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近红外微型光谱仪

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近红外微型光谱仪相关的资讯

  • 微型智能近红外光谱仪
    table width="624" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" align="center"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="491" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"微型智能近红外光谱仪/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"四川长虹电器股份有限公司/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="168" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"闫晓剑/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="161" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="162" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"yanxj@changhong.com/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 □已有样机 □通过小试 √通过中试 □可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他/span/p/td/trtr style=" height:198px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="198"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a409ff01-48b4-444a-8aff-2ac2a2194a8c.jpg" title="25.jpg" style="width: 300px height: 361px " width="300" vspace="0" hspace="0" height="361" border="0"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/034fc426-af9d-43a3-b413-0ad579939de1.jpg" title="26.jpg" style="width: 300px height: 349px " width="300" vspace="0" hspace="0" height="349" border="0"//pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"本产品是一种微型智能近红外光谱仪,采用智能手机控制,连接光谱云计算平台来完成样品光谱数据的采集和分析功能,可以实现物体光谱数据和光谱模型的显示、变换、存储以及分析统计,可以实现被扫描物体的定性和定量分析。本产品采用微机电技术和创新集成系统设计,将传统的光栅、反射镜、阵列探测器、积分球、聚光镜、物镜构成的复杂折叠近红外光学系统大幅度简化,提高近红外光学系统的便携性和稳定性。拥有高效率的近红外光谱漫反射采样光学系统、高精度AD采样算法、光谱云平台架构、近红外光谱化学计量学算法的核心知识产权,本产品属国内首创的微型智能近红外光谱产品。/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"主要技术指标:/span/strong/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"波长范围:1550nm-1850nm/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"光谱分辨率:20nm/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"波长重复性:± 2nm/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"扫描时间: 3s/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"连接方式:蓝牙4.1/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"接口: Micro-USB/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"尺寸:110mm× Φ83mm/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"重量:300g/span/pp style="text-indent:32px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"电源:锂电池/span/pp style="text-indent:35px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"本产品已针对多种粮食颗粒原料和半成品、纺织品、水果等成功建模,根据不同的分析成分,模型决定系数在0.85-0.97之间。/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:35px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"本产品以微型智能近红外光谱仪终端、智能手机应用和光谱数据分析平台为整体系统,可以为行业客户搭建一套覆盖整个生产制造流程的产品质量精准控制系统,相比传统的理化分析手段,具备成本低、不需制样、快速检测的特点,在石化、农业、纺织、饲料、食品等各相关行业有迫切的刚需,是提高相关行业生产效率及投入产出的重要助手,具备稳定持续的市场需求。/span/pp style="text-indent:35px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"本产品也可以对现实生活中的物体进行成份和含量分析,辅助人眼对物体进行判断甄别,进入大众消费市场,更便捷、快速、更多地了解到关于我们的环境、饮食、身体等各方面的信息,可以提高人们生活品质,保障衣食住行质量。/span/p/td/trtr style=" height:72px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="72"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"知识产权及项目获奖情况:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"本产品已申请多项发明专利,拥有核心自主知识产权。/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 海洋光学微型近红外光谱仪Flame-NIR新品上市
    近红外光谱检测是一种快速,无损,适用范围广的检测方法。可以鉴定、区别和分析多种样品,无需或只需较少的前处理,就可以获得所需光谱数据。在食品安全,鉴定鉴伪,生物医学研究等关系国计民生领域中起着重要的作用相比市场上已有的各类近红外光谱仪, Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供独特和有竞争力的价值。 Flame-NIR微型近红外光谱仪小巧便携:传统的近红外仪器,体积,重量大,Flame-NIR尺寸仅为:89.1mm*63.3mm*31.9mm,重量265g。低价格:搭配光纤和光源,全套系统价格低于10000美金。高性能:相对于其他低成本的NIR光谱仪,Flame-NIR配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量,光谱范围最大可覆盖 900nm~1700nm。灵活配置:Flame-NIR光谱仪提供预配置型号,也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换,用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。稳定和一致性:在不损失灵活性和可配置性的情况下,Flame NIR具有较高的热稳定性、较低的台间差异,这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。简单易用:Flame-NIR使用micro USB 接口,连接简单,上手快。通过驱动程序和软件支持,使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态,可以搭配光源、采样附件,是反射、辐射及透射测量的理想工具。Flame NIR用于塑料回收在线分拣 具有众多优势的Flame NIR,是适用于科研,仪器制造,系统集成领域的理想产品。
