来源对乳制品质量控制是非常重要的。利用电子鼻技术开展了不同奶厂来源奶的识别研究，采用Wilks统计量对电子鼻传感器获取数据的特征优化，分别使用了Bayes算法、最小二乘支持向量机在不同厂来源奶的识别中进行了应用。试验结果表明Bayes算法、最小二乘支持向量机可以对8个不同厂家的牛奶进行分类识别。

目前市面上的饮料种类繁多，不同的饮料的风味特征各不相同，香气是饮料品质的重要特征，不同的芳香物质会表现不同的香气，同时也是人们选择饮料的重要因素。德国AIRSENSE电子鼻助力饮品风味特征分析，提升饮品品质，降低原料成本等。1、电子鼻可以通过对香气差异辨别饮料种类2、电子鼻在饮料品质定量分析中的作用饮料生产过程中，因为原料等因素的影响会造成最终产品的差异，通过半定量和定量检测，实现饮料品质标准化。3、电子鼻在饮料品质监控中的作用电子鼻是一种快速无损检测技术，在食品生产中的实时检测方面得到广泛应用，特别是乳制品的品质和货架期监控上。近些年来不少报道在一些饮料品质和货架期方面也有很多应用，饮料的加工过程可能会细菌，导致货架期大大缩短。4、电子鼻在饮料生产工艺优化中作用生产过程不同工艺对饮料香气有很大影响，通过气味分析可以确定最佳方案，保证产品品质的同时确定降低生产成本的原料和工艺。5、电子鼻在饮料包装形式选择上的应用不同的饮料不同的包装也会影响饮料的风味特征及品质，通过对饮料风味分析，找到最佳的包装方案。

各类食物中，水产品的营养物质较为丰富，具有含量较高的蛋白质，且脂肪含量很低，深受广大人们的欢迎。在多种因素的影响下，水产品在储存、加工的过程中可能会出现一些问题，其新鲜程度及安全性等会受到影响，这就需要相关人员利用科学的设备对其品质进行检测。【德国AIRSENSE电子鼻】采用MOS传感器阵列技术，结合数学分析方法，通过监测样品挥发的气体可快速对样品进行定性判断和定量预测，在食品、药品的质量检验、新品研发、竞品分析、科学研究等领域被广泛应用。以下是德国AIRSENSE电子鼻在水产品中的应用部分参考文献，有需要原文的老师可以联系我们。电子鼻技术研究臭氧水处理对罗非鱼鱼片的新鲜度的影响 广西大学轻工与食品工程学院食品科学海藻胶低聚寡糖对秘鲁鱿鱼鱼糜品质特性的影响研究浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室海洋与湖沼电子鼻在对虾新鲜度评价中的应用中国水产科学研究院黄海水产研究所渔业科学进展金枪鱼鱼肉茶水脱腥条件的比较研究浙江海洋学院粮食食品Maillard反应对紫贻贝酶解液风味的影响青岛农业大学中国食品学报草鱼肌肉风味变化与品质间的关联长沙理工大学食品科学顶空固相微萃取-气质联用技术结合电子鼻分析4°C冷藏过程中三文鱼片挥发性成分的变化西南大学现代食品科技利用传统酒酿发酵改善鲣鱼风味宁波大学中国食品学报秘鲁鱿鱼丝在加工过程中挥发性风味物质的变化规律渤海大学分析检测植物乳杆菌发酵草鱼肉挥发性成分的变化规律浙江医学高等专科学校食品科学不同解冻方式对金枪鱼新鲜度的影响研究浙江海洋学院食品与药学学院浙江海洋学院学报电子鼻检测冷冻罗非鱼肉的研究中国水产科学研究院南海水产研究所南方水产科学电子鼻检测植物乳杆菌发酵草鱼中的风味物质宁波大学食品科学电子鼻结合气相色谱 - 质谱联用技术分析黄鳍金枪鱼肉的挥发性成分宁波大学食品科学

美国最新研究发现，美国航天局用来监测国际空间站和航天飞机内某种气体成分的电子鼻，还可以用来检测大脑癌细胞。 　　据美国媒体日前报道，这种名为“Enose”的电子鼻是由美国航天局喷气推进实验室研发的，设计目的是用它探测航天飞机和国际空间站出现的微量的氨渗漏问题。一个由神经外科、癌症以及航天领域专家组成的研究小组，在利用这种电子鼻研究大脑癌细胞转移时发现，电子鼻能够区分健康细胞和癌细胞的不同“味道”，从而使医务人员能准确判定癌细胞群的具体位置，避免其与周围健康细胞发生混淆。 　　研究小组负责人、加利福尼亚州杜阿特医学中心科学家巴巴克卡提卜说，这种仪器是利用高分子膜研制的，这种膜遇到不同物质，电导率就会发生变化。各类细胞的“味道”其实包含了不同物质，通过分析这些物质引起的高分子膜电导率变化，就能分析出这些物质的成分，从而区分出癌细胞。 　　卡提卜认为，这项刚起步的研究为未来发现和监测大脑癌变及其病理学研究提供了新方法。

美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家日前开发出一种能够分辨出单个气体分子的超高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 。这种新型气体传感器对气体分子的吸收能力比传统化学传感器强300倍。 　　让人不可思议的是，用来制造这种高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 的材料竟是此前被认为残次品的、存在缺陷的石墨烯。相关论文发表在《自然· 通信》杂志网站上。 　 　在制造石墨烯的过程中，石墨烯逐渐形成晶格或片状时，会随机出现一些单晶颗粒。这种多晶结构与单晶之间的边界被称为晶界。由于晶界会造成电子的散射，削 弱石墨烯晶格的性能，具有晶界的石墨烯通常都被认为是毫无价值的次品。但美国伊利诺伊大学芝加哥分校机械和工业工程教授阿明· 萨利希-空锦带领的研究小组 却发现，这些缺陷正好适合用来制造高灵敏度气体传感器。 　　物理学家组织网9月23日（北京时间）报道称，为了验证这一想法，测试石墨烯缺 陷的电气性能，研究人员用单个石墨烯晶界制造了一个微米尺寸的气体传感器。他们在测试中发现，石墨烯晶界能够将气体分子吸附到其表面并让它们聚集起来，石墨烯晶体上却没有这样的现象。这使具有这种缺陷的石墨烯成为观测气体分子的理想场所。 　　由切赫· 克拉尔带领伊利诺伊大学芝加哥分校的一个 理论化学小组，对该晶界所具备的这种独特吸引力和电子特性进行了解释：晶界的不规则特性使其具备了数百个不同灵敏度的电子传输间隙。这就像是许多平行的并 联开关，当气体分子在晶界上发生聚集，电荷发生转移时，这些开关会突然打开或者关闭。这一切都发生在一个非常短暂的时间当中。而这便是用其制成的气体传感 器能够具备超高灵敏度的原因所在。 　　萨利希-空锦说：&ldquo 数十年来科学家们一直试图制造出一种强大的、具有超高灵敏度的传感器。我们的研究 将其变成了现实，可以在微米级的尺寸上将这些晶界集成起来进行统一控制。使用这种技术能很容易制造出芯片级的传感器阵列。借助晶界对气体分子超强的吸附能 力和快速反应能力，用石墨烯晶界阵列制成的电子鼻甚至能够检测出单个气体分子。这种材料集精确和可靠于一身，是制造气体传感器的理想材料。&rdquo

