扫描光栅光谱仪

课程内容 光谱测量系统组成 光栅技术 光栅光谱仪原理 小结讲师介绍熊洪武，HORIBA 应用技术主管，负责光学光谱仪的应用支持，光学背景深厚，有着丰富的光学系统搭建经验。可根据用户需求提供性能优异，功能独特的的光谱测试方案，如光致发光、拉曼、荧光、透射/反射/吸收等。课程链接识别下方“二维码”即可观看我们录制好的讲解视频了，您准备好了吗？ HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识，其旗下的Jobin Yvon有着近200年的光学、光谱经验，我们非常乐意与大家分享这些经验，为此特创立 Optical School（光谱学院）。无论是刚接触光谱的学生，还是希望有所建树的研究者，都能在这里找到适合的资料及课程。 我们希望通过这种分享方式，使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解，不断提高仪器使用水平，解决应用中的问题，进而提升科研水平，更好地探索未知世界。

2006年，国际两家光电子杂志Laser Focus World和Photonics Spectra的编辑曾分别主动在世界技术新闻专栏中特别介绍了复旦大学陈良尧教授课题组研发的多光栅二维折叠光谱技术，认为该技术的创新原理和方法将能够被拓广并应用于更具挑战性的高效率光谱获取和分析领域，以及推广到中远红外光谱分析领域。　　上海市计量测试技术研究院的资深光学科学家袁海林教授也曾评论到，&ldquo 采用多光栅结构对成像光谱进行高密度折叠，在很宽的光谱区内实现高分辨率、快速和长时间可靠测量，将会成为现代光谱仪设计中一个主流技术和发展趋势&rdquo 。　　究竟是怎样的技术让国内外一片赞誉之声?为了寻求答案，近日仪器信息网编辑采访了多光栅折叠光谱仪技术的研究者&mdash &mdash 复旦大学陈良尧教授。复旦大学 陈良尧教授　　&ldquo 原理性创新&rdquo 　　光谱分析仪器在科学研究和工业领域有着广泛的应用，为满足应用需求，国际上已经发展了各种类型的光谱分析原理和方法，其中最主要的是采用棱镜和光栅等光学色散元件，结合高灵敏度探测器对各种光谱(如反射、透射、吸收、散射、椭圆、荧光、拉曼等光谱)进行测量和分析。但受到光电探测器光谱响应、光栅色散和机械扫描等因素的制约，只能被迫在光谱工作区宽度、分辨率和速度等参数之间做出妥协，从而严重影响和限制了其在许多重要领域的应用。这是国际学术和产业界长期未能解决的瓶颈和难题。　　&ldquo 传统的光栅光谱仪需要使用机械装置对色散元件进行位移和旋转，这将限制测量速度的提高，而且机械转动部件的定位精度低，可靠性差，容易在操作过程中发生故障 另外，由于国内机械加工水平所限，使得国产光栅光谱仪的机械部件精度和可靠性不高，从而影响了光谱仪的整体性能水平，&rdquo 陈良尧说，&ldquo 另外，一块光栅难以覆盖全光谱范围，衍射效率为非均匀性分布，在其光谱衍射工作区的两端效率较低，影响了仪器的信噪比质量。&rdquo 　　在长期的光谱分析研究中，为克服传统仪器的这两方面局限性困难是陈良尧当初决定研发&ldquo 多光栅折叠光谱分析仪&rdquo 的原因，他希望能够研制出一种没有任何移动部件、光谱工作区宽、测量速度快的光谱仪。基于这一想法，陈良尧于90年代末开始&ldquo 多光栅折叠光谱分析仪&rdquo 的研制。&ldquo 这是原理和方法的创新，并非是&lsquo 阳春白雪&rsquo ，它的物理概念清楚，技术可靠，易于普及推广，只不过很多人没朝这方面去想。&rdquo 　　但是，当前光谱仪技术可以说是非常成熟了，再要尝试原理性创新，可能并不像陈良尧说的那么容易。在10多年时间的持续研究努力中，陈良尧教授经历了很多，如最初虽有设想，但缺少研究经费支持，在市场上也买不到现成的关键元器件，业内对这类极具应用前景的新原理和新技术的认识也不统一等等。不过，&ldquo 梅花香自苦寒来&rdquo ，2012年，最终实现的研究成果被选为国家自然科学基金&ldquo 十一五&rdquo 优秀成果。至今已经推出了多种可供实用的样机，集成组合的光栅数也由最初的3块增加到了10块。日前，陈良尧教授的&ldquo 极高密度二维折叠光谱成像装置&rdquo 课题入选了2014年高校自然基金国家重大科研仪器研制项目。已研制完成的二维折叠光谱分析仪的整体外形图，250mm焦距，优于0.1nm光谱分辨率，全谱测量时间小于0.1s，重约8.9公斤。　　多光栅折叠光谱仪采用了时间并联模式的快速光谱信号获取的新原理和方法，利用二维面阵探测器的优点，在一台光谱仪中，同时满足宽光谱区、高分辨率和快速测量的三项关键功能要求。在10光栅二维折叠光谱分析仪中，是将具有不同闪耀角和色散特性的10块子构成一个光栅阵列，克服了面阵CCD信号接受面的张角限制，在200-1000nm光谱区将一维约276mm光谱探测区的近2万个光谱数据点进行二维10重折叠，快速成像在二维面阵探测器的焦平面上。由于无任何机械位移部件，使得最小的光谱获取时间仅受限制于将光谱从CCD传输到数据存储器件所需要的时间，实现了全光谱高精度快速测量和分析。　　&ldquo 所有用到光谱测量分析的地方都可以用&rdquo 　　&ldquo 多光栅光谱是通用型光谱仪，所有用到光谱测量分析的地方都可以用，如可以应用于食品环境等领域的科研与日常检测，而且未来完全可能替代常见的紫外、红外等光谱分析仪器。&rdquo 陈良尧对多光栅光谱仪的应用前景非常乐观，&ldquo 随着高性能低成本面阵光电探测器的普及，二维折叠光谱将成为主流光谱分析技术在更多领域实现推广应用。&rdquo 　　&ldquo 而且，由于改进了传统光谱仪的一些不足，使得该仪器可以用于一些极端条件检测。&rdquo 例如：由于无任何机械转动部件，多光栅光谱仪的全谱扫描速度最快能达几毫秒至数十毫秒，所以在清华大学等离子体实验室中，能利用它在真空条件下对等离子体原子谱线进行原位全谱检测分析，在相同的实验条件下，对各种原子态谱线进行比较分析，获得较为可靠的实验数据和结果。&ldquo 并且，等离子体实验室还希望通过合作，研究该技术在真空紫外条件下的应用。&rdquo 　　多光栅光谱仪既可以作为一种标准配置的光谱仪独立使用，也可以成为一个载体&mdash &mdash 作为光谱分析仪器的核心部件，可以极大简化分析仪器的结构。&ldquo 光谱仪是光谱分析仪器的&lsquo 心脏&rsquo ，目前很多国产光学分析仪器采用的还都是传统扫描型光谱仪，如果多光栅光谱仪能够得到普及，将会显著促进国产光谱仪器的更新换代。&rdquo 　　&ldquo 探测器技术与成本亟待突破&rdquo 　　&ldquo 目前在10光栅集成的仪器中，使用的是美国PI公司的CCD面阵探测器，单价在7万美元左右。高性能光电探测器依然是限制我国先进光谱分析技术发展的瓶颈，也是成本无法降下来、难于大规模普及的主要原因。&rdquo 不过，陈良尧也高兴地说到，已有国内企业正从海外引进新一代CMOS光电传感器技术，&ldquo 我们将会成为他们产品的第一批实验室用户。&rdquo 　　另一个关键元件&mdash &mdash 光栅则可以根据具体需求，既可以购买进口产品，也可以选择国内生产的。&ldquo 我们已经在国内找到一家企业，可以研制和生产出我们所需的光栅和其他光学器件。&rdquo 　　对于下一步研发方向，陈良尧介绍到，&ldquo 当前最重要的是把研究项目做好，并努力将这一技术应用到不同领域 另外，组合的多光栅模块本身也可以成为一个产品，现在的组合光栅的方位角还需要人工调试，未来希望能够采用自动化激光准直技术，研制出已被封装好、不需要调节的光栅组，用户拿到手里可以直接使用。组合的光栅数也有可能进一步增大，由现在的3-10光栅增至40-50块光栅的组合，满足更高精度的光谱分析需求。&rdquo 　　经过持续的研究努力，多光栅光谱仪已能够被实际应用。据介绍，除了面阵探测器国内目前还做不出来，其它重要部件都实现了在自己的实验室或在国内找到企业进行加工生产。说到这里，显现出了陈良尧教授比较独特的研究态度和模式，陈良尧将项目研究经费的很大一部分用于改造实验室环境，如在高性能光学仪器研究中，将购买高精度数控机床，用于仪器核心零部件的高品质研制和加工，保证质量，这在目前中国大学的实验室还比较少，对此，陈良尧说，&ldquo 这么做一方面是希望提高科学仪器的研究水平和效率，掌握核心技术，另一方面也十分需要培养研究生们的实际动手能力，不仅进行原理和方法创新，还需要采用先进制造技术，在学生时期就有能力亲手把这些仪器做出来，可靠实现创新科学仪器的各种新功能，在这方面与发达工业化国家相比，我国在培养学生具有硬科学技术研究能力方面的差距还比较大。&rdquo 　　&ldquo 由于高性能探测器价格一直居高不下，不利于大范围普及，目前仅根据一些用户需求进行定制，需要不断解决问题，让用户满意，建立良好的声誉，&rdquo 陈良尧说到。　　后记　　据了解，在陈良尧教授的研究成果2003年正式发表后，2007年在美国Light Smyth公司的广告中也出现了采用4种不同光栅结构参数组合的二维折叠光谱分析技术。而关于这一中国自主创新原理和技术的产业化途径，陈良尧无奈的说到，&ldquo 产业化的路还会比较长。&rdquo 究其原因，一是关键部件技术的局限，另外国家的支持政策等也是重要原因。就像采访最后陈良尧所说的，&ldquo 希望能够获得国家较高强度的产业化应用研究项目的支持，并与工业界的合作伙伴一起，使得这项技术被产业化，促进我国高性能光谱分析仪器的进步和发展，将会在国际上有自己的地位，产生出中国乃至世界上最好的光谱仪。&rdquo 　　编辑：刘丰秋

p style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　作为光谱仪器的核心部件,光栅的地位举足轻重。近年来，针对我国机械刻划光栅的刻划面积及精度不足等问题，中科院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称：长春光机所)开展了一系列的技术攻关，不仅成功研制出大型高精度光栅刻划机，而且该刻划机已成功制作出刻划面积为400mm× 500mm的世界最大面积中阶梯光栅。/span/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　为了更深入的了解我国光栅及光谱仪器的研究现状及未来发展态势，仪器信息网编辑特别邀请到中科院长春光学精密机械与物理研究所李晓天副研究员给大家分享其在光栅及光谱仪器研发过程中的经验。/span/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 356px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6a4b4291-b891-4b13-b4aa-d667cb197457.jpg" title="微信图片_20200710094424.png" alt="微信图片_20200710094424.png" width="450" height="356" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中科院长春光学精密机械与物理研究所 李晓天副研究员/strong/pp style="text-align: justify "span style="font-size: 14px "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　李晓天，博士生导师，九三社员，Opt. Express等10余个权威SCI期刊审稿专家。自2006年参加工作，主要从事光电检测、衍射光栅及其在光谱技术领域应用研究等科研工作，作为项目负责人获批空间外差拉曼方面的国内第一个自然科学基金青年基金和第一个面上项目，以及吉林省技术攻关项目等 作为分系统或子课题负责人承担国家973课题、国家重大科研装备研制项目等，曾获“航天科技四院杰出青年”、“吉林省科技进步一等奖”、“吉林省青年文明号”等荣誉。获授权发明专利28项，其中第一发明人12项 在Opt.Express等权威SCI/EI期刊发表论文40余篇，其中第一/通讯作者16篇。培养的博士和硕士研究生获得国家奖学金、中科院院长奖、中科院新生奖等10余种奖励,其中一名学生连续两年获国家奖学金后公派留学于美国哈佛大学/span。/span/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong我国高精度平面刻划光栅已处于国际领先水平/strong/span/pp style="text-align: justify "　　衍射光栅是最重要的一类光学色散元件，它是绝大多数光谱仪器的核心器件，其精度高低直接决定光谱仪器性能的优劣。按制作方法, 衍射光栅可分为机械刻划光栅、离子束刻蚀-全息光栅、体全息光栅等。随着国家支持力度的加大，我国各类光栅制作技术均有显著提升，与国外最高水平的差距也越来越小，特别值得一提的是，我国的机械刻划光栅制作技术已达到国际领先水平。/pp style="text-align: justify "　　机械刻划光栅的性能主要由光栅刻划机的运行精度决定。据李晓天介绍，光栅刻划机是制作光栅的母机，机械刻划光栅主要是通过光栅刻划机的金刚石刻刀在光栅基底的膜层上挤压成形出一系列具有一定规则形状和间距的刻槽，在此期间，刻划机的基底工作台要不断进行精密进给运动，而金刚石刻划刀要不断进行往复运动，光栅刻划的定位精度要达到纳米量级。因此部件的加工装调精度要求极高，运行保障环境要求也极为苛刻，光栅刻划机也被誉为“精密机械之王”。/pp style="text-align: justify "　　李晓天开展的光栅研究主要是针对机械刻划光栅，采访中他给大家详细介绍了自己在这方面的工作。据介绍，李晓天通过仿真分析和科研经验等，指出国产光栅刻划机刻划系统结构不够稳定是导致刻划出的光栅杂散光较大的主要原因之一，最终通过大量的实验验证了这一结论 据此，他在导师唐玉国研究员等前辈的悉心指导下，在国内率先开展了光栅刻划系统误差修正技术研究，最终使得刻划出的光栅杂散光从10sup-3/sup量级降低至可达10sup-5/sup量级，此外他还开展了衍射波前主动补偿、光栅性能实时检测技术等研究工作，有效提高了光栅刻划机及刻划光栅的性能。目前，李晓天及其所在的大光栅团队已研制出高精度大光栅刻划机1台，主要性能指标为：最大刻划面积：400mm× 500mm；最高刻槽密度：6000线/mm；仪器运行的短期定位误差：≤3.0nm(1σ)，并已成功制作出刻划面积为400mm× 500mm的世界最大面积中阶梯光栅,获得“吉林省科技进步一等奖”、“吉林省青年文明号”等荣誉。相关成果被中央电视台新闻联播、人民日报、科技日报、经济日报、光明日报等多家媒体进行报道。/pp style="text-align: justify "　　谈到其开展的光栅相关工作，李晓天自豪的说，“就光栅定制而言，我们光栅产品价格要比国外产品低的多，国内的一些企业获得信息后，原本计划在国外采购的光栅也改为从我们单位定制采购了。”据悉，长春光机所的刻划光栅产品已在北京博晖创新光电公司、浙江大学、加拿大多伦多大学、中科院西安光机所、中科院上海技物所等单位研制的光谱仪器中得到了成功应用。其中，加拿大多伦多大学将他们研制的红外中阶梯光栅与美国Bach公司制作的194线/mm中阶梯光栅进行了对比，结果发现该光栅性能优于美国Bach公司产品，其中TM波的光栅衍射效率高出约20%左右；北京博晖创新光电公司将长春光机所的光栅产品与其购买的一块国外产品进行了对比，发现长春光机所的光栅产品性能更优。/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong以光栅自主创新促进光谱仪器进步 核心部件国产化率亟待提升/strong/span/pp style="text-align: justify "　　作为光谱仪器的核心部件，光栅技术的深入对光谱仪器的开发具有重要的指导意义。在完成了光栅刻划机研制之后，李晓天的研究重心转向光栅应用技术，其曾参与了中阶梯光栅光谱仪、光栅杂散光测量仪、傅立叶变换型光栅衍射效率测量仪和成像光谱仪等研究工作。特别是近几年，他开始了拉曼光谱技术的研究工作。对此，李晓天表示说，由于拉曼光谱不怕水，可以在水溶液或者水环境中实现物质的检测，做完拉曼光谱仪技术的基础研究工作以后，下一步的工作重点是要将其应用到生物医学、星际探测等与国计民生息息相关的重要领域中。/pp style="text-align: justify "　　现有的拉曼光谱技术，如色散型拉曼光谱仪因存在入射狭缝，导致其在高光通量、高分辨率、宽波段、无运动部件等性能方面难以兼顾。为解决以上影响拉曼光谱技术发展的关键问题，李晓天从2015年开始研发可兼具高光通量、高分辨率等以上性能的新型空间外差拉曼光谱仪，并作为项目负责人成功获批了空间外差拉曼光谱方面的国内第一个自然科学基金青年基金项目和第一个面上项目。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 312px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/0dc5b33a-9e92-4c9a-8052-ddb610c8743b.jpg" title="微信图片_20200710094022.png" alt="微信图片_20200710094022.png" width="600" height="312" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong拼接光栅型空间外差拉曼光谱仪原理样机(左)及硫磺样品的外差拉曼干涉图(右)/strong/pp style="text-align: justify "　　据介绍，空间外差拉曼光谱仪无入射狭缝，且整个仪器没有运动部件。通过探测器单次测量及分析，即可获得全波段的待测物拉曼光谱信息。而且仪器结构紧凑，其除探测器以外的核心光学模块的尺寸可以做到15cm× 15cm以内，因此仪器可兼具高光通量、高分辨率、宽波段、无运动部件等性能。空间外差拉曼光谱仪将在待测物拉曼信号较弱、有限载荷使用条件以及待测环境条件恶劣等方面具有较好的应用前景，此外在透射拉曼光谱领域也可以发挥其优势。/pp style="text-align: justify "　　在拉曼光谱仪研究过程中，李晓天提出光栅拼接型空间外差拉曼及LIPS光谱仪、中阶梯光栅型空间外差拉曼光谱仪和空间外差型太赫兹拉曼光谱仪等新型仪器结构，并带领团队突破关键理论与技术，设计出具有棱镜视场展宽能力的高光通量空间外差拉曼仪器原理样机，其测得的硫磺等样品信号强度可达同等分辨率和测量波段范围的传统色散型仪器的100倍；给出基于三阶极小值和多子区间分割的光谱背景扣除算法，可有效解决背景光干扰等对拉曼光谱测量的影响 提出通过光阑和光学陷阱等抑制仪器杂散光的方法；提出基于中阶梯光栅多级次锥面衍射的空间外差拉曼光谱仪结构等等。/pp style="text-align: justify "　　近几年，国内的一些知名企业和院校纷纷开展了拉曼光谱仪器研发工作，使得我国拉曼光谱仪研发力量得到了较大的提高，但整体来说与国际最高水平仍存在一定差距，在全球市场中所占份额较低。对此，李晓天分析到，光栅等拉曼光谱仪的核心光学元件在国产拉曼光谱仪中的国产化率并不高，主要原因是我国光栅技术水平的提升是在近几年发生的，目前国内的科研院所和企业大多还不清楚国内的机械刻划光栅水平已得到显著改善且定制价格远低于国外产品这一事实。相信随着时间的推移，我国拉曼光谱仪产品中的光栅国产化率会得到大幅度提升。此外，李晓天也提到，除了光栅以外，拉曼滤光片也是仪器的核心元件，特别是低波数拉曼滤光片尚未实现高性能产品国产化，制约着相应仪器的发展。/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产光栅及光谱仪发展展望: 一代光栅对应着一代光谱仪/strong/span/pp style="text-align: justify "　　从核心部件到仪器整机，李晓天在光学仪器研发领域已经工作了10余年。据悉，未来他还将继续开展新型高端光栅光谱仪研究工作，在高分辨率、高通量、高灵敏度光谱仪器研制方面继续开展深入的研究。不仅如此，他还计划尝试开展拉曼光谱技术在生物医学等领域的应用研究。/pp style="text-align: justify "　　采访中，李晓天指出，目前国内的光栅刻划机只能刻划平面光栅，但是国内外市场对凹面光栅和凸面光栅等非平面光栅的需求也日益迫切，若能采用光栅刻划机进行非平面光栅研制，将能够有效解决现有的非平面光栅的衍射效率等性能难以满足诸多领域使用需求的难题，所以希望国家或地方政府可以对非平面光栅刻划机的研制进行专项资金投入。再者，国内外天文望远等领域对更大面积光栅仍有使用需求，不过如果直接研制可以刻划更大面积光栅的刻划机，对机械和精密控制等技术具有更高需求，需要的资金投入也较多，因此发展投入相对较低的大光栅拼接复制技术也是未来光栅技术的重要方向。此外，超环面光栅、大面积体全息光栅等其它光栅技术也应该开展深入研究。/pp style="text-align: justify "　　对于我国光谱仪器研发的现状,李晓天分析到，衍射光栅是光栅光谱仪器的核心元件，在仪器研发中意义重大。但是现在国内大多数仪器厂家和单位在进行光谱仪器设计时，往往先在现有产品中选择一个测量波段等指标相对适合的光栅产品，然后根据该光栅参数进行仪器设计，这将导致仪器设计存在一定局限性。李晓天指出，大家应充分发挥光栅在光谱仪器研制中的重要作用，如根据仪器光路结构，去优化光栅参数再去定制该光栅，将大大提高仪器性能。一代光栅对应着一代光谱仪，若能进一步提出新的光栅设计参数或者新的光栅类型，则有望产生新一代光谱仪器!以新型的中阶梯光栅、离子束-刻蚀全息光栅、体全息光栅、超环面光栅、各类其它非球面光栅以及特殊类型光栅为核心元件的光谱仪器将逐步登上我国的历史舞台。/pp style="text-align: justify "　　此外，对于大家关注的科研成果转化问题，李晓天也谈到，我国在光谱仪器研发方面已具有多年的经验积累，也取得了较好成绩，但是，企业与科研院所之间存在一定的技术脱节，也就是说科研院所把光谱仪器研发后，并没有与企业形成较好的对接。不过，他也提到，目前国家已经形成一些激励政策，相信未来科研院所和企业会形成的良好合作模式。/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　附注：李晓天副研究员课题组隶属于国家光栅制造与应用工程技术研究中心(简称为国家光栅工程中心)，该中心拥有60年以上的光栅研制及光谱仪器研发经验，具有完善的光栅制造设备、丰富的光学设计及精密装调技术、光谱仪标定设备、精密微动工作台、精密光学检测仪器、光学系统计算辅助装调设备等，具有自主研制高刻线密度光栅、中阶梯光栅和多种全息光栅等能力。先后研制出中型和大型摄谱仪、红外分光光度计、紫外分光光度计、大型真空紫外单色器、空间太阳紫外光谱辐照监视器、可见和红外高分辨率成像光谱仪、中阶梯光栅光谱仪、凸面光栅光谱仪、微型生化分析仪、近红外水分分析仪、近红外粮食成分分析仪、荧光在线水中油测试仪等仪器。/span/p

