长余辉光谱仪

在制造薄膜太阳能电池过程中的主要挑战是控制膜层的成分。商品化所需要的膜层结构重复再现性和依靠膜层精确成分的电池的电学性质同样重要。辉光放电发射光谱分析能够适用于确定整个涂层系统的深度剖面元素含量分析。

利用GDS850辉光放电光谱仪分析镀锌钢板表面镀层的厚度和重量及每种镀层元素随深度的分布，深度分辨率可达0.1nm

锂离子电池（LIB）一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池的工作原理是基于锂离子在石墨阳极的碳层或阴极的晶体结构之间的反复嵌入/脱嵌循环。电极的成分和层厚等对锂离子电池的性能和应用有着重要的影响，准确分析测定这些参数对研发者和使用者都有着重要的意义。通常用SEM/EDS分析锂离子电池电极的成分和层厚，但是存在需要切面处理，制样和分析时间较长等问题。我们提出利用Spectruma辉光放电光谱仪，快速且精确地测试这两个参数的解决方案。

采用辉光放电光谱仪快速监测太阳能光伏电池中重要元素H、O、Cu、In、Ga、Se、Mo、Si、C、Ca、Zn、Cd、Te、Sn、Al等随深度的浓度变化，直观的分析太阳能光伏的镀层结构。辉光放电光谱仪的分析速度非常快，可快速反馈不同镀层加工条件对光伏性能的影响。非常适合工艺调整或质量监控。

使用短波红外（SWIR）相机的光致发光（PL）成像进行非接触式机器视觉检测可以帮助太阳能电池生产商提高其光伏产品的效率和质量。通过SWIR成像，可以对硅大块铸锭、切片晶圆、加工层和完整的光伏电池进行检查。PL发射发生在与半导体带隙相关的波长处，即使在以视频帧速率成像的情况下，半导体带隙对于高灵敏度、未冷却的砷化铟镓（InGaAs）相机也是可见的。这种检测技术以一个波长的高光功率照射感兴趣的物体，光子被吸收在大块材料中。在与分子结构的相互作用中，一些能量由于热量而损失，剩余的能量导致光子以更长的波长重新发射。所产生的辉光的均匀性和强度对材料的许多参数以及随后的处理步骤是敏感的。在许多情况下，材料的特性，如少数载流子寿命，可以从PL图像中映射出来，这些映射将直接关系到最终产品作为太阳能电池的性能。

拉曼光谱是分子振动的指纹谱，不同的物质分子具有不同的振动频率，因此常作为物质识别的重要依据，具有无需样品制备、灵敏度高、重复性好等优势。便携式拉曼光谱技术的商品化也大大降低了工作成本，使其在一线工作生产中作为粉尘定性、定量的快速检测分析手段成为可能。本文通过拉曼光谱仪定量分析二氧化硅粉尘样品，通过实验证明其在粉尘领域应用的可行性。

新能源汽车中的电池和其他关键部件含有有价值的金属和材料，可回收再利用，减少资源浪费和环境影响。手持光谱仪在新能源汽车回收过程中起到重要作用，可确定废旧电池中的金属成分，帮助鉴定和区分有价值的金属和材料。回收的金属包括镍、钴、锰、铝等，可重新用于制造电池和车身结构。光谱仪也被广泛应用于多个领域，如合金、矿石、土壤重金属、ROHS、考古和三元催化等，展现出通用性和实用性。