坡塘区域是天台医化企业集中区，由于地理位置特殊，夏季臭气扰民现象时有发生。一直以来，该区域都是天台环保监管的重点。为进一步加强对该区域的环境监管，今年年初，天台县投资175万元，从德国AIRSENSE购置了恶臭检测仪（俗称“电子鼻”），并在各医化企业安装。试运行5个月来，该区域同期环境投诉量下降40%，恶臭发生频次明显减少，区域环境质量明显改善。 一是监测设备技术领先。“电子鼻”主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。其工作原理是：传感器根据每种气味的特征响应谱，区分不同的气味。据了解，这套“电子鼻”是目前国际上该领域技术 先进的。它具有实时数据浏览输出、历史数据存储等功能，同时还可利用气敏传感器构成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量，通过适当的分析方法，实现混合气体分析。通过联网，已实现对企业恶臭综合指数、硫化氢、挥发性有机物的实时监测和远程监控。 二是监管更有针对性。直观的监测结果，谁都看得到。这使企业更加自觉地在废气处理上加大投入、加强管理。目前，区域内5家医化企业每家都安排专人关注监测数据，发现异常，及时查找问题、及时改正。环保部门通过远程监控，可以及时掌握企业废气排放动态，为环境监管和执法提供科学依据。试运行以来，企业自身做出反应18次，环保部门对数据异常响应5次。 三是公众参与落到实处。首先体现在选定监测点位时，该县主动邀请周边居民代表参与，征求居民的意见建议，并根据他们的意见确定监测点。其次，在企业显眼位置安装LED显示器，实现监测、监控、公示“三同时”，使过往行人都能看到各项污染指数，提高了公众环境知情权。 后，群众发现监测数据异常，可以直接将情况反应到监管部门，由监管部门及时做出相应处理。（天台县环保局 俞永生）

近日，贵州毕节市纳雍县农业局电子舌、电子鼻项目安装调试完毕，顺利交付客户使用。设备安装调试过程以交流探讨和实操演练的方式开展，由我司技术工程师现场操作演示，讲解相关使用常识，加深实验人员对仪器设备性能的了解，并对日常操作中容易出现的问题进行剖析，便于使用人员更加精准地掌握新仪器的操作流程和使用要点。现场研究人员对我们的工作非常满意，称赞我司工程师在整个安装和调试过程中表现专业。对日本INSENT电子舌和德国AIRSENSE电子鼻给予肯定，这两台科研级设备将为他们的研究工作提供很大的帮助。我们将继续努力，为客户提供先进的科研仪器和专业的服务，做好品质产品，为科研事业做出贡献。

项目编号：[350700]FJJX[GK]2022018 项目名称：武夷学院武夷岩茶绿色创新中心检测仪器设备（电子舌、电子鼻、全自动间断化学分析仪、光合作用仪）采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：3050000元 包1： 采购包预算金额：3050000元 采购包最高限价：3050000元 投标保证金：30500元 采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）中小企业划分标准所属行业1-1A031211-食品检测、监测设备电子舌1（台）是详见招标文件1300000工业1-2A031211-食品检测、监测设备电子鼻1（台）是详见招标文件650000工业1-3A031211-食品检测、监测设备全自动间断化学分析仪1（台）是详见招标文件500000工业1-4A031211-食品检测、监测设备光合作用仪1（台）是详见招标文件600000工业 合同履行期限： 自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕 本采购包：不接受联合体投标

科技日报讯 抗生素的广泛应用，是现代医学进步的重要标志之一。但抗生素的滥用也催生了一系列&ldquo 超级细菌&rdquo ，它们因异常强大的耐药性而著称，常常令医务工作者们束手无策。然而最近传来了好消息，一种通过电子鼻嗅辨难于检测的超级细菌&mdash &mdash 艰难梭菌的技术已经出现。 　　据物理学家组织网近日报道，英国莱斯特大学的研究小组研制出一款能够通过嗅探方式快速检测艰难梭菌的&ldquo 电子鼻&rdquo ：通过质谱仪来识别艰难梭菌独特的&ldquo 气味&rdquo ，从而快速诊断出患者是否感染艰难梭菌。更重要的是，该团队声称，未来医务工作者们可以通过气味轻易地辨别不同种类的菌株。该项研究成果发表在《代谢组学》杂志网站上。 　　艰难梭菌又称难辨棱状芽孢杆菌，因难于分离观测而得名，通常寄生在人的肠道内，具有强传染性和抗药性，发病后通常会导致腹泻、发热以及胃痉挛。在不当服用某些抗生素后容易大量繁殖，难以治疗，因此也有超级细菌之称。 　　莱斯特大学化学部的保尔· 芒克斯教授表示，快速检测并鉴别艰难梭菌是医疗工作者们最迫切需要的技术之一，这项技术将有助于尽快发现感染者，使医护者们能够尽快采取针对性措施，抑制病情的进一步发展。 　　鉴于艰难梭菌的特殊性，错过最佳治疗时机后，不当治疗和盲目使用抗生素，将会导致患者的高病发率和死亡率，同时造成医疗资源的大量浪费。 　　麻烦的是，不同菌株的艰难梭菌会在感染者身上产生不同的症状，并且可能需要针对性的不同疗法。而这项鉴别方法不仅能够检测出艰难梭菌的感染者，还能协助医务工作者采取针对性的有效治疗。 　　不同菌株的艰难梭菌都有着独一无二的&ldquo 气味&rdquo 。研究者称，基于大量的细菌样本的研究发现，不同品系的细菌在质谱仪下会显现出各不相同的&ldquo 化学指纹&rdquo 。现在，他们已经能够通过&ldquo 电子鼻&rdquo 鉴别挥发性有机物(VOCs)，从而快速&ldquo 闻&rdquo 出艰难梭菌，这项成果将会大大增强检测的速度和精确度，并可以协助进行不同菌株生长过程的研究。 　　芒克斯教授说，粪便样本检测是识别该类感染者的重要途径，在临床诊断中借助这项技术，可以利用粪便样本快速筛选出艰难梭菌的感染者。 　　来自莱斯特大学化学部的安迪· 艾利斯教授说：&ldquo 这项成果为我们带来了新希望。在掌握鉴别不同菌株艰难梭菌鉴别方法的基础上，未来可能会发展出基于少量样本进行快速甚至是瞬间检测的方法，从而推动艰难梭菌感染治疗技术的发展。&rdquo