2015年4月15日，由聚光科技（杭州）股份有限公司牵头的“国家重大科学仪器设备开发专项—光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用”开题报告会在杭州成功召开。来自浙江省科技厅、国家粮食局质量标准中心、中国药品食品检验研究院、广东出入境检验检疫局技术中心、河南省粮油饲料产品质量监督检验站、浙江大学、杭州电子科技大学的专家和领导，东华大学、三维集团和大北农集团等单位的用户代表，以及项目课题组的代表共50余人参加会议。 开题会现场 会议由陈训龙主持，浙江省科技厅领导发表讲话，聚光科技董事长兼CTO王健发表讲话，聚光科技实验室业务部总经理韩双来汇报项目实施方案。开题报告会紧紧围绕高精度光栅光谱仪研制及工程化、高维形象几何分析的NIR技术研究与软件开发、便携和实验室及在线近红外分析仪器研制及工程化、近红外光谱在粮食（饲料、种子、生鲜猪肉及肉制品）检测应用研究及专用仪器开发、近红外光谱纺织纤维成分无损和药物快速检测应用研究等几个议题展开。 与会专家认真听取了项目组的汇报，并经过质询与专家讨论，专家组一致认为：项目拟研制的科学仪器以需求为牵引，以应用为导向，应用面广，能有效促进经济社会发展和民生改善，带动我国近红外分析技术的发展；该项目所选用技术路线符合量大面广的近红外应用需求，是贴合我国当前国情的合适的技术的路线，经过本项目研究，将形成粮食、饲料、种子、肉类、药品、纺织品等大宗农副产品的综合性检测技术，能够有效的提升整体产业竞争力。与会专家和领导合影 作为此专项的牵头单位，我们是满满的收获和重任，我们有能力有信心推出更适合用户的光栅型近红外分析仪及共用模型尽快面世。 相关产品简介： 关于“国家重大科学仪器设备开发专项—光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用”更多信息 请关注聚光科技官网www.fpi-inc.com 微信或行业媒体

“王教授，实在抱歉，因全球供应链滞后，咱们去年购买的进口货物还在排期生产，发货时间无法确定。”“李教授，您咨询的这款产品因受进出口贸易管制，我们很抱歉无法为您提供。”……国际形式、市场环境及技术垄断处处限制着我国光电领域科学研究的进步与发展，同时也鞭挞着国产仪器快速崛起。从0到1，重新定义中国光电科技速度2016年，一群扎根光电领域十余年的行业“老人”集结于北京并以北京为主营中心，依托西安及昆山两大研发基地创立中智科仪（北京）科技有限公司，开启新型光电探测技术的国产自研路。中智科仪始终秉承国产自研、锐意进取的精神，以科研需求为核心，依托精准的探测技术、在产品研发上追求两个物理极限：1. 极限灵敏度：单光子成像技术通过对光电子的高增益放大以及高精度单光子识别算法，中智科仪的单光子相机可完全消除读出电路的噪声，并准确识别每一个被探测到的光子，一次达到物理探测的灵敏度极限-单光子探测。2. 超快时间探测：10皮秒同步精度，500皮秒光学快门中智科仪自主研发的高速皮秒快门驱动和同步时序控制器，可实现短至500皮秒的光学快门以及10皮秒同步精度，满足多种超快时间分辨成像以及光谱实验的极端要求，甚至可以轻松抓拍光速的飞行轨迹。“逐光者”也由此而来。众所周知，光的传播速度约为3×108米/秒，我们无法直接观察到光的传播过程，即使是高速相机也无法拍摄到。但如果传播时间足够短，光在有限时间内传播的空间距离就会大大减少，观察光的传播过程也就变得可能。随着超窄光学快门的时间分辨探测技术的发展和成熟，直接捕捉并观察光的传播过程已成为现实。通过一个有趣的实验，可以让大家更好理解500皮秒的光学快门：准备一台脉宽为1纳秒的脉冲激光器、一个带有4块反射镜的小水缸、光学快门为500皮秒的逐光IsCMOS时间分辨像增强相机，将水缸中充满水，并在水中撒上一些散射颗粒，通过相机和激光器以皮秒级精度精确同步，在不断增加相机和激光器之间延迟时间的情况下，可以获得激光束在不同位置的图像，将其保存为视频，这样，大家就能够看到激光束在水中的传播过程，实现真正意义上的“逐光“。精益求精，勇担国产仪器建造“工匠”创立至今，中智科仪始终高度注重科研原动力的投入，由多名博士和硕士组成的高素质研发团队长期致力于高性能、高品质、高可靠性科学解决方案的摸索。中智科仪不仅以打破国外技术垄断为要求，更是以超越国际标准，打造具有中国特色的技术方案为目标。经年沉淀，中智科仪已陆续攻破多项核心技术，开发落地相应商品化产品。公司匠心打磨皮秒/纳秒时间分辨像增强相机以及皮秒时间分辨单光子相机等产品，不仅打破国外技术垄断，更是以超越国际标准为目标填补我国在超快及时间分辨领域的空白。公司发展历程：核心技术：1. 皮秒/纳秒高速快门驱动；2. 皮秒精度同步时序控制 3. 增益控制及单光子探测；4. 像增强器与sCMOS耦合工艺；5. 微型窄脉宽低抖动纳秒/皮秒激光模组。科学级产品：逐光IsCMOS像增强相机，采用高量子效率低噪声的第二代Hi-QE以及第三代GaAs像增强器，针对皮秒时间分辨光谱及成像实验优化设计，光学门宽短至500皮秒；采用1600×1088分辨率相机芯片，全分辨率帧速高达98幅/秒；内置皮秒精度的多通道同步时序控制器，由SmartCapture软件进行可视化时序设置。该相机已广泛应用于片状激光诱导荧光（PLIF）燃烧诊断、等离子成像及光谱诊断、激光诱导击穿等离子光谱（LIBS）、距离选通成像、时间分辨荧光光谱等前沿研究。逐光系列2DSPC单光子计数相机，采用了最先进的单光子计数技术，光子计数相机是一种能够准确识别单个光子的二维成像探测器。170万像素的二维阵列同时探测并记录到达探测单元内的所有单光子事件，借助实时光子识别算法，将电子学带来的读出噪声及暗噪声完全去除，获得高信噪比光子空间分布信息。该相机广泛应用于单光子探测、离子阱荧光成像、自发参量下转换、量子光联成像、时间门控拉曼、远程拉曼等前沿研究。得益于纳秒级高速电子快门及皮秒级高精度时序控制，2DSPC相机可以通过同步触发捕获精准时刻的光子信号，2DSPC单光子计数相机是目前市场上最先进的单光子成像设备之一。逐光系列MF分幅相机，最多可采用8台逐光IsCMOS相机配合孔径分光系统，以超高帧频记录不可重复的实验过程，是爆炸、高速撞击、等离子和燃烧诊断等实验中不可或缺的成像设备，同时具备高时间和高空间分辨率。EyeiTS系列高速像增强模组，通过内置的单层和双层像增强器实现高达103-106倍以上光学增益，该模组在科学级相机应用中，配合科学及CCD，CMOS和EMCCD相机，可实现单光子级探测能力；在高速相机应用中，特有Hi-QE系列高量子效率光阴极，在紫外和蓝光优化波段，其量子效率可达30%以上，实现高灵敏度的高速成像。2023年，中智科仪自主研发的PicoSpec系列皮秒门控单光子光谱仪由影像校正光栅光谱仪和逐光2DSPC时间分辨单光子相机组成。影像校正光栅光谱仪具有高光谱分辨率，宽光谱测量范围等特点；逐光2DSPC时间分辨单光子相机具有超窄光学门宽和超高增益，可实现单光子探测灵敏度，皮秒级超短光学快门以及单光子计数采集等优势；二者完美结合使得PicoSpec皮秒门控单光子光谱仪兼具超高光谱分辨率和超高灵敏光谱采集效率，可实现时间分辨光谱（固定延时采样模式和可变延时采样模式），单光子计数，“零”噪声连续采集，多通道光谱采集等多种光谱工作模式，非常适合光子稀少的应用场景，比如拉曼光谱（气体拉曼，火焰拉曼，高压拉曼，高温拉曼以及远程拉曼）、微流体、实时化学过程监测、实时医疗诊断等。孜孜以求，逐光者的民族使命8年间，中智研发团队始终聆听客户的声音，为满足我国科研领域多元化的需求，相继迭代发布新型产品，优化逐光IsCMOS时间分辨像增强相机的时序扫描功能，提升高速电学驱动的效率，增加离子阱量子计算的智能降噪模式和质心算法，更新迭代数十个版本的SmartCapture软件等。每一步升级的背后都承载着成千上百次研究者及科学家真实有效的实践测试。用数据说话是中智科仪的创新及研发的态度。截至至今，中智科仪自研产品已获得相关专利十余项，并在超过百余家高校及研究院所成功交付，以成熟稳定的性能支持数十个重点项目的具体实施，已然成为众多知名大学、研究机构和企业的首选合作伙伴。2022年，中智科仪荣获国家级“高新技术企业”证书，这份荣誉是对中智科仪在创新实力、研发能力、技术管理、服务水平等方面的充分肯定。中智科仪将继续紧扣极限灵敏度和超快时间探测两个维度进行新产品研发，相信不久的将来，拥有更快的单光子计数频率的单光子计数相机以及高达50%量子效率的GaAsP的像增强相机将会面市。“要打好科技仪器设备、操作系统和基础软件国产化攻坚战，鼓励科研机构、高校同企业开展联合攻关，提升国产化替代水平和应用规模，争取早日实现用我国自主的研究平台、仪器设备来解决重大基础研究问题。”2023年2月21日，习近平总书记的发言不断敲击着每位中智人的初心。自主创新道路，收获与挑战并行，科学家们和合作伙伴的高度认可更加坚定了中智科仪的信心和决心。未来，中智科仪（北京）科技有限公司将持续秉承着专注、专业、严谨和敬业的精神，以研发、市场、销售、客户服务四位一体的高标准体系，努力保持领先优势，矢志成为全球卓越的光电科技公司，致力推动科技成果的应用转化，在“科技兴国”的道路上为中国科研贡献力量。

光栅是光谱仪器中的一个重要元器件，它就是光谱仪器的眼睛，它具有色散（分光）和成像的功能。目前光栅在摄谱仪、扫描单色仪、直读光谱仪等广泛使用，目前使用的传统凹面光栅相差偏大， 随着CCD等平面阵列探测器在光谱仪测量设备中的广泛使用，要求分光成像系统形成的光谱像位于同一平面上，科学家们面对这一需求，研发出全新的全息技术，全息平场光栅孕育而生。全息光栅的特点为：（1）无鬼线（传统机刻光栅的光谱中会出现一些不真实的谱线），杂散光极小；（2）分辨率高，由于全息技术使光栅刻线总数大幅度增加，因此色散率、分辨率也大幅度得到提高，此特点对兼顾平场和提高分辨率方面效果显著。当波长范围较宽时，传统帕邢-龙格凹面光栅很难兼顾平场和高分辨率的要求，利用全息记录技术获得的平场光栅（变间距曲线槽凹面光栅），具有校正像差能力，与传统机刻光栅相比，在像差、信噪比和成本方面更具优势，全新的全息平场光栅逐渐引起人们的关注。赛默飞世尔科技是检测领域的世界领导者。它为全球客户提供的优质分析仪器、实验室设备、试剂耗材及创新的实验室综合解决方案。赛默飞世尔在直读火花光谱仪行业拥有超过80年的经验，最近在高端台式直读火花光谱仪3460/4460之后，赛默飞世尔科技利用平场光栅（变间距曲线槽凹面光栅）技术又推出一款全新的全谱直读火花光谱仪ARL easySpark 1160。ARL easySpark 1160全谱直读火花光谱仪可快速的对固体金属样品进行分析。无论从痕量元素，还是到高浓度的元素，它都能准确、可靠的分析。赛默飞世尔在行业内多年的积累，针对有大量金属分析需求的冶炼行业和实验室，设计了这款全新的、更具性价比的全谱直读火花光谱仪，可满足客户在冶炼、汽车、航空航天、铸造等众多行业的生产需求。关于朗铎科技朗铎科技，全球科学服务领域的领导者-赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）中国区域战略合作伙伴。作为工业检测分析系统解决方案服务商，我们致力于为中国客户提供全球高品质的分析仪器、专业的应用技术支持、优质的售后服务等系统解决方案。朗铎科技是赛默飞世尔尼通（Niton）手持式光谱仪在合金/地矿行业的中国区总经销商，也是Niton中国区售后服务及技术支持唯一授权服务商，同时也是赛默飞世尔arl全谱直读光谱仪的中国区总经销商。目前朗铎科技主要产品包括手持式合金光谱仪、手持式矿石光谱仪、全谱直读光谱仪等系列产品。关于赛默飞世尔ARL赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific，纽约证交所代码：tmo，以下简称赛默飞），全球科学服务领域的领导者。ARL是赛默飞旗下品牌，1934年生产出世界上第一台火花直读光谱仪，80多年来，ARL以其良好的操控性、稳定性、可靠性和耐用性，引领了直读光谱仪行业潮流，其尖端技术和卓越信誉让arl直读光谱产品销量和市场占有率均居世界同类产品前列。目前全球各大钢铁、有色、石化、建材等客户都选择ARL作为产品质量和生产过程控制的主要手段，中国各大钢铁、有色、科研院所都是ARL的忠实用户。