  • 海洋光学的微型近红外光谱仪Flame-NIR新品上市
    上海2016年3月14日电 /美通社/ -- 近红外光谱检测是一种快速、无损、适用范围广的检测方法,可以鉴定、区别和分析多种样品,无需或只需较少的前处理,就能获得所需的光谱数据。在食品安全、鉴定鉴伪、生物医学研究等关系民生领域中起着重要的作用。  相比市场上已有的各类近红外光谱仪,英国豪迈的便携式光谱仪品牌“海洋光学”的Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供多种独特而有竞争力的价值,包括小巧便携、低价格、高性能、灵活配置、稳定和一致性,以及简单易用。  小巧便携:传统的近红外仪器,体积,重量大,Flame-NIR尺寸仅为:89.1mm*63.3mm*31.9mm,重量265g。  低价格:搭配光纤和光源,全套系统价格低于10000美金。  高性能:相对于其他低成本的NIR光谱仪,Flame-NIR近红外光谱仪配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量,光谱范围最大可覆盖 900 nm~1700 nm。  灵活配置:海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪提供预配置型号,也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换,用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。  稳定和一致性:在不损失灵活性和可配置性的情况下,Flame NIR近红外光谱具有较高的热稳定性、较低的台间差异,这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。  简单易用:海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪使用micro USB接口,连接简单,上手快。通过驱动程序和软件支持,使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态,可以搭配光源、采样附件,是反射、辐射及透射测量的理想工具。  具有众多优势的海洋光学Flame NIR近红外光谱仪,是适用于科研,仪器制造,系统集成领域的理想产品。
  • 基于JDSU微型近红外光谱的分析检测系统研制成功
    陈斌教授领衔的近红外工作室(NIR Workshop,NIRW)一直致力于近光谱分析的基础与应用研究,在本领域占有一席之地。  近年来,便携式近红外光谱仪的研制与应用成为热点,美国JDSU公司成功研发出世界上最小的近红外光谱仪(Micro NIR 1700)。NIRW集中力量,经过数月攻关,终于开发出【基于JDSU微型近红外光谱仪的分析与检测系统】软件。该系统软件包括两部分,一是辅助建模,能够建立、保存模型。二是光谱分析,能够实现光谱采集、模型加载、模型计算和结果的实时显示。  【基于JDSU微型近红外光谱仪的分析与检测系统】--操作演示视频,辅助建模
  • 让需求面对面,第三届小微型近红外光谱仪器研发与应用交流会在镇江召开
    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
  • Si-ware Systems 公司推出首款微型红外光谱仪——可兼顾科研、工业、农业应用
    2017年1月24号,一个主要为工业和消费者市场提供集成电路和mems解决方案的公司si-ware systems(sws),在洛杉矶推出了第一个微型光谱仪neospectra micro供广大消费者和工业上使用。该产品像芯片一样大小,可以直接现场快速的进行材料分析,这样大大的缩短产品分析时间,也使获得数据更准确。neospectra micro产品小而薄,可以直接被集成在现有的智能手机和设计好的移动产品上。多应用在食品安全检测、天然气和石油成分检测、药品纯度检测上。如芯片般大小的光谱仪小尺寸、低成本的neospectra micro能够带来高的光谱性能,它的尺寸18mmx18mm,厚度仅仅4mm,可以很容易集成到客户的电子产品当中。sws副总裁scott smyser发布会上说到“通过neospectra micro产品,可以真正的实现用消费电子产品进行高性能材料分析,同样的方式若能够为消费电子产品提供一系列足够小且低成本的惯性传感器、加速度计和陀螺仪,那么neospectra micro产品将有望打开前所未有的材料分析市场“。潜在市场大根据巴黎市场研究公司tematys公司表明,小型光谱仪市场估计将从2016年的6.55亿美金增长到10亿美元在2021年。该机构同时预测小型光谱仪的用户将以54%增长率增加从2015年~2021年。neospectra micro针对于消费者市场可以为原始设备厂商提供有效的解决方案归功于低成本、体积小和容易集成的特性。一个小小的包就可以包含neospectra micro所有的东西:mems干涉仪、光电探测器、光源和进行系统控制及数据处理的电子芯片,这有助于客户进行集成,减少了客户那里系统开发人员开发风险,并且可以更快的满足客户在不同环境中应用中测试。多功能neospectra micro不仅仅适用很多行业且具有前所未有的宽光谱范围,也是唯一可以适用于近红外更高波段上(1150~2500nm)。这个功能能够让它精确地分析更多的材料。此外,该产品可以测量不同形式的样品,不用进行样品制备,如颗粒样本、平整表面样本甚至研磨样本。sws公司光微电子机械系统业务部门经理bassamsaadany说:”从消费者和在线可穿戴设备检测以及现场质量控制和科学应用来看,材料快速分析和宽光谱范围分析是市场急需的且未曾满足的,因此开发一个和传感器价格相近的微型光谱仪、拥有宽的近外红光谱范围、适用于很多行业、开包即可使用等特点的微型光谱仪是必须的。这一点neospectra比市场上任何其他供应商做的要好。”neospectra micro可用于智能手机、可穿戴设备和物联网低成本小型化的近红外光谱传感器为近红外光谱应用迎来新一波浪潮,为了在1月底的美国西部光电展展示neospectra micro优点,sws将其设计安装在苹果手机外壳上并自主研发一个苹果app。这个app程序会直接扫描和测量食物以及咖啡,精确的测量其面筋量和咖啡因子水平等。苹果手机外壳是由xpndbls设计,光谱分析算法是由greentropism设计。除了将光谱仪集成在智能手机上,neospectra micro还可以设计安装在可穿戴设备上,用近红外光谱进行非入侵的方式测量身体上的生物化学特性包括葡萄糖和乙醇/酒精。neospectra micro还可以用在物联网上应用中的智能传感器上。neospectra如何工作neospectra产品是建立在低成本、小型化、基于mems技术的傅里叶变换红外(ir)光谱传感器;传感器确定输入光的光谱类型,并生成相应测量光的光谱数据。目前,neospectra传感器操作范围在1100~2500nm的近红外光谱范围,能广泛的应用于材料成分分析和识别上。neospectra技术还可满足其在中红外区域工作,未来下一代产品将提供中红外传感器。供货时间和价格neospectra micro的原型和开发工具包可以在今年第一季度提供,第四季度开始投产。大量订单需求的时候目标价格在100$。sws在美国西部光电展sws在2017年1.31-2.2旧金山举行的西部光电展中展示了它的neospectra传感器和演示带有neospectra micro的苹果手机。当时,sws举办了一个产品演示:将新芯片级近红外光谱传感器使用在消费者应用程序上。在这个演示上,sws会提供更多neospectra micro的数据和讨论苹果手机使用后的分析情况。关于si-ware systemssws公司是一个是无晶圆厂半导体企业的公司,sws有两个主要业务----asic解决方案和光学微机电系统技术。asic的解决方案提供了定制asic开发和供应,专业从事模拟/混合信号和射频设计。asic重点领域专业包括传感器接口和mems、无线电、定时和电源管理。光学微机电系统技术成立一个新的品牌neospectra™ ,开发了世界上第一个独立的芯片级近红外光谱仪,利用其独特的平台----硅集成微型光学系统技术(simost™ ),可以在硅上集成多个光学组件。sws也在致力于为市场研发新的半导体产品,如硅自我补偿振荡器(sco™ 。北京金先锋光电科技有限公司作为埃及neospectra公司的正式独家代理商,双方将更加关注中国市场,一起举行市场活动与进行市场开发,倾听中国用户的声音,持续为国内的广大客户提供最优质的产品与服务。欢迎我司新老客户来函来电进行咨询,具体的产品信息请咨询我司的销售团队!