以色列海法理工大学化学工程学院纳米技术研究所的霍萨姆海克博士领导的研究小组，开发出一种可以探测早期癌症的电子鼻。临床试验显示，这种电子鼻可准确探测出肺癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌4种癌症的类型和位置，还能区别出癌症患者和健康人。 　　科学人员是仿照狗的嗅觉功能研制出这种电子鼻的。研究发现，狗具有区别恶性肿瘤分子的能力。当癌变分子从患者血液到达肺部并被呼出体外时，狗通过“嗅”患者呼出的气体，就能发现早期癌症。这种人造电子鼻就是基于这一原理制造的，它实际上是一个与狗的嗅觉器官非常类似的纳米传感器。 　　共有177名20岁至35岁的志愿者参加了测试，他们中有健康人，也有癌症患者。研究人员用这种电子鼻探测他们呼出的气体，然后探测数据经先进的算法语言进行处理。结果显示，电子鼻区分癌症种类及患者和健康人的准确率达92%。 　　海克博士表示，上述4种癌症几乎占致命癌症的一半，对人类健康威胁极大。他们研发的这种纳米传感器具有探测肿瘤中微量化学物质的能力，既可用于发现早期癌症，也可对患者的治疗情况进行监测。利用这一技术，将来还可开发出价格便宜的便携式癌症早期诊断装置。

日前，北京盈盛恒泰公司总经理耿利华与高级技术工程师李扬赴德国AIRSENSE公司访问，其间就去年AIRSENSE电子鼻等产品在中国的销售及使用情况进行了一系列商务交流与技术交流，并制定了今后的合作目标。AIRSENSE与盈盛恒泰的合作将近10年，从该品牌在中国无人知晓，到现如今深入人心，双方都付出了巨大的努力，乃至PEN3电子鼻的技术特点及实用性能为中国国内电子鼻产品的开发起到了指导性作用。凭借多年以来的经验积累，盈盛恒泰已经取得了德国AIRSENSE的正式授权在中国开展核心元件如传感器阵列校准更换等维护维修工作，以便更快更好地服务于日益增长的AIRSENSE用户群体。 德国AIRSENSE公司是 的气敏传感器制造商，其生产的传感器产品多用于德国的军事领域，其中成熟的电子鼻PEN2\PEN3产品已在全世界的农业、食品、环境、卫生等领域广泛使用，仅中国就有上百家用户。这套电子鼻系统的优良性能也被美国宇航局看中并采纳，于去年12月发送到国际空间站开展相关科学研究。

我公司PEN3电子鼻登陆央视十套《走进科学》春节特别节目《非常过瘾》之臭味寻源 在中国人的美食观念里，色、香、味是美食的通用标准。但是却有这么一类事物，他们的色（即食物观感）平平无奇甚至丑陋；香更是无从提起，因为它们 大的特点是臭。那么臭来自于何处，人们为什么会喜欢吃“臭”的东西，臭味美食中，谁又是 臭的王者呢？虾酱、臭鲑鱼、臭鸡蛋等等，都 是家喻户晓的闻起来臭吃起来香的东西，那么，他们的臭味又是如何产生，又如何作用于我们的鼻子，使我们闻之皱眉，却在入口后称赞不已、回味悠长？《走近科学》第34期春节特别节目《非常过瘾》之《臭味寻源》，记者将打开鼻子和嘴巴迎接来自中国各地的臭味美食，体验至于更会带您一步步揭开“臭味美食”的真正奥秘。 观看节目《走进科学》：臭味寻源 自我公司推广电子鼻仪器及技术以来，国内众多科研学者在气味分析领域取得了很多显著的科研成果，受到大家的一致好评，这不但是对PEN3电子鼻的肯定，也是对我公司 好的激励。目前PEN3电子鼻被应用到了各个领域，相信更多应用还有待广大用户的开发，我公司愿竭诚为大家服务，积极为大家提供仪器技术以及实验平台。 我公司全国服务热线：4006-400-987

5月11日，中新网从浙江农林大学(下称“浙农林大”)获悉，该校师生团队成功研发茶叶品质智能嗅觉检测技术。这一技术能在短短2分钟内迅速识别茶叶的产地与品质信息，且准确率高达99.8%，极大地提升了茶叶品质检测的效率。近年来，中国茶叶市场交易额持续增长，预计2024年将接近5000亿元人民币。在茶叶销售旺季，茶叶的品质往往成为决定其价格的关键。然而，即便是经验丰富的茶人，也难以实时精准地掌握茶叶的特性品质。针对这一现状，浙农林大数学与计算机学院的学生团队曾进行了一项涵盖3078份有效问卷的调研。调研结果显示，无论是茶叶生产者还是消费者，均期望有一种高效精准的茶叶检测技术，以应对市场上茶叶产地造假、品质参差不齐的问题。“目前市面上的茶叶检测大多采用化学分析的方法，不仅耗费的时间较长，消耗的人力物力资源也相对较大，同时化学检测还有碾碎、滴定、萃取等步骤，操作复杂且有损样本，这些都大大增加了企业的成本，难以在市场中普遍推广。”面对这一挑战，2022年底，浙农林大的李馨怡等学生开始思考，能否结合机器学习算法和云数据库技术，研发一套快速无损的茶叶产地、品质检测系统。在此想法的驱动下，李馨怡牵头组建了一支由物联网、茶学、计算机、大数据等不同专业学生组成的云鼻智鉴科技团队，并邀请该校食品安全与人工智能领域的专家惠国华教授担任指导老师，致力于解决这一难题。在研发过程中，李馨怡和团队成员们对包括西湖龙井、祁门红茶在内的12种市面热门茶叶进行了测定，并收集了近150万条实验数据。他们发现，非线性的电子鼻技术和气相色谱柱富集技术的结合，能够丰富茶叶气体数据的采集，并加快系统检测的速度。经过一年多的科研攻关，云鼻智鉴科技团队成功研发出“云鼻智鉴”茶叶品质快速检测系统。该系统融合了电子鼻设备、数据可视化界面和数据分析软件，实现了对茶叶产地品质的高效无损检测。通过将茶叶样本与电子鼻检测探针置于密封容器内，系统能在两分钟内迅速判断出茶叶的原产地和品质等级。浙江农林大学云鼻智鉴科技团队研发的系统在显示茶叶检测曲线。　　　云鼻智鉴科技团队供图在此期间，李馨怡还与团队成员们发表了多篇SCI论文，并获得了《基于电子鼻数据的茶叶品质分析软件V1.0》等7项软件著作。值得一提的是，此项技术的成功研发，得到了多家茶叶加工厂的青睐。目前，相关技术已在杭州凤禾植物科技有限公司、杭州柔润茶叶有限公司等多家企业投入使用，还与数家企业建立了商业合作关系。李馨怡表示，这项新技术的成功研发，不仅有助于茶叶生产商提高品控标准，还能为消费者提供前所未有的透明度，确保每一位茶叶消费者都能享受到优质、可靠的茶叶产品。

坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞，于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”，号称不只能让各种癌症现形，还可辨别该癌细胞是否具侵略性。 　　该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统，是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家，以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果，他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。 　　“狗狗或许能侦测到癌症，不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化，他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作，打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。 　　研 究人员发现，就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩，不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子，能与血液或组织样本混合在一起，然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况，就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。 　　Rotello表示，现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法，因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理：“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症，以及其危险程度。” 　　下 一步，研究人员将把此检测方案，由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞，能被分离与分析出来。”Rotello表示：“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试，并检测出各种癌症。” 　　研究团队所开发出的聚合物涂层，又称做PPE (para-phenyleneethynylene)，当把纳米粒子表层的金取代时，就有发光的能力 当细胞附着在其上，就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞，于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”，号称不只能让各种癌症现形，还可辨别该癌细胞是否具侵略性。 　　该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统，是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家，以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果，他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。 　　“狗狗或许能侦测到癌症，不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化，他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作，打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。 　　研 究人员发现，就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩，不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子，能与血液或组织样本混合在一起，然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况，就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。 　　Rotello表示，现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法，因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理：“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症，以及其危险程度。” 　　下 一步，研究人员将把此检测方案，由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞，能被分离与分析出来。”Rotello表示：“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试，并检测出各种癌症。” 　　研究团队所开发出的聚合物涂层，又称做PPE (para-phenyleneethynylene)，当把纳米粒子表层的金取代时，就有发光的能力 当细胞附着在其上，就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞，于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”，号称不只能让各种癌症现形，还可辨别该癌细胞是否具侵略性。 　　该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统，是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家，以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果，他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。 　　“狗狗或许能侦测到癌症，不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化，他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作，打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。 　　研 究人员发现，就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩，不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子，能与血液或组织样本混合在一起，然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况，就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。 　　Rotello表示，现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法，因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理：“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症，以及其危险程度。” 　　下 一步，研究人员将把此检测方案，由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞，能被分离与分析出来。”Rotello表示：“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试，并检测出各种癌症。” 　　研究团队所开发出的聚合物涂层，又称做PPE (para-phenyleneethynylene)，当把纳米粒子表层的金取代时，就有发光的能力 当细胞附着在其上，就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。

p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/5098883c-13ed-4153-b25e-9b238ee1638b.jpg" title=" 同方威视_副本.png" / /p p 　　MCC-IMS(快速气相色谱-离子迁移谱联用谱仪)电子鼻的最前端是气体收集采样器，无需接触物体，通过对物质挥发的气味分子(VOCs)收集浓缩，然后样品在高温下被解析出来，进入MCC-IMS系统。其中多毛细柱(MCC)作为离子迁移谱(IMS)的前端预分离器使用，IMS作为MCC的检测器使用，二者串联形成MCC-IMS电子鼻。MCC的分离能力使MCC-IMS一次进样能够检测出上百种成分，而IMS作为检测器灵敏度高(ppb-ppt量级)，且能同时提供正负两种模式，使MCC-IMS的检测能力几乎涵盖所有的生化成分。 /p p 　　与单一的IMS相比，MCC-IMS对复杂成分的样品分辨率极高，误报率极低，而且增加了定量分析功能 与传统的色谱相比，MCC-IMS增加一维IMS谱，实现3维物质信息的建立 与质谱仪相比，MCC-IMS体积小、操作简单、造价低，能够区分大分子的各种同分异构体，能够作为广谱性的检验仪使用。MCC-IMS电子鼻可应用于集装箱熏蒸检测，动、植、食产品检验检疫通关查验，水、土壤等国土资源分析，食品真伪、品质鉴别，药品质量分析，石油化工分析，毒品、爆炸物安检查验，化学战剂监测，环境污染检测等。 /p p br/ /p

北京盈盛恒泰科技有限责任公司销售的PEN3电子鼻登陆央视一套生活早参考节目 近日盈盛恒泰销售的PEN3型电子鼻被作为新型气味分析手段在中央电视台1套 生活早参考节目中引用，用来检测区分柴鸡蛋和普通鸡蛋的气味，该档节目将于2010年12月27日（星期一）早晨8：30-9：30播出，敬请关心电子鼻技术应用的客户关注该档节目。 电子鼻分析技术（气体指纹模板技术）用于分析判断样品综合（宏观）挥发性物质，越来越受到广大科研学者的关注，有越来越多的科研和研发人员开始使用电子鼻，盈盛恒泰销售的德国AIRSENSE公司PEN3型电子鼻是目前世界上 先进的电子鼻，德国品质，值得信赖。 为推进电子鼻技术在我国的开展和应用盈盛恒泰愿竭诚为大家服务，积极为大家提供仪器技术以及实验平台。 愿有识之士积极联系盈盛恒泰，盈盛恒泰全国服务热线：4006-400-987