智能手机自1993年推出以来，已成为全球广泛使用并融入人们日常生活的电子设备。多年来，随着计算能力的提高，以及新的传感器及其功能的加持，智能手机集成平台不断发展。智能手机正在取代摄像机、照相机、闹钟、手表、全球定位系统（GPS）、日历、计算器、闪光灯等等过去常见的设备，变得像一台可以上网的小型计算机一样强大。新冠肺炎疫情期间的作用，也凸显了智能手机在快速向大范围人群分发应用的能力。光子学是丰富智能手机功能并提高其潜力的极具前景的技术。全球主要智能手机制造商已经将新的光子传感器集成到了一些最新款的高端产品上，例如，面向增强现实（AR）应用的激光雷达（LiDAR），或者用于采集实时血氧水平和心率的脉搏血氧计等。与此同时，许多研究小组正在积极利用现有板载传感器或开发新的传感器，在智能手机上创建新的功能。利用智能手机摄像头及算法的显微镜系统，已被证明可以计数白细胞或红细胞，以用于血样分析以及寄生虫、细菌和病毒的检测；还可以通过RGB摄像头评估蓝色和绿色光谱成分的比率来检测血糖水平；采用Mie扩散法还可以测量水的浊度水平；还有报道基于呼吸中酒精含量而造成的蒸发率差异的光学式酒精测试仪等。然而，这些新的功能通常需要添加占用空间的附加组件。对于尺寸敏感的智能手机来说，空间限制问题值得关注。为了解决这个问题，Lapointe等研究人员提出了在手机屏幕前作为保护层的750 μm厚的康宁大猩猩玻璃上蚀刻光子器件的想法。借助1030 nm飞秒（fs）激光直接写入，他们展示了在1550 nm波长0.053 dB/cm的低损耗单模波导。他们还展示了一种基于玻璃表面倏逝场相互作用损耗的折射率（RI）测量装置。Davis等研究人员在1996年介绍一种玻璃材料的飞秒激光功能化。该工艺利用多光子吸收或隧道电离等非线性效应来引起折射率的永久变化。折射率变化很大程度上取决于材料和写入条件，并受多种因素的叠加影响，例如色心形成、玻璃基质的结构变化或导致密度变化的热效应等等。在高重复率下还存在一种特殊的热积累机制，会导致较大的焦外折射率变化。继Lapointe等人的研究，研究人员对通过飞秒激光改性的保护玻璃层机械性能的完整性进行了研究，发现飞秒激光写入对玻璃强度的影响可以忽略不计。同一项研究表明，通过减少写入所需的光子数量（减少波长），折射率变化可以增加一个数量级。据麦姆斯咨询介绍，近期，加拿大蒙特利尔理工学院工程物理系的Jean-Sébastien Boisvert及其团队在Scientific Reports期刊上发表了一篇题为“Fs laser written volume Raman–Nath grating for integrated spectrometer on smartphone”的论文，研究人员首先展示了一种没有热量积累的新写入方式，可以实现具有正折射率变化的高分辨率精细写入点。正折射率变化对于波导写入特别重要，而小折射率变化区域，对于写入具有精细周期的光栅至关重要。正如研究人员在两种不同的玻璃中所展示的那样，这种机制并不局限于个别玻璃。智能手机集成光谱仪原理示意图在该研究中，飞秒激光写入采用了来自Light Conversion的8W Pharos激光系统，该系统具有250 fs脉冲长度。激光器被耦合到Orpheus OPA以将频率加倍，从原来的1030 nm到515 nm。利用50倍Olympus PLAN 0.65数值孔径（NA）显微镜物镜聚焦飞秒激光脉冲，并将样品置于由AEROTECH 3200控制器控制的3轴写入系统上。使用脉冲选择器来控制激光器的重复频率以节省脉冲能量。激光的偏振与写入方向平行。所使用的写入速度在0.1~100 mm/s之间，脉冲能量在82~825 nJ之间。用于写入的玻璃有两种类型：康宁大猩猩玻璃（一种用于保护多媒体屏幕设备的碱性铝硅酸盐玻璃）和钢化铝硅酸盐玻璃（来自Bodyguardz的一种通用屏幕保护玻璃层）。两种玻璃以101 kHz重复率不同写入速度时，飞秒激光曝光下诱导集成折射率剖面断层扫描变化的演变采用这种新颖的写入技术，研究人员展示了在智能手机摄像头前以拉曼纳斯机制运行的体相光栅（VRNG），以获得一种集成的智能手机光谱仪。其关键是产生一个弱VRNG，不会显著改变相机的传统功能，但在暴露于强光照射时会产生光谱。（a）写入钢化玻璃的VRNG，置于智能手机前置摄像头前；（b）如果没有明亮的光源，光栅不会影响相机拍摄的日光成像质量，但如果有明亮的光线靠近光栅或在弱光环境中拍摄则会出现衍射光谱在热积累范围之外，两种玻璃都发现了一种产生正折射率变化的新写入方式。对于这两种玻璃，都发现了这种无热累积写入机制的上限阈值，重复率分别小于150 kHz和101 kHz，光通量分别为8.7 × 106 J/m²和1.4 × 107 J/m²。将尺寸为0.5 × 3 mm²、间距为3 μm的弱VRNG放置在三星Galaxy S21 FE智能手机前，以使用第二衍射级记录光谱。该光谱仪覆盖了401-700 nm的可见光波段，探测器分辨率为0.4 nm/pixel，光学分辨率为3 nm。利用该光谱仪测定了水中有机激光染料Rhodamine 6G的浓度检测限为0.5 mg/L。这一概念验证为现场吸收光谱法快速收集信息铺平了道路。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41598-023-40909-9

相关新闻 2011年上半年上市仪器新品：原子光谱类 　　分子光谱仪是分析化学和生命科学实验室的常用分析工具，测量的是光与待测样品之间的相互作用情况。光波长在紫外、可见、红外等区域时，样品对光的吸收、发射、反射，特征地反映了样品不同分子振动、转动、及相互作用的一些能级变化，不同分子的这种特征吸收、发射、反射是不同的。　　分子光谱可分为分子吸收光谱、分子发射光谱、拉曼光谱，紫外-可见、红外光谱等属于分子吸收光谱，分子荧光、分子磷光等属于分子发射光谱，拉曼光谱属于分子散射。分子光谱技术是非破坏性的，可用于分析液态、气态和固态样品。　　2011年的上半年，分子光谱领域新产品新技术不断推出。以仪器信息网新品栏目和相关资讯中发布的分子光谱新产品10多台。其中有4台红外光谱仪、3台近红外光谱仪、2台拉曼光谱仪、3台紫外可见分光光度计、1台荧光分光光度计、5台光纤光谱仪。　　从众多新品中可以看出：　　(1)方便携带、坚固耐用的小型化仪器是分子光谱仪器发展趋势之一。如PerkinElmer的红外光谱Spectrum Two、HORIBA智能型倒置显微拉曼光谱仪等，特别值得一提的是国产仪器厂商——上海元析推出B-500新型紫外可见分光光度计，采用点滴测试方式，大大的节省试剂用量，是专门针对生物领域试剂金贵而设计的一款专用仪器，最低测试溶液量达5微升。　　(2)行业专用仪器越来越多，是分子光谱仪器另一个发展趋势。如天瑞仪器MIR3043P便携式翡翠鉴定仪、必达泰克的Gem Ram TM 系列宝石专用拉曼光谱仪等。　　各类产品更多详细内容见如下各分类，排名不分先后。　　　　红外光谱仪：PerkinElmer发布红外新品　　PerkinElmer今年隆重推出功能更为强大，扩展更为无限的新款红外光谱产品——Frontier。Frontier拥有杰出的透射谱技术、高超的灵敏度和可配置性，能够确保其在苛刻的应用领域表现优越，能够帮助检测药物的安全，分析复杂的化学材料性能，并能满足研究与学术领域各种严格的要求。Frontier的模块化设计、可再升级功能以及卓越的信噪比，保证其在近红外、中红外和远红外光谱分析中获得最佳光谱性能。PerkinElmer红外新品家族Frontier、Spectrum Two 　　PerkinElmer近期刚刚推出的 Spectrum Two 便携式红外光谱产品，在突出方便携带，坚固耐用的同时，更创新性的采用了无线控制系统，该系统集成了依照ASTM等要求建立的一系列标准方法，使得用户可以一键式完成检测。Spotlight 红外成像系统　　利用PerkinElmer光学技术的灵活性，可以随时将Frontier 升级到Spotlight 红外成像系统，该系统将轻松完成材料微观表面信息与化学成分组成同步采集工作，并能够直观显示出同质与异质区域，从而加速材料表征分析的研究进度。天瑞仪器便携式翡翠鉴定仪面市MIR3043P便携式翡翠鉴定仪　　2011年7月，天瑞仪器珠宝首饰检测系列2011年度新品——MIR3043P便携式翡翠鉴定仪正式向市场投放。MIR3043P是一款利用红外线谱分析原理，专用于检测翡翠A、B货的便携型光谱仪器，可实现对手镯、玉佩等翡翠饰品的快速鉴定，检测全程仅需10-60秒，且不会对样品造成任何损害。　　MIR3043P首次将可变波长滤波器技术引入了分析测试仪器，辨假准确率可达100%。再加上微机电MEMS技术的应用，从而实现仪器的小型化，整机质量只有5 kg。另外，高发光效率的红外光源、高灵敏度红外热释电传感器、全数字调制解调等术的引入也为检测数据的精准和可靠保驾护航。　　近红外光谱仪：FOSS发布两款新的近红外分析仪　　2011年7月，福斯集团公司在全球发布两款高性能的多功能近红外分析仪， NIRS DS 2500 和NIRS DA 1650。这两款新一代的近红外分析仪具有以下主要特点：NIRS DS 2500多功能近红外分析仪　　NIRS DS 2500光谱扫描范围宽(400-2500nm)。无论测试蛋白、水分还是高要求的指标，如纤维、灰分、氨基酸，NIRS DS 2500均可在1分钟内给出快速、准确的测定结果，确保了原料收购、生产控制和产品质量控制。　　NIRS DS 2500预装定标模型，可分析多种类型样品。NIRS DS 2500 可以完全兼容NISYSTEM II分析方案和XDS分析方案，确保很好利用已有的NIR SYSTEM II和XDS数据库，直接整合，而不损失测试性能。NIRS DA 1650多功能近红外分析仪　　NIRS DA 1650是一款二极管阵列型近红外分析仪，扫描范围为1100-1650nm，适合于对水分、蛋白、脂肪等指标做准确的分析，它完全兼容福斯其他的近红外分析仪，例如InfraXact 和ProFoss在线分析仪，确保定标数据的快速使用和整合。赛默飞世尔科技推出用于药品加工的全新近红外光谱仪Thermo Scientific Tru Process近红外光谱仪　　2011年3月29日，赛默飞世尔科技有限公司今日宣布推出全新Thermo Scientific TruProcess分析仪——适用于实时混合分析、干燥及其他过程分析技术(PAT)应用的近红外光谱仪。Truprocess采用微电子机械系统(MEMS)技术，将传统的近红外光谱仪转化为生产线近红外传感器。Truprocess体积小，重量轻，可以与绝大部分的的药品加工设备相连接。它具有集成的位置传感器和无线通信，可以在一秒钟内完成扫描，有能力监测高达25RPM转速的混合。该分析仪也可与Thermo Scientific Method Development 软件相兼容，适用于定性分析和包括干燥、混合和水分分析在内的定量应用。　　拉曼光谱仪：必达泰克推出Gem RamTM 拉曼珠宝识别系统Gem RamTM 拉曼珠宝识别系统　　2011年7月，必达泰克推出宝石识别拉曼光谱仪系统—— Gem Ram TM 系列宝石专用拉曼光谱仪，轻巧便携，可以探知位置宝石样品的类型，并进行初步鉴定。配备了BWTEK公司的高性能拉曼光谱仪和GEM ID系列光谱库搜索识别软件，并且内置了GEM EXPERT机构提供的300多种宝石标准物拉曼光谱库和图片，可以方便的识别样品的相关信息。　　本拉曼光谱仪系统采用785nm激光作为激发光源，配有光纤拉曼探头和采样附件，可以方便而准确的采样样品的拉曼信号，配备小型笔记本电脑，方便对仪器进行操控。所有的仪器和配件均集成在一个方便携带的检测箱里。集成度很高，方便现场使用。HORIBA新款智能型倒置显微拉曼光谱仪智能型倒置显微拉曼光谱仪XploRA INV　　HORIBA Scientific发布了最新的智能型倒置显微拉曼光谱仪XploRA INV。XploRA INV 继承了XploRA 高自动化和结构紧凑占地面积小的优势，同时还具有倒置显微镜独有的分析功能，对于难度大、要求高的生物样品研究具有特别重要的意义，例如细胞研究、癌症探测、细胞内药物活性的表征、微反应器监控等。此外，XploRA INV 系统能够方便的和AFM联用，进行Raman-AFM联合分析以及TERS(针尖增强拉曼光谱)分析，使得超高空间分辨率的结构分析以及样品表面形貌分析得以同时实现。　　紫外可见分光光度计：Dynamica (Asia)紫外可见双光束光度计DB20R面世DB20R紫外可见分光光度计　　2011年7月，dynamica (Asia)生命动力亚洲有限公司新款DB20R紫外可见分光光度计DB20R面世。DB20R在原有DB20以及DB20S的基础上，增强了软件的控制优势，由电脑控制主机，可针对DNA/RNA以及蛋白方法做补充，功能强大，控制和存储数据更加便捷。DB20R采用实时双光束光路设计，重现性好，性价比高，操作方便，附件多样。RIGOL推出Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计　　2011年6月8日， RIGOL委托中国分析测试协会在RIGOL科技园区组织召开了RIGOL Ultra-6000系列紫-可见分光光度计专家鉴定会。RIGOL Ultra-6000系列紫外-可见分光光度计杂散光超低、重复性好、信噪比高、软件功能齐全、外观设计美观。该仪器整机结构均为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机主要性能指标达到国外同类产品水平。上海元析仪器有限公司推出新型紫外可见分光光度计超微量紫外可见分光光度计(BIO SPECTROPHOTOMETER) B-500　　2011年，上海元析仪器有限公司推出新型超微量紫外可见分光光度计(BIO SPECTROPHOTOMETER) B-500。B-500采用点滴测试方式，大大的节省试剂用量。专门针对生物领域试剂金贵而设计的一款专用仪器，最低测试溶液量达5微升。适于DNA、RNA、蛋白样品无稀释的快速检测。　　荧光分光光度计：上海棱光技术有限公司推出新品F97系列荧光分光光度计F97系列荧光分光光度计　　F97系列荧光分光光度计是上海棱光技术有限公司最新研制成功的高端荧光分光光度计产品，采用双单色器、带激发光监视系统的比例双光路设计，150W滨松高品质氙灯、采用1200线/mm凹面光栅和大孔径非球面反射镜分光系统。软件设计包含多种分析功能。同时丰富的附件大大扩展仪器的应用范围，可支持液态、粉末、薄膜样品的测量，可对产生荧光互淬灭的高浓度样品实现测量，可对少至5μl的微量样品实现精确测量，也可配备自动进样系统等。产品体积小巧、结构紧凑、具有检测灵敏度高、扫描速度快、光谱测量范围宽、检测动态范围大和快速三维扫描等特点。　　光纤光谱仪：必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪Sol™ 2.6Sol™ 2.6阵列近红外光谱仪　　2011年1月4日，必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪。Sol™ 2.6光谱仪采用高性能线阵256元InGaAs阵列，具有高灵敏度和高动态范围的特点，致冷温度-15°C，标准光谱范围1550-2550nm。该型光谱仪最大的优势是配备自动校零功能、极低的噪声和高动态范围。四种光谱获取水平，在弱近红外应用中能够获得非常好的测量效果。Sol™ 2.6光谱仪同时配备了三级致冷，无需外部控制模块，可以直接5V DC供电，使用和集成更为方便，体积更小。Sol™ 2.6系列光谱仪在同级别的光谱仪中，具有最低的坏像素水平，非常适合应用于过程监控、质量控制和生命科学领域。杭州晶飞科技有限公司推出近红外光纤光谱仪近红外光纤光谱仪FLA6800　　2011年5月，杭州晶飞科技有限公司推出近红外光纤光谱仪FLA6800，外观紧凑小巧，即插即用，操作方便，具有先进的电子系统和功能强大的探测器，高速数据采集电路系统。它的特点在于具有16位高精度高速A/D转换器、4K深度FIFO系统和USB2.0高速数据传输接口，可快速把仪器采集的数据上传到PC机中进行数据处理及显示。当通过USB与计算机连接时，将依靠计算机供电，无需外接电源，非常适合野外测试的需要。海洋光学推高透光率低杂散光全息光谱Torus 系列像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪　　2011年4月，海洋光学推出像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪——Torus 系列。该光谱仪具有透光率高、杂散光更低、热稳定性好的特点，可用于液体、固体等的吸收、荧光测量。Torus可见波段光谱仪(360nm-825nm)，杂散光水平：在400nm 处，约0.015%，较平面光栅等微型光纤光谱仪更低。Torus具有较高的光学分辨率(1.6nm FWHM，25um 狭缝)和优良的热稳定性(在0-50℃范围内，波长漂移更小，峰型保持基本一致)。海洋光学推出低成本高性能的STS微型光谱仪海洋光学STS OEM 微型光谱仪　　2010年2月25日，海洋光学研发了一种低成本、高性能的基于 CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光谱仪。虽然 STS 的体积很小，只有40mm x 42mm x 24mm，但是它的功能表现丝毫不逊于大型系统。主要特色：低杂散光的全光谱分析、高信噪比(1500:1)和典型1.5纳米 (FWHM) 光学分辨率。STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。北京爱万提斯科技有限公司推出超高灵敏度的光纤光谱仪新品超高灵敏度的光纤光谱仪(AvaSpec-Sensline)AvaSpec-ULS2048x16　　2011年1月，北京爱万提斯科技有限公司推出超高灵敏度的光纤光谱仪新品(AvaSpec-Sensline)AvaSpec-ULS2048x16。AvaSpec-Sensline是一款为了满足一些有苛刻要求的用户而设计的具有极高灵敏度的高性能光谱仪。AvaSpec-Sensline光谱仪基于Avantes公司的超低杂散光AvaSpec ULS型光学平台，采用薄型背照式CCD探测器，量子效率高，在拥有超凡的高灵敏度的同时还具有极低的杂散光。AvaSpec-Sensline系列最先推出的产品为AvaSpec-ULS 2048x16-USB2和AvaSpec-ULS 2048x64-USB2两种。AvaSpec-Sensline光谱仪通常可用于要求极高灵敏度的光学测量，比如荧光测量和拉曼光谱测量以及弱光测量领域。　　了解更多光谱仪器，请访问仪器信息网光谱专场　　了解更多新品，请访问仪器信息网新品栏目

