红外方法

这种方法允许同时对多个参数进行快速无损地分析近红外分析是基于样品中分子对近红外辐射（800 nm-2500 nm）的响应。当近红外光照射到样品上，要么被样品吸收，要么就发生散射，从而产生了能够反映样品物理性质和化学组成的光谱。近红外是一种间接的测量方式，必须借助于传统的标准化学分析方法的结果建立标定模型。采用化学计量学建立的模型可以用来分析混合物或者天然产物中物质的含量，如谷物和肉类。同时标定自身的数据丰富广泛，在日常检测时非常快速高效。优化近红外分析的小技巧1保持样品的一致性分析的样品应和标定在建模时使用的样品有相同的特性。例如，建模时使用小麦中蛋白质数据所建立的标定就不适用于其它谷物中蛋白质的分析。由于水分和样品颗粒大小也会影响近红外光谱，所以也要保证样品采用相同的处理方式。2校正样品均匀覆盖全部范围特别重要的一点是，建模时选取具有代表性的样品并使得参考值均匀地分布在日常检测所期望的范围内。例如，少量且数值相近的样品建立的模型就无法对一个变化较大的属性给出准确的预测结果。主成分分析（PCA）是一个有效的对比样品差异性的统计工具。3关注参考值可靠的近红外标定依赖参考值。如凯氏定氮测蛋白、索氏提取测脂肪这些参考方法有助于近红外分析得到准确的结果。这些参考方法在整个近红外方法建立过程中都应保持不变，因为不同的分析方法的准确性和精密的都有所区别。考虑这些方法的标准误差和测量不确定度，应为每项属性保留一份当前参考方法的记录。4使用近红外以辅助参考方法使用近红外方法，您能从批量化的检测中获益。专为离线和旁线设计的近红外分析仪器可以分别安装在实验室或生产部门，作为像凯氏定氮仪、脂肪提取器、色谱系统和滴定等传统分析仪器的补充。下述的例子就展示了使用近红外对节省分析支出的贡献：回报实例每天 10 个实验室样品可以节约花费月 15 欧元，一年以 200 天计算共节省 30000 欧元。假如一台近红外光谱仪的售价在 40000 欧元，只需1年就投资就能收获回报。获得额外的收益。试剂溶液以及其它相关实验耗材的使用量都显著地减少，近红外分析在极大地节约成本的同时还保证了安全性。此外，由于近红外分析速度的优势还能提升实验室的效率。步琦解决方案ProxiMate™ 是一台适合放置在产线旁的设备，它拥有 IP69 认证且支持触控，即使戴着手套也不会影响操作，具有强大且稳定的性能。不仅能够使用仪器提供的校准模型，而且也可使用整合在仪器中的自动校准 AutoCal 功能，轻松建立您的专属模型。步琦解决方案的更多信息：https://www.buchi.com/zh/products/instruments/proximate寻找更多有关我们近红外产品的信息：https://www.buchi.com/zh/knowledge/applications

红外光谱仪容易受潮一直是大家比较关注，也是长期以来困扰客户的一个问题，我公司生产的红外防潮箱很大程度上可以解决红外光谱仪受潮的问题，目前该产品已经投入使用，并受到了客户的一致好评。 天津恒创立达科技发展有限公司公司生产的HOX系列电子防潮箱是傅里叶红外光谱仪专用的防潮电子产品。适用于国产、进口的中、小型傅里叶变换红外光谱仪。产品特点： 1.HOX系列电子防潮箱设置为三档可调，取件范围：20%-50%。2.内部有再生干燥剂，再生干燥剂吸湿一段时间会饱和，再生干燥剂的干燥箱内部阀门会关闭，同时，连接外面的阀门会打开，仪器会通过电加热的方式将水分加热为水蒸气挥发，除湿完成后，外部阀门关闭，内部阀门打开，此过程保持通电即可自动完成。

说到近红外学术交流信息，每逢奇数年召开的国际近红外学术会议最具代表性，也最具权威性 其次是多个国家的近红外学会年会 尤其是我国偶数年召开的国内近红外学术大会，堪称业界专家学者们的学术交流盛会。　　众所周知，近红外涉及多个行业，这些行业学术年会也常有近红外的口头交流和墙报展示。我们多数专家既研究近红外，也关注着行业发展，特别是行业里的近红外发展。行业近红外的研究多着重实际问题的解决，特色鲜明，特点突出，代表着行业研究发展最新趋势。因此，加强国外行业近红外报道能为国内行业专家提供参考和借鉴，促进国际交流，势在必行。为此，今天特向大家报道一个行业会议里的近红外学术信息。　　2019年9月3-6日，日本农业食料工学会、农业设施学会和第13届国际农业工程学会第6学部国际会议(2019 International Joint Conference on JSAM and SASJ, and 13th CIGR VI Technical Symposium joining FWFNWG and FSWG Workshops，http://conference.bpe.agr.hokudai.ac.jp/ja/)在日本北海道大学联合举办。　　日本农业食料工学会原为农业机械学会，该学会成立于1937年，相当于国内的一级学会，是日本农业工程学术权威机构 农业设施学会属于农业工程细分后的专业学会 国际农业工程学会是世界农业和生物系统工程界规模最大、学术地位最高的国际学术机构。　　在上述大会上有关近红外的口头发表和墙报如下：　　一、2019日本农业食料工学会及农业设施学会学术年会与近红外相关的口头发表和墙报论文信息题目第一作者单位第一作者基于近红外方法的藏红花球茎内成分的无损检测神户大学小林 雛子利用近红外方法进行过氧化氢的无损检测--用二维相关法探索过氧化氢吸收波段筑波大学宮田 彩希基于近红外方法的蛋白粉末饮料饮用难易程度的评价筑波大学野村祐輔Detection of Chick Embryo Respiratory Movement Using Near Infrared SensorKyoto UniversityAlin Khaliduzzaman保鲜前近红外光照射对鲜切生菜品质的影响千叶大学小林 航汰果蔬输送品质监控的研究三重大学吉村 和己基于光谱融合进行油菜无损新鲜度评价農研機構蔦 瑞樹基于小型传感器SCIO的黄色品种苹果糖心的判别弘前大学叶 旭君用可见近红外光谱预测高糖度西红柿果实的番茄红素含量爱媛大学平田拓也基于高光谱图像预测草莓果实表面糖度分布宇都宫大学関 隼人　　口头发表和墙报展示网页: http://conference.bpe.agr.hokudai.ac.jp/ja/program　　二、2019CIGR VI Technical Symposium programSegmentation of common scab lesion on intact potatoes using single near-infrared imageKyoto UniversityDimas Firmanda RizaChalkiness Index of Sake Rice “ Yamada Nishiki” Using Ultraviolet-Near-Infrared TransmissionKyoto UniversityKhokan Kumar SahaSpatially Resolved Interactance Spectroscopy to Estimate Degree of Red Coloration in Red-fleshed Apple Cultivar 'Kurenai-no-Yume'Hirosaki UniversityXujun YeUse of hyperspectral imaging to separate cultivars and evaluate the internal quality of nectarinesInvestigaciones AgrariasSandra MuneraApplication of Non-destructive Determination of Rice Amylose Content at Grain ElevatorsHokkaido UniversityEdenio Olivares DiazCow Milk Progesterone Concentration Determination during Milking Using Near-infrared SpectroscopyHokkaido UniversityPatricia Nneka IwekaStudy on Non-Destructive Measurements to Predict Sugar Content of Melons Using a DLP Based Miniature SpectrometerNational Taiwan UniversityChao-Yin TSAI　　进入如下链接，将有详细的英文论文摘要：Download PDF for print：https://confit.atlas.jp/guide/event/cigrvi2019/proceedings/list （中国农业大学 韩东海）

本文题目之所以叫“果蔬近红外检测技术中的点点滴滴”，就是因为近红外技术的大理论、大思维、大方法诸位早已熟知，一些没有覆盖着的小理论、小思维、小方法也很重要，有待大家共同挖掘，以期弥补不足 另外一个含义是所有内容都与近红外相关，但相互间关系不大，甚至无关，敬请谅解。中国农业大学 韩东海教授　　1、用心感悟样品光物性　　图1是2019年6月23日在微信朋友圈发的信息，得到众人点赞。这是我第一次看到这么形象地描述水果光物性的图。这张图清晰地告诉人们，哪些水果容易检测，哪些比较困难，可以帮助人们在研发水果品质无损检测过程中，及时采取应对措施，减少失败，争取时间。　　通常我们希望物料透光性要好，可是过于透光，近红外光谱中待检成分信息变弱，不利于分析。例如，葡萄、迷你西红柿。此时，通常采用加大光程的办法加以解决。AMAICA手持仪2)，多种果实检测硬件是通用的，只有西红柿在加大光程后，硬件进行了单独设计，独立使用。　　透光度低，难以获得有效信息，后续分析无法进行，例如，红薯。在众多物料中，红薯透射性极差，以至于很难实现透射检测。现有研究中，红薯主要采用漫反射采集近红外光谱3，4)，受制于透射深度有限，一旦径向待检成分分布差异大，就很难得到正确结论。再就是在红薯断面上采集近红外光谱5)，虽然这种方法也具有一定的意义，但已经不属于无损检测了。此类物料要实现在线近红外检测，难度更大。　　2、 定量利用光谱强度，定性利用光谱形状　　有关近红外吸光度谱的论述很多，也很成熟。多数情况下，利用近红外吸光度谱的强度进行定量分析，而关于原始光谱的探讨少之又少，所以原始光谱容易被忽略。实际上，利用原始光谱形状在一些问题的分析处理上也具有一定的优势。　　图2是几种果蔬的近红外原始光谱图。总体来讲，原始光谱波形比较简单，通常就是两个峰，一个谷。个别情况只有一个峰，如葡萄。因为苹果皮薄，质地均匀，内部品质多种多样，特性稳定，故以苹果为基准论述原始光谱特性。两个峰一左一右，左峰在710nm附近，右峰在810nm左右(注释：仪器不同，多少有些差异，无标准而言)。右峰的位置基本在810nm±5nm范围内，而左锋有时则相差很大，大则右移15nm。　　苹果、柿子、梨和桃等波形相似，710nm峰值高于810nm 西瓜、甜瓜、蜜桔、葱头、绿蜜桔、柠檬、圆白菜、土豆的波形相像，共同特点是710nm峰值低于810nm。葡萄、迷你西红柿、草莓、牛油果、枇杷、甜椒最特殊，只在810nm处有一个明显高峰。　　类别相同但品质不同果蔬的710nm峰值上下变化大，而810nm峰值略微上下浮动。例如三种内部品质不同的正常苹果、褐变苹果、糖心苹果的810nm峰值相差不大，而710nm处的峰值规律为糖心苹果正常苹果褐变苹果三种中的任一810nm峰值(图3)。由此可知，内部品质在原始光谱上主要显现在710nm峰值上，这样就可以利用这个特点进行定量分析或定性判别。　　为什么710nm处既有上下变化，又有左右位移呢?现无定论。我认为，一是受水分影响，例如糖心苹果水分高于一般苹果，水分高则光易通过，所以糖心苹果的710nm峰值最高；二是受颜色影响，710nm为红色波长，红色的补色是绿色，当果实不论是瓜皮还是果肉呈现绿色时，则吸收红光，透射光减少，710nm峰值降低。未成熟苹果的710nm峰值与810nm不相上下，就是因为果肉呈浅绿色，吸收了红光，透过光减少，导致710nm峰值降低。西瓜的710nm低于810nm就是因为厚厚的绿色瓜皮阻挡了红光透过，而810nm这些属性不显著。左右位移是否受果实质构的影响有待进一步论证。　　关于葡萄等物料只在810nm处有一个明显高峰的解释，暂且无人讨论。本人认为，这些果实透光性极好，很小的功率即可满足要求，710nm的能量尚未达到透过物料时，810nm处已接近饱和。　　所以，果蔬原始谱更多地反映了样品的质构信息、形状差异更为突出。　　现在的在线果蔬品质判别多数是先定量后定性。例如褐变苹果的判别大致程序是光谱预处理、二阶导、建立PLS模型、计算预测值、确立阈值、按照阈值区分正常还是褐变。如果采用原始光谱就可以直接进行定性分析，这样的研究案例曾多次报道。特举三个案例，具体如下。　　1)当公式(1)和(2)的IBrowning都大于0时，为褐变苹果；当IBrowning都小于0时为正常果6)。　　2)Seo利用原始谱尝试了多种组合进行糖心苹果、正常苹果、褐变苹果的判别，如表1所示，(T710-T800)/T675的效果最好7)。　　3)王加华基于原始谱利用PADA、PCADA、PLSDA三种算法进行了定性判别，获得PLSDA的效果最佳(表2)8)。　　3、 一点测量很重要，两点测量更完美　　在实验室进行实验时，由于水果的糖酸度分布不均，用漫反射进行近红外光谱采集时，往往在赤道上选择2个或4个点求平均，这确实是两点或多点测量。但本文要介绍的两点测量不同以往，另有含义，如图4所示9)。　　这是苹果在线分选线上的实际情况。苹果果柄冲上放置在移动托盘上移动，在第一个位置进行糖酸度、褐变、糖心等的检测，一般水果到此为止足以，但富士苹果有果柄根部裂果现象，必须在第二个位置进行果柄根部裂果检测，所以才有了两点检测一说。有人可能会说，如果果柄冲下放置的话，一个位置就能解决了。如果苹果分选只进行这几个指标的检测确实如此即可，但苹果还要进行外观颜色的评价，因为苹果受太阳的照射，果柄周边颜色艳丽，所以日本苹果装箱时果柄都是冲上的，这样才能获得最佳商品性。又有人会说，所有检测项目都由上面的检测器承担了，这些问题就可在一个工位解决了。确实，有些单位就是这么做的，但是，上位检测遮光问题难以彻底解决，而现在的方法，很方便放心地解决了杂散光干扰。　　葱头分选时，葱头根部冲下放置。当葱头内部腐烂严重时，只通过光纤2(图5)的检测就能胜任。不过，对于常发生在上半球的轻微腐烂，光纤2接收不到上半球的信息，漏检现象严重。为此专门设置了光纤1，这样就能把轻微和严重一并检出。这种两点检测设计，是由物料的性质所决定的。两点测量后，轻微腐烂检出率由79.5%提升到95.7%。　　苹果检测是一台光谱仪在两个不同工位采集光谱，葱头检测是在一个工位同时采集两条光谱。苹果检测一台光谱仪约50万人民币，为了降低成本，采取了一台两工位。　　葱头检测为了避免杂散光进入检测器实施了挡板措施，苹果检测无任何遮挡。据说，苹果检测虽有杂散光影响，仍能获得正确检测结果。　　4、日常生活与专业兼顾的Brix和SEP　　食品的甜度测量采用高效液相色谱法和气相色谱法，两种仪器价格贵，操作要求高。另外，物料还需要繁琐的前处理，仪器稳定需要数十分钟的等待。近红外技术检测的果蔬糖度是包括酸在内的可溶性固形物，单位是Brix。因为构成Brix的多数水果的主要成分是糖，所以把Brix称为糖度，与日常生活中的甜度不完全一样。　　破坏性检测Brix可用折射仪测量。业界常用的PAL系列测量精度一般在±0.2%，而非破坏的近红外方法达到这个精度绝非易事。折射仪有标准蔗糖溶液校正，可明确规定其检测精度，而近红外方法没有基准物，加之影响近红外测量的干扰因素过多，不能用最大误差而只能用标准误差表达。折射仪测量一个群体的果实糖度是抽样先榨汁再测量，而近红外方法无法严格规定测量范围和测量部位，特别是对于成分分布不均的果实而言难上加难。再加上，果实细胞大小、纤维多少、果皮薄厚均影响着光的传播。因为存在着这么多的影响因素，近红外方法只能用统计误差SEP表示11)。　　如果近红外方法检测某种果实100个的标准误差SEP是1°Brix，实测糖度为15°Brix，则实际意义为16个高于16°Brix，16个低于14°Brix，68个在15±1°Brix，如图6所示。这一点特别需要向用户解释清楚，不然日后会受到责怪，而通俗易懂地解释清楚并非易事。　　参考文献　　1) http://mechatronics.co.jp/ 　　2) http://www.astem-jp.com/ 　　3) 農業総合センター農業研究所：「ベニアズマ」生いもデンプン含量の非破壊測定技術，2012年　　4) 卜晓朴，彭彦昆，王文秀，王凡，房晓倩，李永玉：生鲜紫薯花青素等多品质参数的可见-近红外快速无损检测，《食品科学》2018年39卷16期　　5) 松尾美紅?上野敬一郎?宮原照昌?北原兼文?紙谷喜則?河野澄夫：近赤外透過法を用いた安納いも糖度等の迅速測定に関する基礎的研究　　6) 高井 秀悦：光によるリンゴの褐変判別法に関する研究，職業能力開発報文誌VOL.30　No.1(49),2018　　7) Y. W. Seo：Nondestructive Detection of the Internal Defects of Fuji. Apple using VIS/NIR Transmittance Spectroscopy. An ASABE Meeting Presentation，Paper Number: 066121，2006　　8) 王加华：苹果、洋梨内部品质无损检测信息基础及数学模型的开发，中国农业大学博士论文，2010　　9) 蔦 瑞樹, 吉村 正俊, 葛西 智, 松原 和也, 和田 有史, 池羽田 晶文：選果機を用いた可視-近赤外分光スペクトルによるリンゴ‘ふじ’の内部褐変発生予測，日本食品工学会誌 2019年 20 巻 1 号 7-14　　10) 西野　勝：近赤外分光法によるタマネギ内部腐敗球の非破壊判別技術　　11) 立石 賢二：青果物の糖度を非破壊で計測する簡便な糖度計，計測と制御52 巻 (2013) 8 号（中国农业大学 韩东海教授）