目前，“大港城区VOC(用来连续测量危险或工业环境中有毒有害有机气体)、恶臭监测与预警系统”项目已通过专家组验收，正式投入运行。　　115个电子鼻在线监测仪全部“上岗”，它们分布在大港城区周边及所有重点异味企业厂界四周，在大港城区及周边区域形成了全覆盖的VOC、恶臭在线监测预警网络。目前，该项目是我国 大的异味监测预警溯源体系，它的建成投用为环境管理提供了可靠的技术支撑，对于大气污染的监测预警已经处于全国领先水平。 电子鼻有多厉害？？？“嗅觉十分灵敏” 这些电子鼻“嗅觉”十分灵敏，对异味的感知甚至超过人鼻子，不但能够随时感知周围异味情况并及时发出预警，还能够自动采样留存污染气团样品，为环境执法提供可靠依据。　　它不但能够监测到周围空气中H2S（硫化氢）和NH3（氨气）、VOC（挥发性有机化合物）等大气污染物的浓度，还能够通过四个先进的恶臭传感器“感知”到周围的恶臭浓度。　　“4个先进的恶臭传感器？” 这四个恶臭传感器可以模仿人的鼻子进行工作，但是远比人类的鼻子敏感，它们可以依据之前输入的数据模型对恶臭浓度进行准确的判断。　　分布在各个重点异味源周边的“电子鼻”不但能够在线实时监测异味源的排放情况，还能够及时启动预警，帮助环境监察执法人员快速“锁定”排放源，对污染企业进行处罚和惩戒。 　　异味的发生具有瞬时性和不确定性，在大港地区异味治理过程中，存在着大气污染源定位困难、缺乏监测执法手段等问题。　　比如采取人工采样与嗅辨员嗅辩方式进行执法时，在接到信访投诉到环境监察执法人员赶到现场之间存在着时间差，难以及时采集到有效证据，对于异味源的准确判断也十分困难。　　115个“电子鼻”的投入使用将让这种困境得到很好的解决。　　它们实现了对大港城区周边污染排放“第一时间采样、第一时间监测、第一时间预警”。“每个电子鼻收集到的数据信息都将实时传送到监控终端平台，一旦电子鼻发生预警，监控人员将立即根据实时数据进行研判，　　如果排放物浓度接近超标值，将提醒企业注意，及时处理，预防污染事故发生， 大限度减少异味对居民生活的影响。　　如果排放确实超标，还可以通过远程控制操作电子鼻进行自动采样，锁定证据，为下一步依法惩处提供依据。 　　监测预警系统已经处于全面运行状态，可实时显示来自115个电子鼻的实时数据，并能准确无误的发布预警信息，准确率达到80%以上。　　“三个空气质量超级监测站全部建成” 　　作为“大港城区VOC、恶臭监测与预警系统”项目的重要组成部分，三个空气质量超级监测站也已经全部建成并投入使用。　　三个空气质量超级监测站分别位于南环路与津港路交口、世纪大道7号以及胜利街兴华里社区，监测范围可以覆盖整个大港城区以及周边区域。　　相比“电子鼻”，监测站的功能更为强大，它们可以对VOC（挥发性有机化合物）成分进行分析，更好分析判断异味源，进一步破解“异味源”难确定的难题。　　同时监测站还将对空气质量进行实时监测，为研究异味对空气质量影响收集基本数据、打下良好基础。　　回顾滨海新区大港城区异味问题由来已久，也是居民普遍关心的问题。2014年8月，《每日新报》连续报道了《天津大港地区南环路刺鼻气味来袭 居民“受气”难开窗》以及后续报道《新区环保市容局：将分三阶段治理》，在居民中引起了很大反响，也得到了相关部门的积极回应，推进了专项治理方案的更快出台。

德国Airsense公司电子鼻（PEN3型）被美国国家航空航天局（NASA）引用，于12月19日乘联盟号火箭发射到太空中，开始承担起国际空间站俄罗斯舱段内细菌和真菌影响的检测任务。 电子鼻用定性和定量的方法检测，发现细菌和真菌培养会产生微生物污染。更重要的是，因为压力过大，真菌和细菌不仅对科研工作而且对机组成员的健康都存在显著的风险。使用这台专门开发的电子鼻，宇航员可以在国际空间站服务舱内任何位置进行测量或监测。电子鼻还同时承担一项有机物代谢材料的检测任务，六个月的测量周期结束后，样品将被发回地球进行生物医学问题IBMP的评估。 AIRSENSE公司的这套分析系统被称为电子鼻，是因为它利用十个不同特性的金属氧化物传感器响应样品的整体气味，形成气味指纹图谱。生物菌种通过新陈代谢产生具有代表性的气体分子，在地球上的实验室 已经用电子鼻的传感器组采集这些代表性的气体并建立了模型，在空间站上测量的数据会与地面上建立的模型进行匹配。在国际空间站内，以传统采样方法（涂片采样）在孵化器中连续 处理 是相当耗费时间的，而新的电子鼻技术通过数据传输到地面站就可以实现即时的情况分析。 电子鼻这种测量仪器可以承担起整个空间站的长期检测任务，也包括一些潜在的长期任务（例如火星计划），它的另一个重要贡献是负担起空间站上机组成员的安全问题 ，这点项目经理托马斯胡梅尔深信不疑 即使是在地上使用，例如，商业航空运输或潜艇上都是没问题的 。