  • 中国科学院国家天文台长春人卫站自主研制的近红外单光子探测器成功实现卫星激光测距
    近日,中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站自主研制的近红外单光子探测器成功实现了卫星激光测距。长春人卫站激光测距研究室的研究人员利用先进的数值仿真技术、器件工艺以及外围控制驱动技术,自主完成了近红外单光子探测器的结构设计、电路优化以及器件制备。近红外单光子探测器经中科院上海天文台测试并应用于1064nm近红外激光测距系统,成功获取地球同步轨道卫星北斗G1的观测数据,单次测距点数高达31446点,测距精度为1.42cm,与常规的532nm激光测距相比,系统回波探测率提高3-4倍;器件性能与美国PGI研制的同样采用SAGCM设计方案的近红外单光子探测器水平相当。 长春人卫站研制出国内首款近红外激光测距单光子探测器,不仅打破了国外技术封锁及市场垄断,推动我国先进光电探测仪器向小型化、高可靠、高稳定方向持续发展,更为我国自主建设空间碎片测距系统、开展激光测月等国家重大工程任务提供可靠有效的工具和手段。
  • 微型光谱仪的结构解析
    光谱仪究其实质是一个“分光”仪器,现在有几种方式来实现分光功能。主流的方式是用光栅作为色散部件,将不同波长的光在空间上分开,用阵列探测器接收并输出光谱。另一种方式是用干涉仪调制入射光,用单元探测器接收被调制了的光,并输出光强随时间变化的曲线,再用傅里叶变换还原光谱,这就是傅里叶光谱仪。  由于在UV-VIS-NIR波段,硅CCD, CMOS阵列的工艺成熟,性价比好,再加上无移动部件,可靠性好,因此,几乎无一例外地使用光栅色散,阵列探测器检测的方式。只是在波长大于900nm的近红外波段,硅材料实在无法胜任,才采用InGaAs线列探测器,但是,至少在现阶段InGaAs线列探测器还是太贵,于是才有人尝试采用傅里叶光谱技术,转动光栅技术,美国德州仪器公司的DLP(Digital Light Procession)技术,其核心是用MEMS技术制造一个微镜陈列,可以用集成电路芯片组驱动每一个微镜的方向,这样就可以用单元InGaAs探测器,使近红外波段的微型光谱仪成本下降。另一种思路是怎么把光谱仪做得更小,更便宜,干脆不用光栅分光,虽然性能不一定那么好,但是对于有些应用也许就足够了,这基本上就是用滤光片加线列探测器的方法。  就采用光栅分光技术的微型光谱仪而言,其性能主要决定于三个方面,光学设计,光栅的选择,探测器的选用。  光学设计又与采用的光栅种类有关,现用的光栅有反射光栅和透射全息光栅两大类,采用不同光栅的光谱仪光学设计方案有所不同。现在的主流是反射光栅,这是由于制造工艺相对成熟,因此价格也相对低一些的原因,采用反射光栅,又要做得体积小,采用折叠光路的设计就很自然了,因此,交叉光路Czerny-Turner 结构(Crossed Czerny-Turner)成为市场最流行的设计 另一类是透射全息光栅,它的主要优点是光栅效率高,导致光学系统的光通量大,对于一些测量比较微弱的光的应用,或者快速动态过程分析,不允许长的积分时间,就倾向于选择透射光栅,当然,价格相对会贵一些。  以下我们就分析典型的交叉光路的Czerny-Turner 结构光谱仪(如图所示)。图 典型的交叉光路Czerny-Turner光谱仪结构。1为SMA 905接头,2为入射狭缝,3为长通滤光片(可选),4为准直反射镜,5为反射光栅,6为汇聚反射镜,7为柱形汇聚透镜(可选),8阵列探测器,9为线性可变滤光片阻挡高阶衍射光进入探测器,10为探测器的石英玻璃窗口,取代普通BK7玻璃窗口,用于工作在小于340nm的紫外波段光谱仪(可选)  -用光纤将待测光束通过标准的SMA905接头接入光谱仪。  -待测光束通过狭缝进入光谱仪,狭缝就是成像系统中的“物”,通常为矩形,根据应用的要求,狭缝的宽度可选,较宽的狭缝允许更多的光子进入光学系统,即系统的光通量较大,但这是以损失分辨率为代价。典型的狭缝宽度在5um-200um之间,高度为1mm。  -从狭缝出射的光是发散的,我们希望入射光束的传播方向是可控的,不要散射到不该去的地方,导致杂散光太大,通过准直光学部件,通常是反射镜,将其变为平行光束。  -光栅作为色散元件:这是对光谱仪性能有决定性影响的元件,不同波长的光被衍射到空间不同的方向。光栅的参数包括刻线密度,闪耀角度等,都会影响到光谱仪的性能指标,包括分辨率,波长范围,光栅效率曲线等。  -反射镜作为光束汇聚器件,将光栅分光后不同波长狭缝的“像”汇聚到阵列探测器不同的像元上。每个像元会接收到波长范围很窄的光子(15 nm to 0.02 nm,取决于光谱仪的结构)  众所周知,狭缝的宽度会影响到光谱仪的分辨率和响应率,  -探测器阵列:探测器是实现光电转换的重要器件。线阵探测器上的每一个象元的读出数据对应于一个特定的波长范围,在紫外,可见光,短波近红外波段,硅CCD是目前使用最多的探测器,其性价比最好,探测器本身的噪声对光谱仪信噪比的影响。只有在900nm-2500nm的近红外波段才使用InGaAs线列探测器。  -模-数转换电路ADC (Analog-to-Digital Converter):探测器读出电路给出的是电压模拟信号,通过ADC把模拟信号转换为数字信号,将每个像元输出的电压转换为一个特定的数字,这个读数被称为“counts”  ADC器件性能的重要指标是它输出的数字是用多少位二进制数字来表示。一个12位的模数转换电路可以将满量程光强度用0-4096(212)个counts来表示。相应的,同样的满量程光强度,如果用16位的模数转换电路其输出则是用0-65535(216)个counts来表示。由此可见ADC器件的位数反映了光谱仪在垂直方向的“分辨率“。(如图xxx所示)ADC的位数越高其输出的读数就可以越”准确“地描述光谱的强度。  因此,对于一个采用2048个像元的线列探测器和12位模数转换器件的光谱仪,每条光谱曲线会输出2048个波长和对应光强的数据对,每个光强的数据用一个12位数字表示。这些数据是光谱的原始数据。图 ADC的位数和垂直方向“分辨率“的关系示意图  -光谱仪内还包括以微处理器为中心的一些电路,主要包含两部分功能。一方面,产生光谱仪CCD或CMOS探测器所需的控制时序,使探测器按用户设定的工作模式工作 另一方面,实现与PC机的通信,如从探测器中读出数据并传送到PC端。这些电路的性能,譬如,模拟电路的噪声水平、处理器的主频、缓存的大小和通信接口的速度,都会对光谱仪的整体性能有重要影响。
  • 微型光纤光谱仪的选型有哪些注意事项?