卓立汉光2022年年度新品发布会重磅来袭 2021年12月23日北京卓立汉光仪器有限公司举办2022年年度新品发布会，多款光电新品重磅亮相，期待与您相聚。 会议时间：2021年12月23日 13:30-17:30会议地点：上海龙之梦大酒店-6楼-龙宴会厅B发布形式：线下会议+线上直播； 欢迎扫码报名，在线交流 发布背景：卓立汉光致力于为用户提供更新、功能全面、性能优越的高端分析仪器及精密光学机械产品。拉曼光谱、荧光光谱、光电探测、高光谱与影像、精密光学机械运动控制产品等高端分析仪器的新产品发布，为光电行业从业者提供全方位产品及解决方案，在高端分析仪器及精密光学机械等光电领域，比肩国际先进水平，为用户创造更优的服务与价值。所邀请的客户是光电行业领域的资深研究者，对行业的应用前景、仪器原理及研制、仪器使用等均有资深的经验，是行业内的资深耕耘者。 9大重磅新品：新款C-T式光栅光谱仪系统新款C-T式光栅光谱仪系统，采用非球面镜进行影像校正，是一台具有高通光量、高分辨率、低杂散光等关键技术优势的宽光谱影像校正光谱仪，具备国际同类型高端产品的领先性能。 新型VPH光谱仪系统新型VPH光谱仪采用体全息透射光栅，具有高通光量、高影像质量、高分辨率等技术优点，可拓展为拉曼光谱系统，并在二维材料、气体组分分析、生物医学组织研究等领域得到广泛应用。HXP824A系列六轴并联机器人HXP系列六并联机器人具有刚性强、重复定位精度高、支持机器人运行空间坐标系管理、空间校准功能，提供二次开发包，可根据实际应用整合成系统设备。适合于空间精密对位、微小器件加工和装配、光通信器件调芯、晶片检验等应用。LBIC Imaging光电流成像系统LBIC 显微光电流成像系统基于激光器和显微光路，配合振镜及高精度数字源表，实现快速微区光电流扫描测试，应用于低温、磁控、光电探针压持等原位光电扫描的光电测试，可应用于二维材料、第三代半导体等微米级光电探测器等测试方向。GaiaSky mini3-VN无人机载高光谱系统新一代无人机载高光谱成像系统，具有高光通量、高传递效率、高信噪比等优势，可实现有限区域和大面积区域的遥感成像。高精准度的惯导、POS、高清相机则为数据拼接、校准、修正提供支持。可应用于精准农业评估；水、溢油、土地沙漠化等环境监测；生态多样性评估等领域。技术革新，实现性能跃迁——Finder930全自动化拉曼光谱分析系统Finder 930全自动化拉曼光谱分析系统引入高精度自动化电动控制系统，设备更加智能，操作简单，稳定性好，开机即用，无需专人维护。全新架构的软件，兼容mapping、荧光寿命成像、高光谱数据处理功能，在材料、地质、生物、化学、医药、食品、刑侦等领域得到了广泛应用。Finder系列便携式与手持式小型拉曼光谱仪Finder系列便携式与手持式拉曼光谱仪是为了让拉曼技术走出实验室的应用型拉曼产品，采用了科研级高灵敏度检测器和大通光量的分光系统，具有性能卓越、智能操作、维护方便、环境适用性强等特点。可应用于医药、环保、食品、公安等领域。FLIM荧光寿命成像系统FLIM显微荧光寿命成像系统，基于皮秒脉冲激光器搭配时间相关单光子计数器在时域上获取样品荧光寿命，光学显微镜搭载高精度电动位移台来获取空间信息，提供全面的、丰富的荧光寿命图像数据。可广泛应用于生物组织分子荧光团的研究工作，实现针对光电半导体载流子寿命、分子相互作用的探测、荧光共振能量转移等对象的精准测量。OmniFluo990荧光稳态与瞬态测量与成像平台OmniFluo900荧光稳态与瞬态测量与成像平台可实现荧光光谱、光致发光、电致发光及荧光量子产率等多种稳态、瞬态测试功能。应用于稀土掺杂材料、量子点发光材料、聚集诱导发光材料、荧光微球、钙钛矿型太阳能电池、钙钛矿型发光材料等领域。

仪器信息网讯 2012年5月15日，由中国仪器仪表行业协会主办、北京朗普展览有限公司承办的“第十届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2012)”在中国国际展览中心隆重召开，约超过500家国内外科学仪器及实验室装备相关展商参加了此次展会。　　此次展会展出产品涉及分析测试仪器、光学仪器及设备、实验室设备及耗材、生化仪器、生命科学仪器、材料性能试验设备、计量仪器、环境与工业仪器等。　　仪器信息网编辑走访了大量仪器厂商展台，就近期推出产品特点及应用进行了详细了解，现将部分类别产品做一简单介绍以飨读者。　　手持式XRF家族又添两位新成员　　作为一门成熟的成分分析技术，XRF在冶金、地质、建材、石油、生物、环境等领域均有广泛的应用。目前的技术发展趋势一方面是专用化，一方面就是便携式、操作便利。在本次展会中，钢研纳克检测技术有限公司及烟台东方分析仪器有限公司展出两款手持式XRF。PORT-X100型手持式能量色散X荧光光谱仪(钢研纳克检测技术有限公司)　　钢研纳克检测技术有限公司是中国钢研科技集团有限公司的全资子公司，具有深厚的钢铁研究及分析背景。据介绍，本次展会展出了公司于2012年推出的针对钢铁及地质行业的具有完全知识产权的PORT-X100型手持式能量色散X荧光光谱仪，该仪器采用SDD探测器，操作系统为Windows Mobile 6.1，自带导航和专用测试软件，软件具有定量分析、牌号识别、质量判定及谱图显示等功能，操作方便，可以实现无损检测，安全性能高。DF-2000手持式X荧光光谱仪(烟台东方分析仪器有限公司)　　DF-2000手持式X荧光光谱仪是烟台东方分析仪器有限公司于2011年推出的自主研发生产的一款能量色散型X荧光光谱仪，该仪器采用SDD探测器，一体化X射线发生器及光谱分析系统控制和数据处理系统，可以方便快捷的对固体、液体、粉末形态样品中的元素进行快速无损分析。　　“毒胶囊”事件引发AAS的销售热潮　　日前爆发的“毒胶囊”事件掀起了AAS的销售热潮，几乎所有药厂都要配备相关的仪器，AAS甚至一度“供不应求”。据介绍，经过此次事件，AAS的市场销售量将增加20%左右，日前各AAS公司都在加班加点生产AAS。虽然“毒胶囊”事件对广大消费者来说不是一个好消息，但对仪器厂商来说却是很好的机遇。　　本届展会中展出的部分AAS仪器如下：AA6100原子吸收分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)　　AA6100原子吸收分光光度计是严格按照JJG694、GB/T15337、JB/T6780等检定规程及有关标准而设计的，采用国内首创的多媒体石墨炉可视系统，可以直观地监视石墨管内部干燥、灰化、烧残过程中样液的动态演变，方便观察自动进样器毛细进样针进入石墨管的最佳部位和深度及平台插入在石墨管中的位置，确保分析精度与石墨管的寿命；火焰和石墨炉可以在10秒内轻松切换，无需重新调整；而且整个仪器的光学系统密封在一个防护罩中，确保光路的稳定性。AA-7003型全自动火焰/石墨炉原子吸收分光光度计(北京东西分析仪器有限公司)　　该款仪器将火焰原子化器/石墨炉原子化器、石墨炉电源与光学、电子检测系统全部集成于同一仪器主体内；采用国内首创全钛雾化燃烧系统，可配备国内首创的HG-01型陶瓷加热管氢化物发生装置；采用精心设计的氚灯扣背景技术和自吸收全波段扣背景技术，优化电源技术延长灯的使用寿命；采用1800条/㎜衍射光栅，能量充足，分辨率高。WFX-910便携式重金属水质快速测定仪(北京北分瑞利分析仪器(集团)公司)　　该款仪器是“十一五”国家科技支撑计划重大项目《科学仪器设备研制与开发》的成果，采用新型原子化器，灵敏度高，节能省电，功耗仅为石墨炉原子化器的5%；高性能空心阴极灯供电系统，有利于弱光元素的分析；高性能锂电池可在无电网环境下连续使用8小时以上；体积小(610mm×230mm× 335mm)、重量轻(18kg)、仪器无运动零件，并可选配4L小型气瓶，便于在野外进行现场分析使用，日常检测可使用1个月以上。　　形态分析方法标准即将颁布 利好AFS仪器　　据悉，食品中砷元素的形态分析相关方法标准即将颁布，其中，AFS与色谱联用是第一方法，这对AFS的生产厂商来说是一个利好的消息。本次展会相关仪器厂商针对这个热点也重点展出了AFS形态分析仪，部分仪器如下：SA-20型原子荧光形态分析仪(北京吉天仪器有限公司)　　2011年，北京吉天仪器有限公司针对食品中As、Hg、Se等元素的形态分析展出了SA-20原子荧光形态分析仪，该款仪器采用独创的管内在线消解装置(PCT专利)，极大的提高了消解能力和仪器分析性能，分析灵敏度提高3倍 专利的气液分离装置大大降低了进入原子荧光检测器的水汽含量，并且实现了液相泵与前处理装置的一体化，配备公司最新开发的SA-20原子荧光形态分析数据工作站，可实现连续检测。AF-610D2色谱-原子荧光联用仪(北京北分瑞利分析仪器(集团)公司)　　该款仪器是将液相色谱和原子荧光联用系统的流路和结构经过系统优化设计的一体化元素形态分析专用仪器；有三种分析模式：使用紫外消解的形态分析模式、不使用紫外消解的形态分析模式和总量分析模式。通过旋转仪器上流路切换阀进行流路转换后，即可轻松实现三种分析模式的转换；主要用于As、Hg、Se等易于蒸气发生元素的形态分析及总量分析。AFS-9730双道原子荧光光度计(海光仪器公司)　　另外，海光仪器公司于2012年初还推出了AFS-8800的升级产品——AFS-9730，该款仪器采用具有专利技术的内置式断续流动进样装置，样品和空白交替引入，在线清洗，机械动力排除废液，杜绝交叉污染，节约样品和实际用量；最新设计的高效涌流式阻水气液分离装置，化学反应更加完全，气液分离效果更好；并在AFS-8800的基础上配备了进样器，体积进一步缩小。　　实验室必备仪器：紫外分光光度计（UV）　　紫外分光光度计是属于实验室常规仪器，在有机、无机、生命科学等领域都有广泛的应用，属于量大面广型的分析仪器，在本届展会展出的光谱类仪器中占很大部分。本届展会中展出的部分UV仪器如下：L6S紫外可见分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)　　该款仪器采用高能量的长寿命法兰盘定位氘灯，仪器更换氘灯时，无需繁琐的光路调整；采用比例双光束光路结构并配置高性能“闪耀全息光栅”的低杂散光高分辨的单色器，具有出众的光学精度以及测量准确性，杂散光≤0.03%(T)；另外，仪器采用7英寸彩色触摸液晶显示器，操作灵活方便。Ultra-6000紫外-可见分光光度计(北京普源精电科技有限公司)　　该款仪器采用双单色器色散系统设计，其杂散光(≤0.0003%T)水平在目前UV产品中居领先地位，结果更准确、线性范围更宽。其中，前单色器采用可切换双光栅单色系统，噪声达到±0.00007Abs。据介绍，该仪器整机结构均为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机主要性能指标达到国外同类产品水平。B-500超微量紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)　　B-500超微量紫外可见分光光度计是专门针对生物领域试剂金贵而设计的一款专用仪器，采用点滴测试方式，检测量1ul～2uL，大大节省试剂用量，适用于极微量样品的检测及DNA、RNA、蛋白样品无稀释的快速检测。另外，该款仪器采用长寿命进口紫外光源(氙灯)，无需开机预热。

2022年年度新品发布会北京卓立汉光仪器有限公司将于2021年12月23日在上海举行2022年年度新品发布会，多款自主研发的光电新品将重磅亮相，为新型材料、生物医学、科学研究、食药、环保等领域的用户提供更优的光电检测技术和服务，期待与您相聚。 新品抢先看新型VPH光谱仪系新型VPH光谱仪采用体全息透射光栅，具有高通光量、高影像质量、高分辨率等技术优点，可拓展为拉曼光谱系统，并在二维材料、气体组分分析、生物医学组织研究等领域得到广泛应用。新款C-T式光栅光谱仪系统新款C-T式光栅光谱仪系统，采用非球面镜进行影像校正，是一台具有高通光量、高分辨率、低杂散光等关键技术优势的宽光谱影像校正光谱仪，具备国际同类型高端产品的性能。 HXP824A系列六轴并联机器人HXP系列六并联机器人具有刚性强、重复定位精度高、支持机器人运行空间坐标系管理、空间校准功能，提供二次开发包，可根据实际应用整合成系统设备。适合于空间精密对位、微小器件加工和装配、光通信器件调芯、晶片检验等应用。LBIC Imaging光电流成像系统LBIC 显微光电流成像系统基于激光器和显微光路，配合振镜及高精度数字源表，实现快速微区光电流扫描测试，应用于低温、磁控、光电探针压持等原位光电扫描的光电测试，可应用于二维材料、第三代半导体等微米级光电探测器等测试方向。GaiaSky mini3-VN无人机载高光谱系统新一代无人机载高光谱成像系统，具有高光通量、高传递效率、高信噪比等优势，可实现有限区域和大面积区域的遥感成像。高*准度的惯导、POS、高清相机则为数据拼接、校准、修正提供支持。可应用于精*农业评估；水、溢油、土地沙漠化等环境监测；生态多样性评估等领域。Finder930全自动化拉曼光谱分析系统Finder 930全自动化拉曼光谱分析系统引入高精度自动化电动控制系统，设备更加智能，操作简单，稳定性好，开机即用，无需专人维护。全新架构的软件，兼容mapping、荧光寿命成像、高光谱数据处理功能，在材料、地质、生物、化学、医药、食品、刑侦等领域得到了广泛应用。Finder系列便携式与手持式小型拉曼光谱仪Finder系列便携式与手持式拉曼光谱仪是为了让拉曼技术走出实验室的应用型拉曼产品，采用了科研级高灵敏度检测器和大通光量的分光系统，具有性能卓越、智能操作、维护方便、环境适用性强等特点。可应用于医药、环保、食品、公安等领域。FLIM荧光寿命成像系统FLIM显微荧光寿命成像系统，基于皮秒脉冲激光器搭配时间相关单光子计数器在时域上获取样品荧光寿命，光学显微镜搭载高精度电动位移台来获取空间信息，提供全面的、丰富的荧光寿命图像数据。可广泛应用于生物组织分子荧光团的研究工作，实现针对光电半导体载流子寿命、分子相互作用的探测、荧光共振能量转移等对象的测量。OmniFluo990荧光稳态与瞬态测量与成像平台OmniFluo900荧光稳态与瞬态测量与成像平台可实现荧光光谱、光致发光、电致发光及荧光量子产率等多种稳态、瞬态测试功能。应用于稀土掺杂材料、量子点发光材料、聚集诱导发光材料、荧光微球、钙钛矿型太阳能电池、钙钛矿型发光材料等领域。