众所周知，犬类的嗅觉十分灵敏，它们的鼻子有2亿种气味受体，这使得它们能够检测到人们无法检测到的微量气味。如今，嗅探犬已经是一种人们再熟悉不过的犬类职业，它们会在机场等危险场所检测枪支、爆炸物和毒品，同时，科学家们也会训练它们通过嗅觉去检测一些疾病。　　近年来，新发现表明犬类能够准确检测癫痫发作以及乳房和肺部的恶性肿瘤，而最近，有国际研究团队进一步证明，犬类能够闻到由前列腺肿瘤释放到尿液中的挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOC) 的气味，甚至比用于检测气味和味道的人工传感设备电子鼻更加精确，这一研究再次验证了犬类在检测人类疾病方面的可行性，同时也为电子鼻这项模仿狗狗嗅觉的产品打开了医疗领域的发展空间。　　该研究以“MP30-17 A Double Blind,Prospective Study For Prostate Cancer Diagnosis in Urine Sample: Accuracy ofThe Electronic Nose Compared To Highly Trained Dogs”为题发布在《AUA Journals》。　　此次的研究是一项双盲前瞻性队列研究，研究人员以2只训练有素的曾进行过爆炸检测的德国牧羊犬为研究对象，调查了它们在识别尿液样本中前列腺癌特异性VOC的准确度。同时，该研究由 126 名参与者组成，他们被分为两组：前列腺癌组(n=66)和对照组(n=60)。前列腺癌组专全部为患有前列腺癌的男性，范围覆盖疾病早期到晚期，对照组包括男性和女性，其中一些人患有癌症，一些人没有，而且对照组中没有人患有前列腺癌。每个患者会准备两个尿液样本，第一批样本被用于2只德国牧羊犬的识别，第二批样本被用于电子鼻的检测分析。　　试验结果显示，这两只德国牧羊犬能够以近 98% 的准确率检测到研究对象尿液中的 VOC，每只狗的敏感性和特异性分别接近99%和98% 而相比之下，电子鼻能够以84%的准确率检测前列腺癌，敏感性和特异性分别为 85% 和 82%。此外，当只考虑检测年龄在45岁的男性群体时，两只德牧能够以近 99%的准确度检测前列腺癌，而电子鼻的准确度为 82%。犬类识别疾病的能力更胜一筹，但是电子鼻的数据也让人看到了技术更迭后的发展潜力。　　该研究证明，犬类在疾病领域的诊断性能是值得信赖的，但是，因为其成本过高等问题，通过仿生学研发的电子鼻或许会因其易于重复、低成本、高度准确的特性，而被广泛应用于临床实践。　　美国泌尿外科协会发言人Stacy Loeb博士表示：“我们都知道嗅觉对犬类来说是一种超能力，在一个充满科技的世界里，它们似乎比我们最先进的技术更能自然地筛查前列腺癌，也希望科学技术可以从它们身上学到更多，在不久的将来实现赶超。”

课程概要德国AIRSENSE公司的电子鼻是较早应用于环境恶臭监测领域的仪器，我公司作为中国区的总代理，2008年推出一款用于环境恶臭监测的PEN3.5型便携移动式电子鼻恶臭监测仪，2013年推出OLFOSENSE型在线式电子鼻恶臭监测仪，这两款设备一上市便受到环境监测站、工业园区管委会、市政管理单位、大型化工石化企业、污水治理及垃圾处理企业的欢迎，目前已陆续安装上千台。本次课程从设备特点及相关应用等方面进行介绍，旨在为环境污染监测提供一种可靠的技术手段。时间安排主题：德国AIRSENSE电子鼻在恶臭污染监测中的应用日期：2022年5月19日时间：14:00-15:00主讲人：梁海山组织单位天津润泽环保科技有限公司北京盈盛恒泰全资子公司

培训会精彩回顾丨北京盈盛恒泰电子鼻这场培训会，不简单！ 2019.6.21 在一个阳光明媚的早晨走进北京盈盛恒泰的技术服务中心你会发现有一群人神秘地聚在一起...凑过去仔细一看恩？他们在干啥？★6月21日，是个特别的日子。 这天我和各大企业、名校的老师们在盈盛恒泰北京总部的技术服务中心度过了一天的美妙时光。天清气爽，阳光温柔的刚刚好，每一个瞬间都是令人难忘的记忆，接下来就跟随我的脚步一起回顾一下这段美好回忆吧！产品介绍—电子鼻 电子鼻是由多个性能彼此重叠的气敏传感器和适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气体能力的装置。PEN3是一种小巧精密、快捷、高效的检测系统。可通过对样品的气味分析，对样品进行区别判定。样品可为液体、粉末、固体或气体，对水果、蔬菜等固体样品，无需对样品进行任何处理和破坏，直接进样分析。利用配套香气成分定性定量分析系统，可以对香气的具体成分和含量进行分析。精密小巧的检测室中含有10个金属氧化物气体传感器。可以实验室检测也可以进行在线过程控制或者开放环境中检测应用等。培训现场 为进一步优化培训体验，充分发挥电子鼻的检测作用，掌握检测样品的标准要求及检测方法实操，课程通过大量引用图片、案例形式丰富授课内容，让各位老师更容易掌握培训知识。学习我们是认真的。 培训会上，参会老师认真倾听工程师讲解，并开展面对面互动交流，踊跃发言提问。参会老师们表示受益匪浅，认为培训极具针对性和实效性，大家通过培训，深入了解电子鼻的特性及操作要点，确保每一步都理解掌握，心中无疑问，真正取得实效。大家一起学习探讨，其乐融融。课程回顾

一年一度的中国材料饕餮盛宴—中国材料大会2019于今日在天府成都拉开帷幕。会议由中国材料研究学会发起并主办。大会设42个分会场，1个材料论坛，涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料基础研究等材料领域。此外，还同期举行材料教育论坛、材料分析测试技术展览会。大会同时为致力于材料研发和应用领域的仪器制造企业搭建了展示交流的平台，彼奥德电子携其金牌产品真密度仪和孔径分析仪重磅出击，惊艳亮相于本次行业盛典，吸引了众多用户到展台进行沟通交流。会议历时4天，在接下来的三天时间里，我们在成都西部国际博览城B22等您来！TD-2200气体法真密度分析仪是先进的检测材料骨架体积和真实密度的仪器，能测试排液法无法测定的固体材料。它是理想气态方程的应用，采用惰性气体标定体积，具有不污染不破坏样品的优点，同时具备更高的测试精度和稳定性。■ 性能优势北京彼奥德电子技术有限公司（简称“彼奥德电子”）成立于2003年1月9日，是一家集项目研发、产品生产、测试咨询于一身的技术服务型企业。公司拥有独立的技术研发、产品制造、组装测试及客户服务团队，并具备设计室、数控机床加工中心、装配车间及实验室等自主硬件设施，是业界内规模最大和团队最完善的技术服务型企业。彼奥德电子以“品质至上、服务优先”作为核心发展理念，以用户实际反馈为出发点，提高产品技术等级的同时，引入更多的专业人才，在物理吸附、化学吸附、真密度测试等领域取得了多项技术突破,着力攻克用户的应用难题。