我目前从事近红外光谱在军工特殊化学品领域的应用研究，主要关注近红外的定量分析方法。当前国内军工企业的生产工艺比较落后，过程分析技术远不如中医药、食品、民用化工等行业先进，常用的传统湿化学分析严重制约生产的连续化，因此军工领域实际上迫切需要近红外光谱技术解决在线/快速检测的问题。一些研究人员已经开展了相应的研究，但是由于种种原因，近红外光谱技术在该领域基本停留在理论研究阶段。　　前些日子我投出的文章受到一位审稿专家的质疑，他认为近红外在军工领域的应用只处于发表论文阶段未用于实际，是因为近红外方法在这方面的应用存在明显局限性，否则早就取代传统方法了 对此我是这样回复的：与我们合作的四川某兵工单位已经将近红外技术用于火炸药成分含量的实际检测且效果良好，我们课题组承担的国防火炸药科研专项《XXX在线检测与精确计量加料技术》就是针对实际生产需要而进行的研究，并会将设计的配套仪器设备装在生产线上进行实际检验。虽然近红外存在一定局限性，但事实证明该技术是可以解决实际生产中相当一部分的快速检测问题的。　　近红外技术在多个领域(如医药、农业、饲料等)已有大规模应用，并出台了一大批相应的国家标准，说明近红外技术还是有可行性的。十三五期间国家将大力支持军工企业的工艺技术升级，在线/快速检测是非常重要的一个环节，这非常有利于推广近红外在军工领域的应用。相信在我们科研工作者的努力下，近红外将在军工领域大有可为，而本人愿当马前卒，为国防事业和近红外事业贡献绵薄之力。南京理工大学 周帅

p　　近红外检测技术日趋成熟，在很多行业有了广泛的应用。对纺织品领域而言，随着FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》的发布和实施，近红外技术的应用也进入了快车道。不过，目前近红外技术在纺织检测领域的应用仍然处在验证和建模研究阶段，使用机构和单位主要是一些大学，研发机构，规模较大的第三方检测机构等，大部分处于探索和尝试阶段，没有真正地用近红外检测技术进行检测并出具检测报告，主要原因还是担心出具的数据不够准确，模型不够稳定，无法鉴别出异常样品等。/pp　　因此，为了更好地了解各家单位和机构近红外设备的使用情况，加强各机构之间的互动和交流，推动近红外检测技术在纺织品检测领域更广泛地应用。受中国仪器仪表学会近红外光谱分会的委托，上海英柏检测技术有限公司主办了第一届近红外纤维定量分析的比对试验。/pp　　本次比对试验由上海质量监督检验技术研究院纤维检验所作为独立第三方，承担准备比对试验用样品、样品制备、样品邮寄、数据收集、化学法测试安排和数据收集汇总等工作 比对样品的化学法测试结果由上海市质量监督检验技术研究院、绍兴中纺联检验技术服务有限公司、浙江中纺标股份有限公司三家机构进行独立测试并提供数据。/pp　　此次共有11家实验室机构参加比对试验，基本涵盖了目前纺织品检测领域有近红外设备且已建立了自有模型的机构。参加本次比对试验的机构(排名不分先后)有：上海纺织集团标准检测有限公司、福建省纤维检验中心晋江检验部、天纺标检测认证股份有限公司、上海天祥质量技术服务有限公司、上海英柏检测技术有限公司、赣州市检科院、广州市纤维产品检测研究院、青岛市产品质量监督检验研究院、深圳市英柏检测技术有限公司、上海冉紫实业有限公司、中山海关技术中心。/pp　　本次比对试验参加机构所用到的仪器品牌及型号(排名不分先后)有：JDSU Smarteye 1700便携式近红外分析仪、长沙普测T-NIR、冉紫实业RZNIR 7900、聚光 SupNIR-1520 TM、珀金埃尔默PE 9700、冉紫实业RZNIR 5600、聚光SupNIR-1500、聚光SupNIR-1520 、赛默飞世尔 Antaris II、布鲁克 Tango-R。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 645px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/74bf4692-9aa0-4a06-bf43-a3a885806fa5.jpg" title="微信图片_20200624100859.png" alt="微信图片_20200624100859.png" width="450" height="645" border="0" vspace="0"//pp　　此次比对试验选择市场上使用比较普遍的三种模型(棉/氨纶，聚酯/氨纶，棉/聚酯)进行，每个模型选择三块样品参与比对。比对试验采用Round Robin Test方式进行。由第三方独立机构先将样品寄给lab1，并告知lab2的地址和联系人，lab1在规定的时间内完成比对试验，并上报结果给第三方独立机构后将样品寄给lab2，以此类推，直至所有的机构都完成比对试验，由最后一家机构将样品寄回第三方独立机构 在比对试验进行中，试样不得破坏。在循环传递的过程中，后一家机构须对寄到的样品进行检查，如果发现样品被损坏，需第一时间告知主办方，同时比对试验终止，此次比对试验宣告失败。/pp　　比对测试的数据比对方式是采用近红外方法与传统方法两者的数据进行比较，理论上可以认为，近红外方法的试验数据越接近传统方法的试验数据时，比对结果更优，反之，则比对结果更劣。当然，虽然传统方法的试验数据由三家机构提供，取平均值，但也仍然不排除有偏差的可能性，因此，即使是理论上的推断，仍然建议依据此数据得出的评价结果仅供参考。/pp　　比对试验执行标准：FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》 参考值执行标准：GB/T 2910.11纺织品 定量化学分析 第11部分：纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)、FZ/T 01057(部分)纺织纤维鉴别试验方法、FZ/T 01095-2002 纺织品 氨纶产品纤维含量的试验方法。/pp style="text-align: center "strong比对试验近红外法试验结果/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe216ded-f19a-4618-81f8-605275fc29f0.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="600" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 151px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe4957b4-e092-4865-a9e0-65c497d04ff6.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="600" height="151" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 168px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/376e4545-1eab-46f7-86f8-e6e57de959f2.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="600" height="168" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 169px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4c41878c-6bb1-4908-9cdd-71430f289d56.jpg" title="04.png" alt="04.png" width="500" height="169" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong比对试验传统方法试验结果汇总/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 139px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/737deb51-d521-4d5d-8a0c-228b9e9228e9.jpg" title="05.png" alt="05.png" width="600" height="139" border="0" vspace="0"//pp　　据介绍，本次比对试验目的在于各机构之间的技术交流，因此对于最终的数据只进行呈现，不对每个实验室的数据进行评价。各机构可根据各自实验室的数据进行对比分析。/pp　　不过，虽然不做具体的评价，但是从数据上观察，仍然可以得出一些普遍性结论供大家参考：从数据的一致性和稳定性方面，进一步验证近红外法适用于纺织品纤维定量分析 棉/氨纶，聚酯/氨纶的近红外方法的数据与传统方法的数据差异较小，且大部分机构间的数据一致性较好 在这三个模型上，不同品牌和型号的仪器都有可能得到较好的测试结果，相同品牌和型号的仪器也可能得出一致性较差的测试结果，说明检测设备在满足基本参数条件下，更多地取决于建模样品的选取，建模过程的控制，建模方法的选择。/ppbr//p

基于傅立叶变换红外光谱的塑料分析专用系统 塑料分析的要求是什么？ 分析塑料时会使用红外谱库对其材质进行定性。但因受热或紫外光照发生变性（老化）的塑料红外光谱会与标准品光谱的形状有所不同，从而导致难以顺利进行定性。 岛津新发布的塑料分析仪及配套方法包通过搭载老化谱库，能够实现反映老化状态的高精度定性分析。 塑料分析方法包 紫外光照老化塑料谱库该谱库使用岩崎电气株式会社生产的加速老化人工环境气候箱，收录了相当于自然光老化10年的一系列塑料的红外光谱。其中包括针对14种常见塑料，通过紫外光照射不同时间进行老化的200多张红外光谱。 紫外光照老化塑料谱库中收录的硬质PVC 热老化塑料谱库该谱库收录了静冈县工业技术研究所滨松工业技术支援中心所测量、获取的热老化塑料红外光谱。其中包括针对13种常见塑料，在200 ～ 400℃下进行老化的100多张红外光谱。 热老化塑料谱库中收录的聚乙烯（PE） IR Pilot 专用分析程序/方法包其中附带了可便于直接开始测量光谱以及自动创建报告的IRSpirit专用程序 IR Pilot以及用于塑料测量的一般性红外方法参数，因此可方便地对目标样品进行快速测量、分析及打印报告。 即使不熟悉FTIR分析的用户也能够立刻上手。 IRSpirit 专用向导式程序IR Pilot

近红外是一片神秘的天地，令人神往，充满诱惑。一次偶然的机会，BRUKER公司提供我们实验室一台近红外展示机, 我负责对该仪器的管理。　　我们分析测试中心的方向之一是火炸药的理化性能研究，经常用到核磁共振、红外光谱、气相色谱、液相色谱、质谱分析、原子吸收等经典仪器，对于近红外光谱仪没有人接触过。为了使近红外和实际科研工作能够尽快结合起来，作为仪器负责人的我感到了沉重压力。工作之余，经常查阅与近红外相关的理论知识和应用案例，我的内心被近红外技术便捷、快速的优势所震撼，在火炸药领域近红外技术大有用武之地。然而，真正走上近红外的道路却非常漫长。当时，我的工作既有火炸药产品的常规测试，也有重点项目的科研任务。产品测试基本采用化学分析方法，每个样品多个组分的测试时间往往长达十几个小时。因而产生了一个强烈而美好的愿望：近红外技术能应用到火炸药的检测，解放劳动力。于是，工作间隙利用近红外仪扫描了好多原材料的图谱，并简单配制一些样品做可行性试验。许多产品经过试验证实近红外分析是可行性，逐渐产生了自信力，于是开始摸索实际生产的样品。　　通常，实际制造产品的组分含量范围很窄，不适合近红外建模。基于实际工艺，我在实验室设计制备了一系列样品，尽量保证其物理化学特性与生产样相品一致，经过反复优化建立了模型。经过三年努力得出了一个结论：采用近红外技术分析火炸药产品是可行的。然而，在实际应用中无论模型怎么优化，与经典方法比较，精度误差大，不能实际应用，激动之余，前景依然迷茫。在接下来的两三年里，我一直丰富样品，补充数据，进一步优化模型。终于，在2011年，针对XX产品建立的近红外方法，经过大量试验验证，完全满足实际应用要求，并且形成了第一个近红外企业标准。经过六年漫长的坚持，终于取得一点可喜的进步。这点进步，对近红外技术在火炸药产品分析中的应用却是一个重要突破，为以后近红外光谱技术在火炸药中的应用奠定了基础。此后经过不断尝试，努力，坚持，完善，与多个企业合作开发了一系列火炸药产品的近红外分析技术，为行业多种重点产品的快速分析提供了典型范例。　　众所周知，近红外的优势在于生产制造过程的快速无损分析，由于火炸药行业的特殊性，其产品制造过程大多采用间歇工艺，同时生产过程工艺分析和产品质量控制采用化学分析方法，过程繁琐，时间冗长。2009年，我们正式立项进行XX材料的近红外快速分析方法研究。2010年，与某公司合作开发成套快速分析技术，应用于其工业装置的实际生产。通过这次合作，对工业生产过程分析的需求有了系统、整体设计思路 在此基础上，通过众多项目成果的积累，为系列典型材料生产中关键工序的质量分析建立了快速分析方法。　　在近红外的道路上感谢领导同事的支持和帮助。第一个是原部门主任，现火炸药一级计量站总工张皋，他高瞻远瞩，极力推动近红外在火炸药中的发展。第二个是苏鹏飞，张主任的研究生。研究方向是近红外分析，在他的努力和支持下，实现了近红外技术在火炸药产品分析的重要应用。第三个是我所科技带头人胡岚，在项目设计中为近红外开辟了广阔天地，将研究成果应用到实际。　　和大多数近红外人一样，我把陆婉珍院士和彦衍录教授的书作为葵花宝典，不知道翻过多少遍。只要有机会就参加每届近红外会议，学习近红外行业各位大咖的研究成果，从他们的科研工作中汲取营养。非常幸运遇到近红外分会的各位老师，他们学术成就高，为人谦和，热心帮助每一个同路人。特别感谢闵顺根、袁洪福、刘慧颖和褚小立老师曾亲自给予的帮助和指导，让我信心满满。在通讯快速发展的今天，有幸加入到近红外微信群里，成为一员，近红外群科技特色的资料给我充电，活力劲爆的创新使人开拓视野，让我更快速及时的掌握近红外发展新动向。作为近红外道路上的一员，我非常荣幸和骄傲。

国家标准计划《畜禽肉品质检测 近红外法通则》Livestock and poultry meat quality testing—general rules by near infrared spectroscopy method由TC516由全国屠宰加工标准化技术委员会归口上报及执行，主管部门为农业农村部。主要起草单位中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、中国农科院科学院农科院质量标准与检测技术研究所、中国农业科学院农产品加工研究所等。该标准规定了畜禽肉品质的近红外光谱检测法对仪器的要求和检测方案，该标准适用于畜禽肉品质的定性、定量检测，检测项目包括但不限于：畜禽肉种类判别、营养组分（蛋白质、水分、脂肪）等。目前该标准正在征求意见中，等待进一步出台实施。采用传统对畜禽肉中的蛋白质、水分、脂肪等营养组分检测，耗时长，需要使用大量的化学试剂，有污染，受条件限制，同时测定的样本量有限。而近红外技术（Near Infrared）是近些年国际上出现的一种迅速发展的技术，可应用于肉品领域实现快速无损检测。美国农业农村部已批准近红外仪器应用于畜禽肉品质的在线检测，国际AOAC标准中已有启用近红外技术，同时测定肉和肉制品中的水分、蛋白质、脂肪，而且实现了模型平台的资源共享。而此项标准采用近红外方法对肉类营养品质无损检测的行业标准，对于肉类中重要的营养指标和组分检测无损测定提供的有效的检测监控技术依据。随着肉类产业的快速发展，肉类加工者和生产者面临许多挑战，需要准确，可靠和快速的分析手段和技术以便控制原材料，预制产品并确保最终产品的质量。LUMEX傅立叶近红外肉品分析仪，只需对脂肪，蛋白质和水分进行一次通用校准即可使用所各类肉类样品。此外可依据用户实际需求，针对香肠，肉干等肉制品定制化制定建标模型，如盐分、灰、碳水化合物、胶原蛋白、卡拉胶、大豆、小麦粉、淀粉等含量。我国作为一个肉类的生产大国和消费大国，对肉类的需求已从数量型向质量型转变。但在我国畜禽肉生产加工行业普遍存在加工模糊化现象，缺乏营养品质数据支撑、缺乏肉类分级数据支撑。由此造成消费经验化所致过量生产和消费，以及优质不优价，产品优劣混杂，致使市场竞争力低下等问题。消费者在对肉类食品需求量不断增加的同时，更加关注肉类产品的品质与安全。《畜禽肉品质检测 近红外法通则》这项新标准的颁布，为畜禽肉生产加工行业提供了迫切需要新的检测技术，能够快速准确判断畜禽肉类品质，推动企业的质量控制模式。

近红外助力保障肥皂的清洁力平时使用的洗衣皂、香皂、药皂以及手工皂，都是利用油脂和碱相互作用发生化学反应，经过一系列加工所得。其生产工艺主要分为精炼、皂化、盐析、洗涤、碱析、整理、成型这些步骤。 精炼是去除油脂中的杂质，如磷脂、游离脂肪酸、色素等。精炼后的油脂与碱发生皂化反应，当皂料呈均匀闭合状态时停止反应。向闭合的皂料中添加饱和食盐水使得肥皂与甘油水分离，在上层收集皂粒用于进一步加工，下层甘油水用于回收甘油。对皂粒加水蒸煮成为均匀的皂胶，再经过碱析使皂粒中残留的油脂皂化完全，并洗出内部的甘油、食盐等杂质。最终调整皂粒的电解质和脂肪酸含量，减少杂质及改善色泽后，便可获得质量合格的皂基，对皂基进行后续简单加工即可制成日常使用的肥皂。确保原材料的品质和维持制皂流程的一致性是保证最终产品稳定高质量的两大因素。而 QC 部门需要日常检测产品中活性成分、游离脂肪酸（FFA）和水分的含量，以保证产品质量符合生产要求。尽管传统检测方法是用来甄别不合格产品，但费时费力，而且结果与生产还存在一定的滞后，造成不必要的返工和浪费。近红外作为一种快速准确的检测方法，能够提升 QC 的检测效率和加速生产调整的决策过程。 1案例介绍步琦近红外光谱仪用于检测两种不同配方的最终成品，配方 A 与配方 B 的主要差异是使用了不同含量与类型的活性成分。▲ NIRFlex N-500，右图为ProxiMate在 QC 放行产品出库前，将肥皂直接用 NIRFlex N500 和 ProxiMate 进行检测，只有各项指标符合生产规范的产品才被放行。一旦出现不合规的产品，需要用传统检测方法进行复核，再决定后续处理环节。 2参考方法与近红外对比将两种配方在四个小时内生产的各五个样品先在 ProxiMate 上进行检测，然后采用传统的分析方法测定主要的活性成分、FFA 和水分这三种指标。参考方法和近红外方法以及二者检测结果的差距分别在图二和图三中。配方 A 的活性成分、FFA 和水分测量结果对比，蓝色为参考方法，橙色为近红外法配方B的活性成分、FFA和水分测量结果对比，蓝色为参考方法，橙色为近红外法本案例对比中 ProxiMate 使用的定标模型是由 N-500 的模型转换得到的，N-500 是傅里叶变换近红外光谱仪，检测范围是近红外全波段（800–2500nm）， ProxiMate 的近红外检测范围是 900–1700nm，因此能够将 N-500 的模型通过处理转化成 ProxiMate 能够适用的定标，并且通过上述对比结果表明，模型预测结果依旧准确，表明模型转移效果良好。除了对最终成品的分析，步琦 NIR-Online 在线近红外能在肥皂生产的冷轧环节提供在线监测的解决方案，实时反馈数据，方便在生产过程中调节物料配比，以及对异常工况做出快速应对。▲ 在线近红外实时测量肥皂生产时的参数如果您想了解更多步琦近红外的解决方案，可通过以下方式与我们取得联系。

