岛津：完美的用户体验是未来气相色谱的核心竞争力

气相色谱法经多年的发展历史，现在已成为一种成熟且应用广泛的分离复杂混合物的分析技术，在医药、食品、石油、环境等分析领域均得到广泛应用。

气相色谱法的出现和发展在分析化学乃至整个化学史上都有着里程碑式的意义，了解其发展历史及新技术新应用有助于更好的认识和运用气相色谱法。

为此，仪器信息网特别制作了“‘解码’气相色谱新技术新应用”专题，并邀请气相色谱仪主流厂商来分享气相色谱最新技术及应用进展的看法。此次，我们特别邀请岛津分析计测事业部市场部GC产品专员温焕斌谈一谈气相色谱仪新技术及发展情况。

岛津分析计测事业部市场部GC产品专员 温焕斌

气相色谱技术由于其高效、快速的分离特性，已成为医药、食品、环境、石化等领域中不可缺少的分析工具。近年来，气相色谱技术的发展已渐趋成熟，虽然革命性变化较少，但是技术性的进步一直在进行着，尤其是与产品性能和操作体验相关的设计创新仍然十分活跃，这些也代表着目前最先进的气相色谱技术发展。在这些创新中，岛津推出了一系列围绕“用户体验”的代表性技术。

在硬件操作体验方面，一个很重要的发展方向是极简操作，主要表现为两点：一是将复杂的操作和检查功能完全简化或自动化；二是将以往藏得比较深的功能移到表层，方便用户调出和使用。比如岛津推出的ClickTek技术是贴近用户操作体验的典型设计之一，对于气相色谱仪来说，维护和操作最频繁的部位应该就是进样口和色谱柱了，特别是色谱柱的安装和拆卸工作，近两年逐渐发展起来了简化安装和拆卸程序的设计。ClickTek技术不仅让色谱柱的安装和仪器维护实现了徒手操作，更实现了由“仪器智能判断”代替“用户主观感受”，即使初学者操作也能确保高温高压下的完美密封，提升了用户分析体验。再比如岛津在2017年推出的旗舰级气相色谱仪Nexis GC-2030，创新设计了体感如个人移动设备的7英寸大液晶彩色触摸屏，包含进样口、柱温箱、检测器等各个部件的温度、流速、压力等信息，一目了然，轻松操作。

近两年越来越多的国产和进口品牌气相色谱仪将主机上的操作屏幕从以往的按键式升级到完全触摸屏式的方式，这对于用户来说，带来了全新的操作体验。在仪器可靠性测试方面，岛津创新设计了的微漏诊断技术“两点测定法”，可将不同仪器个体差异的因素降到最低，实现微小漏气检测。无需特别设定，在正常分析状况下仅需一键点击“载气泄漏检查功能”，即可实现载气的自动“微漏诊断”，自动输出结果。让以前不曾发觉的GC微量漏气成为历史。

在软件操作体验方面，现在的发展方向是自动化和流程化，最大化减小用户的操作难度。以岛津在2019年推出的硫化学发光检测器Nexis SCD-2030为例，传统上SCD控制单元较多,需要用户手动操作从开机、启动真空、打开臭氧发生器、调整气体流量、稳定基线、分析到关机等。针对这个操作体验的痛点，岛津将这整个过程全部自动化，而且与工作站软件无缝对接，可以在所设定的时间自动启动，系统检测、最佳参数设定、分析的开始\结束、设备停止等，极大降低了操作难度并提升了分析效率。

在仪器性能方面，气相色谱朝着更高精度、更高灵敏度、更高抗污染性能的方向发展。岛津最新一代电子流量/压力控制技术AFC/APC-2030在控制精度、范围和调节性能方面均有不同程度的提升。通过改进的独立CPU处理器设计，获得了非常精准的流路控制性能，通过改善流路机械加工制作工艺，确保输出的气体更加洁净，噪声抑制达到最大化。即使在各种极端环境下（添加额外的阻力实验）测试，其流量的控制精度仍然非常好。这种精准的流路控制性能对即使是配置了自动阀切换的复杂气相检测而言也游刃有余，可以最大化释放气相色谱仪的潜能。

在色谱柱技术上，岛津创新设计了板式色谱柱，颠覆传统色谱柱概念，在厚度不足1mm的不锈钢板上进行精细化雕刻（光蚀刻），再通过流动路径的内表面失活并进行固定液的涂覆，实现了紧凑且坚固的不锈钢板柱。与之匹配的采用平板加热器，构造了岛津独有的柱盒结构，可实现高效快速分析和多维色谱，这些均是重要的技术革新。此外岛津还推出了气相色谱的降温控制、检测器结构的再优化、氢气安全性保障、移动端远程访问工具等众多创新技术。