    光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域,如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。  在上世纪九十年代以来,微电子领域中的多象元光学探测器(例如CCD,光电二极管阵列)制造技术迅猛发展,使生产低成本扫描仪和CCD相机成为可能。美国海洋光学公司的微型光纤光谱仪使用了同样的CCD(CCD光谱仪)和光电二极管阵列探测器,可以对整个光谱进行快速扫描,不需要转动光栅。  微型光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性,用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。其优势在于测量系统的模块化和灵活性,且测量速度非常快,可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器,降低了光谱仪的成本,从而也降低了整个测量系统的造价。  微型光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅,一个狭缝和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准,校准后光纤光谱仪,原则上这些配件都不能有任何的变动。那么微型光纤光谱仪在选型时有哪些必须要注意的呢?  ① 光学分辨率  光学分辨率是配置微型光纤光谱仪时经常被考虑的主要因素之一。当用户为了追求微型光纤光谱仪的高分辨率时,在选型时会选择具有尽可能多像元数探测器的微型光谱仪。而实际上光学分辨率不仅仅由探测器的像元数决定,还与狭缝宽度和光栅的刻线密度有关。所以当讨论分辨率时,通常用色散或用波长范围除以像元数。  半高全宽值(FWHM),即最大峰值光强一半处所对应的谱线宽度是一种表述分辨率更好的方法(见上图)。用FWHM可以对不同光谱仪的实际光学性能进行直接对比。用这种表示方法可以避免一些缺陷,例如:有的光栅并没有用到全部像元 采用交叉式Czerny-Turner光路设计的光谱仪中,光学系统不能把狭缝清晰地成像在探测器上,这是由于光路中过大的反射角和固有的系统放大倍率造成的。   ② 灵敏度  灵敏度是配置光谱仪时所需要考虑的另一个因素。现在的主流微型光纤光谱仪都采用线阵探测器,所以灵敏度跟像素数没有任何关系。但面阵探测器例外,因为面阵探测器在垂直方向的每个像素都会被累积,在某种意义上垂直方向上的所有像素的累积可以被看成一个更大的像素。因此,在考虑某种应用对灵敏度的要求时,更重要的是看探测器的响应曲线。下图中给出了海洋光学微型光纤光谱仪采用的两种典型探测器的灵敏度响应曲线。  ③信噪比  信噪比也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。对于CCD光谱仪,较高的灵敏度导致了较低的信噪比。在一定范围内,可以通过对光谱进行多次平均来提高信噪比。平均次数的平方根恰好是信噪比提高的倍数。例如,光谱平均100次,信噪比能提高10倍。有些应用需要较高的信噪比,此时用户应当比较在光谱仪中的光学平台和探测器的综合信噪比。需要强调的是,用户一定要搞清楚厂家给出的信噪比是不是整个光谱仪系统的信噪比,因为只有整个光谱仪系统的信噪比才是最重要的。一个信噪比高的探测器配一个性能不高的光路,那么它的高信噪比就没有实际意义。比较不同探测器和微型光纤光谱仪间的信噪比的比较好的方法是:测量100次,然后对每个像元计算平均值和标准偏差,信噪比等于平均值除以标准偏差。测量信噪比时,信号强度应当接近饱和,并设置正确的平滑值(如果需要的话)。  ④ 光栅选择  光栅选择是最比较复杂的。通常有两个因素决定了光栅的选择:波长范围和光学分辨率。波长范围受限于所选择的探测器或光栅,或二者都有。光学分辨率不仅受限于光栅,还受限于狭缝宽度和探测器的像元数和像元尺寸。还要考虑第三个因素,即光栅还会影响系统的灵敏度,这是因为不同的光栅的闪耀波长(即最高效率)位置各不相同。当对系统进行最优化配置时,最好查看一下光栅的效率曲线。下图中是海洋光学微型光纤光谱仪采用的几种典型的600线/mm光栅的效率曲线,效率最高点从紫外区到近红外区。  ⑤ 狭缝  狭缝了也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。微型光纤光谱仪有多种狭缝尺寸供您选择,狭缝安装在光纤接头处(见图),并且被永久的固定在光谱仪上。有两点需要记住,狭缝越小,光学分辨率越高 狭缝越大,进入光学平台的光通量越多,即灵敏度越高。从本质上说,需要折中兼顾光谱仪的分辨率和灵敏度。    ⑥ 其他  选择微型光纤光谱仪的其他选项会相对容易一些。例如可以选择升级UV4探测器后,探测器上的标准BK7窗片将会被石英窗片替代,用来增强海洋光学微型光纤光谱仪在波长340nm以下紫外区的响应能力。而其它探测器,比如薄型背照式CCD或CMOS则不需要这个选项。而为了避免二、三级衍射效应的影响,可以通过在位于狭缝与消包层模式孔之间的SMA905连接器中安装长通滤光片或在探测器的窗口处安装OFLV消除高阶衍射滤光片。  正如上面介绍的几个因素所表明的,通过一些简单的步骤就就可以配置好满足您应用的微型光纤光谱仪。除了光谱仪,我们可能还需要考虑种类纷杂的光源和采样附件。
  • 小微型NIR光谱仪开发与应用暨仪器仪表领域科技成果转化服务研讨会在江苏镇江顺利召开
    p style="text-align: justify "  为深入探讨当前国内小微型NIR光谱仪技术与应用现状,增进广大近红外光谱科研单位、生产企业及应用单位之间的交流与合作,加强供需对接、促进成果转化,进一步促进我国近红外光谱产业稳定可持续发展。日前,由中国仪器仪表学会主办,近红外光谱分会、江苏大学食品与生物工程学院承办的“小微型NIR光谱仪开发与应用暨仪表领域科技成果转化服务研讨会”在江苏镇江顺利召开。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/9d20852c-d345-43cd-91dd-92ca6fa30f28.jpg" title="现场.jpg" alt="现场.jpg" width="500" height="334" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong小微型NIR光谱仪开发与应用暨仪表领域科技成果转化服务研讨会会议现场/strong/pp style="text-align: justify "  研讨会由中国仪器仪表学会近红外分会常务理事、近红外分会苏沪工作站主任、江苏大学食品与生物工程学院陈斌教授主持,燕泽程高工代表中国仪器仪表学会通过在线视频致欢迎辞。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/ee217a9c-ae34-4489-b99e-71cfc8fdcd7f.jpg" title="陈斌.jpg" alt="陈斌.jpg" width="500" height="334" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong江苏大学食品与生物工程学院陈斌教授致辞/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 273px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/d4fbcb53-ddb8-40be-b5e1-73bfaf09fbd1.jpg" title="燕泽程.jpg" alt="燕泽程.jpg" width="500" height="273" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong燕泽程代表中国仪器仪表学会通过在线视频致辞/strong/pp style="text-align: justify "  本次会议同期开展了线上视频会议,总参会人数110余人,其中现场参会人员70余人,线上视频参会40余人。