p style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/2015a8b3-9dd0-4d1f-8b78-023eafed803c.jpg" title="张学博1_副本.jpg"//pp　　至今我还清晰地记得，2005年7月，我的导师胡昌勤教授跟我说，让我做近红外光谱用于药物分析方面的研究方向，并去仪器公司参加培训。这是我第一次正式接触近红外，而刚一接触，我就认为近红外这个方向挺适合我的，里面包括了化学、物理、数学还有信息化的一些东西，内容很丰富，引起了我的极大兴趣。此后的四年，在胡老师的指导下，我进行了一定的药物分析标准方法的训练，并做了大量的光谱扫描、数据分析和建模工作。当时正值国家药品快速检测车项目的全国配备工作启动，我有幸参与了许多工作，主要包括近红外建模、模型加密、仪器验收、技术培训等工作。借着这个项目，我接触到了各地的快检专家，也跑遍了大半个中国，当时许多同学都对我颇为羡慕。后来我又数十次向国外来访客人介绍和演示药品快检车和近红外，引起了外国官员和国际友人的关注和兴趣。/pp　　在硕博课题研究中，我重点研究了近红外光谱用于药品的定性鉴别和定量分析。除了胡昌勤老师的悉心指导和冯艳春师姐的无私帮助，我也做了一些创新性工作。当时近红外用于药品分析，往往是一个品种一个模型，有一天我突发奇想，把不同品种的水分建模光谱放在一起，建立了可以用于7个头孢类品种的水分含量测定通用模型，效果不亚于对单个品种建立的水分模型，后来据此发表了一篇SCI。在我的博士论文中，有一部分内容就是做的这方面的工作。博士论文答辩时，还有幸请到了严衍禄教授和袁洪福教授做我的答辩专家，当日正好是严老师的生日，我提前给他预定了一个抹茶蛋糕，严老师非常高兴。毕业之后，我留在了中国食品药品检定研究院(简称“中检院”)工作，从事药品快检技术的研究与应用，其中重点包括了近红外。/pp　　这些年来，除了辛苦和充实，近红外带给我更多的是一份热情，可以说脑子里天天想的都是近红外。比如，当时近红外用于药品快速鉴别的模型除了定性鉴别模型之外，主要是一致性检验模型和相关系数模型，这两种建模技术各有优缺点，都有一些不尽人意的地方。经过对这两种模型预测失败的众多案例进行逐一分析，我想了一种新的算法，叫做“峰谷相关系数法”，通过抓住光谱中峰和谷的特征，来实现对药品光谱的快速准确鉴别，小规模验证结果表明这种新算法比一致性检验模型和相关系数模型都要准确、稳定。再如，2006年给各地配备快检车时，需要对模型加密，把400多个近红外模型从100多个文件夹里面调入光谱操作软件，然后加密，费时费力。那时候我天天琢磨如何简化这个过程。后来我想出了一个办法，将所有模型放到一个文件夹里面，然后做了一个基于Dos命令的批处理程序，将批量加密后的模型分别复制到不同的文件夹里面，实现了相同的效果，把加密时间从40分钟降低为4分钟，大大提高了工作效率，而且不会出现人为错误。/pp　　为了做好近红外工作，我还自学了信息化和机械设计。2010年，我想把全国各地400多辆药品快检车的工作模式由单机版变为网络版，从而实现及时的近红外系统升级、计算机自动建模、各地运行情况实时掌握及在线支持等。为此，我跟Oracle、IBM等一些大公司的相关部门经理沟通平台设计问题，但是仍然感觉不太清晰。为此，我报名去清华大学利用周末时间学了近一年的Web应用开发培训班，通过系统学习，我对信息化项目有了较为深刻的理解，并试着设计了“国家药品快检数据库网络平台”。后来，该平台经过多次论证，于2013年启动委托开发，并于2015年基本结束，目前正在推广。也正是由于那一年工作和学习太辛苦，身体免疫力下降，我被诱导了过敏性鼻炎，至今仍是折磨我的主要疾病。此外，我自学了Solidworks和ProE机械设计软件，设计了一套光谱测样附件，用于胶囊、小药片、粉末及颗粒、液体、膏剂等，可以使不同人员测定的光谱几乎完全相同，从而实现了不同人员测定光谱的标准化。/pp　　这十几年来，我们对近红外的研究应用从最初的我们组织建模、各地学习使用，到各地学习建模、全国交流使用，再到现在的计算机自动建模、各地傻瓜式操作，可以说是经历了不同的发展阶段。在这个过程中，我们倾注了很多心血来研讨，并做了许多创新性的工作。近红外以其简单、便捷、无损的特点，在多种药品快检方法中格外引人关注，其使用率也比较高。由于药品的制剂工艺比较稳定，近红外也确实比较适合对药品的快速定性鉴别和定量分析。总体来讲，在中检院金少鸿老师、胡昌勤老师等的带领下，我们对近红外用于药品快检开展了深入的研究并推广应用，工作做的很扎实。/pp　　自2009年以来，我们组织了三届国际药品快速检测技术论坛，其中近红外无疑是一颗闪耀之星。此外，我们还举办了数十次的快检研讨和培训会议，包括多次500人的大型会议，其中近红外属于重点内容。我们本着“全国药检是一家”的精神，所做的药品快检项目之大、应用之广，让老外们连连赞叹。记得2011年美国FDA派技术专家来我们实验室现场交流时问我：“你们怎么能在这么短时间里做这么多模型、涉及这么多品种?”我说：“我们在全国有一支‘军队’，来共同研究和应用近红外方法”。中国人的人多力量大和组织管理优势，让药品快检技术，尤其是近红外光谱技术得到了快速发展。/pp　　回首与近红外走在一起的旅程，它带给我的不仅是事业上的成绩，也是一份人生的财富。在这些年与近红外的日子里，我在近红外用于药品快速分析方面学习了大量知识，做了大量工作，除了食药监系统内各位老师和领导的指导和帮助，还有很多收获是来自食药系统外的近红外前辈和牛人们的无私分享，他们做出的成就和贡献，常常让我兴奋不已。在人生关键的二十多岁，近红外陪伴着我成长，对我来讲是一件很幸福的事情，可以说我与近红外的感情至深至真。/pp　　我认为，做过近红外研究的人都是聪明的人，即使原本不聪明的人也会变得聪明。因为近红外是一种跨界的基础和应用学科，通过深入研究近红外的技术方法，对于理解其他的科学都非常有帮助。不论是现在新潮的大数据、人工智能，还是可穿戴设备及各种二级检测方法，甚至是股票研究，都可以用得上近红外的思想。同时，做近红外研究的人也是幸福的人。在各位近红外领头人的带领下，近红外事业红红火火，近红外大家庭也越来越兴旺。在这个大家庭里，无论是大虾还是菜鸟，都能够得到来自“组织”的热情关怀和无私帮助，都能深切地感受到近红外大家庭的温暖和幸福。近红外就是有这样一种魔力，能够让大家聚在一起，可以毫无保留的畅谈技术、展望未来。/pp　　虽然这两年我的工作越来越多，近红外在工作中的比重也小了一些，但是它在我心里一直占据着重要的地位。现在有了褚博建立的微信群，我也时常关注着近红外一点一滴的发展和同仁们的动态。我相信，近红外的明天将会更加辉煌灿烂，我也希望以后能有机会再专心研究近红外，继续感受它的无限魅力。/pp style="text-align: right "　　作者：中国食品药品检定研究院张学博/p

仪器信息网讯 2023年3月25-26日，由江苏大学食品与生物工程学院、近红外光谱技术服务平台主办，近红外光谱苏沪工作站、江苏科技大学粮食学院协办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会提供技术支持的“第三届小微型近红外光谱仪器研发与应用交流会”在江苏省镇江市召开，吸引了160余人参会。仪器信息网作为会议支持媒体参加了本次会议。会议现场江苏大学食品与生物工程学院陈斌教授主持开幕式并介绍了大会情况，中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、教授级高工褚小立，江苏大学食品与生物工程学院党委书记万由令博士发表了致辞。中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长 褚小立 教授级高工致辞中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、教授级高工褚小立在致辞中表示，微型/便携式光谱仪和工业在线分析仪是近红外光谱腾飞的两个翅膀，特别是小微型的光谱仪正在改变或即将改变人们的生产生活方式。从另一个层面而言，小微型光谱仪的用户可能不是专业的分析工作者，而是各行各业的普通工作者，基于此，小微型光谱仪有着明显的特殊性，其研制面临极强的挑战性。此外，褚小立秘书长还提到，党中央和国家相关部委都密集发布了很多利好的消息，近红外光谱技术正在迎接着千载难逢的新机遇，希望各位同仁继续努力，抓住风口，用实打实的成果迎接明年的第十届全国近红外光谱学术会议和陆婉珍院士诞辰100周年！江苏大学食品与生物工程学院党委书记 万由令 博士致辞江苏大学食品与生物工程学院党委书记万由令博士在致辞中表示，近年来，国内涌现出了许多采用各种原理研发的小微型近红外光谱仪器，在一些领域得到了广泛的应用。不过，现在我国红外光谱仪器研发方面相比很多发达国家还有一些弱项，特别是核心元器件很多还是依靠进口。希望通过这次会议，各产学研单位可以加强合作，在引进、吸收、创新等方面加速国产仪器的发展，早日拥有核心自主知识产权，让仪器仪表，特别是近红外光谱仪器在国内仪器市场占有一席之地，更好的引领我国智能制造工业的数字化转型。会徽 揭幕让需求面对面，本次会议安排了多位代表分别从仪器生产商及用户两个角度分享最新的技术、方法、标准、应用，以及当前的需求和未来的发展趋势等，旨在给近红外光谱相关从业者搭建一个自由交流的平台，创造一个面对面对话的机会，为中国近红外光谱分析技术的发展贡献每一位“近红外光谱人”的力量。山东大学 臧恒昌教授 主持会议仪器生产商发言各大企业在分享的过程中，不仅介绍了最新的产品和技术，还从多个角度对小微型近红外光谱仪器的研发思路、技术指标、数据标准化、网络化等进行了探讨，引发了大家的思考和关注。其中，上海昊量光电设备有限公司王亮经理介绍了低成本光波导型微型近红外光谱仪；奥谱天成（厦门）光电有限公司董事长刘鸿飞分享了国产中短波红外光谱仪的研制及其应用；杭州谱洋光电科技有限公司总经理石清海介绍了在线近红外水份仪应用案例；无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明分享了IAS-PAT100 在线分析仪设计与应用；滨松光子学（商贸）中国有限公司业务经理张顺斌展示了滨松近红外光谱技术与应用示例；天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇与大家探讨了“便携的”实验室近红外仪器的研发与应用；深圳谱研互联科技有限公司总经理沈玉杰就微型近红外光谱仪的技术指标与大家进行了讨论；北京与光科技有限公司技术经理朱志强介绍了超表面结构微型光谱仪及其应用；上海创和亿电子科技发展有限公司副总经理石超提出了便携近红外应用在线化属性的几点思考；北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司产品总监田燕龙介绍了傅立叶变换红外气体分析仪；ABB 近红外主管邹贤勇经理分享了“ABB OEM-KIT 助力开发您的FTIR 分析仪”；福斯华（北京）科贸有限公司鄂东梅经理给大家展示了FOSS 云服务数字化解决方案；蓝星智云（山东）智能科技有限公司艾宏高工分享了光谱和模型文件格式标准化。云南中烟工业有限责任公司 王家俊 教授级高工 主持会议应用方需求发言作为一类应用导向型的技术，近红外光谱的发展与用户的应用需求紧密关联。不同的应用场景对仪器有什么不同的需求？这些需求又将会衍生出哪些仪器技术的进步？7位专家从烟叶、香精香料、制药、粮食、植物提取物、火炸药、果泥加工等多个应用场景分别分享了最新应用进展，并且针对当前近红外的现状提出了切实的建议与需求。其中，云南中烟工业有限责任公司王家俊教授级高工介绍了烟叶收购质量管控中的应用；常州工学院张建平教授分享了数字化调香技术的思考与探索；中国食品药品检验院尹利辉主任讲述了近红外光谱仪器在药品CMC 中的应用进展；中国粮食科学研究院韩逸陶副研究员分享了粮食快检产品评价验证及应用；晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管石文杰介绍了微型光谱仪在植物提取生产过程控制中的应用；西安近代化学研究所火炸药一级计量站张皋总工介绍了科学仪器设备验证评价中心并提出了近红外技术在火炸药行业的需求；南京农业大学兰维杰副教授分享了近红外光谱技术对果泥加工品质快速评估的优缺点分析及应用展望。在此过程中，多位专家在分享的同时特别提出了目前近红外应用存在的问题，比如王家俊教授级高工提出应重视一些采样附件的光学性能，规范相关光学材料的性能指标；近红外检测分析的网络化信息处理能力有待提升；仪器操作指南需要进一步完善等。不仅如此，值得一提的是，本次会议多位专家也分享了近红外分析方法未来极具诱惑的应用前景和市场机会。其中，尹利辉主任指出，近红外是目前应用最广泛且最有前景的过程分析技术工具，近年来欧洲EMA和美国FDA都在大力推行在PAT中应用近红外技术，而且中国药典也新增了过程控制附录（含红外和近红外方法）；韩逸陶副研究员分享到，中储粮正在做粮食收储过程中的近红外方法评价，其指出，目前近红外光谱方法在全国粮食收储系统，特别是品质评价方面使用还比较少，基于近红外技术的优势，未来该方面的应用可以逐步加强。江苏大学食品与生物工程学院 陈斌 教授标准是产业发展的必由之路，为了规范傅立叶变换近红外光谱仪器的性能测定方法，确保仪器性能的可靠性，中国仪器仪表学会于2020年正式立项《傅里叶变换近红外光谱仪通用技术规范》团体标准。经过3年的筹备工作，该标准于2023年2月8日正式发布，对我国近红外光谱分析技术及其应用的可持续发展具有重要意义。本次会议中，江苏大学食品与生物工程学院陈斌教授特别介绍了《傅里叶变换近红外光谱仪器技术通则》团体标准的制定和颁布情况，并同大家一起探讨了小微型近红外光谱仪器的发展思路。陈斌教授介绍道，当前小微型近红外仪器已出现了井喷的前兆，比如，元器件日新月异的技术催助着仪器的开发；智能制造、数字化转型的刚性需求，智慧生活、智慧健康、智慧家庭新要求，国产化替代的刚性需求等，推动着市场的发展。同时，他指出未来市场拓展的几个重要方向：小型近红外仪器是目前国内错位发展的机遇；在线检测装置的开发是新的热点，可以为智能制造提供待测物质的化学组分感知；低价位的普及型仪器大有可为，或可变仪器为家电；工业在线需要应用简单、安装方便、使用可靠稳定，变仪器为传感器的理念值得探索；台间差问题需要彻底解决，智能建模值得思考等。原中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长，原中国人民解放军后勤总后油料所教授级高工刘慧颖发言华东理工大学 杜一平教授 发言最后，华东理工大学杜一平教授进行了总结发言，就近红外光谱技术的多方合作，以及未来传承表达了期许。除此之外，本次会议还特别设置了讨论环节，各应用单位和仪器企业根据具体应用需求、互动对接。交流现场

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/8b212357-a653-4781-bde2-dd3f0a1f4de3.jpg" title="刘建学.jpg"//pp　　我与近红外结缘，起于1996 年，算起来也算是近红外战线的一名“老兵”了，不过只是“老兵油子”而已，袁洪福理事长、韩东海副理事长那才是将军呢。/pp　　回想起近红外工作的岁月，有喜悦，也有郁闷 有振奋，也有彷徨。最初的时段，主要困难是可参阅的资料太少，而我的经历也同韩老师一样——机械出身，可以说是一个不折不扣的“门外汉”。但最大的困难是计算机，内存小，运算速度慢，对于光谱庞大的数据运算不能满足，而且没有现成的软件可用，只好自己编程，有时为了编译过程通不过，可能耗费半天、一天甚至两天，到最后可能只是因为一个符号的错误。每当问题得到解决时，真有一股振臂而呼的冲动，同时又会自恋一番：“我真伟大!”为了提高运算速度，我将一个数组一个数组的运算，算完一个存入硬盘，给一个地址，使得计算机“咯咯吱、咯咯吱”(硬盘的读存声音)的反复存取，哎，可怜我那计算机& #823& #823从286 换到386，一个模型的一次优化计算也仅仅是从56 小时减到42 小时!/pp　　正所谓“无知者无畏”，随着对近红外光谱分析技术的深入了解，既然这项技术属于二次检测技术，既然“特定物质对近红外光有特异吸收”，那么我想物质的某些物理性质是否能被近红外信息光所反映?于是我检测了大米胶稠度这个物理指标，其结果使我非常吃惊，与国标方法相当一致，这也更加使我相信，近红外信息反映了物质的综合特性。但如果你问我到底是什么组分产生这个结果，我没有再深入研究，真回答不上来。大概是因为大米中的支链淀粉起了主要作用，当然也不排除蛋白质、脂肪等成分的综合作用。/pp　　基于这次试验，再后来我又试着利用近红外光谱技术对微生物的检测，主要是利用模式识别技术对革兰氏阳性菌、阴性菌以及同类菌之间的鉴别，效果也较好。使我对此发生兴趣的原因，是早些年给奶制品企业建立的菌落总数和大肠杆菌菌落数的预测模型。很多企业要靠收购奶农的牛奶来维持持续生产，在原料奶的收购中要进行等级划分，其中的生物学指标是菌落数和大肠杆菌数，用常规方法奶农要等一周后才能领到原料奶钱。如果近红外方法可以，那应该是最理想的方法了。于是通过现场样品采集，包含所有供奶单位和个人的所有存栏的样品，建立了菌落总数和大肠杆菌的数学模型，其结果满足生产需要，为企业结省了大量资金，也减少了不少可能的麻烦。现时企业使用的进口设备菌落总数测定仪在当时还没有。其实根据企业标准，50 万cfu/ml以下为一级，50~100 万cfu/ml 为二级，100~200 万cfu/ml为三级，200~500 万cfu/ml为四级，500 万cfu/ml以上为五级，我只是进行了分级而已。这篇文章在全国第一届近红外光谱学术会议论文集有收录。/pp　　可能大家会有疑问，大肠杆菌能测吗?我也有相同疑问，因为牛奶本身是复杂成分的集合体，大肠杆菌本身组分在牛奶中也同样存在，为何能够区分?这也是我近年来基本没有间断探索的问题，到底是菌中哪些物质对近红外光有特异吸收，我从细胞壁的组成、细胞质的组成成分中进行筛选，但其中困难还是很大的，也产生过退缩情绪，最可惜的是几次申报国家自然基金却没有得到资助。/pp　　目前进行的工作除继续对致病菌近红外敏感组分的筛选外，还在进行白酒原酒的分级方法研究，其骨架成分的研究很快完成，期望能开发出便携或在线分级仪器，以后再与大家交流和分享，愿我们的事业更加红火。/p

近红外如何快速检测降压药高血压是最常见的慢性病，也是心脑血管疾病的最主要危险因素。常见的治疗高血压药物主要分成以下六类：钙离子拮抗剂的地平、血管紧张素转化酶抑制剂的普利、血管紧张素受体拮抗剂的沙坦、噻嗪类利尿剂、β受体阻滞剂的洛尔和其它类。其中普利类药物是通过阻止血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ，从而阻断了血管紧张素Ⅱ所导致的血管收缩、水钠潴留、血压升高等作用。在降低血压的同时，还能降低血糖，因此普利类药物适用于合并治疗糖尿病。且根据血药浓度半衰期的时间长短，又可分为急性降压和常规降压。具有代表性的卡托普利（Captopril）就属于前者，而雷米普利（Ramipril）属于后者。上述药物除了包含用于降低血压的有效成分外，出于赋形、充当载体以及提高稳定性的考虑，通常会与辅料进行混合后进行制剂。常见的卡托普利和雷米普利类药物都是片剂，只不过外形有所区别。传统检测药品中有效成分的方法，先将片剂经过粉碎、溶解、过滤等一系列前处理后，采用高效液相色谱（HPLC）的分析方法进行分离定量。尽管该方法结果准确，但由于需要破坏样品，预处理步骤繁琐，分析时间较长等因素，只能对药品进行抽检。而近红外光谱分析具有无损、快速、绿色的特点，能够减少试剂的消耗，提高检测效率。下面介绍使用近红外分析两种降压药活性成分的应用案例。 1应用实例药品规格：160mg 苜蓿草形卡托普利片剂，有效成分 25mg80mg 长方形雷米普利片剂，有效成分 2.5mg对两种片剂建模的样品来自于模拟生产的中试实验，所有样品均采用和实际生产相同的方式进行加工处理，为了使得模型更加稳健，所用建模药品的有效成分涵盖了标称含量的75 % - 125 %，使用定制化形状的30盘位固体漫透射测量附件，采集样品在11520 – 6000 cm-1处的近红外光谱，每个样品扫描三次。▲25mg 卡托普利片剂模型▲2.5mg 雷米普利片剂模型根据上述两种片剂所建模型散点图表明，近红外方法对这两种药物的有效成分检测结果与标准的 HPLC 方法结果相近，且具有良好的线性关系。下列表格分别展示了两个模型对实际样品预测结果和 HPLC 结果的对比。两种方法检测 25mg 卡托普利片剂结果对比：25mg 卡托普利NIR（mg）HPLC（mg）相对误差（%）125.60525.5230.32226.06125.7391.25326.09525.9590.52425.98725.8050.71526.08426.2780.74625.54325.4320.44均值--0.66两种方法检测 2.5mg 雷米普利片剂结果对比：2.5mg 雷米普利NIR（mg）HPLC（mg）相对误差（%）12.822.800.7122.472.490.8032.512.500.4042.802.810.3652.812.800.3662.512.520.40均值--0.50上述结果表明近红外在分析以上两种降压药中的有效成分时，能够做到和标准色谱方法接近的结果，同时省去了繁琐预处理步骤以降低成本，改善药品质量控制能力来提升生产效率，具有巨大的经济潜力。上述所采用的定制化片剂外形漫透射附件是步琦傅里叶近红外光谱仪 NIRFlex N500 系列中的一款。其模块化设计的固体、液体、光纤探头等测量池和可拆卸更换的测量附件，具有多种搭配方式，无论是片剂、胶囊、粉末、液体，都有相应的测量方案满足您的需要。详细信息与资料请通过以下方式与我们取得联系，也可关注微信公众号，了解更多产品的应用信息及活动。