仪器信息网讯 2023年9月23日，由中国物理学会光散射专业委员会主办、河南大学承办、陕西师范大学协办的第二十二届全国光散射学术会议在河南开封召开。此次会议邀请了国内外光散射，以及相关光谱原理和技术领域的诸多知名专家学者，共同探讨光散射领域的最新研究成果和发展趋势，吸引了近500人注册参会。值得一提的是，为了解决科研和实际应用中的难题，多位专家在仪器技术开发方面做了系列探索，并产出了相关的成果，吸引参会代表关注。部分报告内容分享如下：中国科学院半导体研究所 谭平恒研究员《显微共焦拉曼光谱模块及其应用》现场仪器展示：显微共焦拉曼光谱模块鉴于市场上显微共焦拉曼光谱仪的昂贵价格，是否能设计一套显微共焦拉曼光谱测量模块，可与任何光谱仪耦合成一套成本低、操作简便、光路布置合理以及后期升级方便的多功能显微共焦光谱仪是众多研究者迫切盼望的事情。22日的会前特邀讲座环节，中国科学院半导体研究所谭平恒研究员分享了其课题组的仪器成果，并在会议同期做了仪器展示。据介绍，在近25年拉曼光谱研究经验基础上，谭平恒研究员的课题组成功研制了显微共焦光谱测量模块，连续多年入选《中国科学院自主研制科学仪器》产品名录，可以实现从拉曼光谱仪到布里渊光谱仪耦合，从高信号透过率到低波数信号测量，从近红外激光到深紫外激光激发，从光栅光谱仪到光纤光谱仪耦合，从高温热台到极低温恒温器应用，从光谱多信号出口到高性价比多功能集成与升级方案，从实验室照明状态下调试和测试到超低背景噪声光谱实现等功能。中国科学院上海微系统与信息技术研究所 陈昌研究员《芯片级拉曼光谱仪的机遇与挑战》微型拉曼光谱仪使拉曼技术在更广泛的无损快速检测场景中得以应用。陈昌研究员在报告中从原理、小型化、应用等方面对色散型光栅光谱仪、迈克尔逊干涉光谱仪、空间外差干涉光谱仪等的优缺点进行了分析，并详细介绍了微型化、高性能拉曼光谱仪面临的挑战，包括高通量、高光谱分辨率等。为了攻克难题，陈昌研究员的实验室汇聚了8大类30多台拉曼光谱仪。经过课题攻关 ，其课题组开发了芯片级的空间外差拉曼光谱仪。据介绍，该产品核心部件轻于1克，实现了若干个物质的拉曼光谱重构。北京理工大学 崔晗教授《激光空间偏移/差动共焦拉曼光谱技术及应用》传统拉曼光谱技术的探测深度只有几百微米，仅可用于样品表层信息的探测，而空间偏移拉曼光谱(SORS)技术通过收集离激发光轴有一定偏移量的轴外拉曼光谱，可实现样品内部深层信息的探测。北京理工大学崔晗教授课题组提出了一种将空间偏移拉曼光谱技术与空间外差光谱技术(SHS)相结合的空间偏移外差拉曼光谱(SHORS)的方法，以对现有空间偏移拉曼光谱技术的性能进行改善。与采用光栅色散型光谱仪的空间偏移拉曼光谱技术相比，空间偏移外差拉曼光谱技术将系统的灵敏度提高了约一个数量级，为其在生物医学、地质考古等领域的进一步应用提供了技术途径。不仅如此，该课题组还基于差动共焦定焦技术构建了系列差动共焦拉曼光谱仪，实现了微区三维几何形貌和光谱信息的同步原位探测，提高了系统定焦能力，改善了系统抗漂移能力。除了以上的报告之外，还有很多老师分享了在拉曼光谱仪器技术、方法开发方面所做的系列工作，如力学拉曼光谱、紫外共振拉曼光谱、原位高温拉曼光谱、时间门控拉曼光谱等。24日，雷尼绍、牛津仪器、赛默飞、天美仪拓、光谱时代、HORIBA、长光辰英、鉴知技术等仪器企业也将分享最新的产品和技术。为期3天的报告还在继续，相关的新技术新成果精彩纷呈，鉴于篇幅的原因不能一一描述，仪器信息网也将给大家持续分享会议的精彩内容，敬请期待！

此次，滨松光子学株式会社在日本国家研究开发法人新能源与产业技术开发组织（NEDO）主办的“实现IoT社会的创新传感技术开发”项目中，利用独自的微机电系统(MEMS)技术和光学封装技术，成功开发出世界上最小尺寸的波长扫描量子级联激光器(QCL)，其体积约为传统产品的1/150。通过将其与日本产业技术研究所开发的驱动系统结合，实现了高速操作和外围电路简化，同时作为光源安装在分析设备上，使可便携的小型分析设备的开发成为现实。在本开发项目中，我们提高了二氧化硫（SO2）和硫化氢（H2S）的探测灵敏度以及设备的维修性，目标是实现在火山口附近对火山气体成分的长期和稳定的检测。此外，它还可以应用于化工厂和下水道中有毒气体的泄漏检测和大气测量等。图1 世界上最小尺寸的波长扫描QCL，体积约为传统产品的1/150概要在火山爆发的前几个月，火山气体中的二氧化硫（SO2）或硫化氢（H2S）等浓度会开始逐渐上升，因此对该气体浓度的监测是火山爆发预测的常规方法。目前许多研究机构在火山口附近安装了电化学传感器分析设备，通过电极检测来实时分析火山气体的成分。但由于电极与火山气体的接触，容易出现寿命变短和性能降低的问题，因此除了定期更换部件等维护，监测的长期稳定性也是一个难题。这样，长寿命光源和全光学光电检测器分析设备则具有无需大量保养，还具有高灵敏度并长时稳定地进行成分分析的特点。目前因为光源的尺寸较大，尙难以将其安装在火山口附近。 在此背景下，滨松从2020年开始，参与了NEDO与产业技术综合开发机构(产综研)的“实现IoT社会的创新传感技术开发”※1项目，积极投入研究和开发具有全光学，小尺寸，高灵敏度和高可维护性特点的新一代火山气体监测系统。 滨松公司正在该项目中承担了分析设备光源的小型化任务，并成功开发出中红外光※2在7-8微米（μm，μ为百万分之一）范围内可高速改变输出功率的世界上最小尺寸波长扫描QCL（Quantum Cascade Laser）。※3（图1、图2、表）。本次新开发的产品是通过将其与产综研开发的驱动系统相结合，实现了高速操作和外围电路简化，作为光源安装在分析设备上，实现了可便携的小型化分析设备。此外，本项目的目标是进一步提高灵敏度和可维护性，实现长时间稳定地对火山口附近气体进行实时监测。同时也有望应用于化工厂和下水道的有毒气体泄漏检测和大气测量等用途。产品特点 1、开发了世界上最小的波长扫描QCL，体积约为传统产品的1/150。 公司利用独自的MEMS技术，对占据了QCL的大部分体积的MEMS衍射光栅※4进行完全的重新设计，成功开发出新的尺寸约为以前1/10的MEMS衍射光栅。此外，通过采用小型磁铁，减少了不必要的空间，并采用独特的光学封装技术，以0.1微米为单位的高精度实现部件的组装，实现了世界上最小的波长扫描QCL，其体积约为传统产品的1/150。 2、实现中红外光在波长7～8μm的范围内的周期性变化输出 滨松利用多年积累的量子结构设计技术※5通过搭载新开发的QCL元件，实现中红外光在易于吸收SO2或H2S的7-8μm的波长范围内的扫描输出。同时，我们还开发了可变波长QCL，可以从7-8μm范围内选择特定波长进行输出。 3、可高速获取中红外光的连续光谱 与产综研传感系统研究中心开发的驱动系统相结合，实现波长扫描QCL的高速波长扫描。它可以在不到20毫秒的时间内获取中红外光的连续光谱，可捕捉和分析随时间快速变化的现象。图2 波长扫描QCL的结构表 本次开发的波长扫描QCL的主要规格未来计划滨松公司将与NEDO和产综研进一步构建新型高灵敏度和高可维护性的火山气体监测系统，同时推进多点观测等实地测试。此外，公司将在2022年度内推出将该产品与驱动电路或与本司光电探测器相结合的模块化产品，以扩大中红外光的应用。 “注释” *1 实现IoT社会的创新传感技术开发 项目名称:实现IoT社会的创新传感技术开发 / 创新传感技术开发 / 波长扫描中红外激光器 研究开发新一代火山气体防灾技术 业务和项目简介：https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100151.html *2 中红外光 是一种波长比可见光长的红外光，一般把波长在4-10μm之间的红外光称为中红外光。 *3 波长扫描QCL（Quantum Cascade Laser） 量子级联激光器(QCL)是一种通过在发光层中采用量子结构，可以在中红外到远红外的波长范围内获得高输出功率的半导体激光光源。波长扫描量子级联激光器是将从量子级联激光器发出的中红外光进行分光，反射到MEMS衍射光栅，再通过对MEMS衍射光栅进行电控，使其的倾斜面发生快速变化，从而实现中红外光的波长快速变化并输出。 *4 MEMS衍射光栅 通过电流工作的小型衍射光栅。衍射光栅是一种利用不同波长的光衍射角度的差异来区分不同波长光的光学元件。 *5 量子结构设计技术 是一种利用纳米级超薄膜半导体叠层产生的量子效应的器件设计技术。在该开发中，滨松公司在QCL的发光层采用了独有的反交叉双重高能态结构（AnticrossDAUTM ）。

日前，中国科学院重庆绿色智能技术研究院智能装备与仪器仪表研究中心成功研制出了光谱分辨率可达10 cm-1的小型拉曼光谱仪样机，样机通过了可靠性测试，可应用在工农业生产、食品安全和生物医药等领域的现场监测和样品快速检测。该研究得到了重庆市科技攻关(重大)计划项目的支持。　　拉曼光谱是基于光与物质互相作用发出的带有物质特征信息的散射光谱。它具有非接触性、非破坏性、实时原位和样品用量极少等特点，可快速、准确地分析和鉴别物质(或分子)种类。拉曼光谱应用广泛，具有&ldquo 以光之名，把握万物之准&rdquo 的美誉。而小型拉曼光谱仪技术研究和应用开发，可为工农业生产、食品安全、生物医药、环境保护、公共安全等领域提供现场监测和快速检测，对提升人民生活质量和保障社会安全方面意义重大。　　针对便携式拉曼光谱仪的小型化、高分辨和高灵敏度探测等需求，研究人员在新型消彗差交叉C-T光栅光谱仪的光学设计中，充分考虑消彗差条件，采用12度非对称C-T光路，在解决同心及非同心系统的像差问题的同时，保证了长波段的光通量，光谱仪的理论分辨率达到9 cm-1 在电学设计中，针对所用CCD型号研制了一种高增益、低噪声的信号处理电路。最后，通过选用光学探头与光栅光谱仪的匹配设计，便携式拉曼光谱仪的实际光谱分辨率可达10 cm-1。　　目前，重庆研究院已完成多种外形尺寸的便携式和手持式拉曼光谱仪原理样机的研制。这些样机对若干样品的测试结果与标准库数据一致，从原理和技术上证实了小型拉曼光谱仪设计的合理性和使用的可靠性，下一步，团队研究重点将放在体积更小、性能更优的微型拉曼光谱仪上，并开展小型拉曼光谱仪的工程化和产业化应用。

科研人员在为光栅检测做准备工作。　罗浩摄(资料图片)　　在1毫米距离里划出6000道刻槽，且槽型均匀，这意味着在20公里的刻距内，刻槽间距误差小于一根头发丝的千分之一。这正是不久前，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制的“大型高精度衍射光栅刻划机”达到的刻划精度。　　走进长春光机所实验室，项目组科技人员向记者介绍了一块银灰色、近似不透明“玻璃窗”的光栅，它是这套“精密机械之王”的杰作，也是目前世界上面积最大的高精度中阶梯光栅。打造这台“精密机械之王”的，正是长春光机所光栅刻划机老中青三代研制项目组。　　光栅是分析万物光谱信息的“芯片”，应用遍及海陆空、吃穿用　　人类如何通过光认识世界?项目负责人、长春光机所研究员唐玉国说，人类借助光认知世界有两种方式：一是光学成像，二是光谱分析。光学成像可以看到物质世界的形状、尺寸等外在信息 地球上所知的元素及其它们的化合物都有自己的特征光谱线，光谱分析可以获得物质成分信息，帮助我们看清事物的本质。　　但要“抓”住光谱信息并不容易。日常生活中的光，是由红、橙、黄、绿等各种单色光组成的复色光，而单色光才能更好地记录下物质的光谱信息。光栅是一种非常精密的光学元件，它的神奇在于，它能从复色光中解析、提取出单色光。　　日常生活中，人们很少看到光栅，但其实它的作用无处不在。“人们去医院抽血检验，原理就是依靠光谱仪器里的光栅，来实现观察血液里的成分是否符合健康标准。”项目组成员、长春光机所研究员巴音贺希格说，“简单地说，光谱分析需要光谱仪器，光栅之于光谱分析的作用，就如芯片之于计算机，是核心和‘大脑’。”　　与血液检查原理类似，分析不同物质的光谱，可以探查出农药残留、钢材质量、爆炸物特性等许多重要信息。唐玉国表示，光栅的价值不限于光谱仪，其应用“遍及农轻重、海陆空、吃穿用等各行各业。既能看天，也能看地、看人”。在天文观测中，通过光谱测量得到天体的组成及其与地球的距离，从而揭示宇宙诞生及演化规律 在光通信领域，光栅的分光作用使得不同波长的光能够携带信息顺着光纤飞入千家万户̷̷　　通常，光栅性能越强，能分析出的物质成分就更精细。光栅面积越大，集光率和分辨本领就越高 光栅的精度越高，信噪比就越高。2009年，中科院长春光机所启动光栅刻划系统研制工作，一开始就瞄准世界领先水平，攻克光栅同时“做大”和“做精”的难题。　　“精密机械之王”成功刻划出了400毫米×500毫米的大面积中阶梯光栅，标志着我国大面积光栅制造技术已达到国际领先。这一块光栅有多强?唐玉国说，最有经验的油漆工能辨别出1000多种色彩的微妙变化，而光栅理论上能够分辨出超过4亿种，可谓世界上感知色彩的最强利器。　　光栅刻划机是制作光栅的母机，“做大”“做精”光栅是世界性难题　　以防尘服武装，再经风淋室除尘，记者才得以获准进入实验室。这里有一套精密的环境保障系统，要求在30天内温差控制在± 0.01℃之内。　　项目组成员、长春光机所研究员齐向东参与了光栅刻划机的设计、研制、调试等全过程，并长期在一线担任指挥。他说，这台仪器对环境要求极为严苛，气温、气压、空气成分等哪怕极其微小的变化，在纳米的尺度下，也可能带来巨大的刻划误差。　　对环境的苛刻要求源自光栅刻划机自身的高精度。它由上千个元件、部件精妙配合而成，几乎所有关键部件冲击世界极限水平。加工装调精度难、运行保障环境要求之高，前所未有。　　丝杠、蜗轮、导轨是刻划系统“三大件”，项目启动之时，国内现有机床技术根本达不到精度要求，研究组不得不采取土办法——手磨加工。　　丝杠被誉为刻划机的“心脏”，其精度水平直接影响整机性能。国内不能造，国外买不到，已经退休的80岁高龄老专家张泰返聘回所，并亲自上阵，带领青年团队不分昼夜加工和检测。历时近1年时间，终于研磨出这根丝杠。这也是目前世界上精度最高、行程最长的三角螺纹丝杠。　　用同样的方法，项目组费时6个月加工出蜗轮，8个月加工出V形导轨。这些具有亚微米、纳米量级的关键器件，都是科研人员用双手研磨出来的。此外，项目组成员为了攻克金刚石刻划刀、光栅镀膜等技术难题，也屡屡实验、研磨、调整，方才达到了光栅刻划机的要求。“有一次，项目组去外面交流。一握手，对方都说，你们的手不像科学家，倒像工人。”巴音贺希格回忆。　　立项之初，研制计划时间是三年半，但由于整个过程比预料困难太多，前后花费了近8年，成为“严重耽搁的项目”。“研制期间，我们承受着巨大的压力，往往‘按下葫芦又起了瓢’，好不容易攻克一个困难，新的问题又立马出现。”齐向东说，科研人员不停地寻找问题产生的根本原因，有时候甚至要推翻之前花了很长时间建立起来的假设，否定自己重新开始。“这8年中，我曾多次感到绝望，以为进行不下去了。大光栅通过验收时，又觉得一切都很值得。”　　这项成果使我国在光栅领域不再受制于人，并将精密机械加工技术推向世界前沿　　国际上掌握光栅研制技术的国家很少，大面积高精度光栅是科技强国竞争的焦点。在此之前，只有美国能够制作300毫米以上中阶梯光栅。　　大面积、高精度光栅刻划机的成功研制，使我国战略高技术领域所需的光栅不再受制于人，还将我国精密机械加工技术推向了世界前沿。　　“我们这一代科研人员做出这台机器，离不开长春光机所几代人的努力。我们只是属于摘桃子的人，没有前辈的积累，没有青年梯队人才的付出，都不可能完成这项艰巨任务，是老中青三代人的结晶。”齐向东感慨。　　1959年，长春光机所自主研制出了我国第一台光栅刻划机和第一块光栅。项目期间，我国第一代光栅刻划机的领军人、机械刻划光栅创始人梁浩明回到长春光机所，在重要问题上给出了指导意见 带领团队手工研磨丝杠等精密零部件的张泰先生，也是我国第一台光栅刻划机研制的参与者 已经退休的郝德阜研究员参与了系统的总体结构设计。　　目前，我国第一台光栅刻划机依然没有“退休”。半个多世纪前，仅仅借助少量公开发表的相关文献，梁浩明等人开始了光栅刻划机的研制工作。没有专门设计的计算机软件，设计人员就靠手工绘制来画图 没有数控机床，科研人员就靠双手打磨加工零部件，精度甚至比当今数控机床加工还要高。　　上世纪80年代，长春光机所计划研制高精度大面积光栅刻划机，由于资金等种种限制，项目搁浅，我国遗憾地错失了追赶光栅制造强国的机会，制造大光栅也成为我国光栅人的梦想。　　“我们有信心，也有信念能够完成项目。长春光机所具有数十年的技术积累，此外，现代精密仪器加工技艺水平更高，技术条件更好。老一辈在物质匮乏年代都能够制造出精度非凡的光栅刻划机，我们有条件也有责任把新一代刻划机做好。”齐向东说。　　八年磨一剑，项目组研制的这套大型高精度光栅刻划系统，攻克18项关键技术，取得9项创新性成果。　　让唐玉国欣喜的是，经过光栅刻划机项目历练，一批青年人才成长起来了，关键技术得到有效传承。他还说，研制成功并不是刻划机的重点，未来项目组还将从“精稳快新”四个方面对它进行持续改进和技术升级、提升性能，使其在满足国家重大科研对大光栅需求的同时，始终保持国际领先。