华东理工大学、南京农业大学、南京林业大学、江苏大学、江苏科技大学、温州大学等高校教师参加了本次会议。中科院上海中科航谱光电技术有限公司、济南海能仪器股份有限公司、天津九光科技发展有限责任公司、上海棱光技术有限公司、无锡迅杰光远科技有限公司、点睛数据、滨松光子学商贸(中国)有限公司、杭州谱育科技发展有限公司、南巢科技、深圳研谱等国内外红外光谱仪器厂商或代理商就自己公司的产品特点、最新技术、研究应用等方面进行了精彩的专题报告。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 359px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/ad0a1f73-b9f2-438f-a818-7a5d7502ce6f.jpg" title="011.png" alt="011.png" width="500" height="359" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 516px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/51995a6e-4709-4729-9b12-ce4c68ae5c23.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="500" height="516" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  会上,与会专家就微型光谱仪防爆技术以及在农业领域(如牧草裹包发酵品质无损检测)、环境监测(如大气Voc监测、烟气分析)、医药检测分析(中药提取液检测)、烟草品质控制等做了深入探讨。贵州中烟技术中心党委书记彭黔荣结合其烟草行业多年的近红外技术实际应用,介绍了贵州中烟近红外技术的实际应用和取得的成效,特别是在烟草品质控制与提升方面做了详细阐述。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 340px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/e51b358d-3f63-4182-80e7-d410b1882919.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="500" height="340" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  华东理工大学化学学院杜一平教授做研讨会总结发言,对我国近红外光谱技术在烟草等领域取得突出成绩表示认可的同时,鼓励广大红外光谱从业人员及企业积极进入待开发的广大“荒原”,开发国内近红外光谱“重型武器”,并注重自主知识产权的建设及保护,更好的实现科技成果转化。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1b16984f-ea91-4f2c-85ea-e8e1e5763d3f.jpg" title="杜一平.jpg" alt="杜一平.jpg" width="500" height="334" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学化学学院杜一平教授做研讨会总结发言/strong/ppbr//p
  • 中国近红外光谱分会苏沪工作站共同举办近红外光谱技术论坛
    2017年11月30日,中国近红外光谱分会苏沪工作站与上海市化学化工学会分子光谱协作组共同发起的近红外光谱技术论坛在华东理工大学分析测试中心成功举办。本次论坛在中国近红外光谱分会苏沪工作站副主任、上海市化学化工学会分子光谱协作组组长杜一平教授团队和倪力军教授团队的精心组织下,由中国近红外光谱分会苏沪工作站、上海市化学化工学会分子光谱协作组、华东理工大学分析测试中心和上海市功能性材料化学重点实验室共同举办。无锡迅杰光远科技有限公司、必达泰克光电科技(上海)有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、铂金埃尔默企业管理(上海)有限公司、上海昊量光电设备有限公司和上海复享光学股份有限公司等六家近红外光谱厂商为本次论坛提供了支持。并在会上介绍它们有关近红外光谱的仪器研发和应用方面的最新发展情况。本次论坛云集了江浙沪等地近红外光谱分析检测领域的专家学者、仪器生产单位的技术人员,以及从事近红外光谱技术研究与应用的一大批专业人士,参会人员近百人。论坛邀请了本领域著名的专家学者和行业精英做了精彩的学术报告,包括南开大学邵学广教授、江苏大学陈斌教授、上海棱光公司蔡贵民高工、上海创和亿公司石超先生、大连达硕公司陈爱明先生,以及华东理工大学杜一平教授和倪力军教授。与会人员对本次论坛给予了极大的关注,会议期间整个报告厅座无虚席,气氛十分热烈。论坛由杜一平教授主持,他首先简要介绍了本次论坛的筹备情况和此次论坛期望达到的效果,并介绍了各赞助单位。 邵学广教授是近红外光谱和化学计量学领域的著名学者,他对整个近红外光谱技术的发展广泛而深入地进行了分析,提出了今后该技术的发展方向。他还详细介绍了他的课题组近年来利用近红外光谱的温度效应研究开发的新型分析检测技术和方法,为与会者展示了近红外光谱技术独特的魅力。陈斌教授从微型近红外光谱仪的角度详细论述了仪器的发展现状,他还结合其课题组的工作介绍了近红外光谱与互联网技术携手实现近红外光谱快速检测的工作,为人们展示了微型近红外光谱仪在快速检测领域美好的应用前景。倪力军教授的报告题目是天然产物领域近红外光谱技术+互联网共享的现状和展望,她重点介绍了她的课题组在中药、食品等行业应用近红外光谱实现产品和原料的快速鉴定和检测,以及在在线监测中的应用。她也非常看好互联网技术引入近红外光谱分析领域,认为这是今后近红外光谱发展的一个重要方向。无锡迅杰光远科技有限公司的兰树明经理介绍了微型近红外光谱仪的研发状况,同时宣布其公司的IAS-5000产品已经正式上线,欢迎各位老师、学者参与免费试用。 石超先生对其单位多年来在近红外光谱对烟叶加工过程中质量稳定性评价方面的工作做了详细介绍。蔡贵民高工结合他十余年来研发近红外仪器的切身体会,详细报告了该类仪器开发的技术要点和难点,以及解决方案,对于仪器研发人员来说这个报告具有非常重要的参考价值。陈爱明先生做了题为化学大数据分析的报告,从化学大数据分析方法的开发和应用的角度探讨近红外光谱今后的发展方向。最后杜一平教授给大家做了“如何获得合理的近红外光谱模型”的报告,针对近红外光谱技术推广中的技术难点,即建立近红外光谱模型的建立这一主题,深入讨论了难点问题的本质、建模中可能出现的风险等话题,并介绍了其课题组最新的解决方案。 为期一天的本次论坛,围绕近红外光谱这一主题,通过6位专家学者和5位仪器厂商代表带来的专业技术报告,从学术研究、应用研究、仪器研发等全方位地为与会者分享了近红外光谱领域的方方面面,集合了专家们在理论基础和实践应用,以及仪器制造中的宝贵经验。报告以技术创新为亮点,引起了与会人员的强烈反响,大家纷纷表示参加此次论坛受益匪浅。本次论坛的成功举办,是中国近红外光谱分会苏沪工作站在分子光谱技术交流上的又一次盛会,将有力地促进苏沪区域以及长三角一带分子光谱技术人员之间的技术交流。
  • 世界上体积最小的近红外光谱仪登陆中国