本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法，分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性，并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法，该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度，CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定，剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用，通常采用检测管法，该方法操作更简便，常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等，但没有直接测量CH4浓度的检测管，CH4浓度是通过计算所得，即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等，因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点，常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定，在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高，仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元，且必须对气体进行人工取样，才可在实验室内进行分析，其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析，不具备多重输入和信号处理功能，分析费时，操作繁琐，响应速度慢，效率低，难以实时在线地分析现场工况，现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化（黑白）元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压，将铂丝加热到500℃，当遇到空气中的可燃气体时，测量元件在催化剂的作用下，在元件表面发生催化反应，使得温度升高，阻值增大，电桥输出不平衡，以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法，在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4％的甲烷浓度，当空气中甲烷浓度超过5％后，元件会发生“激活”现象，造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定，热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内，精度较差（10%），而在高H2S条件下，易造成传感器中毒甚至报废，使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别，热导元件检测方法就是根据这一特性，来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ，被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域，也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右，且该传感器对于低浓度测量，具有较大局限性，如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度，如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别，将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测，该检测方法分离效能高，对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测，灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响，其中柱温对分离结果的影响比载气的大，所以在检测过程中，除了要经常更换色谱柱外，还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节，以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵，需要采样，不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时，其强度将明显减弱，强度衰减程度与该气体浓度有关，两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律，也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理，分析气体不与传感器发生反应，因此传感器使用寿命很长，该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警，也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知，红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术，具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言，红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题，四方仪器对NDIR传感器进行了升级，将红外传感器进行模块化设计，一个传感器对应检测一个气体组分，拆卸维护方便，使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪（智能便携型）Gasboard-3200Plus，采用自主知识产权的模块化红外传感器，可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展，流速、流量可采集，体积轻量化，APP终端智能化等创新设计，弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量，长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带，监测数据获取流程复杂等的不足，可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时，仪器测量组分还可根据用户需求定制，轻巧便携，实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中，气体分析仪发挥了十分重要的作用，在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中，从寿命、功能、实用性等方面考虑，可优先选择红外方法的仪器；如果仅测量甲烷浓度或检测泄露，可以考虑基于热导和热催化原理的仪器；如果用于实验室定性与定量的精准测量，也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高，不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术，成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。（来源：沼气圈）

p style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/21aa3963-bf30-4ddf-8a82-45077aa9cf4c.jpg" title="微信图片_20171221103025_副本.jpg"//pp　　我于2002年毕业于中国农业大学食品学院，毕业后一直从事着与饲料原料及产品质量安全相关的工作。/pp　　在工作中通过查阅资料以及企业调研中接触到了近红外，同时我所张萍研究员也一直在开展与近红外技术相关的研究工作，懵懂的觉得这项技术功能强大，几乎无所不能，值得尝试一下，从此也开始充满挑战而又欲罢不能的艰辛历程。在此过程中得到了从事近红外研究的各位高手和前辈的指点，在此借这次机会向各位见过的没见过的曾经帮助过我的人表示诚挚的感谢!有意思的是，我所接触过的从事近红外研究的各位专家、各位高手，绝大部分都直接或间接的受教于陆院士。我本人不仅拜读过陆院士的被封为从事近红外研究必读的红宝书《现代近红外光谱分析技术》，而且在各种论坛、研讨会聆听过陆院士的报告，陆院士高屋建瓴、思路清晰，亲眼见到在会间老先生非常热情的不知疲倦的同与会者进行交流，本来期望在武汉的近红外会议上能再次聆听老先生的教诲并当面向老先生请教，但2015年11月17日噩耗传来，在那一刻我真的很难相信那是真的。老先生的离开是不可估量的损失啊!!对近红外的热情感染了周围的每一个人，陆院士的这种锐意进取的精神尤其让人难忘，能够在71岁的高龄仍能保持开放的思维，开拓近红外这个新的领域，我们又有什么理由不努力呢?!/pp　　近红外这项技术功能很强大，应用的很广泛，对于饲料行业尤其如此。在饲料原料、产品的质量控制等方面得到广泛的应用，如水分、蛋白、脂肪、粗纤维、氨基酸等都能应用该技术进行快速检测 此外，饲料生产企业面临着一个原料掺假的问题，存在着“道高一尺魔高一丈”的现象，为了提高豆粕蛋白含量，以前添加三聚氰胺，现在添加膨化尿素、炒制尿素等高含氮物质 有个别的原料生产商采用在豆皮中加入磷脂的方法，来应对一般企业关注相关原料中蛋白脂肪含量的日常检测，达到牟利的目的 为了提高饲料原料的品质，在原料中采用了膨化工艺，比如膨化豆粕、棉粕、菜籽粕等，通过高温高湿处理能够使蛋白变性、钝化抗营养因子、灭活有害微生物，对膨化加工工艺的参数控制不好，膨化中温度过高，会发生一些诸如麦拉德反应，不仅不能有效保障膨化原料的一致性，而且降低膨化产品的消化率及饲料产品的转换效率，近红外技术在这些领域中应该都可以给予很好的解决方案，故此用近红外方法解决上述问题是我们所关注质量安全研究内容的一部分。/pp　　应用实时在线近红外技术在实现精准营养方面也有很大的潜力，生产过程中根据原料的营养物质的浓度，实时调整配方 在相同的配方下，通过饲料加工工艺参数的调节，为不同养殖动物的摄食习惯及生活习性实现沉性、浮性、缓沉料的生产，如何要实现上述目标的话，NIR技术将会发挥自己的独特的优势。同时也需要饲料生产企业的技术人员对近红外技术有更高的要求。但目前在饲料企业应用近红外技术的实践中，饲料企业对这一技术的应用和认识还有待进一步的提高。2014年农业部颁布了《饲料质量安全管理规范》，对饲料企业的软硬件条件提出了更高的要求。在一次管理规范的推广会议中，针对要求饲料企业配备液相色谱仪及原子吸收光谱仪的问题，有的企业品控人员就提出是否可以拥有一台近红外光谱仪可以对原料和成品的质量进行监控，是否配备了近红外光谱仪就可以不再花费高额的费用购置液相色谱仪和或原子吸收光谱仪，当时的主管领导就说近红外是二手的检测，需要液相色谱进行第一手的检测 有一次在对一家非常有名的粮油企业进行实验室认可评审过程中，该公司采用近红外光谱技术，为了保证检测结果的可追溯性，对近红外光谱仪进行了校准，但校准证书的内容是：波数正确度4000～2000cm-1 为1.8%，波数的正确度2000cm-1以下 1.4%，波数的重复性4000～2000cm-1 为2.8%，校准内容是中红外的波长范围 在饲料企业调研过程中还发现饲料企业尤其是集团公司的子公司的技术人员对近红外的定标模型的概念模糊，日常只是通过样品扫描，得到谱图，由模型给出的计算值，有的甚至根本不看谱图，只满足于依据仪器公司给的模型得到计算值，没有也未能很好的评价模型的有效性。“授人以鱼不如授人以渔”，对饲料企业使用NIR的人员进行技术培训和普及推广，使其不仅知其然，更知其所以然，使其更好地发挥NIR的功能。All I am, or can be, I owe to my angel mother.这句褚博在群中分享的名言，也激励我在日后的工作中，在老先生无私奉献精神的感召下，做一个近红外的传播者，用自己微弱的光去为行业做些有益的事儿。/pp　　2016年11月19日陆院士的追思会在褚博等人的精心准备下如期召开，我有幸参加了这次追思会，与从事近红外的各个行业的专家和朋友再次见面，追思先生的高风亮节，同时陆院士的女儿也专程从美国赶过来参加，并从女儿的角度分享了陆院士作为母亲在生活中对女儿的言传身教，使我们对老先生有了更加立体的认识。老先生对“契约”精神的践行、处理日常事务的睿智、大度无不体现着一位长者的风范。其中有一件事对我触动颇深，有一次闵女士要离家去远方上大学，陆院士没有像一般的家长那样大包大揽，替女儿把需要的东西收拾好，而是对女儿说，可以随便拿，只要你自己能够拿的动，能够handle你所想要的东西，体现了一种更高层次的爱，体现了陆院士的一种大智慧，同时也体现了陆院士在人生中的一种信条，从小培养自己子女的待人处事的能力。当前中国的家长对子女教育的出现了好些问题，其中就包括缺少像陆院士这样对子女教育中的大智慧，联想到自己在生活中，每天早上送女儿上学，为了赶时间往往替女儿代劳把一天用的课本和用具帮她准备，所以回家就赶紧跟妻子分享了这个事例，希望以后在女儿的教育中也能借鉴陆院士的经验。在此也祝愿闵女士能早日把陆院士文章整理出来，这不仅能够更能使我们这些晚辈能够更了解陆先生，这些文章对于读者也是一笔不可估量的精神财富。闵姐，您辛苦了，谢谢!!/pp　　自2015年8月，有幸加入了褚博的微信群，一年多的时间里，清晨打开网络读一条褚博发的警句，渐渐地这也成为了生活的一部分，把警句进行分享，予人玫瑰，手有余香，让更多的朋友感受这份正能量 同时，在自己情绪低落时，在工作中遇到的困难和挫折时，能够使自己重新振作精神，这些遇到的困难和挫折是暂时的，没什么打不了 遇到的一些关于近红外技术上的难题，得到了群中朋友的真诚的帮助。/pp　　感谢近红外使我认识了这么多从事这项技术的非常优秀的人，一路上有你们，在近红外技术的求索路上，风景更美。/pp style="text-align: right "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　中国农业科学院饲料研究所 董颖超/span/strong/p

本文简述了天然气能量计量的基本原理，同时介绍了两种不同原理的天然气热值测定方法，并对其进行了分析比较。 GB 12206-90给出了我国城市燃气热值的定义：每标准立方米（0℃，101.3KPa）干燃气完全燃烧时产生的热量。当此热量包括烟气中水蒸气凝结而散发的热量时，称为高位热值，反之称为低位热值。 纵观近年来的发展情况，我国天然气能量计量工业历经多年积累，不断取得进步，并逐渐与国际接轨，对整个天然气产业的发展做出了不小的贡献。 笔者将介绍两种天然气热值的测定方法：一种为使用热量计直接燃烧测定天然气的热值(简称直接法)，另一种为利用气体成分分析仪分析得到天然气组成数据，并由此计算其热值(简称间接法)。1、水流式热量计 水流式热量计是国内较为常见的一种直接法燃气热值测量设备，它主要由热量计主体、湿式流量计、皮膜调压器、钟罩水封式稳压器、燃气增湿器、空气增湿器及燃烧器等组成。 其测量热值的原理基于传统的燃烧样气法，用连续水流吸收燃气完全燃烧时产生的热量，根据达到稳定时的经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值，再将测试过程中各种必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值。如此测得的燃气热值称为高位热值，也称为总热值或毛热值。高位热值减去其中冷凝水量的气化热值即该燃气的低位热值。 该类设备的缺点是需要进行庞杂的实验工作，这也是为什么它不被用于日常测量，而仅用于特殊需求中。水流式热量计 目前在天然气管道现场使用的热值测量设备，主要为气相色谱仪和红外分析仪，下面将分别对其工作原理及特性进行介绍。2、气相色谱仪 色谱仪利用色谱柱先将混合气体分离，然后依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。 通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。 由于气相色谱仪是以分离为基础的分析技术，所以它往往多用于实验室，需要高纯H2作为载气，且对操作仪器的人员要求较高。此外，气相色谱仪虽然分析精度高，但往往取样误差大。气相色谱分析原理3、红外分析仪 另一种测定热值的分析法是利用光谱测量。红外分析仪基于气体对红外光吸收的朗伯-比尔定律，一般由电调制红外光源、高灵敏度滤光片、微型红外传感器及局部恒温控制电路组成。使用几种已知热值的燃气的吸收光谱，可以对这种仪器进行校准。红外分析仪结构简单，操作方便，对操作人员的要求比较低。双光束红外分析原理 目前我国微型红外传感器技术已经颇为成熟，能够实现不同浓度混合气体的高精度测量。如国内自主研发的便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P，采用先进的NDIR技术，测量精度达1%FS左右，可同时准确测量CH4和CnHm气体浓度，并自动计算、显示燃气热值。其便携式机身设计，既适用于工业现场测试，也满足于实验室气囊取样分析。值得一提的是，该仪器通过电池电量智能化管理，可避免仪器在低电量条件下工作。便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P 由下图可见，四种短键烃的吸收光谱交叉干扰较多（3.3μm），一般仪器难以精确测量。Gasboard-3110P采用双光束红外方法，使乙烷、丙烷、丁烷对CH4的影响可以忽略，并通过添加一个CnHm传感器直接测量CnHm，从而实现同时准确测量CH4和CnHm气体浓度。四种短链烃的红外吸收光谱4、结语 随着国家标准GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》的正式实施，我国天然气的计量方式开始由体积计量向能量计量转变。能量计量在一定程度上能消除体积计量时因计量参比条件不同而引起的价格争议，更能充分的体现出天然气作为燃料的真正使用价值，因此由流量计量方式向能量计量方式过渡是中国天然气计量发展的必然趋势。 在仪表选型迈向多元化的今天，如何准确有效的进行天然气计量，对整个天然气产业至关重要。通过探讨不同技术的燃气热值计量设备的在天然气服务体系中的适应性，可以看到，水流式热量计及气相色谱仪由于操作繁杂而难以广泛应用于日常管道测量；红外气体分析技术既可以在线连续测量，也可便携使用，并且相较于气相色谱分析法具有无耗材、使用成本低等优势，因而是天然气热值测量的优选方法。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

2019年9月4-6日，JASIS2019(Japan Analytical & Scientific Instruments Show 2019)在日本幕张国际展览中心举办。该展会云集了世界著名仪器厂商，规模亚洲最大。与近红外相关的几大巨头同聚一堂，极具代表性，具体信息如表1所示。　　如表所示，能聚集29家近红外仪器厂商的展会实属不多，其特点与近红外学术交流会同时举行的近红外仪器展览不同，近红外只是各个展位展览内容之一，更多是综合参展多，再有就是通用近红外仪器展示多。表1 近红外光谱仪器参展厂商信息 Company Name1Thermo Fisher Scientific2ST Japan INC.3AIRIX corp.4SOMA OPTICS, LTD5SHIMADZU CORPORATION6Otsuka Electronics Co., Ltd.7Micro Support Co.,Ltd8Ocean Photonics9Metrohm Japan10Matsusada Precision Inc.11BeatSensing Co., Ltd.12BL TEC K.K.13Systems Engineering Inc.14NSP Ltd.15PerkinElmer Japan Co., Ltd.16Bio-Rad Laboratories, Inc., Informatics Division17Spectra Co-op18MSH Systems,Inc19BAS Inc.20Micro Emission Ltd.21Tokyo Instruments Inc.22Nihon BUCHI. K.K.23HORIBA, Ltd.24Bruker Japan K.K.25HAMAMATSU PHOTONICS K.K.26Tanaka Corporation27Hitachi High-Tech Science Corporation28Spectra Quest Lab, Inc.29Broadcom　　实验室通用型近红外仪器在国内随时都可以看到，大家也非常熟悉，在此不再赘述。现就专用近红外仪做个简要介绍。　　代表日本专用近红外仪器制造商的相马光学重点展示了专用近红外仪器，并推出了最新产品-便携式牛血液快速检测仪，该仪器可现场检测牛贫血，脱水等状况。要像人体血液检查一样抽取牛血、化验、出结果需要数日时间。大型养殖场的肉牛养殖数量成千上万，如果发现哪头牛有问题，在牛群中、特别是大型散养牧场牛群中寻找问题牛是件极为困难之事，为此该公司开出了这款能现场抽血和立刻出结果的近红外方法和仪器。虽然精度略低于实验室，但实现了初步筛选，解决了实际问题，此类应用尚属首次。　　另外，该公司还通过体相全息衍射光栅(VPH Grating)原理进行分光，开发出近红外手持式肉类脂肪快速检测仪。据研发者说，相全息衍射光栅技术的光谱仪相对于传统的刻划光栅，具有低散射，受偏振影响小的特点。　　日本有两个近红外学术组织，一个是近红外研究会，主要对日本内外组织联络近红外学术活动；一个是分光学会近红外分会，更多组织国内的学术交流。　　值得一提的是配合这次展览，日本分光学会近红外光谱分会开设了近红外光谱分析等一系列讲座。此次讲座主要讲解了近红外基础、量子化学计算、化学计量学、二维相关光谱分析。我报名参加了这个讲座。感想有二：一、量子化学计算可实现光谱模拟，这也许能为虚拟近红外实验提供支撑；二、上下午4位老师授课，收费1千元人民币，竟然有60人左右参加。因为近红外研究会每年都有免费近红外讲座，每次学术年会前还有培训(收费)，每次都能有数十人参加，且持续多年，让人感到欣慰。由此可知，近红外已在日本各行各业中得到广为告知。（中国农业大学 韩东海）

p　　我是1987年从浙江大学来到长春光机所攻读硕士学位，硕士论文研究的是关于平像场光谱仪器光学设计方面的内容。当时我学习的研究室被称为十五室即光谱技术研究室，是国内组建最早的关于光谱仪器及技术研究的专业研究室，早期曾研制出大型石英红外光谱仪、机载傅里叶光谱仪、阿德玛变换光谱仪、大型真空紫外光谱仪等仪器，当时陈星旦院士是我们的研究室主任，正在开展有关近红外粮食成份分析仪的国家七五攻关项目。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/bae19217-df48-44ef-8335-47ca9e56adbc.jpg" title="长春光机所卢启鹏研究员.jpg"//pp style="text-align: center "卢启鹏/pp　　研究生毕业后，幸运的留所工作。记得工作后不久的一天，陈先生叫我到他的办公室，原来是要交给我一项任务，编制一套有关近红外粮食成份分析仪用的计算机数据采集和处理软件。近红外分析仪的研制在室里已开展一段时间，由于当时计算机运行速度较慢、软件编程语言的限制，不论是采集数据的稳定性还是定标和预测速度都有不足。我大学不是学计算机的，但对C语言使用还算熟练，已为课题组编制过几个客户应用程序。先生希望我能编出一套能够完成数据的稳定采集、计算速度更快一些的应用程序。虽然有些突然，但我还是愉快地接受了任务。期间开始到图书馆查资料，与先生讨论近红外光谱分析技术，编写、调试程序。工作中，突击学习了数理统计方法，了解近红外分析技术特点、已研制的仪器特点等相关知识。由于任务紧急，时间紧迫，在一个多月的时间里不得不加班加点，终于及时完成了一套能够实现数据采集、预处理、多元线性回归定标及预测功能，又具有下拉、弹出菜单等花哨显示功能的用户软件。人机界面还算友好，定标和预测时间大为减少。/pp　　攻关项目顺利完成，分析仪器也已定型，但由于近红外技术应用在国内过于超前，也没有国家标准的约束和指引，加上近红外光谱分析与常规光谱分析技术差异较大，应用前需要准备大量样品需要定标等工作，预想中的大量推广遇到很大困难。/pp　　转眼到了1992年，一天遇到陈先生，谈起近红外技术的动态，先生谈到国外已有近红外技术在无创血糖方向上开展研究的迹象，当时我们室已在生化分析仪方面开展工作。先生想先申请个国家自然科学基金，由于我前几年参与了近红外的工作，也是很感兴趣，当然希望有基金资助，重操旧业。参与申请后，重新学习了无创血糖分析方面的知识，也进一步了解国内外近红外分析技术的现状。可惜由于基金没有获批，我只好转战其他的研究项目工作中。/pp　　一晃时间已到2005年，这时我从长光医疗仪器公司回到应用光学国家重点实验室工作，在散步时陈先生了解到我已回到所里工作很是高兴，让我尽快到他办公室讨论一下近红外方向的研究内容，启动近红外分析仪器研制及应用的工作。这时国内近红外技术及应用的环境已大为改观，近红外分析技术已普遍获得接受，身边的生存压力已有所缓解，也有多名可以一起工作的同事和研究生，凭借十几年来对光谱分析仪器的技术积累和热爱，我在近红外光谱技术及应用上的工作又重新开始。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/0cf2deb8-42e9-4aba-aea4-e541c5dc70ce.jpg" title="1.jpg"//pp　　现在我们课题组先后研制了滤光片型、光栅扫描型、光栅阵列型、傅里叶型、线性渐变滤光片型近红外光谱分析仪，积累了丰富的理论和实际经验，研制的快速粮食成分分析仪获吉林省科学技术进步二等奖。在吉林省科技计划项目及吉林省与中科院长吉图开发开放先导区项目的连续支持下，研制出了具有自主知识产权的土壤养分快速近红外光谱分析仪样机，能够对土壤中总氮、有机质等营养成分进行分析，预测相关系数可达0.9，通过进一步研究，有望实现田间作业过程中的土壤成分含量测量，更加便捷有效地指导农业生产。与应用单位合作针对粮食、饲料、土壤养分、人参成份、果品分析等应用开发出多种专用分析仪器，正努力进行产业化推广。/pp　　课题组与高校、医院合作在无创血糖、胆固醇、甘油三酯、血红蛋白、HCT等血液成份检测领域开展了大量基础性及临床实验等工作，这是一项很有意义也很有趣的工作。/pp　　无创伤血液成分检测是个世界性难题，困扰了科学工作者很多年，由于有效信号微弱、背景干扰严重，一直未能完美解决。为了提取出微弱的有效光谱信号，课题组基于血流容积差光谱相减法，研制了几代快速、高信噪比的光谱检测系统，信噪比达到20000:1以上。通过多年的努力，在无创伤血红蛋白、HCT检测方面获得了较好的分析结果，在血糖、胆固醇、甘油三酯检测方面也取得了可喜的进展。所以说，近红外在生物医学领域的应用还大有潜力可挖。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/640f433b-0ac7-49cd-8b9b-44b0014f4c74.jpg" style="width: 300px height: 123px " title="2.jpg" width="300" height="123" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/809eb7a5-3801-469c-9ae8-f0bd374d1026.jpg" title="3.jpg" width="300" height="200" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 200px "//pp style="text-align: center "近红外光谱分析仪 土壤养分近红外光谱仪成果鉴定会/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/b5fe03b0-9101-4821-817f-d510651a36e5.jpg" style="width: 300px height: 222px " title="4.jpg" width="300" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/160b59f8-6128-4eec-ab8f-54f6839264bb.jpg" title="5.jpg" width="300" height="204" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 204px "//pp style="text-align: center "无创伤红细胞比容检测装置 临床实验/pp　　近些年来，在学会及国内同行的努力下，召开了多次近红外学术会议，近红外光谱技术的普及越来越广，入行的人越来越多，形势越来越令人振奋。最后，祝愿我们的近红外光谱事业蒸蒸日上，更好更多地应用于国民经济主战场，利国利民。/ppbr//p

