分光光谱测量仪

图1 来源：诺贝尔奖委员会官网。北京时间10月4日17时45分，有着“理科综合奖”之称的诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔化学奖授予美国科学家Moungi G.Bawendi、Louis E Brus，俄罗斯科学家Alexei l.Ekimov ，以表彰他们对量子点的发现和研究。该奖项的授予充分表明了量子点技术在科学领域中的又一重要突破。 01量子点是一种纳米级半导体发光材料，通过施加一定的电场或光压，这些纳米半导体就会发出特定频率的光，而发出光的频率会随着半导体的尺寸的改变而变化。因此，我们通过控制它们的尺寸和形状，就可以控制其发出的光的颜色（如图2），从而获得独特的光学和电子特性（如图2）。 图2 量子点荧光随尺寸的变化示例。 由于量子点丰富的物理化学性质，吸引了很多学者投身其中，目前已经形成了很多重要的前沿技术。除了我们熟知的已经商业化的量子点液晶显示以外，量子点还可以用于未来显示、光伏发电、高性能激光光源应用、单光子光源应用以及作为荧光探针用于生物成像等。 02 作为一种独特的纳米材料，在量子点的研究中，首先会关注其光谱特征和量子产率；在一些情况下，电致发光效率和荧光寿命也是需要被测量的参数。 #宽广的光谱测量 在生物荧光探针等应用的量子点研究中，不仅需要测量可见光区的光谱，还可能需要测量近红外红外光的光谱。 图3 从可见到近红外连续光谱测量的双探测器方案。为了契合这样的需要，滨松Quantaurus-QY plus中不仅配备了高灵敏度高信噪比背照式CCD探测器（探测范围从紫外至约1100nm的近红外，如图3上左），而且配备了专门用于近红外波段的InGaAs探测器（从850nm至1650nm，如图3上右）。作为在光电行业深耕细作几十年，光探测器产品线非常宽广的技术型公司，滨松在Quantaurus系列产品中均选用了自产的探测器。并基于对探测器的深刻理解与定制，开发出了特有的“光谱无缝缝合”技术，使得通过可见光探测器和近红外探测器所得到的光谱能够衔接在一起（如图3），从而使用户可以在350-1650nm的范围内，横跨可见及近红外区域得到完整且精准的光谱和真实的量子产率数值。(如图4） 图4 文献案例：横跨可见到红外的光谱测量。500nm左右的峰为吸收光谱，1300nm左右的峰为发射光谱。(N. Hasebe, et al. Anal. Chem.&ensp 87&ensp (2015), 2360)。 #精准的量子产率测量滨松量子产率测试仪对上至100%，下至1%以下的量子产率都具有非常准确的测量能力（如图5）。 图5 滨松量子效率分析仪对一些标准样品的测试值与文献值的对比(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。 为了得到精确的结果，除了在硬件方面精益求精，滨松也一直在研究量子产率测量中的各种误差来源。比如对于许多量子点，激发光谱和发射光谱会有所重叠（如图6）；这意味着量子点发出的荧光有可能被自身再次吸收——这种自吸收（reabsorption)现象会导致量子产率的测量值低于真实值，而且越浓的溶液低估得越厉害（如图7）。图6 几种量子点的吸收及发射光谱。实线为吸收光谱，多点连线为发射光谱；蓝绿黑红对应着量子点尺寸从小到大。(U. Resch-Genger, et al. Nat. Methods 5 (2008), 763)。 针对这种低估量子产率的可能，滨松运用了对应的自动测量流程及算法（K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys.&ensp 11&ensp (2009), 9850）保证得到最为准确的量子产率读数（如图7）。 图7 自吸收（Reabsorption)校正结果示例(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。#滨松量子产率测量仪Quantaurus-QY plus

采购项目名称：低本底α、β测量仪等设备采购 采购项目标书编号：0860-124112209701采购人名称：河北省辐射环境管理站采购人地址：石家庄市南二环西路35号采购人联系方式：0311-85293651采购代理机构全称：河北博鳌招标代理有限公司采购代理机构地址：石家庄市友谊南大街122号采购代理机构联系方式：0311-83055139/5239转8095采购内容：A包：个人剂量仪五台，低本底液闪谱仪一台，气氚采样设备一台，低本底α、β测量仪一台，溴化镧谱仪一台，电沉积计量制样装置一套。B包：紫外可见分光光度计一台，原子吸收光谱仪一台，生物样品灰化炉一台，离心机一台，土壤粉碎机一台，球磨机一台，频谱分析仪一台，声级计四台，分光光度计一台，氡钍分析仪一台。项目实施地点：河北省辐射环境管理站指定地点 招标公告日期：2012年8月10日定标日期：2012年8月30日开标、评标地点：河北博鳌招标代理有限公司会议室A包：中标供应商名称：北京中检维康技术有限公司；中标供应商地址：北京市海淀区中关村南大街甲56号方圆大厦B座201室；中标金额：人民币3520000元。B包：中标供应商名称：河北博良科学器材有限公司；中标供应商地址：石家庄裕华区裕华东路148号裕东国际名邸1-1-50；中标金额：人民币2900000元。评标委员会成员名单：李贤君、王庆林、刘新全、张聪、郭文英项目联系人：刘亮联系方式：0311-83055039-8095传真电话：0311-83055026采购代理机构受理质疑电话：0311-83055026本公告发布媒体：河北省政府采购网、中共政府采购网、中国国际招标网备注：

p　　日前从天津大学获悉，该校徐可欣教授团队在研制无创血糖测量仪器方面取得新进展，采用光学技术可实现无创伤、快速、连续监测人体的血糖水平，其新测量技术属于国际领先水平。/pp　　目前，糖尿病人采用针刺取血的方法测量血糖值，疼痛且有创伤。经验证，一般人体在摄入食物后，血糖水平会在1小时左右达到峰值，2至3小时后回归正常水平。在此期间内，血糖变化会引起皮肤对光的吸收、散射变化，这些光学信号可以间接反映人体血糖水平。/pp　　徐可欣团队创造性地提出采用多位置环状接收光谱信号以及差分数据处理的新技术，用于抑制体温波动、皮肤出汗、人机接口变化等干扰因素影响，大大提高了测量准确性。团队还在世界上首次提出了基于浮动基准点、散射基准点等特殊测量位置进行光谱测量的新技术，用于抑制皮肤状态变化或个体差异对测量的影响。目前，该团队研制的无创血糖监测仪器，成功实现了进食后2至3小时内可以连续监测血糖变化的曲线，检测误差水平约为0.5至1毫摩尔/升，并将实现通过可穿戴式设备实现无创伤、快速、连续监测人体的血糖水平。/p