在消费品和工业产品中，塑料制品越来越多的被利用，在汽车工业中，越来越多的部件由塑料组成，因为轻质材料可以减轻车辆的整体重量，同时也可以降低油耗。每年大量的塑料被丢弃，被埋在垃圾填埋场。在世界各地有许多举措促使消费者提高材料的回收利用的数量，而不是将它们丢弃在垃圾填埋场。这些废塑料会被运到塑料回收厂，经过认定然后再利用。日本是世界上塑料循环利用最成功的国家之一，2010年，77%废塑料被回收利用，超过英国的两倍，美国目前达到20%。塑料工业协会出台了塑料识别代码（PIC）提供一个识别聚合物类型的分类系统，帮助回收公司分开不同类型的塑料，然后再进行处理加工。但是PIC系统在全球并不是强制的，并且通常情况下塑料样品上并没有代码，特别是一些旧材料。为了成功地循环再利用，塑料样品需要准确的鉴定并分类。许多回收厂家依靠有经验鉴定塑料。这就涉及到传统的测试方法，比如“浮动测试”或者“燃烧和嗅觉测试”。“浮动测试”可以把聚烯烃从其它类型的塑料中区分出来，这是基于塑料能否漂浮在洗涤水溶液中。“燃烧和嗅觉测试”需要操作者烧毁少量的塑料并且嗅探挥发性的烟气。这些方法不仅会导致塑料的鉴定错误而且非常危险，因为燃烧聚合物的烟气可能有剧毒。光学光谱技术提供了一个准确和科学性的方法鉴定塑料材料。从12000-4000cm-1近红外电磁光谱能够用来快速的筛查塑料类型；但是，从4000-450cm-1中红外光谱则对塑料以及塑料中其它化合物的有效鉴定展现出巨大的优势，比如塑料中的填充剂，增塑剂，表面活性剂，涂层以及脱模机。另外，近红外仪器不能用来鉴定塑料中包含的低含量的炭黑（2%-3%）。这些样品代表着相当一部分可再循环利用的塑料。我们使用Spectrum Two FT-IR配备ATR采样附件收集样品的中红外光谱。测试样品时，将塑料样品放置采样附件上方，并且对样品施加一定的压力使样品与ATR钻石晶体紧密接触，测试时间大约10s。

Plasma1500是钢研纳克自主研发的一款高分辨率电感耦合等离子体光谱仪，可广泛适用于冶金、地质、材料、环境、食品、医药、石油、化工、生物、水质等各领域的元素分析。本文在瀚蓝（常山华侨经济开发区）固废处理有限公司，依据HJ/T300-2007《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》对飞灰原样浸提，浸提液参照HJ786-2016《固体废物 22种金属元素的测定 电感耦合等离子体光谱法》消解和测试。垃圾焚烧飞灰：在焚烧炉窑之后，焚烧烟气的颗粒被捕集下来的就是飞灰，这些需要进行卫生填埋或者进入危废填埋场。在进入填埋之前需要模拟固体废物在填埋场渗滤液的影响下，从废物中浸出的过程。对其浸提液进行检测，评价其对环境的影响。浸出步骤包括：含水率测试、样品破碎、浸提液的确定、样品的浸提和抽滤消解。

近红外光谱区域是人们发现的第一个非可见光谱区域，它是由Hershel在1800年所观察到[1]。但是由于缺乏仪器基础，直到上世纪50年代以前，近红外光谱技术一直没有得到实际应用。上世纪50年代中期以后，随着简易近红外光谱仪的出现及美国农业部的Karl Norris等人所做的工作，使近红外光谱技术在农副产品分析中得到广泛应用[2]。20世纪60年代后，由于中红外光谱技术的快速发展和应用，加之近红外光谱技术自身的灵敏度低、抗干扰性差等缺点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用。1983年，Wetzel称之为“光谱技术中的沉睡者（Sleeper among spectroscopic techniques）” [1]。80年代以后，随着计算机技术、化学计量学技术及仪器分析技术的发展和应用，人们重新认识了近红外光谱的价值，并使其发展成为了一门独立的分析技术，1988年成立了国际近红外光谱协会（CNIRS）[3]。由于应用领域的不断扩展，McLure在1994年发表了一篇题为“The giant is running strong”的论文[1]。1998年，Davies撰文讨论了近红外光谱技术的潜在用途和发展趋势，并将其描述为光谱领域中“从沉睡者变为了启明星（from sleeping technique to the morning star of spectroscopy）”的技术[4]。我国对近红外光谱技术的研究起步较晚，但1995年以来有关这一技术的应用研究逐步增多。目前，已有中国石化研究总院和北京第二光学仪器厂开发出商用近红外光谱仪[5]。药品生产过程的质量控制要求，为了确保最终产品的质量稳定均一，需要对从原料接收到产品出库的整个物料流通过程进行全程监测。近红外光谱分析技术的特点决定了其在这一领域可以发挥重要作用。

珠宝玉石具有期独特的保值价值、艺术价值及收藏价值，占有一定的经济市场，而市面上由于其价值原因，鱼目混珠、以次充好、以假替代等各种造假手段都应运而生，这给此类宝石的传统鉴定带来了较大的困难。近年来，显微共焦拉曼光谱仪在宝石鉴定领域内成了强有力的鉴别手段。目前，世界上著名宝石协会的研究实验室，如英国FGA、美国GIA 等，均用其作为权威性的分析工具。