中国科学院半导体研究所研究员刘志强等与北京大学、北京石墨烯研究院等单位合作，在氮化物外延及热电能源器件领域取得系列研究进展，验证了氮化物异质异构单晶外延的可行性，提出了氮化物位错控制新思路，拓展了氮化物在高温热电领域的应用。相关成果分别以Continuous Single-Crystalline GaN Film Grown on WS2-Glass Wafer、Atomic Mechanism of Strain Alleviation and Dislocation Reduction in Highly Mismatched Remote Heteroepitaxy Using a Graphene Interlayer、Graphene-Assisted Epitaxy of High-Quality GaN Films on GaN Templates、High Power Efficiency Nitrides Thermoelectric Device为题，在线发表在Small、Nano Letters、Advanced Optical Materials、Nano Energy上。 　　实现不依赖于衬底晶格的氮化物材料外延，有望突破衬底限制，融合宽禁带半导体材料与其他半导体材料的性能优势，为器件设计提供新的自由度。研究团队于2021年利用石墨烯二维晶体作为缓冲层，借助纳米柱等底层微纳结构，实现了非晶衬底上的氮化物准单晶薄膜的异质异构外延。近期，研究团队在该领域取得进展，利用与氮化物晶格匹配的过渡金属硫化物为缓冲层，构筑人工生长界面，实现了非晶玻璃晶圆上的单晶薄膜制备，并实现了紫外发光器件的制备。该项工作以非晶衬底这一极端情况，验证了氮化物异质异构单晶外延的可行性。 　　刃位错是氮化物材料中的代表性缺陷类型，与另外一种典型缺陷——螺位错相比，通常情况下其浓度要高一个数量级。刃位错对氮化物发光、电子器件的性能均会产生重要影响。由于氮化物与异质衬底之间固有的晶格失配，刃位错的有效抑制手段非常有限。近期，研究团队采用远程外延，实现了氮化物外延层中刃位错的有效降低，在原子尺度上研究了应力释放和位错密度降低的物理机制。研究发现无极性的石墨烯缓冲层可以削弱源于衬底的晶格势场，使得外延层能够在晶体取向得到控制的同时，其晶格也能相对自由地生长。因此，异质外延中晶格失配引起的应力得到了释放，外延层刃位错密度降低近一个数量级。在这种低应力的GaN模板上，研究人员成功制备了高In组份的InGaN/GaN量子阱，实现了黄光波段LED器件。 　　氮化物材料由于生长方法的限制具有高密度的穿透位错，这些穿透位错会充当非辐射复合中心和漏电通道，对氮化物基光电器件和电力电子器件的性能有严重的负面影响。近期，研究团队采用二维材料石墨烯辅助外延的方法，实现了低应力、低位错密度的高质量GaN薄膜的外延生长，并揭示了石墨烯在界面处降低外延层中穿透位错密度的机制。研究发现石墨烯可以部分屏蔽衬底势场，衬底势场实现界面晶格调控的同时，其表面势场波动一定程度被削弱。因此外延层可以通过原子滑移释放部分应力，实现应力的自发驰豫。引入石墨烯二维晶体后，GaN模板中因穿透位错导致的晶格畸变在外延界面得以恢复，表现为石墨烯在界面处阻挡了穿透位错向上的扩散，因此获得了比相同衬底同质外延位错密度更低的GaN薄膜。 　　能源是社会经济发展永恒的主题，工业生产中消耗化石燃料产生能量的约70%以废热的形式被排放。热电转换技术能够可逆地将废热转换成电能，在提高能源利用效率和回收废弃能源方面具有重要的意义。与此同时，热电器件在太空等极端环境下具有重要的应用，热电发电机是旅行者2号的唯一能量来源，目前已经连续工作40余年。然而，传统的窄禁带半导体材料存在高温下少数载流子激发导致的温差电动势抑制效应，工作温度较低。以GaN为代表的III族氮化物具有较大的禁带宽度、优异的热稳定性、高的抗辐射强度，同时易实现可控调制的合金和异质结结构，在高温热电方面展现出巨大的应用潜力。由于决定热电性能的塞贝克系数S、电导率σ、热导率k之间相互耦合和制约的关系，合理设计材料结构、采取最优化方案提高ZT值，一直是热电研究的重要课题。研究团队探索了合金化和低维超晶格结构对载流子和声子输运的调控作用，实现了电子、声子输运的有效解耦，成功制备了热电器件。ZT值优于同类器件的文献报道。该工作拓展了III族氮化物在热电方面的应用，提供了一种非常有前途的高温热电器件解决方案。图1 WS2-玻璃晶圆上单晶GaN薄膜的生长图2 WS2-玻璃晶圆上的AlxGa1-xN成核及单晶GaN薄膜生长。(a) 低温AlxGa1-xN成核后WS2的拉曼光谱；(b) 拉曼测试点的示意图；(c) 成核生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像；(d) AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像及对应的Ga、O、S和W元素的EDS面扫图像；(e) 薄膜生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的高分辨TEM图像；(f) 薄膜生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像；(g) 界面附近GaN的iDPC图像图3 基于石墨烯的远程异质外延与传统异质外延的界面对比。(a) AlGaN/蓝宝石界面的原子结构和GPA exx图像；(b) AlGaN/石墨烯/蓝宝石界面的原子结构和GPA exx图像；(c) 有无石墨烯时界面处氮化物与蓝宝石衬底的面内晶格失配对比；(d) 有无石墨烯时界面处氮化物与蓝宝石衬底的面外晶格失配对比；(e) 无石墨烯时氮化物在蓝宝石台阶上的原子排列；(f) 有石墨烯时氮化物在蓝宝石台阶上的原子排列；(g) 无石墨烯时靠近台阶处沿面外方向的氮化物原子偏移；(h) 有石墨烯时靠近台阶处沿面外方向的氮化物原子偏移；(i) 界面附近两个原子层面外方向原子偏移的线轮廓图4 石墨烯辅助外延中的应力驰豫和位错演化机制。石墨烯辅助外延生长和直接外延生长的GaN薄膜的(a) XRD摇摆曲线对比，(b) 刃位错和螺位错密度对比，(c) 应力对比；GaN/石墨烯/GaN界面处的(d) 暗场像图像，(e) GPA exx图像；(f) 石墨烯在界面处阻挡穿透位错向上扩散的示意图；(g) 空白GaN表面的电势场波动；(h) 石墨烯/GaN复合衬底表面的电势场波动；(i) 空白GaN表面和石墨烯/GaN复合衬底表面沿特定方向的电势波动对比图5 氮化物器件的热电性能。(a) 塞贝克测量装置示意图；(b) 不同温度梯度下的红外热成像图；(c) 开路电压随温差时间变化曲线；(d) 塞贝克系数拟合曲线

p　　在庆祝《Spectroscopy》创刊30周年之际，该刊邀请多位a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a技术领域的专家评论该技术的发展现状，并对未来的发展趋势做出预测。/pp　　尽管近红外光谱不属于特别灵敏的分析技术，但由于该技术具有不需要样品预处理的特点，其非常适合于过程监测、材料科学和医疗等领域的应用。该刊邀请了多位本领域的专家就近红外光谱技术新进展、近红外使用者面临的挑战、应用领域以及该技术的未来发展趋势进行评论。/pp　　本文是该刊组织的6种光谱技术最新进展评述论文之一，其他6种光谱技术为中红外光谱、拉曼光谱、ICP-MS、LIBS和XRF。/pp　　strong过去十年近红外光谱技术新进展/strong/pp　　专家们认为近红外光谱技术最新进展主要是新成像系统和仪器的小型化。/pp　　Pierre Dardenne是比利时瓦隆农业研究中心的部门主任，他认为近红外技术的两大进展是高光谱成像和便携式仪器。Gary McGeorge是百时美施贵宝公司(bristol-myers squibb)的高级首席科学家，他赞同Dardenne关于高光谱成像重要性的观点。“成像光谱仪和高光谱成像仪的商品化和应用是近红外领域过去十年的显著性变革”，他说，“成像技术可以给出药物中成分的微观分布信息，为进一步了解该药物的功效提供帮助。”/pp　　McGeorge指出，这些成像仪器除了用于药品分析外，还可与机器视觉系统结合用于农业和食品加工领域。他说：“如果分析时只需要几个波长，这些成像系统可以在几秒钟之内得到实时的图像，这在以前是不可能的事。”/pp　　Benoit Igne是葛兰素史克(GSK)公司的首席科学家，也是近红外光谱学会(Council for Near-Infrared Spectroscopy)主席当选人，他认为主要的进展是近红外系统的小型化。他说：“过去5–10年，近红外最重要的进展是市场上存在的低成本、小型、专用仪器，它们可以替代大型仪器用于研发、现场和生产等场合。”Benoit Igne认为微型FT-NIR、MEMS-NIR、LVF-NIR可用于先前研究级仪器所应用的领域，例如实时分析、在线监测和过程控制。他补充说：“这类仪器的低成本特点，甚至允许仪器在出现故障时换一台新仪器，而不是维修，具备完全颠覆传统仪器生命周期的能力。”/pp　　strong局限与挑战/strong/pp　　下面专家们将讨论当前光谱学家在研发和使用近红外光谱技术时所面临的主要挑战，包括该技术的局限性以及使用该技术的困难性。/pp　　Benoit Igne说：“使近红外光谱这么令人关注，同时也是使其难以应用的原因是近红外光谱对样品的基体非常敏感。”他指出，除非建立的模型经过认真系统的设计和验证，否则所建立的模型极易受样品基体的影响，例如样品的颗粒度、密度、湿度和温度，而系统的设计和验证工作通常需要大量的时间、精力和资金。Benoit Igne接着说：“我们需要继续做工作，以深入了解漫反射和透射的吸收和散射特性，以开发出更有效的算法来消除基体对光谱的影响，从而提高模型的稳健性。”/pp　　McGeorge认同上述观点，近红外光谱技术的重大挑战是建立稳健的模型。他说：“建立定量方法，必须保证模型的准确性并且在多种变化的物理干扰物存在的情况下模型依旧稳健。在建立药物模型时，要设计并实现模型的稳健性非常昂贵。光谱学家需要掌握如何在最低资源消耗的条件下减少这些干扰物的影响。”他补充说到，如果模型没有能力适应各种影响因素，我们很难让企业的领导者相信近红外技术会带来显著的经济效益。/pp　　McGeorge认为药物分析对近红外模型有额外的稳健性要求，这是因为药片和其他口服制剂所用的辅料存在固有的易变性。他说：“辅料经常来源于天然产物，因此季节、地域和其他因素的变化会使这些材料在物化组成上的发生改变。这些变化常常会对近红外光谱特征产生直接的影响，在模型建立和商务采购谈判过程中需要充分考虑这些变动因素。”/pp　　Igne认为，仪器设计缺少一致性是近红外光谱技术另一个重要问题。他解释说：“由于仪器之间不一致，不能将一台仪器上建立的模型直接应用到另一台仪器上，所以模型传递往往需要不小的投入并且可能会用到复杂的算法。”他认为，对于传统分析化学框架体系而言，这些建模和传递算法是主要的障碍。他补充说：“许多近红外使用者为了避免处理模型传递问题，在推广应用时不得不采用建模时使用的那款仪器。”/pp　　Dardenne谈及了近红外光谱技术在农业应用中存在的一些问题，他说：“没有经过实际验证的模型到处可见，许多论文只给出了随机交互验证结果，却没有给出独立的验证结果。”他认为，对于农产品应用，近红外光谱的检测限也是一个挑战，对于小于0.1%含量的分析物，近红外光谱通常无能为力。他说：“由于内部相关性，有些模型看上去很好，但待测组分的信息实际上被噪声掩盖了。”/pp　　Igne补充道，在分析实验室近红外方法还没有得到广泛的认可。他说：“即使近红外光谱方法被证明是成功的，但人们还是倾向于使用传统的湿化学分析方法。” Igne认为，只有在线和实时信息成为企业的必需时，近红外光谱技术才能得到迅速应用。/pp　　strong人才的缺乏/strong/pp　　近红外光谱的另一个主要挑战是，面对宽广的应用领域，严重缺乏具备充足专业知识和技能的技术人员。因此，当企业想采用近红外技术时，很难找到可以胜任的人员帮助他们完成这些工作。McGeorge说：“现在很难找到合适的人，简单通过招聘的方法几乎不可能得到具有这方面技能的技术人员。”/pp　　McGeorge认为造成人才缺乏的原因是：“在药厂，PAT倡议计划引起了学术上的广泛兴趣，探索使用光谱如何能更好地理解制药配方和制药过程。”但是，很多学校只是使用现成的工具，而没有掌握和理解建模背后的光谱仪器和数学算法。McGeorge说：“而且，我认为许多用户被近红外仪器销售商的宣传所左右，他们将该技术宣传得非常容易，以打消用户有关建立稳健模型所使用复杂算法的顾虑。”因此，这些学校培养出的是缺乏光谱知识背景的药剂师或工程师，McGeorge说，这些学生进入工作岗位时对光谱没有足够的理解。/pp　　Dardenne赞同在大学和高中阶段进行更多的关于近红外光谱知识的教育，他介绍说国际近红外光谱学会Ana Garrido-Varo主席正在努力做这方面的事情。Dardenne说，他们正在建一个用于近红外光谱教学的虚拟平台，不久就可以使用并且给学生提供学分。/pp　　strong如何应对挑战/strong/pp　　Igne认为：“所有仪器制造商都在千方百计提高模型在不同仪器上的可传递性，我期待进一步减少仪器制造时的差异，那时上述传递的方法会更有效。”但是，他预计模型传递问题将持续到下一个十年。/pp　　对于样品基体的影响，据Igne介绍，现在有不少团队正在深入研究散射和吸收现象，并着手开发更好提取相关信息的算法。他说：“我认为在学术圈，这方面的研究将持续一段时间。”/pp　　对解决这一问题，McGeorge看到了一些进展。“随着问题的明确，化学计量学家正在研究一些绝妙的算法来解决这一问题。” McGeorge说，“外部参数正交化(EPO)就是一个例子，该方法可以消除已知的系统干扰物的影响，保证所建模型对这类变动是稳健的。”他补充说，该方法可以校正消除光谱仪或原材料的系统性变化，这些变化是由已知因素引起的。/pp　　McGeorge还介绍了另一种提高模型稳健性的可能解决方法，“一种新的商品化技术，这种空间位移分析技术在一个区域照射样品在另一个区域检测信号。”他说，“随着这种技术的不断成熟，有可能成为实施近红外技术的一种完整解决方案，用于消除光谱中的物理扰动信号，从而更容易建立更稳健的模型。”/pp　　Igne认为，让更多实验室采用近红外光谱技术依赖于两件事：让使用者弄懂验证统计学和简化建模步骤。他说：“近红外迈向更广泛成功应用的重要一步是让非化学计量学专家更容易掌握该技术。”/pp　　a href="http://www.instrument.com.cn/news/20150911/172249.shtml" target="_blank" title=""strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "近红外光谱技术发展现状评述(下)/span/strong/a/ppbr//p