2006年11月15日，中科院上海生物工程中心，上海市科委组织专家组，对上海科哲生化科技有限公司承担的上海市科委&ldquo 十五&rdquo 科技攻关项目&ldquo 薄层色谱扫描仪研制&rdquo 进行最终验收。 验收专家组在听取上海科哲总工程师张建明研制总结报告后，在确认测试报告、查新报告、用户使用报告、专家测评报告的基础上，再次对仪器进行了现场测试并进行了详细质询，经过周密讨论后一致认为： 该项目研制的KH-3000型薄层色谱扫描仪采用全中文界面的薄层色谱中药指纹图谱专家系统工作站，具有中国特色，符合中国国情。该工作站不仅可以控制薄层色谱扫描仪，还可以控制薄层色谱成像、自动点样、自动展开等设备。分析药物时，可以定性定量，还可以预存溶剂系统、检测条件、对照谱库，进行相似性判定，支持GMP/GLP文本方式。查新显示，&ldquo KH-3000型全波长薄层色谱扫描仪是国际上唯一的带中药指纹图谱与USB传输的薄层色谱扫描仪&rdquo 。 该仪器与同类产品比较，具有光谱范围宽、波长准确度高、检测灵敏度高、测量重复性好、功能齐全、数据传输速度快、可控性好等特点。主要技术指标达到或超过国外同类高档产品的先进水平，全部完成或超过了项目合同要求技术指标；该仪器具有新颖性与创新性，具有自主知识产权。在薄层色谱扫描仪领域填补了国产仪器空白，具有较强的国际竞争潜力，有广阔的应用前景，特别是对于我国中药现代化的质量控制将有着积极的作用。专家组一致同意通过验收，并希望尽快产业化并投放市场，以满足广大用户的需求。 与会的上海科委领导、上海分析测试学会领导高度评价了上海科哲公司的科研实力，并鼓励科哲公司再接再厉，取得更好的成绩；由来自中科院上海生物工程中心、上海药检所、大连化物所、联合利华研究中心、国家计量测试上海中心、上海计算所的专家对于仪器性能给予极高的评价与诸多宝贵的建议。 本项目的顺利完成是上海科委的远见与上海科哲的努力与上海科研的实力共同打造的，是我国薄层色谱仪器研发的里程碑，不仅产品品种齐全，而且自动化程度、易用性很高，性能等于或超过进口产品，在我国仪器研发史上是不多见的，使我国一跃成为了薄层色谱仪器强国，上海科哲的全自动薄层色谱仪器与上海科委支持的上海精科的全自动气相色谱、上海伍丰的自动化高效液相色谱、上海天美的离子色谱一起已经构成了门类齐全、技术水平领先的色谱仪器工业体系，使上海成为我国主要的色谱仪器工业高地，为&ldquo 上海制造&rdquo 谱写了新的篇章。 为了满足科技产品要尽快产业化的要求，上海科哲生化科技公司计划2007年1月1日正式推出基于科技攻关项目的新产品系列，包括：KH-3000型全波长薄层色谱扫描仪、KH-2100型专用型光栅薄层色谱扫描仪GoodLook-1000型全自动薄层色谱成像系统、GoodSee-20E型经济型薄层成像系统、SP-20E自动化薄层点样器、TK-20E自动薄层展开仪、TS-20E自动定量喷雾器；建立了与进口产品一一对应的关系，我国薄层色谱工作者增加了更实惠的选择。

2014年10月15日，中国科学院南京天文光学技术研究所一行7人赴泰国国家天文台(Thai National Observatory，TNO)进行泰国中色散阶梯光栅光纤光谱仪(MRES)的现场安装，经过2周多的紧张工作，顺利完成光谱仪光、机、电的调试及和望远镜的联调，并对泰国运行人员进行了全面培训，与泰方人员一起进行了试观测和性能测试。　　2012年建成的泰国国家天文台，建有口径2.4米的全自动反射望远镜&mdash &mdash 泰国国家望远镜(Thai National Telescope，TNT)。TNT装备有各种成像探测器，为拓展科学目标，TNO委托南京天光所为TNT研制了中色散阶梯光栅光纤光谱仪(MRES)，2014年5月份进行了出厂验收，10月份进行现场安装和测试观测。　　泰国中色散阶梯光栅光纤光谱仪光谱分辨率R为15000，波长覆盖为390nm～890nm，通光效率好于30%。装调测试中对于V波段13.8星等的天体(USNOA2-1200-00955)进行了试观测，一小时曝光观测的信噪比好于100。该光谱仪是我国自主研制出口的第一台专业天文观测研究用光谱仪。　　2014年10月24号MRES出光后泰方和中方工作人员合影　　与望远镜接口耐焦单元的现场安装和测试　　MRES出光光谱

海洋光学(Ocean Optics – www.oceanopticschina.cn) 推出像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪 – Torus 系列。该光谱仪具有透光率高、杂散光更低、热稳定性好的特点，可用于液体、固体等的吸收、荧光测量。Torus 可见波段光谱仪(360nm-825nm)，杂散光水平：在400nm 处，约0.015%，较平面光栅等微型光纤光谱仪更低。　　平场光学设计及全息凹面光栅用于光的色散：Torus 光栅的凹面用于光的反射及汇聚 光栅刻线用于光的色散 光栅的环形设计用于像差校正，提高衍射效率。　　Torus 并且具有较高的光学分辨率(1.6nm FWHM，25um 狭缝)和优良的热稳定性(在0-50℃范围内，波长漂移更小，峰型保持基本一致)。　　Torus 系列光谱仪可以通过 USB 接口与计算机进行交互控制，可以根据客户需要更改狭缝、滤光片及其它配件来优化配置 也可以通过 C-mount 接口与显微镜等配合使用。与海洋光学的其它光学配件一起，使您的测量更方便，更灵活。　　Torus 通过海洋光学的 Spectrasuite 光谱操作软件来进行操作与分析，并且可用于 Windows, Macintosh，及 Linux 操作平台。并且还与海洋光学的 OmniDriver，SeaBreeze 软件开发平台相兼容。

2014年5月1日和2日，在中国科学院南京天文光学技术研究所召开了泰国阶梯光栅光纤光谱仪的出所测试验收会。来自泰国国家天文研究所（NATIONAL ASTRONOMICAL RESEARCH INSTITUTE OF THAILAND）的Suparerk，David和Christophe等专家们参加了此次验收会。　　会上，南京天文光学技术研究所项目组详细介绍了光机系统的设计方案、研制过程和各项性能测试结果,讨论了包装运输方案，会后进行了光谱仪光机性能的现场测试。与会专家进行了认真的讨论，一致认为光谱仪各项指标满足设计要求，同意出所验收。 　　该台光谱仪将安装在泰国国家天文台2.4米光学望远镜上用于进行科学观测。在该科学仪器研制过程中，中泰双方研究所建立了良好的合作关系。泰国方面派专家参与了光谱仪调试和测试的全部过程，并计划在将来继续派员工前来工作学习，泰方专家表达了希望能在天文技术研究的更多方向上和南京天文光学技术研究所开展合作研究。出所测试验收会现场泰国阶梯光栅光纤光谱仪研制项目组主要成员

近日，华东师范大学重庆研究院的科研团队与精密光谱科学与技术国家重点实验室进行合作，在超快激光诱导击穿光谱的研究中取得重要进展，团队首次提出多维等离子体光栅诱导击穿光谱(Multidimensional-plasma-grating induced breakdown spectroscopy，MIBS）技术，并实验证实新技术比常规激光诱导击穿光谱具有更高的探测灵敏度和克服基体效应。相关成果以题为Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy by multidimensional plasma grating发表在光谱类一区期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry杂志(胡梦云，施沈城，闫明，武愕，曾和平，JAAS，2022)。《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》杂志刊登曾和平教授团队研究成果激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS）是一种非常实用的分析测试工具，可以用于确定固体，液体和气体的元素成分。传统的纳秒激光诱导击穿光谱受基体效应与等离子体屏蔽等干扰，而飞秒光丝激发(Filament-induced breakdown spectroscopy，FIBS)受限于峰值功率钳制，灵敏度难以提高。团队前期发展飞秒等离子体光栅诱导光谱(Plasma-grating-induced breakdown spectroscopy, GIBS)技术，基于两束飞秒光丝非共线耦合形成等离子体光栅，突破峰值功率钳制效应，光功率及电子密度提高近2个量级，等离子光栅中多光子电离与电子碰撞激发协同，提高探测灵敏度（胡梦云，彭俊松，牛盛，曾和平，Advanced Photonics, 2020, 2(6), 065001）；GIBS等离子体干涉激化可克服基体效应，首次实现成分探测自定标。为了进一步提高对样品的激发效果，延长激发产生的等离子体寿命，增强光谱信号，团队提出基于等离子体光栅的多脉冲耦合激发诱导击穿光谱MIBS新技术。团队利用三束非共线、非共面的飞秒脉冲进行相互作用对样品进行激发，成功观察到等离子体光栅的衍射效应，等离子体光栅实现从一维突破到二维。二维等离子体光栅对样品进行激发时，二维等离子体通道中具有更为精细的周期性结构和更高阶的非线性效应，提升了等离子体密度和光功率密度，多光子激发以及电子碰撞双重激发更为明显，从而进一步提高探测灵敏度，克服基体效应。MIBS实验装置，二维等离子体光栅的周期性结构使得三次谐波发生衍射值得一提的是，研究发现所获得的谱线信号会随着激光能量的提升而增强，当单脉冲能量超过2 mJ时，MIBS技术将取得更明显的优势。此外，MIBS技术仅在激发源上进行了改进，并未引入复杂的样品处理步骤以及额外的装置，与大多数改进技术相比保留了LIBS技术原有的快速、简单、便捷的优点，这使得其能够满足特定场景中的原位实时检测需求。随着GIBS/MIBS技术的研究发展与应用拓展，为了适应野外恶劣环境下移动作业，实现非接触式在线实时探测，对激发光源提出了更高要求，需要性能更加稳定的高能量飞秒光源进行激发。与此同时，华东师范大学重庆研究院发展高能量飞秒脉冲激光光源。基于掺Yb光纤种子脉冲产生与固体再生放大相结合的飞秒激光放大方案，通过搭建宽带可调谐的光纤脉冲种子源解决信号光和放大介质光谱窄化和增益失配的问题，实现激光高效率放大；结合啁啾脉冲放大和固体再生放大技术，抑制激光放大过程中的非线性累积，提升放大效率和功率，输出mJ级高能量飞秒脉冲激光。高集成化、高稳定性混合系统1030nm mJ级高能量飞秒激光光源满足实验室以外苛刻环境下应用，为GIBS/MIBS技术试验野外在线检测提供了技术和仪器的支撑。1030nm高能量飞秒激光器此外，华东师范大学重庆研究院开发多个系列超快飞秒激光光源，形成多款超快飞秒激光器产品，其中包括：FemtoCK，FemtoLine和FemtoStream等。针对GIBS/MIBS技术、强场激光物理、微纳加工等应用研究，开发的1030nm mJ级高能量飞秒激光器YbFemto HP采用光纤固体混合放大技术方案，种子源采用全保偏光纤结构的振荡器FemtoCK产生稳定脉冲序列；该光源通过啁啾脉冲放大技术，结合掺镱增益介质的固体再生放大技术，输出中心波长1030nm、能量达毫焦（mJ）量级，脉冲宽度小于300fs的高能量飞秒激光脉冲。该光源重复频率调谐范围覆盖单脉冲～ 250 kHz，增加定制模块可进行倍频操作，实现515nm、343nm等飞秒脉冲激光输出，满足科研、工业等多场景应用需求。华东师范大学重庆研究院将依托自研的毫焦级高能量飞秒激光器，输出高稳定的激化光源，与GIBS/MIBS技术相结合，集成实现轻量化高灵敏检测仪器，实现技术创新，仪器创新，装备创新，进而实现土壤、液体自标定痕量分析等应用创新，深入优化仪器系统的稳定性与可靠性，使更多野外极限环境下应用成为可能，进一步应用于环境监测、深海勘探、地质勘探、工业冶金、航天探测以及生物制药等领域。激光诱导击穿光谱技术应用毫焦级高能量飞秒激光器不仅仅在LIBS上产生重要应用，同时可用于设备集成，面向如半导体芯片制备、柔性OLED显示器件切割、玻璃切割、非金属/金属材料加工、打孔以及微纳加工等重要应用。另一方面，可用于光谱检测、非线性光学、高次谐波产生、医疗成像、双光子3D打印、相控阵等科研应用。

研究级带显微镜的激光拉曼光谱仪,通常体积庞大，无法移动。然而，HORIBA Scientific （Jobin Yvon 光谱技术）的新款精巧型全自动显微共焦拉曼光谱仪——XploRA，采用创新技术设计并制造，将高精度显微拉曼测量仪器的体积缩小至便于移动的同时，仍然保持了光栅光谱仪制造专家 Jobin Yvon 显微共焦功能的高性能。 ◎ 多激发波长的可移动显微拉曼光谱仪 通常的便携式拉曼光谱仪不可以有多个激发波长，但 XploRA 可以内置 3 个激光器，并且激发波长完全自动切换。 ◎ 可以改变光谱分辨率的可移动显微拉曼光谱仪 全自动切换4块内置光栅，自由选择多种光谱分辨率。 ◎ 真正意义的全自动化操作 从切换波长到变化分辨率，完全自动操作； 自动校准功能和自检功能，自动跟踪仪器状态。 ◎ 一键式入门功能 对于固体和液体样品，只需一个按钮，即可进行结构鉴定，并获得化学图像。 ◎ 中文软件操作界面 使拉曼分析变得前所未有的简单。

近日，一种新型“3米长光栅复制光刻机”在中科院光电技术所研制成功。这是该所继成功研发URE-2000系列大面积曝光机后创新研发的一项新型精密光刻设备。该机在母尺和工件间抽真空，采用蝇眼透镜的i线均匀照明系统，结合气浮工件台一维运动而实现大行程的扫描、真空接触、i线曝光。其照明均匀性为±2%，光刻分辨力优于5微米，照明面功率密度50mW/cm2，照明面积28mm×32mm；工件台匀速扫描行程大于3300mm，且扫描速度可在1mm-30mm/s范围任意调整与设定；整机实现计算机控制管理，液晶显示，中文界面，操作简便。该机衍射效应平滑、均匀照明、光源准直、真空接触、整机集成等颇具创意，具有精度高、可靠性好、自动、高效等特点，可广泛应用于高精度长光栅等长尺寸器件微细加工与生产。

很多用户有这样的疑问：究竟什么是激光3D阵列扫描测量？激光3D阵列扫描测量在实际工作中能给我们带来些什么？今天我们就来具体探讨一下！激光3D阵列扫描测量1.独立的激光模块和棱镜设计，可以实时五点物距测量成像，直接选择最佳时机进行测量拍摄，无需拍摄之后再进行测量；2.可以实现点到点，点到线，点到面，面积，点云，逐层剖面，多彩深度显示等测量模式，可以实现2D，3D的同时显示，并在显示时可以实时操作观察角度；3.一键回复3D图像的原位，并可以快速的在XYZ轴角度一键观察，利于操作效率的提高；4.缺陷尺寸的测量精度0.01mm，准确度95%以上，通过不同颜色显示不同的参考平面；设备测量时可进行瞬时定格测量，只需0.01s以下，无需等待，操作迅速，避免放大图像在前端的微小位移带来的测量误差；5.测量镜头及模块耐用性能好，前端无容易损坏的光源及光栅；6.双光路镜头，双螺纹结构避免脱落设计，有文字显示松动脱落警报；90度大视野角度，同时可以单视野观察；前端无易损光源元件。我们通过具体的实例来详细了解：奥林巴斯工业内窥镜IPLEX NX ——改变传统检测，爱不释手！