在首批上市的28家创业板企业中，汉威电子[40.61 0.27%](300007)是唯一一家主营气体传感器和仪器的企业，而这一领域是感知世界的基础，是信息网络的前沿之一，其技术先进性和行业壁垒受到了市场的广泛关注。为此，本报记者专程探访了位于郑州高新区的汉威电子。 　　参观汉威电子产品展示厅里众多的气体传感器门类和各种检测仪器之后，记者被告知，汉威电子目前掌握的最先进的技术是电化学类、红外光学类等气体传感器全系列核心技术，并可以批量生产。由于目前市场上大量使用的电化学、红外气体传感器主要由国外公司生产控制，具有一定垄断性，产品价格高昂，因而汉威电子在这一系列传感器的竞争主要来自国外，国内能够形成产业化技术的企业并不多。据了解，国内红外光学气体检测技术主要用在体积较大的红外线气体分析仪器生产，在电化学、红外气体传感器及其应用技术方面的实验研究也不少。 　　对于公司自有关键技术如何不被泄露，公司有关技术负责人介绍说，公司专有技术是多年技术创新、行业经验的凝练和总结，有些属于技术诀窍，核心是产品内在的设计思路及材料技术、生产工艺，被侵权时不易发觉和取证，为避免被模仿，公司以技术秘密的方式予以保护。对于易于使用专利方式保护的专有技术，公司均已申请或准备申请专利。 　　在公司众多的气体检测仪表产品中，哪些品种是汉威电子主要销售和利润来源?公司方面表示，气体检测仪表中，民用仪表产销量最大，但工业用仪表对营业的贡献最大，在国内的市场份额都位居前列。公司一直非常重视新产品的开发和新工艺的研究，产品不断升级换代，高附加值产品的产销比例不断增加，为公司带来了较高的毛利率回报。 　　气体传感器及仪器仪表行业前景好，也吸引了新的市场进入者，但为何新进入者较难获得快速发展?公司解释主要原因是该行业具备独特的行业壁垒，气体传感器及气体检测仪器仪表涉及化学、物理、材料、机械、电子、计算机等多种学科交叉的边缘应用，企业所需人才培养主要通过企业经营过程中传帮带、经验沉淀来进行，再加上气体检测仪器仪表产品涉及消防、防爆、安全等行业认证，这也使部分准备进入者知难而退。 　　临行，记者注意到汉威展厅展示的城市管网安全检测系统和基于化工园区的危化品安全监控系统，已将众多的传感器连成了网络，在大屏幕上集中监视。问及公司未来如何针对物联网发展业务时，汉威董秘刘瑞玲介绍说，公司原来的业务就已经向传感器网络和系统集成发展并取得了初步成效，未来致力于提供完整的气体探测解决方案。