2023年8月20-24日，第21届国际近红外光谱会议（NIR 2023 Innsbruck）将于奥地利的因斯布鲁克举行。NIR 2023 Innsbruck旨在促进世界各国在近红外理论研究和应用探索的拓展与交流，每两年举办一次，迄今为止已举办了20届。本次会议将以研讨会、辅导班、全体会议、主题演讲和研究讲座等多种形式构成。“Good Vibrations, Smooth Contours!” NIR 2023 Innsbruck系列研讨会首次来到奥地利位于阿尔卑斯山中心的蒂罗尔郡的首府因斯布鲁克，它的地理位置举世闻名，并且是一个科学、传统、文化和体育的热点地区。NIR 2023 Innsbruck研讨会预计将讨论的主题如下：基础知识和仪器仪表：新的理论尝试和传感器设计Fundamentals and Instrumentation: Novel theoretical attempts and sensor design化学计量学：量子力学的最新发展，神经元网络和非线性回归，二维相关光谱（2D-COS）Chemometrics: Recent developments in quantum mechanics, neuronal networks and non-linear regression, two-dimensional correlation spectroscopy (2D-COS)高光谱成像：有效样本测量与高效算法相结合的策略Hyperspectral Imaging: Strategies for potent sample measurement combined with efficient algorithms对制药、诊断和生物技术的影响：最新的光谱尝试，以提高样品的产量和选择性，使近红外成为首选的方法Impacts in Pharma, Diagnostics and Biotechnology: Latest and novel spectroscopic attempts to increase sample throughput, selectivity to make NIR the method of choice农业、乳品和食品：不断增长的世界人口和粮食事件要求采取新的更有效的战略Agriculture, Dairy and Food: Increasing world population and food incidents are demanding for novel more efficient strategies水、土壤和环境：近红外如何支持环境和土壤和水可以告诉近红外光谱学家Water, Soil and Environment: How NIR can support environment and soil and water can tell the NIR spectroscopist消费品和生活时尚产品：如何将新颖的近红外方法学引入到日常的质量控制工具中？Consumables and Life-Style Products: How to bring novel NIR methodologies to a daily routine quality control toolPAT: 自动在线、线下和在线质量控制的最新进展PAT: Recent advances of automated on-line, at-line, and in-line quality control过敏症：近红外光谱学对越来越多过敏原研究的贡献Allergenics: NIR spectroscopic contributions towards the increasing number of allergens appearing on a global scale未来的趋势：什么是新的，可能很快就会出现的Future Trends: What is completely new and might pop up asap会前的培训会将在8月20日举行，本次研讨会共分为6个半天进行， 上午3会场（09:00 - 12:30）及下午3会场（13:00 - 16:30）。会议将聚焦如下6个主题，需要分别注册参会，具体日程仪器信息网会持续跟进：1) 手持振动光谱仪的微型化。质量控制和防止产品造假（Miniaturization of handheld vibrational spectrometers: Quality control and protection against product counterfeiting）Heinz W. Siesler：Professor at Department of Physical Chemistry University of Duisburg-Essen, GermanyHui Yan： Professor at the School of Biotechnology Jiangsu University of Science and Technology, China2) 理论近红外光谱学和量子化学（Theoretical NIR spectroscopy and quantum chemistry）Krzysztof Bec and Justyna Grabska：Institute of Analytical Chemistry and Radiochemistry University Innsbruck, Austria3) PAT - 近红外光谱学的过程分析技术（PAT–Process analytical technology in NIR spectroscopy）Rudolf and Waltraud Kessler：Hochschule Reutlingen, Germany4) 化学计量学研讨会（Chemometrics workshop）Tom Fearn：University College, London, GB5) 用于质量控制和鉴定的近红外系统，包括现场分析（NIRS for Quality Control and Authentication including on-site analysis）Dolores Perèz-Marin：Department of Animal Production, University of Cordoba, Spain6) 高光谱近红外成像（Hyperspectral NIR imaging）José Manuel Amigo：University of the Basque Country更多信息请查看：NIR2023.pdfProspectus NIR 2023 .pdf

前言芯片是科技领域核心技术，是电子产品的“心脏”，是“工业粮食”。在新一轮科技革命与产业变革背景下，大力推动高科技产业的创新发展对于抢占全球高科技领域制高点、增强产业发展优势和提高国际竞争力的战略作用更加凸显。 而如何解决芯片/半导体器件有机异物污染问题，成为众多科研工作者的研究难题。虽然元素和无机分析存在高空间分辨率技术，如SEM-EDX，但在微米和亚微米尺度上识别有机污染物一直是巨大挑战。在过去的几十年里，传统的傅里叶变换红外光谱FTIR/ QCL显微技术虽然得到了广泛的应用，但在关键问题上存在一些局限性，例如相对较差的空间分辨率(5-20 μm)和对 10 μm的样品测试灵敏度较低、坚硬的金属界面可能会在接触样品表面时损坏ATR探针，以及污染可能在凹凸的区域，甚至在狭窄的缝隙内，使得ATR接触式测量难以实现。所以，如何在亚微米分辨率别和非接触条件下，实现芯片/半导体器件的有机缺陷和污染物的识别和表征是非常重要以及创新的一种手段。此外，许多样品的厚度小于100 nm，这在传统的FTIR测量中也是不可能实现的。 仪器介绍图1. 设备及原理图 基于光学-光热技术(O-PTIR)的亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage可实现远场红外+拉曼显微镜的同步测量，该技术具有非接触、免样品制备、亚微米分析等优点，已广泛应用于硬盘和显示器等器件的成分分析。mIRage扩展集成的同步拉曼显微镜，主要用于目标物的应变/应力、掺杂浓度、DLC等测试。获取的高质量反射模式光谱可以通过亚微米红外拉曼同步测量系统mIRage在商业数据库中进行光谱比对检索，终确定亚微米到微米的污染物成分。mIRage光谱的显著优势：1. 亚微米红外空间分辨率，比传统FTIR/QCL显微镜提高30倍，达到500 nm；2. 非接触式测量，非破坏性，反射(远场)模式测量，无须制备样品；3. 高质量光谱(测试可兼容粒子形状/尺寸和表面粗糙度)，没有色散/散射伪影问题；4. 可直接在商业数据库中匹配搜索 的污染识别和控制对于把控制造过程以及高科技产品开发至关重要，随着愈发严格的标准和产品尺寸的缩小，识别较小的污染物变得越来越重要和困难。mIRage的先进光学光热红外(O-PTIR)技术的出现彻底改变了微电子器件微小缺陷的红外化学分析方法。mIRage的工作原理是用宽可调谐的脉冲红外激光源激发样品，在样品中产生调制光热效应。通过光热效应提取并计算红外吸收, 通过检测反射探头光束强度的变化作为红外波数调谐的函数，从而提供红外吸收光谱。这种短波长脉冲探测光束(通常是532 nm)决定了红外测试空间分辨率，而不是传统FTIR/QCL显微镜中依赖的红外波长。由于其特的系统架构，短波长探测光束同样也能作为一个拉曼激光源，集成拉曼光谱仪后，mIRage系统可提供同一地点，同一时间，同一空间分辨率的亚微米红外+拉曼显微镜的检测结果。 精彩案例分享 在本文中，我们将介绍通过亚微米红外+拉曼同步测量技术对只有几微米尺寸的缺陷进行电子器件失效分析的研究，案例中的硬盘组件和显示组件由希捷技术提供。 图2为微电子器件免制样，原位测量数据。该案例展示了互补的、验证性的mIRage红外光谱和拉曼光谱的信息。尽管mIRage红外光谱是在反射模式下采集的，但它完全可以与FTIR/ATR数据库中的光谱相媲美。通过与KnowItAll(Wiley)红外光谱和拉曼光谱数据库进行比对，确定这种特殊的污染物可能是一种聚醚(缩醛)材料。污染可能源于研发过程中的异物，包括聚合物、润滑剂等。在此次测试中，mIRage获取的谱图与标准谱峰位重合度超过95%。图2. 左：可见图像显示6 µm缺损位置，右上：与标准数据库比对未知物质的红外光谱；右下：与数据库比对未知物质的拉曼光谱 在许多情况下，传统红外仪器可能会收到一些物质的影响无法直接接触到污染物。图3显示了金属薄膜下20 μm的黑色污染，从金属薄膜的白色圆形分层中可以看到，这是由于有缺陷的薄膜晶体管显示器突出造成的。传统的ATR显微镜的使用将受到薄膜存在的限制，阻碍直接接触污染粒子。此类样品可以通过mIRage进行光谱焦平面定位实现光谱检查，无需额外的样品制备或对粒子进行物理提取。特别是在1706 cm−1波段有强宽红外吸收带的存在，表明污染粒子可能是硫化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，已氧化形成羧酸。图3. 左上角：样品和测量的示意图；左下：光学图像缺陷；右：缺陷区域不同位置的mIRage红外光谱。颜色对应于光学图像上的标记。 结论综上所述，我们引进的革命性红外拉曼同步测量系统mIRage在显微红外方面取得了重大进展，如亚微米分辨率测量（~500 nm）、非接触模式测量(非ATR)、非破坏性和免样品制备、点线/面多模式分析、无任何色散/散射伪影以及提供数据库检索等。希捷科技选择mIRage系统是为了研究制造工艺和产品早期开发的污染改善问题。本文介绍的基本原理和实例表明mIRage在识别硬盘和相关精细电子行业的缺陷和污染方面有诸多优势。在红外显微光谱的重要发展领域中，mIRage技术具有颠覆性的潜力。而拉曼光谱仪的联用进一步拓展了它的能力，实现亚微米红外+拉曼显微镜同步测量(同一时间、同一点、同一空间分辨率)，以提供互相印证的补充和确认信息。亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage的应用领域正在不断扩大，涵盖了聚合物、药学、司法鉴定、半导体器件缺陷分析、生命科学、环境地质、古生物等众多传统领域。

红外热成像仪产业或许已达到了迈入家庭生活的里程碑。“红外行业正朝着多样化、智能化和便捷化的方向发展，飒特红外基于32年技术积累和对市场的深刻洞察，决定推出红外消费品，这或许是一次大胆尝试，但一定是行业里的一个正确决定。” 飒特红外总经理陈振鹏在日前落幕的2023年中国家电及消费电子博览会（以下简称“AWE”）上如此表示。据华经产业研究院数据，截至2021年，我国红外热成像仪行业市场规模达到655.34亿元。“随着非制冷红外热成像技术的发展，红外热成像仪在民用领域得到了广泛应用。”华经产业研究院方面表示。记者了解到，在此背景下，专注于红外热成像仪产品研制生产和销售的飒特红外等企业，开始针对民用红外热成像这一蓝海市场布局谋篇。“从用户消费意愿来看，很多用户已经逐步认可和接受热成像仪产品，而且植入手机将是重要的突破点之一。红外蓝海市场的消费浪潮，正在向我们扑面而来。” 飒特红外副总经理吴京京表示。飞入寻常百姓家民用红外热成像仪的功能正随着技术进步逐步拓展。华经产业研究院方面分析认为，在民用领域，红外热成像仪的应用不断发展。“目前在工业生产、食品安全检测、安保监控、预防检测、消防、交通监控、辅助驾驶、民用夜视等领域都得到了实际应用，未来随着红外热成像技术、“互联网+”技术、小型化设计技术的进一步发展，红外热成像仪的功能将进一步扩展，在民用领域将得到更广阔的应用前景。”在吴京京看来，目前红外产品的普及也已满足了其所需的条件。“国内自主掌握了全产业链技术。技术的提升，带动了价格的不断下降。价格的下降，推动了需求的提升，从而又对技术提出更高的要求，形成了产业的良性循环。”吴京京进一步表示，红外是高端制造产业里极少数可以在国内形成全产业链应用的行业。“从芯片，到探测器，再到整机，都不依靠国外进口，在国内完全实现自主全产业链开发。在市场认知上，拐点已经来临，目前热成像仪已迅速进入大众视野，而具备红外热像的无人机在户外搜救工作的出色表现，也赢得了民众的信赖。”对此，飒特红外在本届AWE上带来了包括智能双摄热成像仪、户外三防热成像手机、医用级体温仪等在内的多款红外热成像产品。“公司将推动红外热成像产品从单纯的工业级应用，走向覆盖户外登山露营、健康检测、老人监控、宠物监控、安防监控、教育等大众消费领域。”飒特红外方面表示。值得注意的是，该款智能双摄像仪还与北京现代数字红外成像技术研究院院长袁云娥教授合作，基于袁云娥教授团队研发的红外中医智能算法模型，联合开发了一款全新的红外中医可视化健康检测服务信息软件“盈孚健康”。“通过‘盈孚健康’，用户可以轻松在家实现家庭一站式中医健康管理服务。” 飒特红外全资子公司盈孚睿泰总经理王光磊表示。此外，另一专注于红外热成像仪领域的企业烟台艾睿光电科技有限公司（以下简称“艾睿光电”）也正促进红外热成像技术在多个领域的应用。据了解在今年的上海车展，艾睿光电旗下子公司烟台睿创微纳技术股份有限公司（以下简称“睿创微纳”，688002.SH）就带来了全球首款8μm 1920×1080红外热成像芯片、国内首款通过AEC-Q100车规级认证红外热成像芯片。睿创微纳方面表示，其车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等，“能够解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题，结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器实现多维感知，提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。”未来或现黄金10年红外行业的未来发展或许会迎来新增长格局。据Maxtech International数据，全球民用红外市场规模2023年将超过76亿美元，而近4年，红外行业都保持11%以上的增速。“未来10年，将会成为红外发展的黄金10年，按照现在的增长速度，如果头部公司占市场份额20%以上，那么将在10年后诞生一家千亿美元的公司，有望迎来万亿美元规模。”吴京京表示：“可以断定2023年是红外消费品的一个全新的开始，它正在走向大消费时代。”对此，飒特红外已在B端企业市场和C端消费市场进行了双向布局。“更好地服务不同类型客户，满足不同市场需求的同时，扩大公司的业务规模，获得更多的机会和发展空间，巩固在红外热成像仪行业的领先地位。”飒特红外方面表示。睿创微纳方面则表示，目前国内红外热成像市场实际年需求与潜在需求存在较大的差异，“造成这种差异的主要原因为红外探测器乃至红外热成像仪的成本和售价较高。未来，随着红外产品价格下降，性价比提升，市场普及率将进一步提升，尤其是对价格更为敏感的民用消费类领域。”事实上，睿创微纳方面已在非制冷红外成像领域具备完善的技术和产品研究、开发和创新体系，具有较强的产品研发能力、持续创新能力和项目市场化能力。“公司已掌握集成电路设计、MEMS传感器设计及制造、封装测试、机芯图像算法开发、系统集成等非制冷红外成像全产业链核心技术及生产工艺。”睿创微纳方面表示，目前已成功研发出世界第一款像元间距8μm、面阵规模1920×1080 的大面阵非制冷红外探测器，提出行业第一个红外真彩转换算法并建立了第一个红外开源平台，夯实了公司在非制冷红外领域国内领先，国际先进的技术地位。