高光谱成像仪（也称光谱相机或高光谱相机、高光谱仪），是将分光元件与面阵列相机完美结合，可同时、快速获取光谱和影像信息；可应用于诸多领域的科学研究及工业自动化检测。

在当今社会，智能手机和平板电脑等电子设备正成为人类日常活动的重要组成部分。这些电子产品不断发展，使其结构更紧凑、重量更轻，这也就对电池的功率输出和寿命提出了越来越高的要求。为了应对这些技术挑战，锂离子电池技术也在不断进步，在保持紧凑和轻便特性的同时，还能够产生更高的能量输出和更强的循环性能。本文介绍了激光诱导击穿光谱(LIBS)对锂离子电池重要元件化学组成的关键元素进行深度分析的能力。这些组件包括正极、负极和固态电解质。典型的基于解决方案的元素分析技术，如电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和电感耦合等离子体发射质谱（ICP-MS），不能揭示这些部件的结构信息。另一种流行的元素分析技术X射线荧光光谱（XRF）无法为锂离子电池电极的重要元素提供元素覆盖，例如Li、B、C、O、F、N。其它表面和深度分析技术，需要复杂的真空仪器，如二次离子质谱（SIMS）、辉光放电质谱（GD-MS）、俄歇电子能谱（AES）和X射线光电子能谱（XPS），检测速度慢或者价格昂贵。LIBS提供锂离子电池组件在实验室或工厂的深度分析能力，具有很出色的分析速度。LIBS还具有从H - Pu到大含量范围(ppm - wt. %)的基本覆盖。

布鲁克手持式光谱仪以其体积小、质量轻、方便携带、操作简单，分析速度快等优势被广泛应用于各个行业。在地矿领域，存在样品种类繁多、样品非均质性高、样品差异性大、工作环境复杂等诸多不利因素，布鲁克手持光谱仪克服了诸多的不利条件，有效的应用其中。

激光剥蚀-ICP-MS (LA-ICP-MS) 可用于固体样品和粉末中的元素分析，其中包括地质材料、陶瓷、生物组织和法医样品。本研究使用两种校准策略（基质匹配和非基质匹配）对高纯度金属进行定量分析。LA-ICP-MS 可直接分析固体样品，因此与标准液体样品进样相比，固体样品只需极少的样品前处理步骤。由于无需溶出过程，降低了分析物损失的风险，也避免了引入污染物。但是，由于缺少固体校准标样，LA-ICP-MS 分析可能难以实现精确定量分析。用于固体样品分析的校准标样比用于液体样品分析的校准标样更难以制备，含合适浓度分析物的基质匹配的固体校准标样也比较少见。在金属行业等少数领域中可能已经获得特征明确的基质匹配标准品，因为电弧/火花或辉光放电 (GD) 光学发射光谱 (OES) 等成熟分析技术中使用固体标样。

本文论述了采用近红外光谱仪DA7200检测冻玉米中主要成分含量的方法。讨论了采用偏最小二乘法（PLS）建立校正模型过程中样品预处理及利用常规吸收峰优选波长的方法。经验证：水分、淀粉测量值同浓度参考值具有良好相关性（相关系数大于0.9），测量重复性变异系数(CV)优于2%。结果表明，近红外光谱法可以满足冻玉米中主要成分的实际测量要求，为玉米深加工企业提供了冬季原料玉米“按质收购”的参考方法。

成像光谱技术是光谱技术和图像技术的完美结合，它在获得样品空间信息的同时，还为每个图像上每个像素点提供数十至数千个窄波段的光谱信息，每个像元都能产生一条完整而连续的光谱曲线，这样任何一个波长的光谱数据都能生成一幅图像，从而实现“图谱合一”。另外，成像光谱技术图谱合一的特点，使得其兼具了可见-近红外光谱技术成分检测的优点和机器视觉技术能够反映空间分辨信息的优势。成像光谱技术图谱合一的特点，使得其兼具了可见-近红外光谱技术成分检测的优点和机器视觉技术能够反映空间分辨信息的优势。通过对光谱、图像的分析，即可对样品的成分含量、存在状态、空间分布及动态变化进行检测。