    仪器信息网讯 2013年4月15日,北京凯元盛世公司联合美国JDSU公司在北京召开“JDSU微型近红外光谱仪研讨会”,会议邀请了从事近红外应用研究的专家近20余人参会,其中包括老专家中国农业大学严衍禄教授、中国农科院蒋士强研究员等。研讨会现场美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson  美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson、亚太区市场经理邵勇健、亚洲区销售经理黄智昭及北京凯元盛世公司总经理田福成等也出席了此次研讨会。JDSU微型近红外光谱仪  本次研讨会讨论的产品是JDSU在Pittcon 2012正式推出的微型近红外光谱仪,这款产品也是目前市场上商品化体积最小的近红外光谱仪,其最主要的特点是体积小、性价比高。  据Chris Pederson介绍,“近年来,小型化已经成为仪器发展的一个趋势。在近红外光谱仪方面,小型化主要依赖于Czerny-Turner正交型光栅技术及MEMS(微机电系统)技术,但是利用如上技术,体积变小有限,或成本较高,或需要光源、光栅等移动部件。JDSU之所以可以将近红外光谱仪做到如此之小是采用了一项线性渐变滤光片(LVF,Linear Variable Filter)的技术制作分光原件。”  具体而言,LVF是一种特殊的带通滤光片,其使用了JDSU的光学镀膜和制造技术,制作时特意向特定方向形成楔形镀层,滤光片的穿透波长在楔形方向发生了线性变化,从而起到分光作用。Chris Pederson说,“在45*42mm大小的体积中,微型近红外光谱仪包含了光源、滤光片、检测器等,完全不需要其他移动部件,其中光源采用双集成真空钨灯,检测器采用128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列检测器,由USB供电(在5伏电压是电流小于500毫安)。”JDSU微型近红外光谱仪内部构造表:JDSU微型近红外光谱仪主要参数参数Parameter规格Specifications光源双集成真空钨灯;1.8万小时寿命照明几何泛光照明/0角度观察入射孔径0.5x2.0mm有效采样区域2x4mm (窗口面)分光元件线性渐变滤光片(LVF)探测器类型128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列像素尺寸/节距30x250um/50um波长范围1700型:950-1650nm 2200型:1150- 2150 nm光谱带宽(光学分辨率)1.25%中心波长,或定制即在1000nm处,分辨率为12.5nm带内光谱隔离度4 OD (平均)模数转换16位动态范围(最大)1000:1测量时间(典型值)0.25秒采样积分时间最小100微秒;最大仅受限于暗信号主机接口USB2.0,最高速度(480Mb/s)尺寸(直径x高)45x42毫米重量60克运行环境-20~50℃,非凝结存储环境-40~70℃,非凝结电源USB供电(500毫安@5伏)  目前,JDSU有1700及2200两个型号,1700波长范围从950纳米至1650纳米,2200波长范围从1150纳米至2150纳米,同时其可以测试粉末及固体样品、液体及浆状样品,以及薄膜与不透明样品。此外,Chris Pederson还表示,“JDSU的主营业务是光学镀膜,并且从1948年就开始此项业务。LVF也是JDSU非常成熟的技术,除了现有两个型号产品外,我们还可以为客户提供定制化的产品,更具灵活性。”  对于用户很关注的软件及模型转换问题,Chris Pederson说“目前,JDSU已经开发了实验室版本的软件,以及可以兼容USB的软件等。从Pittcon 2012推出产品以来,JDSU一直在解决模型转换问题,包括同类仪器之间的模型转换及与其他品牌台式近红外仪器间的模型转换。”JDSU微型近红外光谱仪实际应用  在应用方面,Chris Pederson介绍到,“JDSU的微型近红外光谱仪主要是针对现场、在线检测需求市场,而农业及食品是我们最先开展应用的领域,未来我们还将拓展其在制药、材料、刑侦、执法等领域的应用。” Chris Pederson还特别强调,“JDSU微型近红外光谱仪并不是为了取代台式的近红外仪器而研发,而是为了解决那些不需要那么高灵敏度、而又需现场、在线测试的应用问题。我们很高兴,我们现有的合作伙伴已经做出了一些适合它的应用。”  最后,Chris Pederson说,“JDSU的微型近红外光谱仪具有很高的性价比。在性能方面,与福斯的台式近红外光谱仪相比,JDSU微型近红外光谱仪的测试结果相近。而在价格方面,JDSU微型近红外光谱仪的价格也很具有竞争力。”  与会的专家对于此项创新技术都有较高评价,但也表示,目前,JDSU微型近红外光谱仪仍然还处在从科研走向应用的路上。  目前,北京凯元盛世公司是JDSU在中国的主要合作伙伴,通过北京凯元盛世,JDSU希望能开拓中国市场,找到适合此款产品的应用领域。(撰稿:杨娟)合影留念
  • 海洋光学新一代微型光谱仪Ocean ST惊喜上市
    近年来,由于全球制造业迎来“工业4.0“时代,经济快速发展以及环境监测、医疗和生命科学、半导体等领域的现代化进程加快,用户对光谱仪的需求量增多(据报告显示,2020 - 2026年医疗行业对微型光谱仪的需求复合年增长率预计超过11%),同时对光谱仪的性能、体积等提出了更高的要求。此外,随着对工业生产环境的要求日益严苛,检测设备的准确度、适用性、智能化和集成性就显得尤为重要了。作为微型光纤光谱仪的发明者,海洋光学致力于帮助客户解决棘手的困难与挑战,投入了大量的资源用于新一代光纤光谱仪的研发。近日,海洋光学推出新一代微型光纤光谱仪Ocean ST。Ocean ST——业界超小尺寸的微型光纤光谱仪,以超紧凑的机身设计和强大的性能,为客户提供超高性价比的体验,为行业赋能。超小的体积,出色的性能Ocean ST体积仅有45cm³,是海洋光学USB系列的约1/4;重量仅有70.4g,是USB系列的约1/3;整体设计紧凑、小巧,价格便宜,但在性能上却可与市场上大尺寸、更昂贵的光谱仪相媲美,提供优质的全光谱分析数据,高速光谱采集、高信噪比以及高分辨率。此外,Ocean ST在紫外波段响应实现了重大突破。相比于海洋光学上一代超小体积的微型光谱仪,Ocean ST在紫外波段灵敏度提高了233倍,检测限更低,可以监测到更弱的紫外信号。名副其实的“掌中宝”应用灵活,便于集成Ocean ST微型光谱仪有紫外、可见光和近红外波段三个配置,并与海洋光学的光源、光纤、采样附件和OceanView软件兼容,用户可根据不同的应用和场景优化配置。可选配狭缝的设计使用户能够更加灵活地调整光学分辨率和光通量。当光信号较强,且光谱仪分辨率较为重要时,选择宽度较小的狭缝。反之,则选择更宽的狭缝。同时, Ocean ST坚固耐用的结构,超小的体积,出色的热稳定性以及较小的台间差, 使其成为一个集成开发的理想选择,可轻松集成到生产线上进行在线检测,或对成品进行质量监测。为深陷“性能”与“尺寸”两难的工业客户提供了便于操作且性价比高的理想替代方案。配备软件二次开发包每台Ocean ST微型光谱仪都配有OceanDirect,这是一个强大的跨平台软件二次开发包(SDK),具有应用程序编程接口 (API)。OceanDirect的例程库为用户提供了调整光谱仪参数和访问关键数据并进行分析的能力。用户可通过OceanDirect连接光谱仪,设置积分时间等采集参数并采集光谱;同时,将OceanDirect集成至用户自身的软件应用程序中,即可全面控制光谱仪和设备。应用范围广Ocean ST是通用型的微型光谱仪,在多种应用场景中表现出色,是以下应用的不二之选:荧光测量紫外波段的吸光度和辐照度等离子体监测近红外反射测量塑料和其他固体表面反射率DNA/RNA样品吸光度与浓度检测颜色测量Ocean ST是海洋光学研发推出的超小体积微型光谱仪,未来将会有更多海洋光学新一代光谱仪问世,敬请期待!
  • 这只近红外灵敏光谱仪,还没一毛硬币大!