近日，浙江大学光电学院的马耀光研究员在微型高性能光谱仪研究中取得了新进展。研究团队提出了一种具有皮米量级分辨率的微纳光纤锥光谱仪。在这种光纤锥光谱仪中，精心设计的光纤锥几何参数使得输入光激发的少数传播模，可以随着光纤锥的非绝热形变发生耦合、演化过程，进而快速形成大量的高阶模式。这些新形成的高阶模式同时也会随着光纤锥的渐变直径被截止而转化为泄漏模，从而在探测面形成复杂的光学散斑。光谱信息也在这个过程里被编码进散斑图案之中。可以利用基于Transformer的MobileViT模型，快速、高效、准确的对输入光谱进行还原。经测试，光谱仪可以工作在450-1100nm的波段范围内，对输入光的分辨率可达1 pm 数量级。该光谱仪以相对较低的制造难度与成本，在毫米级的空间尺度下实现了皮米级的波长分辨能力。自牛顿利用棱镜观察到色散现象以来，针对光谱技术的研究就在人类发展历程中占据了重要地位。随着光谱分辨率的提高与光谱理论的完善，光谱技术逐步从科学实验领域扩展到了分析应用上，在生物传感、环境监测、天文、医疗等领域都发挥着重要的作用。但是传统光谱仪体积庞大、价格昂贵，因而在实际应用中较难推广。对光谱的测量往往需要使用非常专业的设备或者在专业的检测机构才能进行。近年来，随着微纳技术的发展，微型光谱仪凭借其体积小、重量轻、操作便捷、结构简单、价格低廉等特点，逐渐被人们所重视。但是，针对光谱仪的低成本、小体积、高性能等要求存在内在的制约关系：减小分光和探测元器件的尺寸将导致光谱仪的分辨率、灵敏度及动态检测范围显著下降，同时有可能增加器件的制造难度与成本。如何利用计算光谱技术进行光谱编码与解码是打破这一内在限制的重要前提。微纳光纤（MNFs）是研究纳米尺度光与物质相互作用的优秀平台之一。利用其简洁的几何形貌、强光场约束等优点，研究人员利用自制的光纤拉锥机精确控制光纤锥尺寸，对其内部的传导模式产生有效调控，如图1a所示。a) 基于微光纤锥的光谱编码结构利用非绝热近似下的陡变光纤锥，将输入的少量低阶模式快速转变为大量高阶模式。产生的高阶模式的数量和权重均为输入光场频率的函数。因而，随着高阶模式被光纤锥的渐变直径逐步截止，光谱信息就会随着泄漏的光场被编码进探测到的复杂散斑图案之中。多模光纤拉制的光纤锥内支持的传导模式众多，再加上锥区模式耦合带来的自由度，散斑结构非常复杂，波长的微小改变也会使得散斑有非常明显的变化，从而可以在较小的尺寸内实现高分辨的光谱识别如图1b、c所示。图1光谱仪结构。（a）微型光谱仪图片（b,c）微纳光纤锥区泄漏模图案映射在衬底上的侧视图和俯视图1. 光纤纤芯直径、光纤锥度、锥区长度、拉伸长度等结构参数对光线锥泄漏散斑具有重要的影响。输入光在芯径更大的光纤中，可以激发更多的模式，因此在后续的模式演化过程中可以产生更复杂的散斑，包含更多的光谱特征。图2的仿真结果也验证了这一点。图2 不同纤芯直径拉制得到的光纤锥的散斑仿真。纤芯直径分别为（a）8.2 μm（b）62.5μm（c）105μm2. 在微纳光纤束腰直径一致的情形下，锥区长度越短，锥区角度越大。如图3所示。随着锥区变短，散斑尺寸缩小，由Nyquist采样定理可知，对于一定大小的探测器单元尺寸，系统可以采集的散斑精细结构的质量会随之变低。例如当锥长为750 μm时，散斑尺寸仅为~2 μm。图3 不同锥区长度的光纤锥散斑仿真。锥区长度分别为（a）6000 μm（b）3000μm（c）1500μm（d）750μm3. 通过优化拉制光纤的纤芯直径，拉制过程中的拉伸长度与锥区长度等参数，研究人员在300*600 μm的小尺寸内，得到信息足够丰富的散斑。散斑图样由互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器（CIS）直接获取，如图2a所示。利用自制的微纳光纤拉锥平台和转移平台，研究团队可以高效率、高精度地制备所需要的微纳光纤，并且将其与CIS探测器进行一体化集成。使得最终的样品在保证高集成度的同时，具有良好的稳定性与重复性。并且，制备的光谱仪核心元件的成本不到15美元。b) 基于深度学习的高精确度光谱复原研究人员发现重构型光谱仪的算法选择对重构结果也有较大影响，为了可以实现快速、低功耗的光谱重构，我们采用基于Transformer架构的MobileViT模型进行了训练，用于最终的图像分类与光谱重构。最终，光谱仪准确地恢复了450-1100 nm光谱范围内（受限于实验中采用的CMOS的工作带宽300-1100 nm 与神经网络训练过程中可用的输入光谱范围450-1200nm的交集）被测光谱信息，平均峰值信噪比(PSNR)为46.7 dB。重建的窄带光(彩色实线)和商用光栅光谱仪的地真光谱(图4(a)黑色虚线，Ocean Optics, LEDPRO-50)显示出很高的一致性。单色光的中心波长误差约为0.0223%。线宽误差约为7.37%。并且，光谱仪在图4b、c所示的性能极限测试中也展示出很好的表现：在工作带宽的测试中，可以准确恢复半高全宽为90 nm的光谱。在对于分辨极限的测试中，可以准确还原间隔1.53 pm的双峰信号。图4 光谱仪性能表征。（a）450-1100 nm波长范围内光谱恢复（b）连续光谱的恢复（c）窄双峰的恢复c) 高精度的高光谱探测能力因为微纳光纤尺寸小、光束缚能力强的特点，可以在一个传感器上集成多个微纳光纤锥，实现高光谱成像功能。图5a展示了在CIS上集成20个光纤锥的样品。结合机械扫描的采样方式，可以对例如图5b中的图像，进行高光谱采集。如图5c、d所示，采得的光谱信息具有很好的准确度和色彩还原度。图5 光谱仪高光谱表征。（a）20通道高光谱成像仪（b）彩色贴片图及高光谱复原结果（c）b中各个色块的光谱还原图（d）b中不同色块的CIE 1931色彩空间坐标研究团队利用轻量级Transformer架构的神经网络模型，对微纳光纤锥区泄漏模的干涉散斑进行优化与采集，简洁地实现了基于微纳光纤锥的光谱信息编解码架构，进而构建出一种尺寸在亚毫米量级，分辨率在皮米量级的低成本、高性能微型光纤锥光谱仪。此外通过在CIS上集成多个微纳光纤锥，可以实现高光谱成像的功能。未来，如果在标定过程中进一步考虑偏振态的影响，我们可以同时获得未知光的光谱和偏振态。论文所提出的光谱仪可应用于食品检验、药物鉴定、个性化健康诊断等领域，成本低廉。 本研究得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。论文通讯作者为马耀光研究员，共同第一作者为硕士生岑青青和博士生片思杰。硕士生刘鑫航、唐雨薇、何欣莹也为论文工作做出了重要贡献。本论文的完成单位为浙江大学光电科学与工程学院、极端光学技术与仪器全国重点实验室、杭州国际科创中心、浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心。

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。从最简单的光学光谱模块到定制化的解决方案，HORIBA Scientific（Jobin Yvon光谱技术）旗下的光学光谱部门一直致力于光谱仪部件及集成光谱仪系统的研制和生产，可提供各种规格的单色仪、探测器、光源、附件及应用软件，可为科研人员组建高性能的光谱测量系统。本期，我们特别邀请到了HORIBA 科学仪器事业部技术支持工程师吴鹤讲述HORIBA光谱仪的“高光”时刻。HORIBA 科学仪器事业部技术支持工程师 吴鹤仪器信息网：过去十年间，哪些光谱技术的进步让您印象深刻？HORIBA：对于不同的科研人员，其具体需求也不尽相同，模块化光学光谱搭建系统凭借其高度灵活性在光谱技术研究领域占据着重要地位，针对不同的应用如拉曼、光致发光、暗场散射、时间分辨光致发光、等离子体发射、可调单色光源等可提供灵活多样的解决方案。另外，随着对微结构或材料的研究日趋广泛，模块化显微光学光谱搭建系统也应运而生，且在各个研究领域有广泛应用。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？ HORIBA：HORIBA Scientific（Jobin Yvon光谱技术）有着两百多年的光学光谱研究历史，顺应技术的发展、时代的进步，不断进行技术革新。Horiba的多款仪器包括拉曼、荧光、光学光谱搭建系统多次获得仪器信息网颁发的各类奖项。其中，MicOS显微光谱测量系统获得了“2013年科学仪器行业优秀新产品奖”。一般来说，采用标准显微镜与光谱仪耦合测量光谱常采用光纤耦合方式，一方面，信号损失大，耦合效率较低，另一方面，很多样品在应用显微镜测量时会遇到困难，比如：侧面发光样品或者在正置低温恒温器中的样品。在做光致发光光谱测量时，若应用多个波长激发，标准显微镜的灵活性会受到限制。MicOS开创性地将显微测量和光谱测量高效率地耦合于一体，光谱仪最多可同时接三个探测器，能与多个激发波长匹配，并且可提供物镜朝下或物镜侧向的两种配置选择，以满足不同客户的特定需求。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？HORIBA：MicOS显微光谱测量系统用户遍布全球，用途多种多样，如二维材料特性研究、电致发光材料的表征、半导体材料或器件的质量检测和缺陷研究等等。MicOS将显微测量和光谱测量高效率地耦合于一体，将显微探测头直接与iHR三光栅光谱仪耦合，光谱仪最多可同时接三个探测器，使其可覆盖紫外、可见、近红外的宽光谱范围（200nm~1600nm）；能与多个激发波长匹配，灵活性极强且易于操作；内置数码相机设计，可实时观察样品；可提供物镜朝下或物镜侧向的两种配置选择，便于测量侧向发光器件或放置在正置低温恒温器中的样品；配合自动平台可进行mapping测量。MicOS系统已有很多工业用户，在工业生产中，无论是器件的研发过程还是质量检测过程，MicOS系统都发挥着十分重要的作用。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？ HORIBA：HORIBA Scientific有着十分丰富的光学光谱研究、设计和生产经验，根据客户的实际需求，既可以单独提供光谱仪、探测器、光源、以及光栅等部件，也可以提供完整的解决方案，并且对于生产的仪器都有严格的质量把控。对于单独的部件，在生产时会进行质量测试，确保部件质量，对于外购附件也同样对其质量严格把关；对于整套的系统，有标准的技术参数和验收流程，依据标准进行整体的性能测试，以保证整套系统的性能与质量。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？HORIBA：HORIBA Scientific自创立以来，始终致力于科研级光学光谱产品的研发生产，顺应技术进步与时代潮流，不断创新与发展。除了模块化光学光谱部件与系统，HORIBA还提供高性能整机系统，包括拉曼光谱仪、荧光光谱仪、粒度分析仪、椭圆偏振光谱仪、射频辉光放电光谱仪（GD-OES）、等离子体共振成像仪（SPRi）、阴极荧光光谱仪、碳硫氧氮氢分析仪以及各种OEM光谱仪。涉及的应用包括材料、化学、生命科学、制药、环境、地质、能源、光伏、考古、艺术品等等，对于不同的测量及应用需求提供合适的解决方案。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？HORIBA：光谱技术作为重要的分析技术，所涉领域非常广泛。目前微纳材料及显微结构的研究仍然十分热门，因此显微光谱的测量需求只增不减。另外，随着研究方向的多样化，对仪器的多功能性要求也日益增强。HORIBA Scientific的MicOS系统将显微探测头与iHR三光栅光谱仪高效耦合，配置灵活、可覆盖光谱范围宽，易于通过内置相机观察样品情况，可以进行mapping测试，是显微水平光致发光、电致发光和光调制反射光谱研究的理想选择。另外，HORIBA scientific新推出的SMS（Standard Microscope Spectroscopy Systems）是基于iHR光谱仪与标准显微镜通过定制化耦合模块(MicroSpex)集成的系统，该模块与标准显微镜耦合可适用于从深紫外到近红外的显微光谱测量，如显微拉曼、显微光致发光、暗场散射、显微时间分辨光致发光、反射/透射、电致发光等多种光谱研究，灵活性高，可根据需求进行搭建的定制化系统，为用户提供高质量光谱测量与成像。

RamanOS 是普拉瑞思科学仪器（苏州）有限公司旗下拉曼光谱应用软件产品，是“拉曼光谱操作系统”的简称，是一款基于云计算的通用软件平台，可以帮助光栅光谱仪制造商或已有拉曼光谱仪用户快速建立拉曼光谱应用场景，推广实际检测应用。 RamanOS具有完整的功能套件，覆盖从硬件连接到检测分析全流程软件方法包，包括：仪器性能评测及仪器驯化组件、试剂有效性评估组件、样品前处理方法（SOP）组件、数据库和基础套件等，其中基础套件包含客户端软件（Windows&Android）和云控制台。 RamanOS的购买和使用：RamanOS V1.0包括零售版和大客户版，此次发布的食药安全检测系统的零售版售价为4.8万元/套，允许授权使用在一台拉曼光谱仪上；大客户版为签约企业用户专属，拥有批量授权和更优惠的价格。用户通过在RamanOS电商平台上购买软件后，可自动获得软件授权激活码，RamanOS工程师会在约定时间内与用户取得联系，沟通硬件通信、性能测试、软件安装调试等一系列工作，并根据通用验收标准验收，保证用户可以基于云端数据库完成全部检测工作。首次次购买到使用的时间一般只需一周，二次购买即可做到随购随用。 RamanOS可匹配国内外各种拉曼光谱设备，其推广及使用将弥补现有光栅光谱仪制造商在应用市场的短板，也将对已有拉曼光谱仪用户在实际使用中出现应用不完善的情况得到良好的补充。点击以下报名链接： RamanOS操作系统助力拉曼光谱技术在食品安全、公共安全领域的新应用讲师：马宁从2008年开始从事表面增强拉曼光谱技术及相关产品的开发与设计，先后主持设计开发数款应用在食品安全和公共安全领域的小型拉曼光谱仪产品，累计实现市场应用近2000台套；2017年创办普拉瑞思科学仪器，实现销售额超5000万元，拉曼光谱产品线在食品安全检测市场占有率近四成。