p　strong　1、初识神奇/strong/pp　　在读博时的主攻方向聚焦在分子光谱分析同时测定多组分的研究工作上，主要手段是荧光(FL)与共振瑞利散射光谱(RRS)分析技术。我曾做了很多同系物、相似物、同分异构体的同时测定的工作，以及后来专攻手性对映体不经分离而同时测定的研究。读博时我师从刘绍璞先生，研习RRS分析方法。这项有意思的工作非常满足我的好奇心，因为在日常生活中我们所看到的灿烂朝阳、绚丽晚霞、蓝天白云、湛蓝大海等等都可以用瑞利散射(RS)去分析解释。可是在荧光分析仪上，共振瑞利散射(RRS)一直是令人讨厌的杂散光，直到上世纪九十年代初，美国人Pasternack才把它用作为定量分析手段，随后刘绍璞先生又发展了二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)等共振非线性散射(RNLS)分析技术，把RRS分析方法的研究推向了极致。为此我对分子光谱分析的研究保持了极大的兴趣，并激发集聚起我潜在的巨大能量。而在把RRS用于多组分同时测定的长期研究工作中，我一直很困惑的是RRS的灵敏度虽很高，但并不很快捷，且利用单一的RRS分析技术乏陈特异性和选择性。/pp　　当我在查阅参考文献拓展其他分子光谱分析同时测定的工作之时，偶看到近红外光谱分析的参考文献，其中也有袁洪福、韩东海、梁逸曾、邵学广、吴海龙等老师的大作，更有国内近红外光谱研究的大师、令人钦佩的陆婉珍院士和严衍禄教授的经典著作。神奇的近红外光谱使我眼前一亮，它本身就是一种多种组分同时测定的快检方法。于是我订购了大量的近红外光谱分析的书籍，开始了废寢忘食的恶补近红外光谱基础知识。机缘巧合我就这样结识了近红外工作且深陷不能自拔。/pp　　近红外光谱是神奇的，有人说近红外光谱就好似一锅粥，在我看来，它好似婉约飘逸的彩虹，风姿绰约述陈着它本身的曼妙和神奇。形同诗人观瀑布，疑是银河落九天。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f833d39d-e4ad-4f79-9b54-585a0719b2a6.jpg" title="图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库.jpg"//pp style="text-align: center "strong图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库/strong/pp　　因为在近红外波段内若干X-H键的倍频与合频的共舞构成近红外光谱尤如远处的崇山峻岭，神奇峰叠嶂，美仑美奂。近红外光谱分析非同于常规的特征分析方法我们虽然找不到一个特征峰来入手作分析，也难怪这是人类最早发现的一段可见光外的光波段(1800年)，却一直莫可奈何，无助于分析。现在有了化学计量学帮忙把近红外光谱的美与数学建模的妙，有机关联起来，于是演变成了一个让人无限推测暇想近乎完美的二次分析。/pp　　正因为它是大量样本的多指标统计建模，从大数据中抽取有效信息，所以它不需要再作选择性实验，直接可得出定性定量的结果 正因为它是大量校正集样本的近红外光谱与经典方法测量的标准值相关联建模，所以它的分析精度直接依赖于经典方法，所以它不需要再作针对性的偏差分析 也正因为它是大量样本的多组分的可区分指标的统计建模，可以从相互重叠的信息中提取差异信息，所以它能够按模型进行混合物中多组分定性定量分析，也可以进行区分真伪或优劣的聚类分析鉴定。/pp　　近红外光谱分析有独特的分析过程，由于是大量样本的统计建模后，须经内部校正和外部检测，得到精干的数学模型，能够做出快速、简便、准确、无损、清洁的分析，同时由于它的精干建模可搭载光纤的轻便，最适宜承载互联网加进行远程在线分析。/pp　　正是近红外的这些不含糊的优势吸引了我，或许可以开辟一条多组分同时测定的便捷之路，于是我安排研究生和我一起着手近红外光谱分析的研究工作。后来我就开始招收近红外光谱分析方向的研究生，开始了饶有兴趣的新知识的学习研发和拓展，每一个假期带领我的研究生参加近红外光谱培训，于是我的团队开启了在近红外领域里的长途跋涉。终于在2008年我带领学生参加了全国近红外光谱第二届年会，学生杨琼带着我们的第一篇论文《近红外光谱法同时测定废水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)》与会交流，获得了梁逸曾等老师的好评，得到优秀墙报奖鼓励，并得到了陆婉珍院士的赞赏。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c239b545-2968-4877-ab1b-3c5a3e0c938e.jpg" title="10.jpg"//pp　　这以后我们每届都参加国内的近红外光谱大会，也出席了在泰国、南非、法国和韩国等国际近红外光谱大会，在学术届广泛交流我们的研究成果。/pp　　strong2、拓展关联/strong/pp　　记得师从刘绍璞老师读博前，曾有同门师姐报道过两篇近红外光谱的研究论文，经查阅文献那实际是在近红外波段内的分光光度法测定白酒的纯度以及物理参数，尚未涉及近红外建模解决问题的实质进展的方法。而我所关注的是用近红外光谱建模的方法建立多组分体系同时快速检测的方法，在我看来这是近红外光谱分析技术应用的特点，建模分析解决问题也是近红外光谱分析过程的特色和优势，也是我的兴趣所在。当然在短波长的近红外光谱中也是能找到分析特征峰的，这说明在短波近红外波段内是可以发展分光光度法分析，近年来报道近红外成像分析如雨后春笋、朝霞璀璨，也说明近红外光谱分析方法尚有广阔的拓展空间。/pp　　我们也注意到同样是散射分析方法，拉曼光谱(RS)与红外光谱(IR)有内在关联，RS与IR存在互补关系 而共振瑞利散射(RRS)与荧光(FL)确有内在关联，与荧光相互作用，存在能量转移和补偿。而在生物大分子参与作用的体系中，多有本源荧光，则多发生在近红外波段内，尤其是上转换荧光神奇地在红外、近红外、可见与紫外多个波段内的受激与发光的特异转换，这似乎在荧光或散射与近红外之间有一定的内涵关系，值得我们去探索，这样或许会更好地利用近红外光谱的分析作用和功能。/pp　　目前，在我们的工作中，荧光散射与近红外的做法上是迥然不同的，但在我看来，它们彼此是内涵相通的。受神奇峰叠嶂的近红外光谱分析技术的鼓舞，我一直在寻求两者之间融合。为此这使我愿意乐此不疲的探窥其中的奥秘和精华。于是我将每一届研究生都分为两组两个方向，而在多组分体系的同时测定的方法推进演变中，致力寻求高灵敏度与特效选择性的结合，或许在近红外波段内建塑荧光、散射方法的运用是一个不错的选择 同样在生物大分子参与作用的体系中，多有近红外波段内的本源荧光，或许我们在这特定的波段范围内找到特效的区分方式，来仿生解决同时测定中较难的手性识别问题。因而我在申报第三项自然科学基金资助上表述了“探索在近红外波段内利用荧光、散射方法仿生检测生命体中的手性环境”的设想。事实上这几年要感谢国家自然科学基金委连续资助我们在这方面的探索工作。/pp　strong　3、明确方向/strong/pp　　实际上我们于2004年在长江师范学院建立起近红外光谱分析实验室，在市地两级政府和中央与地方共建项目资助下已逐步培育建设市级重点实验室。一直致力于近红外光谱、荧光、散射和化学发光等分子光谱分析，以及化学计量学方面的研究工作。经过多年的努力攀登，并与太极集团和涪陵乌江榨菜集团合作，形成高校与企业结合的产学研一条龙研究体系，组建一支研究服务地方充满活力的可持续发展的研究团队，这得到重庆市科委、市教委的大力支持，在2010年获批重庆市高校创新团队。团队在近红外光谱检测技术发展及应用的长期探索中，结合三峡库区和乌江流域资源丰富的地方特点，形成以下三个具有地域特色的研究方向：/pp　　(1)以近红外光谱分析技术同时测定水环境中的多种监控指标/pp　　利用近红外光谱技术具备多组分多指标同时检测、测定速度快、测试重现性好等优点开发水环境中多种监控指标的同时测定的研究。我们试验以近红外光谱分析技术结合多种分析手段开发了垃圾处理声渗滤液中多种组分如金属离子和有机多苯酚、酸类的快速监测。尤以近红外光谱分析技术建立同时测定垃圾渗滤液中的COD和BOD指标，经《理化检验.化学分册》、《JWARP》报道后得到国内外广泛的转录引用。这项工作在2010年得到重庆市政府科技进步三等奖的表彰。/pp　　(2)以近红外光谱分析技术同时测定中成药中的多种活性成分/pp　　在重庆市科委攻关项目的资助下，利用近红外光谱分析技术对各种天然药用植物进行品质和产地鉴定，以及对中成药的活性成分发展了快速检测。根据近红外光谱分析技术的特点，建立天然药用植物和中成药的多种活性成分与近红外光谱数据之间的数学关联模型，从而建立起其中多种组分的定性鉴别和定量测定的新方法。至今为止，我们已经建立了近红外光谱快速分析检测藿香正气液、黄芪精口服液、通天口服液等九种中成药口服液以及药丸、片剂的活性成分，对本地区盛产的黄莲、虎杖等二十多种地方天然药用植物进行品质和产地鉴定，同时开发集成了天然药用植物的近红外光谱谱图数据库。为进一步实现中药现代化的质量监控研究奠定了基础，并对中药化学动力学和药理学的研究提供科学依据。/pp　　(3)以近红外光谱分析技术同时测定榨菜品质的多种成分/pp　　创新团队协同太极集团、涪陵榨菜集团，利用近红外光谱分析技术对地方农副产品如涪陵榨菜和山地烤烟品质进行分析测定，通过实验采集榨菜和烤烟品质指标的近红外光谱图数据，建立榨菜品质指标与近红外光谱数据之间的关联模型，建立对榨菜中多种指标的定性鉴别和定量测定的新方法，并开发近红外光谱分析测定榨菜品质的简便快速、在线及无损检测的实用技术。对享有中国榨菜之乡涪陵的榨菜做了深入的研究，利用近红外光谱技术评价涪陵榨菜品质、同时测定了涪陵榨菜中果胶和总糖的含量、快速鉴别涪陵榨菜品牌的研究。/pp　　strong4、工作成就/strong/pp　　自团队被批准为重庆市高校创新团队以来，以《近红外光谱分析检测技术及其应用研究》的平台建设工作取得较大成果。主持完成了重庆市科委攻关项目《快速无损在线检测中成药活性成分的研究》(CSTC, 2010AC5170)和重庆市教委攻关项目《近红外光谱快速在线检测榨菜品质的研究》(KJ101303)，以及在研其它省部级项目和地方合作项目十余项。近年来在国内外发表近红外领域专业论文三十余篇，曾在泰国(2009年14届国际近红外学会)和南非(2011年15届国际近红外光谱学会)两次国际学术会上交流论文。/pp　　令人欣慰的是，我们在融合荧光、散射与近红外光谱分析技术推进多组分体系同时测定的研究中取得长足的进展，受近红外光谱“神奇峰叠嶂”的启发，我们自主研发了“同原射线计量分析法”，并申报发明专利《谱峰完全重叠的双组分混合物同时测定的光谱分析方法》，解决了教科书中谱峰完全重叠的双组分混合物不能同时测定的岐见，也使我们在“不经分离而同时测定手性对映体”的研究有重大突破。之后我们又相继申报了《近红外光谱法同时测定废水中的COD和BOD指标》、《近红外光谱法测定农副食品中的无机盐》、《一种增氧缓释肥的制备和应用》、《一种利用污水处理产生的淤泥生产肥料的方法》等十一项发明专利，现已获授权八项 自2009年以来曾三次获重庆市、区两级政府科技进步奖项 培养近红外方向的硕士生6名，博士生2名，这些学生毕业后都继续从事近红外研究工作。与此同时，与国内外同行广泛交流，2009年在泰国参与14届国际近红外光谱学会，2013年赴法国、2015年赴韩国参与两次国际学术会，并交流论文 国内每两年一届的近红外光谱学会都有大会交流文章，所带研究生的报展均获优秀奖。与此同时，创新团队也在发展壮大，近年来晋升高级职称多人。使团队切实形成了充满活力而具备可持续发展的研究队伍。/pp　strong　5、研究展望/strong/pp　　目前，创新团队将继续发展对三峡库区生态的各种环境指标、区域天然植物的药用成分和地方农副产品质地检测的研究工作，并致力于更深入的与太极集团、涪陵乌江榨菜集团合作，力争尽快把近红外在线检测推广应用到制药和农副产品加工的生产线上。同时拓展近红外光谱的研究工作：①加强基础研究，攻克近红外光谱分析理论上的局限。如近红外光谱与分子结构的关联，近红外光谱与其它光谱的联系，近红外光谱技术与其它分析技术的联用。这些研究工作的突破都有可能推进近红外光谱分析技术更加完美和更为广泛的应用。②加强应用推广，促进近红外光谱分析的实际应用。结合我们已在环境监测分析、中成药活性成分分析和榨菜品质分析上做了大量的前期研究工作。我们期待把近红外光谱分析的实用技术真正推广到实际生产线上，要解决建立一些实际分析模式，利用近红外光谱分析的优势，切实解决实际应用上的难题。③加强自主创新，开发和改进近红外光谱分析的硬软件。要加快推广近红外光谱分析应用，要发展普适的近红外光谱仪器和便携式分析仪器，以及对某些专门特殊的仪器的改进 建立适宜筛选各种算法的建模软件，建立普适的分析模型 研究改进适应各种分析对象的光谱采集手段。④近红外用于生命和生物科学的选择性分析，这是我的第三个自然科学基金的出发点。为探索生命体系中自然的手性匹配、手性降解和手性转化的选择性行为，及其自发的手性拆分和自聚集的手性复制的自然规律，以启迪人们对生命体系天然手性识别的新思维，这将破解手性均一化机制对生命进化的重要作用。为此本项目利用近红外波段内的吸收、荧光和散射光谱分析及其成像技术对生命体中的手性环境进行测量及其相关检测研究，建立近红外光谱检测生物大分子手性及其手性识别的新方法。前期研究已表明，近红外光谱分析技术适宜生物活性分析，结合多种光谱分析拓展技术手段的优势，可作为探究生命体中手性环境的特效工具，检测生命体中的手性环境及其机制效能，或将有利于人类进一步窥见生命的奥秘，揭示手性起源，也有助于开启手性分析应用的广阔前景。/pp　　回顾与展望，结识近红外，人生平添翼。驾驭新技术，学研任翱翔。感谢近红外领域里的前辈和同仁，有你们结伴同行真好!/pp style="text-align: right "　　杨季冬 重庆三峡学院环境与化学工程学院/pp style="text-align: right "二〇一七年三月三日　于重庆三峡学院 芳香居　成稿/ppbr//p

原想绞尽脑汁写些与众不同的词作为开场白，但在拜读了群里几位近红外技术研究与应用领域颇有建树的老师的关于“我与近红外的故事”的文章后突有感悟，近红外技术作为一项实用的检测技术，无需堆砌华丽的辞藻和曲折动人的故事情节，只需把自己的经历和感受朴实无华的娓娓道来，其独特魅力已然跃然纸上。循此思路，我也讲讲我在近红外技术领域学习、工作与应用的经历和感受。　　和很多从事近红外领域研究的老师一样，我是从读博士开始接触近红外的。所不同的是，我是因为导师有近红外方向研究的课题才读的博士，并且很幸运一开始就从导师十多年研究的基础上起步，还算比较顺利的完成了博士课题。2000年，我的导师天津大学精仪学院徐可欣教授刚从国外作为“长江学者”引进人才回到母校，需要博士硕士与其共同开始课题的研究，而我刚好硕士毕业，作为导师回国后的第一批博士生(当时课题组只有我和李庆波2名博士)进入课题组开始工作，也算近红外研究领域的“科班”出身吧。当时的研究课题是“人体无创血糖检测”。迄今为止我仍然认为这是近红外应用领域最难的课题之一，可以说对影响近红外检测技术应用的难点该课题都有涉及，如光在人体中行进的光程不确定性，占人体大部分组成的水分、蛋白、脂肪的吸收对含量相对较低的血糖的吸收的干扰，人体结构的差异和不同个体不同部位的差异都会对检测结果的准确性产生极大的影响。另外，由于不能对检测对象(人体)做任何样品前处理，解决手段受到很大限制。所涉及到的学科除了属于物理学的近红外，数学的化学计量学，还涉及到医学等其他领域，导师把这一课题作为其终生研究的主方向，也直接影响了我直到现在仍然从事与近红外应用相关的工作。徐老师在课题研究上的两个“态度”使我印象深刻并受益匪浅。一是“开放”的态度，刚回国时，徐老师在无创血糖检测研究上已经处于世界上比较前沿的水平，但在科研领域并不墨守陈规闭门造车，就像现在很多不同领域的近红外专家一样，注重跨学科的合作，取长补短，并经常邀请国内外相关领域的专家，如OCT研究的专家来学校进行学术交流，使我们及时了解国内外最新的研究成果，开拓眼界。除了每人发一本陆婉珍院士的红宝书《现代近红外光谱分析技术》作为入门的理论基础学习资料外，徐老师还把在国外带回的十几箱研究资料提供我们学习，使我们很快跨过了入门的阶段。另外，虽然以近红外作为主要的技术手段，但并不排斥其他的可能解决方案如紫外、红外、微创、拉曼等等，这也为这些技术在课题组后来的其他检测研究上的良好应用打下了基础。他也始终坚持“技术是解决问题的手段，问题的解决才是目的”。二是“实事求是”的态度，这既是天津大学的校训，也是徐老师从事科研工作一直坚持的态度，这点从其报告中会深有体会。他经常强调“失败并不可怕也并非一无所用，至少别人会从你的失败中总结经验教训，少走弯路，但为了成功去编造结果或数据是绝对不允许的”。对我们所从事的研究都要求尽可能的有实验数据支持，并且实验过程和结果要具有复制性和可再现性，这可以说切中了近红外技术应用与推广的要点。这一思想对我影响深远，现在我和客户交流时还时不时冒出“我们用数据说话”的口头禅。为此，实验室把大部分经费都用在购买先进的实验设备和实验耗材上，先后购买了PKI公司的傅立叶变换光谱仪，BRIMROSE公司的AOTF光谱仪，布鲁克公司和尼高力公司的光谱仪。对这些仪器的实际操作与理解，对于我现在从事的近红外仪器销售与推广应用工作可以说打下了最坚实的基础。为了得到实际的无创血糖近红外检测数据，我们实验室成员大部分都做过光谱采样的血糖抽血检测(连续糖代谢变化检测)的实验，可以说为科研工作真的付出过“血”的代价。我从事的课题是光子在组织中行进路线的蒙特卡罗仿真研究，除了计算机仿真外，实验室还搭建了不同光程半径的同心光纤环采样实验光谱仪，以及营养液和牛奶的激光穿透组织的模拟实验平台，以至于其他课题组的同期同学不无羡慕的说“你读个博士可真没少花老师的钱”。下图为当时的实验装置：　　2003年博士毕业后，我就进入了瑞典波通仪器公司一直工作至今。我们公司早期生产滤光片型的近红外光谱仪，在面粉检测领域占领了80%以上的市场，但在其他领域鲜有建树。进公司的当年正好赶上公司刚刚推出了一款固定光栅二极管阵列的DA7200近红外光谱仪，其最大的卖点是“开放式”检测，即光从上向下直接照射样品，不通过任何石英介质直接照到样品上。当年只卖出了4台，习惯于在面粉这一狭窄的应用领域应用的我们并不清楚我们的销售对象在哪，也不知道如何利用好这一卖点。第二年，在逐渐熟悉了我们服务的农业领域以后，我在学校时学习的基础知识和课题研究中的经验发挥了作用：对近红外的扩展应用不应仅仅拘泥于理论，而是从整体上消除影响近红外检测准确性的因素，去适应样品的原生状态和客户的需求。而DA7200“开放式”检测设计提供了一个开放的平台。为此，我们开发了适合于液体，尤其是浑浊有沉淀或分层液体的连续流动椭圆石英样品池，采用后样冲前样的方式解决样品冲洗和交叉污染的问题，一下子在油脂和发酵行业打开了市场。针对单粒谷物漫反射信号微弱，谷物颗粒形状不规则导致静态检测时漫反射光各向异性无规律的问题，我们开发了凹面镜聚焦透反射增强信号并自旋转的微量样品检测附件，这又帮助解决了近红外在育种和农业科研领域应用的一些问题，对于象酱料、肉、蚝油等难清洗的样品，我们开发了成本极其低廉的抛弃型样品杯，对于象奶粉、面粉等因内部空气影响样品密度进而影响检测准确度的样品，我们开发了弹性压紧杯。这些改进虽然技术含量不高，但解决了影响近红外检测结果的关键因素：样品形态或样品前处理因素。瑞典总部也对波通中国公司采取开放交流的态度，这些附件很多也在其他国家得到了应用。后来，DA7200的销售量逐渐上升，我们也达到了年销售过百台，现在中国市场DA存量过700台的业绩。虽然没法和布鲁克公司那300台的一单相比，但也踏踏实实的对近红外的应用与推广做出了一定的贡献。下图是国内开发的部分检测附件：　　从事近红外仪器的应用与推广工作，不得不提到我们的客户，这也是我从事这一工作的另外一大动力源。记得刚到公司不久，我接待一个私人油脂公司的老板，我觉得这是展示我知识和能力的机会，我从横向比较讲我们仪器相对于其他如光栅、傅立叶变换等光谱仪的优势，纵向讲我们公司在粮油加工领域应用的历史和经验、业绩，为保险起见还增加了近红外原理等基础知识，以及近红外检测结果和化学值的关系，系统偏差，绝对误差，仪器重复性，误差的正态分布等等相关知识，足有1个多小时，听得我们公司经理频频点头，老板一个问题也没问，我也得意的想：这下把你老板镇住了吧。这时，一脸茫然的公司老板从包里拿出了两个棉籽样品(上图仪器左脚盘子里那样)，说：“你说了半天，我几乎一句不懂，也不关心，你测测这俩样品的水分和含油，测准了我就买，测不准就拉倒”。我只好硬着头皮忐忑的开始安装曲线，检测样品，老板也拿着一张纸条不停的瞄着屏幕，应该是在对比检测结果。至今我也不知道检测结果到底准确度如何，只是老板随后的一句话让我如释重负：“我们谈谈合同细节和价格吧”。这件事后我感触良多，对于我们的服务对象，任何理论和分光原理都不是他们关心的，或者说不是最关心的，能够直接反映仪器应用效果的“稳不稳(重复性)，准不准(准确性)”才是最重要的，如果没有后者，前面我1个多小时的介绍基本清零。最终用户能够购买，另外一个因素是我刚刚得到了一个棉籽用户的数据库和曲线，至少仪器可以直观的显示检测结果，这对很多基础的应用用户是最有说服力的。由此后我们公司制定了政策：鼓励用户收集并提供数据库，而我们也把整合后通用的数据库终身免费提供给用户使用，这也很大程度上促进了近红外的应用与推广。所以我认为近红外未来的发展一定是数据库的“共享”，也就是“我为人人，人人为我”的理念。我再举另外一个例子，约10年前我去一个黑龙江油脂用户那回访，当时厂子的董事长指着院子里的帕萨特对我说：“我原计划要换车的，现在我的奥迪A6变成了DA7200，你们可要让我用好呀”。我顿感压力很大。今年开培训班时，该董事长特别让他们厂的化验室主任对我们公司表示感谢：“近些年国产大豆油脂行业受进口大豆的冲击，我们周边的几个厂都倒闭了，我们及时转型代中储粮做玉米收购，同时改为加工生产米糠油，在此过程中近红外分析仪一直发挥着重要的关键作用，给我们带来了不知几个奥迪A6的收益。”我也很受感动，在培训班上以此为案例说明近红外模型共享给大家带来的方便和直接收益，客户都很认可。从事近红外应用工作带来的酸甜苦辣不胜枚举，但解决实际问题后得到客户肯定带来的喜悦完全抵消了过程的辛劳，相信很多近红外同仁都有同感。　　谈近红外的基础理论知识难免有班门弄斧之嫌，在此我只结合自己实际经历谈个人对近红外应用的几点感受。　　1、很多近红外的检测问题并不是分光方法和光谱仪自身的问题，同一个外壳可以装入光栅、AOTF、傅立叶变换等不同的分光系统，不同品牌的近红外仪器也可以使用同一厂家的光谱仪。单纯追求高信噪比和分辨率并不会解决本质的问题，因为检测对象和周边环境或者安装点位置(对于在线)产生的影响远远大于仪器自身的误差或热噪声，往往进样方式是否合理就已经决定了一个应用的成败。　　2、近红外的普及应用是近红外发展的源动力，近红外未来大量的使用还是在生产或贸易环节，只有把科研的成果与实际需求相结合，解决现在生产环节的问题并产生经济效益，近红外技术的发展道路才会越走越宽广。　　3、在线近红外分析仪和便携式近红外分析仪应该是未来发展的趋势。如我们有用户购买了一台实验室近红外分析仪，却购买了8台在线分析仪，其需求比例决定了在线仪器会有更大的发展空间。再如我们公司的IM8800便携式近红外谷物分析仪，因其检测结果准确，操作方便，在谷物贸易应用中很有市场，很长一段时间用户需要按交钱顺序排期等货，现在用户都直接称呼8800为“快速蛋白机”，以至于其他厂家推出类似功能仪器时直接介绍为“蛋白机”。如果在线仪器能进一步提高性价比，便携仪器能提高仪器的稳定性和准确性，前景会更光明。　　4、近红外分析技术的发展离不开化学计量学的发展，化学计量学如果解决了实验室来源不同的同类样品的数据库合并建模问题，无论使用线性还是非线性方法，并且该方法具有普适性，将对近红外数据库的真正共享起到决定性作用。　　再次感谢我的导师，近红外光谱协会的各位专家对我近红外应用工作的支持，也感谢那些与我们共同开发，数据共享的用户们！