低场核磁弛豫技术以水分子（溶剂）为探针，可以实时检测悬浮液体系中水分子的状态变化。低场核磁弛豫技术可以区分出纳米颗粒与溶剂的固液界面间那一层薄薄的表面溶剂分子，当颗粒尺寸或颗粒分散性发生变化时，颗粒表面的溶剂分子也会发生相应的变化。低场核磁弛豫技术可以灵敏的检测到这这种变化状态和变化过程，从而可以快速地评价例如抛光液以及相关悬浮液样品的分散性和悬浮液中颗粒尺寸的变化过程。

近红外光谱技术为应用有机化学物质,在波长为780～2526nm的近红外光谱区的电磁波的光学特征,能够对化学成分含量进行快速检测。现在,应为各项科学技术的进步和提升,近红外光谱的发展有了更大的进步,对于该项技术的应用,在农业、矿业以及医疗中有着广泛的应用,尤其是在化工分析领域有着巨大的价值作用,促进了化工行业的发展。

使用无人机搭载多光谱相机对植被（包括农作物、草场和森林等）的营养状态或者病虫害做监控有其优势。比如：及时、快速、成本低廉。基于多光谱技术的各种农业指数（包括归一化植被指数NDVI和归一化红边植被指数NDRE等）也已经普遍地被农业植保领域所接受。使用无人机喷洒农药在国内的应用开始普及。因此，构造全套的无人机搭载多光谱相机和数据处理系统可以为农业植保的信息化和现代化作出贡献。特别是，提供及时准确的作物生长信息有益于合理使用肥料和农药，直接为改善环境提供帮助。

辉光放电光发射光谱仪在固体材料的常规分析中占有一席之地，它对具有层状结构的 材料（如热处理、镀锌层、镀锌等）提供了快速的深度剖面分析。高精度基体总量分 析的能力也是辉光光谱的能力之一。基体总量分析在生产控制或进货检验中有着广泛 的应用。本短文证明GDA750在不锈钢多元素体积分析中的性能̷̷

玉米蛋白粉是玉米深加工的产物，玉米经过去皮、脱胚等工艺生产出玉米油、玉米淀粉、玉米蛋白粉等各种产品，其中玉米蛋白粉是饲料行业的重要高蛋白质原料，与豆粕等高蛋白原料一样具有增加饲料蛋白含量的功效。玉米蛋白粉的含水量不仅决定干物质的含量，还对玉米蛋白粉储存保质期影响很大；玉米蛋白粉蛋白质含量高低是其重要的质量指标；玉米蛋白粉中的灰分含量决定其无机物含量的高低，以上三个指标是饲料生产厂家采购原料必须分析的指标，而且玉米蛋白粉的货值高，对饲料产品的成本影响很大，其质量指标被各个饲料厂所重视。传统分析蛋白质含量的方法是凯氏定氮法，需要经过粉碎、称重、消化、蒸馏、滴定等复杂地实验过程，时间长，不能满足配方师对时效性要求，而且浪费大量的人力和实验室试剂；水分测定的传统方法是使用烘箱失重法，同样需要2个小时以上的分析时间，而且消耗大量的电力能源；灰分的传统方法是马弗炉灰化发，需要大量电力能源，浪费时间。实验室常规分析还需要配备场地、人员和各种各样的仪器，终年累月地重复这些复杂的“瓶瓶罐罐”的分析，如果采用近红外技术，不仅可以将日常分析样品收集采集近红外光谱，建立蛋白质、水分、灰分的近红外模型，减少实验室常规仪器的购置和实验室空间及人员配置，而且还具有速度快（分析一个样品可以控制在1分钟内完成）、重复性好等优点。

拉曼光谱技术是一种无损伤、灵敏度高、操作简捷的测试手段，实验设备采用我公司的“Finder Vista”微曼系列显微共聚焦拉曼光谱仪系统；激光器波长为532nm；光谱仪参数：500焦距，600g/mm；扫描物镜100X。采集时间与采集次数根据样本的拉曼光谱情况而定。

本研究应用了400-1000nm的高光谱相机，可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm，波长分辨率优于2.5nm，可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS，波段选择后最高3300Hz（支持多区域波段选择）。