气相色谱仪作为现代实验室的普及型分析仪器，未来会朝着使用简便（分析流程简化、前处理自动化）、网络化、智能化（自检、使用、维护）等方向发展，所有这些方向的核心均是围绕“打造完美的用户体验”。通过新科技的引入（5G技术、AI&Iot技术、材料技术、色谱柱技术、软件设计等），不断将硬件、软件等进行优化，实现操作体验和产品性能的完美融合。同时岛津也提出了Analytical Intelligence“分析智能”新概念，其核心在于仪器可以如同熟练的技术人员一样进行系统和软件操作，自动判仪器状态和结果的好坏，并反馈给操作者，同时可弥补不同操作者在分析仪器知识和经验上的差距，确保数据的可靠性，目前体现该设计思想的功能已经越来越多的融入到岛津色谱类产品中。

在应用方面，气相色谱的热点市场主要在环境监测、能源化工、医药卫生、食品安全、教育科研等领域，热点应用项目主要有：环境领域挥发性有机物VOCs和半挥发性有机物SVOCs分析、医药领域溶剂残留及成分分析、食品领域农药残留/生活饮用水/营养成分分析、能源化工领域传统能源/新能源/化工产品分析等，未来几年这些热点市场的应用将依然活跃。此外，针对一些社会突发的应用需求，气相色谱也提供了强大的支持，比如受新冠肺炎COVID-2019的影响，全球医疗防护用品和消杀用品的需求增长，随之而来的是气相色谱在环氧乙烷残留量检测和乙醇及杂质含量分析等方面需求旺盛。

岛津在气相色谱领域深耕六十余年，是世界上气相色谱历史最悠久的品牌之一，一直致力于气相色谱仪的技术创新。岛津生产和研发气相色谱的历史可以追溯到1956年，成功研发了日本第一台商用气相色谱仪GC-1A，并于1957年实现商品化生产，为溶剂、药品、石油产品、食品原料等的成分分析带去了革新。后续随着化学产业及食品产业的发展，GC逐渐得以广泛普及，在这期间，岛津陆续推出了超过35款型号的气相色谱仪，其中一些有代表性的型号，比如：1973年发布的最多自动进样100个样品的GC-6A，实现了全自动分析；1981年推出的简洁、专一、单检测器型气相色谱仪GC-8A,这是岛津气相的一款常青树，至今在国内石油化工领域有非常广泛的应用和极佳的口碑，其生产一直延续到2019年；1987年推出的GC-14A，特征是双路填充柱系统，在分析时气相色谱存在基线不稳定的问题，有效抵消柱温箱高温时基线上升对分析造成的影响，加上其耐用性方面的口碑，成为当初市面上卖得最好的气相色谱仪之一；1992年推出的搭载岛津第一代先进流路控制器AFC/APC的GC-17A，正式开始电子化流量控制的新时代；随后的GC-2010,GC-2014等为岛津现代气相色谱产品线奠定了坚实的技术基础； 2013年发布的介质阻挡放电等离子体技术（BID检测器），实现简单操作和高灵敏度的融合；2017年发布的新一代革新驱动型气相色谱仪Nexis GC-2030,以“传承经典，触启未来”为主题，融合了多种创意设计，全面提升用户分析体验；2019年发布的新一代硫化学发光检测系统Nexis SCD-2030, 其以卓越的高灵敏度与稳定性、易维护性以及行业首创的自动化功能，使实验室的效率攀上新的台阶。在深耕气相色谱创新技术的过程中，岛津也作为气相色谱的全球顶级制造商，一直在持续开发能够满足时代要求的产品。

目前岛津在售的气相色谱仪共有5个型号，分别针对不同的用户和应用定位： Nexis GC-2030:尖端旗舰机型，主要针对追求极佳操作体验和极佳性能的用户，融合多种革新技术。GC-2010 Pro:高端旗舰机型，继承了高性能毛细柱气相色谱GC- 2010 Plus的基本性能，主要针对追加极佳性能的用户。GC-2014:毛细管柱和填充柱通用机型，集高性能、高扩展性和高可靠性为一体。GC-2014C:毛细管柱和填充柱通用机型，集高性价比、高扩展性和高可靠性为一体。GC-2018:基础普及机型，主要针对追加高性价比和高可靠性的用户。

近年来岛津气相色谱研发团队一个很重要的理念就是“与家电相媲美的易用性”，研发时完全以用户的立场作为出发点，以此来开发真正能诠释气相色谱分析技术的内涵和潜能的创新设计。未来的气相色谱技术将不仅仅被用于研究和专业领域，还有可能成为消费者用来自主分析与健康相关的日常工具。我们相信“完美的用户体验是未来气相色谱的核心竞争力”，通过对操作体验的精益求精，可以使分析回归本质，而不再受限于方法开发、操作过程或分析可靠性的探讨，让用户能真正着眼于 “从样品到结果”上。