近红外光谱技术应用在粮油行业已有多年的时间，自2010年以来，粮油行业包括小麦或小麦粉、稻谷、玉米、大豆等在内的相关的国家标准已有十余项，检测指标包括水分、蛋白、脂肪、淀粉等含量的测定。近红外光谱技术以其特有的快速、无损、准确的特点，成功应用于粮油行业。 作为国内唯一拥有全线近红外分析产品的龙头企业，聚光科技（杭州）股份有限公司在国内粮油行业占据近三分之一的市场份额，积累了大量模型的同时，对国内粮油行业的现状和粮油企业的需求也有了充分的了解和认识。聚光科技致力于为粮油企业提供高性价比的好产品，让产品满足用户使用需求的同时，还能为用户带来额外的效益，助力用户开源节流，降本增效。聚光科技Sup-NIR系列近红外分析仪到底能给粮油企业带来什么，让粮油企业它如此青睐？且听笔者慢慢分析。没有近红外的日子，粮油企业是怎么进行常规检测的？ 目前粮油行业常规检测还是多用传统检测手段，传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂。 粮油行业常见指标的传统检测方法与近红外检测方法时间对比如下： 时间就是金钱！这是生产企业生存的第一法则！ 试想一下，一个粮油生产企业每天投入近10个小时的时间，至少3人次的人力去做大量的实验来检测上述5个指标，费时费力不说，前处理、人为分析等多个环节都会给检测的结果带来不可避免的误差，导致结果不准确。检测结果不准确，直接影响粮油生产企业原料采购和生产产品的品质检测。相同的样品，相同的条件，只要3分钟，近红外分析仪就能给出全部5个指标的检测结果！ 近红外是如何减少企业化验成本的？以国内一家年产量10万吨的油脂企业为例：传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂，而近红外分析只需耗用极少量的电力，无需其它任何试剂。化验室测试粗蛋白、水分、灰分，原料平均每月需分析450个样品（分析粗蛋白、水分、灰分、粗脂肪），采用近红外检测后，这些样品所耗的试剂、水、电等费用可全部节约。具体数字见下表。表1 采用近红外分析方法节约水电试剂费用明细 说明：采用近红外分析，每月累计节约费用近3387元，以上样品分析是以每批为计算，若不足满批，则成本会更高。故合计每年节约费用在：37257元。对于该企业来说，每年仅是水费、电费和试剂费就可节省最少37257元，还不包括因此节省下来的人力成本。因为常规理化检测需要接触有毒试剂，对身体健康不利，因此造成化验人员不固定，每次新化验人员上岗，均需进行培训，并且管理难度增大。采用近红外设备分析后，化学试剂使用量减少，对环境污染减少，可节约减排费用。同时人员流动相对减少，因此可节省员工培训时间，降低管理难度，从而间接创造收益。 近红外是如何帮助企业降低原料采购成本的？ 油脂行业的生产成本中，原料成本大约占用了85%的比例，其它如工人工资、能源等只占到15%左右。因此，控制原料成本是提高效益、创造利润的重要环节。销售价格由原料成本+固定成本+人工/费用+毛利组成，由下表可计算出：当原料成本节约了1%时，毛利由5%增长为6%，实际增长率=20%。 以大豆油生产企业为例进行效益分析： （1）豆粕中水分控制效益分析： 检测水分含量，调整干燥（蒸汽）工序中物流速度与蒸汽量，调节水分含量： 水分含量偏高，采取降低物流速度或提高烘蒸温度； 水分含量偏低，采取加大蒸汽流量； 水分效益分析 ： 水分每增加0.1%，带来3元/吨的利润； 水分控制由原来的平均12.5%提升到12.8%，则增加了0.3%的水分，即可带来9元/吨的利润；（2）豆粕中蛋白控制效益分析： 检测蛋白含量，调整豆皮或高蛋白豆粕加入量，调节蛋白含量： 蛋白含量偏高，采取加入豆皮； 蛋白含量偏低，采取加入高蛋白豆粕； 蛋白效益分析： 蛋白每降低0.1%，带来15元/吨的利润； 蛋白控制由原来的平均43.5%降低到43.3%，则降低了0.2%的蛋白，即可带来30元/吨的利润；（3）豆粕中残油控制效益分析： 检测残油的目的主要为控制加工工艺，平衡效率和效益： 一般残油小于0.5%，则豆子浸泡时间过长，影响生产效率，即产量变低； 一般残油大于0.7%，则豆子浸泡时间不足或轧胚、浸出工序异常，出油率偏低，影响效益； 近红外是如何帮助企业控制原料和粕类品质的？ 在油脂品质控制中，控制原料和粕类品质，可带来巨大收益。 假设大豆粗脂肪为18%，价格约3500元/吨。大豆粗脂肪每增加一个百分点，每吨的价格就要高60元左右。如能严格控制检测含油量，按质定价可以节约不少成本。 假设豆粕粗蛋白含量43%左右，价格约3100元/吨 豆粕粗蛋白含量每高一个百分点，每吨价格就要高50-100元。利用近红外技术快速检测豆粕粗蛋白，可以通过添加低价的豆皮，对豆粕的粗蛋白含量进行精确调控。再以年产量10万吨豆粕的油脂厂为例，以粗蛋白检测为例：表2 采用近红外方法后仅节约蛋白一项可增加的效益 根据以上两个表，可估算出：在采用近红外分析技术后，对于示例中的油脂厂，每年可节约的水电试剂费为37257元；严格质量控制，仅节约蛋白可增加41万元收益。同样如果能严格控制水分含量和收购原料时含油量和水分含量，可带来非常可观的收益。除了有形的开源节流，对于生产企业的无形的品牌和知名度也有正面的影响。近红外分析仪可在2~3分钟内快速反映成品质量是否合格，加快了成品出厂周期，减轻了成品库负荷。成品抽检频率可提高上百倍，减少了不合格品的流出，从而保证产品质量的稳定性，提高了客户满意度。另外近红外快速分析仪还可以通过快速检测减少堆装时间、节省部分装运费用；通过快速分析原料适当降低原料库存,节省资金利息；降低质量事故,减少差错成本；使采购部门快速判断原料质量和价格，增加采购机会。综上所述，采用近红外带来的收益主要有如下部分： 直接节约实验室化验成本 按质论价，降低原料成本 快速控制原料和粕类品质 降低人员管理难度，节约管理费用 降低环境污染，节约减排费用 稳定产品质量，提高企业信誉，带来无形收益。 注重的效益粮油企业在寻求着各种能够节能降耗的方法，提高效益的同时降低成本，还要保证产品的质量和用户的满意度。用户的需求就是仪器生产企业的动力，聚光科技开发出的SupNIR系列近红外分析，不仅能够快速无损地检测多种指标，还能够替用户精打细算，降本增效，因此受到广大粮油企业的欢迎。目前国内包括山东三维油脂、嘉里粮油（青岛）有限公司、鲁花集团等大中型粮油企业都已采购聚光科技的近红外分析仪，相信有了用户的大力支持，聚光科技会推出更多更好的服务！ ps：更多近红外在细分领域的应用请点击专题查看http://www.fpi-inc.com/jgzt/welcome.php?7

p　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "瑞士万通公司创建于1943年，由工程师Bertold Suhner先生亲手创建，迄今以有76年的光辉历史。说起瑞士万通公司，在众多化学家和客户心中他的代表产品是自动电位滴定仪，离子色谱仪，卡尔费休水分仪以及电化学工作站。然而从2013年，瑞士万通公司开始大力发展光谱分析技术，现在已经拥有Metrohm NIRSystems，Metrohm Raman两条光谱产品线，在分子光谱分析领域不断拓展我们的疆界。最终目的是为客户提供更好的产品和服务。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　说起近红外，必须要从“近红外之父”Dr. Karl H Norris 讲起，是Norris先生最早将近红外用于农产品的检测工作，第一台商用的近红外光谱仪产品NIRSystems 6500的软件就是由他亲自编写的，而该系列产品就是今日瑞士万通近红外产品线的前身。专注于农产品化学分析领域的丹麦FOSS公司在上世纪90年代收购了NIRSystems，并在其相关的谷物、饲料和粮油分析领域推广近红外解决方案大获成功。专注于工业分析领域的瑞士万通公司在2013年与FOSS公司达成战略合作协议，收购了NIRSystems产品线位于美国的在线仪器工厂，以Metrohm NIRSystems品牌在制药、营养保健品、化工、石化、日化、造纸、纺织、环境、工业发酵、棕榈油压榨以及相关的科研机构和大学推广近红外产品。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　笔者从2014年9月入职瑞士万通光谱产品线，亲眼见证了近红外产品线的起步和发展历程，并感受到公司全心全意为客户服务的精神。下面从瑞士万通近红外众多客户中举几个例子，来谈谈近红外为众多用户带来的利益以及工作中面临的挑战。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　strongspan style="font-family: 宋体, SimSun color: rgb(255, 0, 0) "　案例1/span/strong/span/pp　　位于山东境内的某大型化工集团是我国最大的聚氨酯产品研发和生产企业，位列全球化工企业前50强。该集团公司从部门领导到基层员工对于新技术和知识的学习都非常积极，2014年瑞士万通刚刚开始推出近红外产品时就采购了第一台NIRS XDS RLA型近红外液体分析仪，我公司也派出专业的技术人员对该部门员工进行了培训和建模支持工作，协助其建立了羟值的分析模型，用于其产品品质的快速监测。由于瑞士万通公司的高标准服务，以及近红外技术的良好表现，该集团公司陆续在其浙江、广东等地的分公司和各事业部配备了我们的近红外产品。2016年12月瑞士万通被评为最具潜力供应商。截至今年该集团在国内的分公司已经有12台XDS系列的近红外光谱仪投入使用。特别是在2018年收购匈牙利最大的MDI供应商BC公司后直接为其实验室配备了同一型号的近红外仪器。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　案例2/strong/span/pp　　同样的行业，浙江省另一个聚氨酯龙头企业集团，于多年前就采购了傅立叶变换近红外光谱仪，但是由于仪器性能的限制和供应商技术支持不到位，客户仅能做简单的羟值检测，他们自己建立的酸值模型一直不稳定，无法用于实际样品的分析，让客户头痛不已。在了解到客户的需求后，我们推荐了NIRS XDS RLA型近红外液体分析仪，并协助客户在我们的近红外光谱仪上开发了酸值的模型，客户惊喜的发现使用瑞士万通的近红外光谱仪，其产品的酸值最低点在0.08 mg· KOH/g时能仍够准确的预测。从此客户将其酸酯、羟值和水分等指标的模型完全转移到这台近红外光谱仪上使用，大大提高了其实验室的分析效率，并在一年后安装了四通道的Metrohm NIRS XDS Process在线近红外光谱仪。通过将光纤探头插入反应釜中，实时监控反应过程，了解反应釜内羟值和酸值的连续变化，及时判断反应过程的终点。现在这套在线系统已经稳定运行了两年。客户自己算过一笔账，他们生产都是按釜进行。在没有安装近红外仪器时，一釜料投入后需要在反应期间取至少10次样品进行离线化验，主要的检测指标是酸值和羟值，两项化验检测成本合计约为50元，那么一釜化验费用就需要500元。客户一天生产量最少为5釜，也就是说一天的化验成本就是2500元。化验室一共有10个员工，每天分两班工作，人工费用摊到每天就需要1700元左右，合计实验室一天的成本为4200元。由于公司产量的不断提升，实验室的工作量还在增加，工厂原计划再增加两个员工。但是在购置了近红外分析仪后情况发生了变化。首先实验室的分析效率提高了，由于近红外检测速度很快，平常两个指标一个小时的工作量缩短到1分钟。在现有产量的情况下每班次的检测人员数量由5人可以减少到3人，人工成本得到了降低。同时样品的分析成本由50元变为了几角钱(光谱仪的耗材仅有光源一项，瑞士万通的近红外光谱不需要使用激光器和分子筛)因此使用近红外后分析成本基本可以忽略，经客户测算，投资一台瑞士万通近红外设备，三个月就收回了成本。这里还没有考虑使用近红外后客户试剂、实验室废物处理大量减少，这也是一笔可观的收益。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　案例3/strong/span/pp　　由台湾某化工集团在江苏投资建设的聚乙烯醇工厂成立于2002年。其主要产品PVA的制取方法是把聚醋酸乙烯溶于甲醇溶液，用少量烧碱(NaOH)作为接触剂通过醇解反应制成。在醇解过程中，聚醋酸乙烯中醋酸根(-OOCCH3)被羟基(OH)取代的程度称为醇解度。PVA按大分子中的醋酸基被羟基取代的程度不同可以分为完全醇解级和部分醇解级两大类。使用传统的滴定方法分析醇解度需要测定挥发分、醋酸钠以及残存醋酸根的质量分数，从而间接求出醇解度。一系列指标测完至少需要一个小时以上的时间，根本无法满足公司大批量样品检测和质量控制的需要。而且羟基的取代程度在近红外谱区有极好的响应，因此用近红外来代替滴定方法，是一个极佳的选择。该公司质检部门有一台从台湾调来的XDS旧仪器，已经在公司服役了10年。随着产能的增加公司又为该部门配备一台新的仪器。于是我们有幸看到了新旧两台NIRSystems近红外光谱仪同台使用的画面(见图1)。客户仅仅将模型从旧的电脑上拷贝过来，并简单了做了一下模型转移和校验，新的仪器立刻投入了使用。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/37ec3871-9064-4180-b3aa-588d808fd190.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1/strong/pp　　笔者从2008年开始做近红外方面的相关工作，走访过上百家近红外企业用户，这些企业都有一个共同点，就是对新技术、新方法的使用和开发非常的感兴趣，愿意投入资金、人员和精力用好近红外。目前，就近红外的使用水平来看最好的还是饲料行业，这个行业中很多企业已经形成了大规模近红外组网，集中管理数据，远程联控的先进管理方式，将化验、建模、模型校验等有难度的工作交给经验丰富的技术人员来做，形成了良好的管理模式。而化工行业还处在单机作战，分厂各自为政的运行模式，公司集团内部各部门的近红外仪器无法联网使用，数据也无法共享。而且个别近红外厂家为了销售业绩以低价冲标，客户仪器安装后就不再过问客户的使用情况，导致客户购买近红外很长时间无法投入使用，以至于客户对红外技术产生了负面印象，影响了该技术在公司的推广。/pp　　在近红外技术推广过程中最大挑战并不是销售的竞争和客户对近红外技术的接受度，而是能不能坚持为客户提供实实在在的提供售后服务工作。由于近红外仪器大多数是用在实验室和生产车间，对于使用人员的稳定和素质都有一定的要求。客户使用近红外的初期，在建模经验、模型更新与评估上没有丰富的经验，需要厂家陪伴客户走好第一段路，这是大多仪器厂家难以做到的。/pp　　为了消除客户对近红外的陌生感，瑞士万通开发了大量的初始模型，可以让客户在DEMO阶段就感受到近红外的效率。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 301px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/0e06e928-8f8d-4ed4-8a0e-d5cead367e61.jpg" title="微信图片_20190926152823.png" alt="微信图片_20190926152823.png" width="600" height="301" border="0" vspace="0"//pp　　瑞士万通中国有限公司在全国有5个办事处，分别位于北京、上海、成都、广州和香港，另有10多个二级办事处，全都配备了技术支持人员为客户提供24小时的响应服务，因此我们有信心满足用户的技术支持需要。同时，近红外仪器的配套软件也在不断的更新迭代中，瑞士万通公司提供的Vision Air软件具有中文版和模块化的操作界面，可以清晰方便的让用户选择产品并分析(见图2)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/25fd77a1-90a4-42de-865e-8dbd5b260454.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg" width="450" height="253" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2/strong/pp　　对于有多台仪器需要集中管理的客户，Vision Air sever版软件支持多台仪器组网，远程管理控制和模型分发功能(示意图见图3)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 205px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/38483cdd-bf13-4b8f-a463-6fe3946ed64f.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg" width="450" height="205" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图3/strong/pp　　随着中国经济转型升级，工业领域对分析技术的环保、高效等方面的要求越来越高，近红外和拉曼此类无损、绿色的光谱分析技术必定会成为客户的优选方案。而瑞士万通公司也将以瑞士一贯的严谨、专业和优质服务为广大中国客户提供可靠的仪器和技术保证。我们也热忱的欢迎国内企业和科研机构与我们合作开发近红外标准和分析解决方案，为近红外技术在中国的推广做出一份贡献。/pp style="text-align: right "　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "（王睿 瑞士万通中国有限公司光谱产品经理）/span/strong/ppbr//p

据28日《自然光子学》杂志报道，英国伯明翰大学和剑桥大学的科学家开发了一种使用量子系统在室温下探测中红外（MIR）光的新方法，他们使用分子发射器将低能量MIR光子转换为高能的可见光光子。这项创新方法能够帮助科学家在单分子水平上进行光谱分析，这标志着科学家在深入了解化学和生物分子的能力方面的重大进步。研究人员解释说，维持分子中原子之间距离的键可像弹簧一样振动，同时这些振动会在非常高的频率下产生共振，它们可被人眼看不见的中红外区域光激发。室温下的键随机运动，因此，探测中红外光的一个主要挑战是避免这种热噪声。现代探测器依赖于能量密集型和体积庞大的冷却半导体器件，但此次研究提出了一种在室温下检测这种光的新方法。新方法被称为中红外振动辅助发光（MIRVAL），它使用既能成为中红外光又能成为可见光的分子。该团队将分子发射器组装成一个非常小的等离子体腔，该腔在中红外光和可见光范围内都是共振的。他们进一步对其进行了改造，使分子的振动态和电子态能够相互作用，从而有效地将中红外光转换为增强的可见光。通过创造微腔，研究人员实现了低于1立方纳米的极端光限制体积。微腔是一种由金属面上的单原子缺陷形成的极小的空腔，可捕获光线。这意味着该团队可将中红外光限制到单个分子的规模。该突破能够加深科学家对复杂系统的理解，并打开红外活性分子振动的大门，这在单分子水平上通常是无法获得的。除了纯粹的科学研究外，MIRVAL还可在许多领域发挥作用，如实时气体传感、医学诊断、天文测量和量子通信等。

p style="text-align: justify line-height: 1.5em " 2019年9月16-20日，两年一次的国际近红外大会(ICNIRS)在澳大利亚黄金海岸召开，吸引了来自36个国家的347位代表参加，其中参会的中国学者有30多位。与全球近红外发展相比，中国近红外学科的发展处在急剧上升的阶段，相关的新技术、新应用层出不穷。而且，经过了多年的摸索和沉淀，中国的近红外走过了从质疑到认可的过程，当前在饲料、烟草、石化、粮食等领域都得了很好的应用，并为用户创造了客观的经济价值。不仅如此，中国学者在近红外的前沿研究方面也取得了突出的成果。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em " 仪器信息网在会议期间特别采访了北京服装学院教授李文霞，请她谈谈参会感受以及团队近年来在近红外方面的研究进展。/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=74913FE730C2E3379C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptp style="text-align: justify line-height: 1.5em " 在采访中，李文霞教授表示，本次国际近红外会议，汇聚了36个国家的近红外代表，大会开拓视野，分享了近红外最新最热的技术和应用进展，同时，多位来自中国的代表参会并作报告，在国际上发出了我国近红外学者的声音，展现了我国近红外近年来的发展。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em " 同时，李文霞也分享了其团队近年来的研究成果和进展。目前，大量废弃纺织品堆积，造成环境污染及资源浪费。而以废旧纺织品为原料，进行循环利用，大大降低了纺织垃圾对环境的污染，提高了资源利用率。而再利用的前提就是将纺织品分类处理，目前的分拣主要通过人工进行，费事费力。近年来，李文霞的团队一直致力于利用近红外光谱技术用于纺织品分拣，大大节省人工成本，为纺织工业相关企业带来技术福音。br//ppbr//ppbr//p