一、技术应用背景1.行业痛点在半导体制造过程中，需要对半导体进行微观缺陷的观察。所需要查看的缺陷不仅来自半导体器件的表面，也来自半导体内部。例如存储器件芯片领域，即我们常说的内存，当二维尺度存储单元的尺寸被降低至无法继续缩小，但芯片的存储容量仍然不能满足需求时，三维存储器工艺3D NAND应运而生（图1）。简单来说，该技术机理为将二维存储器堆叠成多层三维结构，相同面积芯片上存储单元被成倍增加，从而达到在不增加存储器面积的前提下增加存储容量的效果。在其它器件领域，此类立体布线的芯片制作技术和工艺也被广泛应用。图1 二维存储器和三维存储器示意图但这类工艺也增加了缺陷检查的难度。在二维器件时代，技术人员只需要对平面上存在的缺陷进行检查，但是当工艺迭代至三维空间，对芯片内部数十层甚至数百层线路进行缺陷检查就变成了一件很有挑战性的工作。X射线具有一定的穿透能力，但是分辨能力无法达到检查要求；电子束的分辨能力强，但是又难以穿透到芯片内部检查线路缺陷。 常规的直接检测手段效果不佳，这时就产生了一些间接检查的手段。由于内部线路缺陷检测主要关注内部线路的通断，而电子束作为一种成像介质，不仅可以用于获取显微影像，也可以向材料内部充入电子，而电子本身就是判断导电线路通断的关键手段。电子束缺陷检查设备EBI（E-Beam Inspection）就是一类专门用于快速分析此类缺陷的专用设备。 EBI设备源自于SEM，其工作原理同样基于电子束与物质相互作用产生的二次电子（主要）/背散射电子效应，这些二次电子/背散射电子的数量和能量分布与材料表面的物理和化学性质密切相关，特别是与表面的缺陷情况有关。通过收集和分析这些二次电子/背散射电子，可以构建出待测元件表面的电压反差影像，从而实现对缺陷的检测。2. EBI设备的详细工作机理介绍由电子束激发的二次电子产额δ（发射的二次电子数与入射电子数之比）与入射电子束能量Ep的关系如图2所示。δ曲线随能量快速递增至最大值，再缓慢递减。这是因为当能量较低时，激发的二次电子数目较少，随着能量的增加，激发的二次电子数目越来越多，但能量越大，入射电子进入到固体内部越深的地方，虽然产生大量的二次电子，但这些二次电子很难从固体内部深处运动到固体表面逸出。对于大多数材料来说，二次电子产额δ都符合这条曲线的规律。图2 二次电子产额δ与入射电子束能量Ep的关系示意图如图3所示，当EⅠ1，此时试样表面呈正电荷分布。发射的二次电子大部分小于10 eV，由于受到试样表面正电荷的吸引作用，二次电子的发射会受到阻碍。当Ep=EⅠ或Ep=EⅡ时，δ=1，此时试样表面呈电中性。当EpEⅡ时，δ图3试样表面电荷累计示意图以上就是电子束检测中的正电位模式（Positive model）和负电位模式（Negative model）。正电位模式常用于检测由于电子累积而导致的电性缺陷，如短路或漏电。在检测过程中，在特定试样下，亮点可能表示待测元件存在短路或漏电问题，因为这些区域会吸引并累积更多的电子，形成较高的电位，而暗点则表示断路。负电位模式则与正电位模式相反。 以6T SRAM中的接触孔缺陷成像分析为例，在正电荷模式下的接触孔影像和接触孔断路缺陷影像如图4所示。正电荷分布模式下接触孔断路缺陷的影像会受到表面正电荷异常增加，而导致的电子束缚能力增强，接收器接收到的电子数量变少，接触孔影像变暗而出现缺陷信号，如图4中右图所示。而在负电荷分布模式下的接触孔断路缺陷影像如图5所示，接触孔断路缺陷表面负电荷无法从基底流走，排斥更多的负电荷，使接触孔影像变亮而出现缺陷信号。图4 正电荷模式下的接触孔影像（左图）和接触孔断路缺陷影像（右图）图5 负电荷模式下的接触孔断路缺陷影像二、EBI设备的技术特点1. EBI设备电子枪技术策略芯片内部线路通断信号的判定通常不需要在较高的加速电压下进行，电子束的着陆能量调节范围也无需过大，通常0.2kV-5kV的着陆能量即可覆盖芯片样品的电荷积累极性，从而达到判断内部线路通断的目的。因此EBI设备通常采取额定电压的电子枪技术，这样一方面节省成本，另一方面降低了电子枪的制作和装调难度。 从应用角度举例，仍以6T SRAM接触孔缺陷检测为例（图6），当着陆能量为300 eV和500 eV时，试样表面呈正电荷分布；当着陆能量为1800 eV时，试样表面呈电中性；当着陆能量为2000 eV和3000 eV时，试样表面呈负电荷分布。对于这种特定试样来说，在电子束着陆能量较低时，产生的二次电子信号量太少，图像的衬度较差，接触孔缺陷较难判断；电子束着陆能量为2000 eV时，接触孔断路处由于负电荷迅速积累而变亮，此时接触孔缺陷清晰可见。图6 入射电子束不同着陆能量下接触孔缺陷检测图2. EBI设备着陆电压控制策略常规SEM通常使用在镜筒内部设置减速电极、减速套管等方式实现对着陆电压的精确控制，统称为镜筒内减速技术。该技术的核心思路是电子束在镜筒中一直维持着较高的能量，保持较低的像差，电子束在到达极靴出口之前恰好降低至目标电压，从而轰击样品。该技术的优势是在保证低电压高分辨能力的同时，不干扰各类仓室内探测器的使用。镜筒内减速技术综合考虑了各类材料的观测工况，适用性强，不存在明显的技术短板，代表了当代电子光学的较高水平，但其装配调试难度相对较高，故多搭载于成熟品牌SEM的高端机型。（镜筒内减速技术的发展和详解本篇文章不过多展开，请继续关注本公司后续技术文章）EBI设备则不同，由于该设备主要用于观测大尺寸平整晶圆，通常不需要考虑样品存在起伏的情况，在这种工况下为了精确控制电子束与晶圆发生碰撞瞬间的入射电压，EBI设备最常采用样品台减速的设计思路，即在样品台表面设置可调节的减速电位，这样晶圆表面也分布有处处均等的减速电势。当电子束下落至晶圆表面，电子的速度便恰好被降低到目标入射电压，以此达到精确控制晶圆表面电荷积累的极性的目的。例如：（图7）电子枪的发射电压为15 kV，电子束以15 keV的能量在镜筒内运动，在样品台上施加一个-14 kV的反向电场，这样电子束到达样品的瞬间着陆能量恰好被减速到1 keV。图7 样品台减速模式示意图样品台减速技术对样品的平整度要求很高，样品不平整会直接导致减速场分布的不均匀，从而直接影响成像质量和检测精准度。但是对于EBI设备，被检测对象单一且均匀，采用样品台减速的设计路线就极为合适。通常EBI厂商会采用固定电压的电子枪配合可调节电压的样品台减速，实现对着陆电压的精确控制，这种技术策略与常规SEM相比，一定程度上降低了设计和装配的难度，也节约了生产成本。3. EBI设备物镜的设计在常规的SEM中，物镜也被称为外镜物镜，如图8所示。它位于电子枪底部，用于汇聚初始电子束。常规SEM需要观测形状各异的样品，同时需要安插各类探测器来获取不同种类的信号以增加成像分析的维度，这种锥形物镜的设计允许样品在较大的范围内自由移动和倾斜旋转，也极大程度上便利了各类探测器的扩展性。图8 常规SEM物镜示意图然而在EBI设备的应用场景中，样品通常为平整的大尺寸完整晶圆，多数情况下仅做水平方向的移动观察，这就意味着样品与物镜发生碰撞的概率被大大减小。因此在设计EBI设备物镜时，就可以采用一些更小的工作距离的设计思路，从而突破使用传统物镜导致的分辨能力的极限。 半浸没物镜是EBI设备经常采用的一种类型，通过特殊设计的磁场分布（如图9所示），将强磁场“泄漏”到物镜空间下方的样品区域，这样相当于获得了无限短的工作距离，物镜对平整晶圆表面线路的分辨能力得到了大幅度提升。这种设计通常还会将电子探测器布置在物镜内部，以增加信号电子的收集效率。不过由于工作距离短，磁场外泄的设计，在此类型物镜基础上插入其它类型的信号探测器并不容易。例如，正光轴外置背散射电子探测器，通常无法在常规的使用工况中发挥作用，为了防止外露磁场的均一稳定，使用镜筒内二次电子检测器时，需要将该背散射检测器移出磁场；仓室内的二次电子探测器（ET）也会受到泄露磁场的影像导致无法收到信号。图9 半镜内物镜示意图三、EBI与SEM的区别和联系电子束检测设备EBI与扫描电子显微镜SEM在半导体检测领域各有侧重，但又相互关联、相互补充。EBI是针对单一应用场景特殊优化过的SEM设备，通常使用额定加速电压，样品台减速控制落点电压和半内透物镜技术策略，主要用于半导体晶圆的缺陷检查，特别是内部线路中的电性缺陷。其利用二次电子/背散射电子成像技术捕捉并分析缺陷，能够做到线上实时检测缺陷状况，无须借助接触式电极即可完成线路通断检查。SEM的适用领域则更广，不仅限于半导体领域，还广泛应用于材料科学、生命科学、能源化工、地址勘探等多种基础、前沿科学技术领域的微观研究。SEM具有更宽泛的电压调节能力，更灵活多变的工作高度，更大的成像景深，更多种探测器的部署方式，更灵活的采集模式，同时兼容各种类型的原位观察、原位加工附件。参考文献及专利[1] Scholtz, J. J., D. Dijkkamp, and R. W. A. Schmitz. "Secondary electron emission properties." Philips journal of research 50.3-4 (1996): 375-389.[2] Patterson, Oliver D., et al. "The merits of high landing energy for E-beam inspection." 2015 26th Annual SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference (ASMC). IEEE, 2015.[3]王恺.28纳米技术平台接触孔成型工艺的缺陷检测与优化研究.2019.上海交通大学,MA thesis.doi:10.27307/d.cnki.gsjtu.2019.004052.[4]常天海,and 郑俊荣."固体金属二次电子发射的Monte-Carlo模拟."物理学报 61.24(2012):149-156.[5]Xuedong Liu, et al."System and method to determine focus parameters during an electronbeam inspection."US7705298.2010-04-27.