    光谱分析是物质分析中的一种重要方法,在工业,农业,环境,食品,医药和制药等领域中的应用都十分普遍,而光谱仪则是长期征战于第一线的核心器件之一。光谱仪是测量不同波长光强的器件,通过区分物体发出和吸收波长的光谱,来分析物质的成分和状态。随着对食品、农作物安全、医疗制药等民生问题关注的与日俱增,分析仪器逐渐出现了部分小型化、便携化、民用化的趋势。更小巧紧凑、低成本、更高灵敏度(特别是针对近红外)的光谱仪器件一直被市场所渴求。 滨松此前陆续研发了两代融合了MOEMS技术的超紧凑微型光谱仪,从MS系列到指尖大小的C12666MA/C12880MA,在体积、成本以及灵敏度上都做出了不少努力,也获得了市场极高的关注和肯定。其中C12666MA微型光谱仪还斩获了被誉为光学界“奥斯卡”的“Prism Award”(棱镜奖)。不过,随着一位“新选手”的诞生,微型光谱仪“更小、更低成本、更高近红外灵敏度”又一次被重新定义:超紧凑的SMD型微型光谱仪C14384MA。滨松SMD型微型光谱仪C14384MASMD型微型光谱仪C14384MA,采用独特的光学设计,并配备了滨松最新的高灵敏APS型CMOS图像传感器,提高了对近红外光的灵敏度。与同样可测近红外光的MS系列相比,新产品体积约为其1/14,重量为其1/30,灵敏度却是其50倍。可以实现对水分、糖、有机酸等食品的各种成分的高灵敏测定。滨松各系列超紧凑型微型光谱仪SMD系列与MS系列的光谱响应灵敏度对比另外,在光谱分析中,需要测量各种成分吸收的复杂光信息,凭借特制的光栅,该产品可以测定不同波长的光强度变化的连续数据,采用高级分析方法进行分析。 ※1:波长800nm以上;※2:波长1000nm时,MS系列微型光谱仪的灵敏度参考为1;※3:波长850nm时。当然,最具有直观冲击力的,肯定是体积的大幅缩小。这是如何做到的呢?想要实现更小的尺寸,就需要使光谱仪内部光栅所在凹面的弯曲变大,并减少与图像传感器之间的距离。但要在弯曲度大的凹面上形成光栅,却是很困难的事。而这只新的微型光谱仪,则通过2个反射镜加上特殊的光学设计技术,来解决了这个问题。普通光线在前进时会不断发生扩散,为了使通过入射狭缝的入射光得以平行前进,SMD型微型光谱仪内部设置了两个反射镜。入射光在一次反射镜上进行调整,进而通过二次反射镜引导至光栅进行分光,同时借由凹面将其聚焦在图像传感器的各像素点上,并针对不同波长的光强度输出电信号。而两个反射镜采用了折返的结构,在抑制凹面弯曲度的同时,也减少了与图像传感器的距离。滨松三个系列微型光谱仪的结构对比同时,SMD型微型光谱仪的光栅在封装上直接成形,并通过独特的工艺,将入射狭缝、二次反射镜、图像传感器高度集成于同一芯片上,大大减少了内部元件的数量,一方面进一步缩小了体积,另一方面也成功缩减了整体器件的成本。今后,随着生产的自动化,SMD型微型光谱仪的成本将可能得到进一步降低。继C12666MA微型光谱仪,SMD型微型光谱仪也步入“Prism Award”(棱镜奖)的殿堂,荣誉入围了2019年“传感器及探测器”部分的Finalist,受到行业的认可。而以这样小小的身形,SMD型微型光谱仪可轻易装配至对部件尺寸及重量有较高限制的便携式分析仪器、无人机等设备上,期待它在食品及农作物实时检测、无人机环境分析等,要求现场实时测定的各种场景中发挥作用。
  • 滨松指尖大微型光谱仪入围“科学仪器优秀新产品”
    经过仪器信息网网络初审以及本届中国科学仪器发展年会新品组委会初评,第十届“科学仪器优秀新产品”入围名单于2月22日经仪器信息网正式发布。滨松C12880MA指尖大微型光谱仪凭借独特的微小尺寸,以及优秀的性能特征,脱颖而出成功入围。滨松微型光谱仪C12880MA于2015年推出,其上代产品为C12666MA,曾获2015年国际光学“棱镜奖”(Prism Awards)、2015年“BCEIA 新产品”,产品一经推出便因其迷你的身姿、优秀的性能以及低成本等特点,受到了热烈关注,从探测器的部分,为便携式仪器、智能可穿戴设备等新兴应用方向开辟了空间。紧接着,滨松在C12666MA的基础上进行了进一步的提升,推出新品C12880MA。新产品拥有和上代产品一样的迷你外形,但其内部使用了新研发的高灵敏度CMOS图像传感器,灵敏度比以往产品高出两个量级,并可满足各种需在暗环境下进行光谱测量的应用需求。此外,C12880MA具有更广的光谱响应范围(340nm~850nm),使其在食物检测、水质监测等领域有了更大的应用空间。查看使用前代产品C12666MA制作的微型光谱仪DEMO演示视频:滨松微型光谱仪是滨松MOEMS技术的产物,该技术融合了滨松光电半导体开发技术和MEMS技术,将光电元器件的体积和成本都进行了大幅度的缩减。除了该类微型光谱仪以外,滨松的MEMS-FTIR(MEMS傅里叶变换红外光谱)、MEMS-FPI(MEMS布里珀罗腔型近红外光谱探测器)等微型化产品也都受到了高度的关注。其中,比C12880MA体积更小的MEMS-FPI(只有笔头大小),也入围了最新的2016年国际光学“棱镜奖”(Prism Awards)。滨松MEMS-FPI 查看DEMO演示视频点击此处,进入滨松微型化产品专题。
  • 海洋光学微型光纤光谱仪市场前景广阔——BCEIA 2011视频采访系列
    仪器信息网讯 2011年10月12-15日,第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)在北京展览馆隆重举行。为让广大网友及仪器用户深入了解BCEIA 2011仪器新品动态,仪器信息网特别开展了以“盘点行业新品 聚焦最新技术”为主题大型视频采访活动,力争将科学仪器行业最新创新产品、最新技术进展及最具有代表性应用解决方案直观地呈现给业内人士。以下是仪器信息网编辑采访海洋光学技术中心经理李宇先生的视频。  在采访中,李宇先生介绍了适用于不同领域的光纤光谱仪的特点,以及海洋光学近红外光谱、过程控制实验室的应用,以及微型光纤光谱仪的市场发展前景等内容。  李宇先生表示:“微型光纤光谱仪是一个非常朝阳的产品,它从发明到现在已经20多年了,但是真正应用推广是在近几年来。微型光纤光谱仪相对于传统的分光光度计,它的主要特点是一是微型,二是可以根据用户需求定制,三是它可以覆盖不同的检测范围,比如紫外可见、近红外波段等。再者用户可以将微型光纤光谱仪集成到不同的应用生产当中,如可以用拉曼模块去监测生产过程,在中药制药行业,用微型光纤光谱仪模块可以监控药物有效成分是否已经达到期望的浓度等,对于微型光纤光谱仪模块用于生产过程的监控我是非常有信心的。”  具体产品展示、技术特点介绍、应用领域分析,请点击查看采访视频。   关于海洋光学  海洋光学是全球领先的光传感解决方案提供商,提供光与物质相互作用过程中测量和机理分析的基础方法;提供的方案适合各类应用,涵盖生物医学研究、环境检测、生命科学、科学教育以及娱乐照明和显示等诸多方面;所涉及到的技术和产品线包括光谱仪、化学传感器、度量仪器、光纤、薄膜及光学元件。作为微型光纤光谱设备的发明者,自1989年来我们在全球共售出了超过150,000套光谱仪。海洋光学是英国豪迈(Halma)集团的分公司,豪迈集团主要经营用于探测潜伏危险和保护人们生命安全的产品,是专业性电子、安全和环境技术领域的领军企业。