在消费品和工业产品中，塑料制品越来越多的被利用，在汽车工业中，越来越多的部件由塑料组成，因为轻质材料可以减轻车辆的整体重量，同时也可以降低油耗。每年大量的塑料被丢弃，被埋在垃圾填埋场。在世界各地有许多举措促使消费者提高材料的回收利用的数量，而不是将它们丢弃在垃圾填埋场。这些废塑料会被运到塑料回收厂，经过认定然后再利用。日本是世界上塑料循环利用最成功的国家之一，2010年，77%废塑料被回收利用，超过英国的两倍，美国目前达到20%。塑料工业协会出台了塑料识别代码（PIC）提供一个识别聚合物类型的分类系统，帮助回收公司分开不同类型的塑料，然后再进行处理加工。但是PIC系统在全球并不是强制的，并且通常情况下塑料样品上并没有代码，特别是一些旧材料。为了成功地循环再利用，塑料样品需要准确的鉴定并分类。许多回收厂家依靠有经验鉴定塑料。这就涉及到传统的测试方法，比如“浮动测试”或者“燃烧和嗅觉测试”。“浮动测试”可以把聚烯烃从其它类型的塑料中区分出来，这是基于塑料能否漂浮在洗涤水溶液中。“燃烧和嗅觉测试”需要操作者烧毁少量的塑料并且嗅探挥发性的烟气。这些方法不仅会导致塑料的鉴定错误而且非常危险，因为燃烧聚合物的烟气可能有剧毒。光学光谱技术提供了一个准确和科学性的方法鉴定塑料材料。从12000-4000cm-1近红外电磁光谱能够用来快速的筛查塑料类型；但是，从4000-450cm-1中红外光谱则对塑料以及塑料中其它化合物的有效鉴定展现出巨大的优势，比如塑料中的填充剂，增塑剂，表面活性剂，涂层以及脱模机。另外，近红外仪器不能用来鉴定塑料中包含的低含量的炭黑（2%-3%）。这些样品代表着相当一部分可再循环利用的塑料。我们使用Spectrum Two FT-IR配备ATR采样附件收集样品的中红外光谱。测试样品时，将塑料样品放置采样附件上方，并且对样品施加一定的压力使样品与ATR钻石晶体紧密接触，测试时间大约10s。

手持式光谱分析仪是一种便携式检测分析设备，可以用于快速检测金属材料中的元素含量，在黄金回收与交易中，帮助回收商和交易商快速评估金属材料的价值，从而提高交易效率和收益。

采用RMS1000共聚焦显微拉曼光谱仪的多光子显微成像技术，可以对小鼠肠道切片样本进行成像。RMS1000配备一个外部飞秒激光器和TCSPC，用于先进的光谱和时间分辨的多光子成像技术，如2PEF和SHG，增强了拉曼成像的核心能力。

反射颜色测量的原理就是测量样品的反射率，然后通过选择照射光源，计算得到样品在某种光源的照射下面的颜色参数， XYZ 或者Lab。一般来说，固体和粘稠液体的颜色测量可以通过不同的实验布局来实现，如通过反射探头或积分球。对于不同的应用，如测量纺织品、纸张、水果、酒类和鸟类羽毛等颜色需要使用不同的探头。Brolight 光谱仪软件内含颜色测量模块，测试简单快速，并且可以根据您的应用做灵活的配置。

辉光放电发射光谱（GDOES）是一种对金属和非金属固体材料进行定性和定量分析的光谱方法。GDOES可以用来研究样品的 元素组成、层厚和层结构。此外，可以确定涂层重量̷̷

随着国家对节能减排的要求越来越严格，热值、灰分、挥发分和固定碳等煤炭的质量指标不仅是热量指标的要求，也是环保的要求；煤炭分析的速度也是用煤单位多年探索的一项重要技术，传统煤炭热量分析主要采用量热仪，灰分、挥发分和固定碳测定采用马弗炉，分析周期长，耗能大，分析步骤需要严格控制，很多燃煤企业多年来一直在探索利用激光、中子法等技术进行煤炭快速分析，但激光和中子法对仪器安全防护要求高，使用成本也很高，而采用傅里叶近红外技术对煤炭的热值、灰分、挥发分、固定碳的进行快速分析研究近几年取得了一定进展。近红外光谱分析技术具有以下优点：1、分析速度快：任何样品的近红外光谱测试时间都可以再1分钟内完成；2、样品处理简单：样品最多可能进行简单的物理处理，如磨粉等；无需进行化学处理；3、操作简单：样品无需称重等复杂的计量测试和化学处理；只需对样品进行简单的光谱扫描；4、人为操作误差小：无称重、稀释、定容等操作，避免了操作流程上带来的偶然误差；5、绿色环保：近红外测试过程无需化学试剂，无化学反应过程，无污染；6、能实现现场在线实时测试：采用在线近红外分析技术，可以实现实时在线分析。