2015年3月6日，大雪之后的新泽西州天空碧蓝如洗。这一天，仪器信息网一行三人专门拜访了HORIBA科学仪器事业部(HORIBA Scientific)位于美国的工厂(HORIBA INSTRUMENTS INC.)。白雪皑皑中，当有着湛蓝色外观的HORIBA Scientific的工厂映入眼帘时，大家不由发出一片赞叹之声，蓝白相衬，时尚又极富现代感，这真是一副极美的画面。工厂外景　　虽然天气寒冷，但HORIBA热情的接待即刻驱走了寒意，让我们沉浸在温暖之中。在随后一天的拜访过程中，HORIBA Scientific副总裁兼副总经理Eric Teboul博士、应用专家和产品经理Francis C.Ndi博士接待了我们，同行的还有HORIBA(中国)科学仪器事业部欧美产线总经理濮玉梅女士及市场部经理邹世红女士。 Eric Teboul博士(左)、Francis C.Ndi博士(右)　　公司概况　　在拜访过程中，Eric Teboul博士首先给我们介绍了HORIBA的整体情况。据其介绍，目前HORIBA集团有5大业务部门：汽车测试、过程与环境、医疗诊断、半导体测量及科学仪器，在全球22个国家拥有43家分公司，5787名员工。2013年销售额为14.13亿美金，其中科学仪器占比17%。　　HORIBA在发展过程中，并购了多家欧美公司，是一家多元化的企业。1997年HORIBA收购了拥有近200年发展历史的世界顶尖光谱制造技术的Jobin Yvon，并于2009年，与HORIBA旗下分析仪器产线合并成立HORIBA科学仪器事业部。通过整合旗下众多知名品牌， HORIBA Scientific一直处于世界光栅及光谱仪生产的领先地位，并专注于各种高端检测分析仪器的研发与生产。　　目前，除了可以提供光栅产品外，还提供各种类型的光谱仪及相关产品，包括：激光拉曼光谱仪、原子力显微镜、稳态/瞬态荧光光谱仪、椭圆偏振光谱仪、表面等离子体共振成像仪(SPRi)、粒度分析仪、X射线荧光光谱仪、x射线能谱仪、阴极发光光谱仪、ICP、射频辉光放电光谱仪(GD-OES)、碳硫氧氮氢分析仪、水质分析仪以及各种光学光谱器件(成像光谱仪、单色仪、单通道探测器、CCD探测器、光源等)，可以为材料、生命科学、环境、地质、石油、化学、法庭科学及考古/艺术品等领域提供全系列的解决方案。　　而我们此次拜访的HORIBA Scientific美国工厂主要是光学光谱部门(以下简称OSD)和荧光产品线的所在地，拥有200多位员工，其中OSD部门主要负责仪器及关键部件(包括光谱仪及探测器)的研发、生产及整套仪器的系统搭建 在荧光产品线方面，除了荧光寿命产品在英格兰生产，HORIBA其他的荧光产品都在这里生产。　　专注研发，做光谱产品的&ldquo 领导者&rdquo 　　在拜访过程中，给笔者印象最深的是HORIBA对研发的重视和对技术的专注，在参观过程中，我们也看到了墙上挂的一排排专利证书，而接待人员也不止一次的提到：&ldquo 我们要做每一类产品的领导者!&rdquo 专利墙　　那么如何才能做到并保持产品的&ldquo 领导者&rdquo 地位呢?　　高规模的研发投入：HORIBA每年的研发费用为净销售额的7.8%，远高于一般制造业每年3-5%的研发投入。以OSD部门为例，HORIBA几乎每年都会发布新款CCD探测器，从Synapse CCD、Symphony CCD到Syncerity CCD以及最新发布的Synapse EMCCD，这使得HORIBA拥有更齐全的探测器家族，从而能够满足各类光谱探测的需求。　　技术专长的人员组成：HORIBA集团目前拥有800人的研发团队，而且多为技术型人才，即使是销售也多是技术出身。据介绍，大家在平常讨论最多的也是技术问题，足见他们对技术的执著。其中，HORIBA分子和微量分析部门拉曼应用经理David Tuschel给我们留下了深刻的印象，他办公室中满柜子的藏书让我们非常震撼，而据他介绍，他拥有科技藏书1000多册，办公室里的只是小小的一部分而已。　　互为联通的技术发展理念：R&D做很多基础的研究，这种研究是基于每一种技术而发展的，而且这些技术在不同的部门之间是互通的，比如气体流量控制技术可以在汽车、环境、半导体等部门使用，光谱方面的研究可以被汽车、医疗与科学仪器三个部门共享等。其中，OSD部门的产品就内部供应给拉曼和荧光产品线。　　可持续发展的核心设计能力：HORIBA Scientific拥有近200年的光学光谱产品研发、设计、生产经验，公司掌握着两大核心设计能力，即核心部件如光栅、光源、探测器的研发制造能力和整体光学光谱系统的设计生产能力。凭借核心部件研发制造能力，HORIBA公司可以不受现有标准部件的束缚，开发出更高性能指标的光学光谱仪器 同时，仪器制造的创新需求又在推动核心部件技术的不断发展。这种独有的核心能力，成就了HORIBA仪器的百年品质。　　定制化的生产模式:在参观HORIBA生产车间的时候，我们没有看到大批量的机械化生产车间，更像是实验室定制化的生产模式，可以说HORIBA对待每一个产品都非常用心，所有CCD出厂之前都要进行长时间大量的内部检测。　　这份用心也使得OSD部门的iHR320/550光栅光谱仪成为了全世界众多科研工作者光谱测量的首选仪器。它采用了非对称式光路设计，具备优异的光谱测量信噪比及完美的成像质量，而一体成型的铸造体结构使得该光谱仪的稳定性得到了质的飞跃。iHR550光栅光谱仪　　产品创新是公司前进的坚强后盾，只有技术领先，才可以做到产品领先，HORIBA就是这样坚持不懈地追求技术的创新!HORIBA Scientific的研发中心主要在日本、欧洲和美国，目前在欧洲有很多研发项目。在美国，HORIBA也在与国际顶尖高校，如美国的斯坦福大学等进行合作，很多产品都是从用户的需求中产生的，并最终在市场上获得广大客户的认可。 工厂参观　　正是因为有了这样的理念，HORIBA多种产品在全球市场占有很高的市场份额。据介绍，收购PTI之后，HORIBA的荧光产品得到了进一步的扩充，目前已涵盖了稳态、寿命及显微等各类产品，在高端荧光市场上占据了半壁以上江山。据悉，HORIBA收购PTI之后将保留原来PTI所有的雇员，及加拿大的生产车间，并将继续服务已有客户。 技术讲解 MicOS显微光致发光光谱系统(左)、Aqualog荧光光谱仪(右)　　在工厂参观时，HORIBA Scientific的应用工程师给我们详细介绍了光学光谱、荧光产品的技术特点和应用情况，其中MicOS显微光致发光光谱系统和Aqualog荧光光谱仪曾分别于2014年和2011年获得中国科学仪器发展年会(ACCSI)颁发的&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo 。MicOS凭借其超强的灵活性，成为了显微光致发光测量的理想选择，正被用于拓展更多的领域；而Aqualog是全球首台同时测定吸光光谱和荧光光谱(三维荧光)的光谱仪，可用于水质中有色溶解有机质(CDOM)的超快速检测，它采用TE制冷CCD，扫描速度极快，是其它产品的100倍。LabRAM HR Evolution高分辨拉曼光谱仪　　在工厂里，我们还见到了同样荣获过ACCSI&ldquo 科学仪器优秀新产品&rdquo 奖的LabRAM HR Evolution高分辨拉曼光谱仪，该仪器将高性能和智能自动化融为一体，它保留了LabRAM HR在单级拉曼光谱仪中焦长最长的特质以及无与伦比的消色差光学设计，确保在单级拉曼光谱仪中具有最高的光谱分辨率，不仅能为化学和结构鉴定提供高信息含量的光谱，并且在亚微米尺度可获得极高空间分辨率的结果。　　HORIBA在中国　　HORIBA在中国的发展历程最早可以追溯到1957年，当时HORIBA向中国出口了2套pH分析仪，这也是HORIBA的产品首次出口海外 1996年，HORIBA在北京设立了代表处，当时仅有1名日本员工和4名中国员工。经过近20年的发展，今天，HORIBA在中国拥有400名员工，其中HORIBA Scientific在中国有60人左右。　　近两年，HORIBA中国取得了优异的成绩，拿科学仪器事业部来说，经过去年一年的努力，荧光、OSD产品在中国的销售业绩均取得了大幅增长，也使得HORIBA加大了在研发方面的投入。此外，HORIBA十分看好未来的中端市场，认为荧光产品在全球会有更多的发展空间。公司内部&ldquo 合理化建议奖&rdquo &mdash &ldquo Blackjack Award World Cup&rdquo 　　在参观的过程中，我们还发现，为了加强员工的&ldquo 主人翁&rdquo 意识，鼓励员工给公司提出更多更好的合理化建议，HORIBA每年都会在公司内部进行&ldquo Blackjack Award World Cup&rdquo 奖项的评选，据介绍，获得此项殊荣的员工将有机会到日本总部参加颁奖典礼。拜访现场合影

背景　　为期一周的Pittcon 2011展览会已经落下帷幕，今年Pittcon展会上有哪些重要的仪器?有哪些厂商推出了最新产品?仪器信息网编辑特将Pittcon展会上所了解到的重要仪器及最新产品信息按照类别进行整理，编辑成有机质谱及色谱类新品、光谱类新品、X射线类、物性测试类等，以飨网友。　　（注：新仪器的研发周期较长，文中介绍的产品大部分是最近1-2年内推出的产品。而且本次Pittcon展会有超过2000个展位，由于时间关系不排除有一些最重要的新产品没有列进来。敬请见谅！) 　　一、原子光谱　　德国斯派克分析仪器公司高分辨ICP-CCD光谱仪　　与其他ICP光谱最大的不同的是，ICP-CCD光谱仪左边巨大的圆形设计，在左边圆形的空间内对光路进行了特别设计，并采用了CCD技术，可以测量远紫外光谱区域(130nm-160nm)，直接测量卤素(Cl、Br)。　　安捷伦710系列ICP发射光谱　　安捷伦710系列ICP发射光谱系继承原瓦里安产品，CCD检测器，具有较好的信噪比。　　岛津AA-7000火焰石墨炉一体机原子吸收　　岛津AA-7000火焰石墨炉一体机原子吸收采用6灯位设计，配备了振动传感器，一旦检测到振动，立刻自动熄灭火焰。　　加拿大AURORA 800系列原子吸收光谱仪　　加拿大AURORA 800系列原子吸收光谱仪，采用6灯位设计，是一款针对低端用户设计的仪器，自动化程度相对较高。　　二、分子光谱　　HORIBA Jobin Yvon公司Aqualog 荧光光谱仪　　Aqualog 荧光光谱仪在同一台仪器上实现了同时吸收和三维荧光光谱技术，速度增加100倍。　　JASCO FT-8000系列荧光光谱仪　　JASCO FT-8000系列荧光光谱仪是一款科研级产品，具有较高的灵敏度( 5000, RMS)和扫描速度 (60,000 nm/min)。　　HORIBA Jobin Yvon XploRA全自动显微共焦拉曼光谱仪　　该款产品在2008年上市的XploR产品“上照式”基础上发展而来的，“下照式”对于生物样品研究具有特别重要的意义，并分别采用奥林巴斯和尼康的光学配件，很好地将“高精度”和“便于移动”结合在一起。　　上海元析仪器有限公司B-800型核酸光谱仪　　上海元析仪器有限公司B-800型核酸光谱仪样品用量少，旋转式光源自动切换，定位准确；专用核酸分析软件包可实现全波段扫描和动力学测试等分析功能。　　北分瑞利分析仪器(集团)公司WQF-510A傅立叶变换红外光谱仪　　WQF-510A傅立叶变换红外光谱仪曾荣获“2009年度科学仪器优秀新品”的称号，角镜型迈克尔逊干涉仪结构使得仪器更紧凑，体积更小。　　必达泰克MiniRam拉曼光谱仪　　必达泰克MiniRam拉曼光谱仪的主要特点在于：光谱覆盖范围较长，配备了致冷CCD检测器。　　三、微型光谱仪、颜色测量光谱仪　　海洋光学高性能微型光谱仪　　这款高性能微型光谱仪是海洋光学2010年新推出的产品，该产品基于互补金属氧化物半导体传感器的原理，特别适宜于嵌入OEM设备中。可以测量颜色、光发射、吸收率。　　Microptix公司微型光谱仪　　Microptix公司微型光谱仪，用于测量颜色。　　HANNA公司微型光谱仪　　HANNA公司推出多款微型光谱仪，可以专门针对颜色测量。

p　　strong腐蚀形貌常用表征方法/strong/pp　　在腐蚀研究和工程中，腐蚀形貌是判断各种腐蚀类型、评价腐蚀程度、研究腐蚀规律与特征的重要依据。腐蚀形貌表征最常用的方法便是宏观观察、扫描电子显微镜观察和金相显微镜观察等，这些方法容易受主观因素影响。/pp　　strong激光共聚焦扫描显微镜/strong/pp　　激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)以激光作为光源，采用共轭成像原理，沿x、y方向逐点扫描试样表面，合成图像切片，再移动z周，采集多层切片，形成图像栈，将所有图像栈的信息进行合成，形成可以测量垂直高度和表面粗糙度及轮廓的三维表面形貌图像，是一种高敏感度与高分辨率的显微镜技术。/pp　　该技术已广泛应用于形态学、生理学、免疫学、遗传学等分子细胞生物学领域。由于采用激光共聚焦扫描显微镜表征腐蚀形貌具有较好的客观性，因此其在材料腐蚀中也有较好的应用前景。/pp　　strong试验材料/strong/pp　　试验试剂为乙醇、丙酮(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)。试验钢为油田现场用N80钢管，其化学成分(质量分数)为：0.22%C，1.17%Mn，0.21%Si，0.003%S，0.010%P，0.036%Cr，0.021%Mo，0.028%Ni，0.018%V，0.012%Ti，0.019%Cu，0.006%Nb，余量Fe。/pp　　strong试验仪器/strong/pp　　红外碳硫分析仪，直读光谱仪，电子天平，M273A恒电位仪，扫描电镜，激光共聚焦扫描显微镜。/pp　　strong腐蚀试验/strong/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "(1)全面腐蚀/span/pp　　将N80钢管加工成挂片试样，用350号金相试纸对试样进行打磨，然后再用丙酮除油和乙醇清洗，最后吹干。/pp　　依据标准ASTM G170-06(R2012)《实验室中对油田及炼油厂缓蚀剂评价及鉴定的标准指南》和SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，采用静态腐蚀挂片法对N80钢进行全面腐蚀试验。/pp　　试验在高温高压反应釜中进行。试验介质为15%(质量分数)的N,N' -二醛基哌嗪缓蚀剂，试验温度90℃，试验时间为4h。试验后取出试样，逐步采用毛刷机械法和超声波酒精振荡清洗试样表面的缓蚀剂膜和腐蚀产物，然后烘干送检LSCM。同时，对试样进行宏观观察和扫描电镜观察。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "(2)沟槽腐蚀/span/pp　　将N80钢管加工成15mm× 5mm圆片试样，焊缝位于试样的中央，试验前采用350号金相砂纸打磨试样，再用丙酮除油和乙醇清洗，最后吹干，并采用光栅尺测量圆片尺寸。/pp　　依据标准Q/SY-TGRC 26-2011《ERW 钢管沟腐蚀实验室测试方法》，对N80钢进行沟槽腐蚀试验，得到沟槽腐蚀的试样。/pp　　试验采用电化学极化法(三电极体系)，在1000mL玻璃电解池(带石英窗口)内进行。试验介质为3.5%(质量分数)的NaCl溶液。饱和甘汞电极为参比电极，N80钢为工作电极，铂电极为辅助电极。/pp　　试验时对试样施加-550 mV的恒电位(相对于参比电极)，极化144h。试验后取出试样，逐步采用毛刷机械法和超声波酒精振荡清洗试样表面的腐蚀产物，然后烘干送检LSCM。同时，对试样进行宏观观察和扫描电镜观察。/pp　　strong结果与讨论/strong/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "1 全面腐蚀/span/pp　　全面腐蚀试验后试样的宏观照片、扫描电镜图和LSCM图分别如图1—3所示。对比这三幅图可以看到：宏观和扫描电镜观察显示试样表面均匀腐蚀，无点蚀坑 LSCM观察显示，试样表面有两处点蚀坑，两处点蚀坑的直径分别为10.24，11.65μm，深度分别为13.78μm和19.83μm。由此可见，LSCM不仅可获得试样的表面三维图，还可客观迅速地找到局部腐蚀处，并可对局部腐蚀处进行简单测量处理。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8531e939-7799-465b-a201-8006f8ee75f1.jpg" title="图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg" alt="图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg"/br/br//strongstrong图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/9fc9d4b0-37e5-4403-bc07-0e25c5a3291f.jpg" title="图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图.jpg" alt="图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图.jpg" width="378" height="406" border="0" vspace="0" style="width: 378px height: 406px "//strong/pp style="text-align: center "strong图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/c4ecb6b1-a0e5-4322-b1de-903eca0143be.jpg" title="图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图.jpg" alt="图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图.jpg" width="400" height="271" border="0" vspace="0" style="width: 400px height: 271px "//strong/pp style="text-align: center "strong图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图/strong/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "2 沟槽腐蚀/span/pp　　由于N80钢管为焊管，其母材与焊缝的显微组织不一样，在腐蚀环境中易产生电位差，使得焊缝熔合线处易出现深谷状的凹槽，如图4所示。沟槽腐蚀敏感系数α是判断焊管焊缝抗腐蚀的一个重要参数，其计算方法如式(1)所示。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/3507e746-8170-4721-a27d-d203442685a6.jpg" title="式（1）.png" alt="式（1）.png"//pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/613be5a5-5c15-45e0-a6d8-6ee416278e9d.jpg" title="图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg" alt="图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片/strong/pp　　式中：h1为原始表面和腐蚀后表面的高度差 h2为原始表面和点蚀坑坑底的高度差，如图5所示。h1和h2均取3次测量的平均值，当α 1.3时，表示焊管焊缝对沟槽腐蚀不敏感 当α≥1.3时，表示焊管焊缝对沟槽腐蚀敏感，需采取措施减少沟槽腐蚀。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8e59d50c-bea6-49da-8f6a-d2448171379f.jpg" title="图5 沟槽腐蚀试验参数测定.png" alt="图5 沟槽腐蚀试验参数测定.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图5 沟槽腐蚀试验参数测定/strongbr//pp　　沟槽腐蚀试验后试样的金相图和LSCM图分别如图6和图7所示。通过金相图和LSCM图得到参数h1和h2，并根据式(1)计算沟槽腐蚀敏感系数，结果如表1所示。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/75c010b6-db01-472f-ae3d-cff23f615d7c.jpg" title="图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图.jpg" alt="图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/467f4cb3-f842-418c-af0d-e067c5e4ee20.jpg" title="图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图.jpg" alt="图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图/strong/pp style="text-align: center "strong表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/15d8299e-3916-4241-bf81-692270f87d04.jpg" title="表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数.png" alt="表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数.png"//strong/pp　　采用金相显微镜测h2和h1时，需根据主观判断找到3个深度最深的腐蚀坑，然后将其局部放大，并采用仪器标尺测量h2和h1 而采用LSCM测h2和h1时，沟底层处便是腐蚀坑深度，且测量标尺为LSCM自带，因此该方法更便捷、直观和客观，由此计算的α也更可靠。br//pp　　strong结论/strong/pp　　(1)激光共聚焦扫描显微镜表征腐蚀形貌以三维图方式显示，局部腐蚀处可一眼看到，更直观。/pp　　(2)用激光共聚焦扫描显微镜表征沟槽腐蚀，可以直观和客观地找到腐蚀坑深处，仪器自带标尺可直接测量坑深，数据测量更便捷，由此计算的敏感系数也更可靠。/p

11月13日，从中科院长春光机所获悉：由该所承担的国家重大科研装备研制项目“大型高精度衍射光栅刻划系统的研制”11日通过验收，并制造出世界最大面积中阶梯光栅。这标志着我国大面积高精度光栅制造中的相关技术达到国际领先水平，结束了在高精度大尺寸光栅制造领域受制于人的局面。　　衍射光栅是一种纳米精度周期性微结构的精密光学元件，在光谱学、天文学、激光器、光通讯、信息存储等领域中有重要应用。光栅面积大可获得高集光率和分辨本领，精度高可获得更好的信噪比，但制造出大而精的光栅是世界性难题。　　光栅刻划机是制作光栅的母机，因其部件的加工装调精度难，运行保障环境要求高，被誉为“精密机械之王”，本项目研制的光栅刻划机，几乎所有关键部件都冲击世界极限水平。研制期间，科研人员突破了精密机械加工、精密光学加工、精密检测、高精度微位移控制等一系列关键技术，并研制出面积达400毫米×500毫米、精度为10纳米的光栅，这也是目前世界上面积最大的中阶梯光栅。　　此前，只有美国能够制作300毫米以上中阶梯光栅，我国的中阶梯光栅制造能力不足300毫米，精度也达不到10纳米精度水平，战略高技术领域所需要的高精度大尺寸光栅受到国外严格限制。项目负责人、中科院长春光机所研究员唐玉国表示，大型高精度光栅刻划系统以及大面积中阶梯光栅的研制成功，能帮助我国光谱仪器行业摆脱“有器无心”局面，改变我国光谱仪器产业处于行业低端现状。