  • 国内首个掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪面市
    在本次2015 BECIA大会上,无锡微奥科技公司首次发布了一款掌上MEMS傅里叶近红外变换光谱仪产品,并在现场成功演示了对7种白色药品的分类鉴别、以及对水蜜桃糖分的定量分析。图1.微奥掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪近年来,全球掀起了微型化近红外光谱仪产品的开发热潮,就“微型”而言目前已有多种技术解决方案,但如何在微型化的情况下还能保证高信噪比、高光通量、全波段信号采集、透射与漫反射功能兼具,则是真正实力的比拼。 图2.微奥掌上近红外光谱仪对不同药片的分类微奥科技这款光谱仪产品是基于微奥独特的光学MEMS微镜开发而成。该MEMS微镜具有创记录的大位移、小体积、高度集成等巨大优势,并结合傅里叶变换光谱仪特点,仅需单个探测器即可实现高分辨率、高信噪比的近红外全谱光谱分析,从而大幅度地降低了产品的成本及体积。这款命名为Demeter 1000的掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪,可覆盖整个近红外光谱(800~2500nm),还可进一步扩展至中红外波段。Demeter 1000可分别通过透射和漫反射方式对液体和固体进行准确的定性定量分析。该光谱仪可通过蓝牙将光谱分析信息直接传输到移动终端设备,从而可实现在手机上实时快速获知所测物质的成份及含量。微奥的微型光谱仪,革命性地实现了红外光谱仪的便携性及低成本性,使原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品,走进了普通老百姓的生活,甚至人手一个,用于监测我们日常生活中的如饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度、以及通过成分含量的摄入而实现个人健康管理。让我们吃得放心、住得安心!图3.微奥掌上MEMS近红外光谱仪对水蜜桃糖分的定量分析微奥在本次展会上还展出了另外一款专用于工业在线检测的光谱仪,该光谱仪与掌上光谱仪均基于相同的光学MEMS微镜及光干涉平台,可广泛应用于石油化工、生物医药、粮油、安防、环境、宝石鉴定、纺织、临床医学等领域。同时,基于此相同的MEMS微干涉平台还可开发远红外、中红外、拉曼光谱仪等产品。 图4.微奥MEMS傅里叶近红外微型光谱仪 图5.MEMS微干涉平台
  • 近红外光谱仪相关企业走访调研
    仪器信息网讯 作为“科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题调研活动的一部分,2012年4月9日-11日,该课题调研组走访了江苏、上海两地的国内外近红外相关仪器厂商。  调研组成员包括了中国仪器仪表学会、近红外专业技术委员会的相关负责人,近红外光谱仪器研发专家以及应用方法开发的专家,北京科学学研究中心该课题具体负责人,业内专家等,如中国仪器仪表学会的科学仪器学术工作委员会执行副主任燕泽程、总后油料研究所刘慧颖研究员、浙江大学的戴连奎教授、江苏大学食品学院陈斌教授、华东理工学院倪力军教授、中石化石油化工科学研究院褚小立博士、业内资深人士李云济博士、北京科学学研究中心杨丽及常静 同时仪器信息网亦参加了此次调研活动。 调研组部分成员(上排从左至右分别是:燕泽程、刘慧颖、戴连奎;下排从左至右分别是:陈斌、倪力军、褚小立)  “科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题此次选择的调研对象包括:近红外光谱关键零部件生产企业、即将进入或正在进入近红外光谱仪器领域的企业,以及国内外知名的近红外光谱仪器生产企业等。  在调研过程中,中国仪器仪表学会的科学仪器学术工作委员会执行副主任燕泽程向各企业介绍了中国仪器仪表学会的基本情况,并指出,“作为一个立体式的服务平台,学会希望在人才流、资金流、信息流等方面为企业提供全方位的支持。”  北京科学学研究中心的杨丽、常静向各企业介绍了专项课题的设立背景和目的,“科学仪器自主创新政策保障体系研究”专项课题由科技部设立,北京科学学研究中心、中国仪器仪表学会联合开展研究。为了推动2011年科技部、财政部首次设立的国家重大科学仪器设备开发专项的有效实施,此专项课题构建了相关政策保障体系,确保能够促进我国科学仪器设备自主创新能力的有效提升。  江苏飞格光电:半导体激光器生产企业 人均产值高达200多万  江苏飞格光电有限公司成立于2009年,坐落于江苏镇江科技新城。江苏飞格光电拥有最先进的激光器技术和封装技术,主要经营光通信用半导体激光器组件、光发射/接收模块、光收发一体模块等,具备光器件、光模块的全系列产品的研究开发和生产加工能力。经过3年的发展,目前江苏飞格光电年产值已达9000万,而其员工则不到40人,其人均产值高达200多万,是一家具有潜力的企业。江苏飞格光电有限公司总经理 詹敦平先生  江苏飞格光电主要产品之一的半导体激光器,可作为近红外光谱仪的光源。半导体激光器应用在光纤通信领域的波段是从760nm—2900nm,而近红外光谱(780—2526nm)区域与光通信用的光谱波段有很大的交集面,因此,半导体激光器在激光光谱学中具有广泛的应用,包括从分子光谱、等离子物理、高阶谐波产生的应用到大气污染的监测及癌症的诊断等。半导体激光器在光谱仪器中优势主要有可调谐性、高灵敏度、高选择性、波长易调制性、高单色性、价格低且寿命长及高可靠性。780nm、850nm、980nm、1270—1610(20nm间隔)波长范围的半导体激光器可以直接应用到近红外光谱仪器上。  江苏惠通:国产基于MEMS技术近红外光谱仪将产业化  江苏惠通集团主要产品为遥控器、显像管插座、连接器、控制系统装置、其它电子产品五大类,专业开发生产遥控器已有十余年,拥有40条遥控器专业生产线,年生产能力达4500万只。为飞利浦、东芝、夏普等国际知名公司及国内名牌厂家配套。江苏惠通集团工程技术中心主任 龙涛先生  江苏惠通集团工程技术中心龙涛主任热情接待了前来调研的专家们,并介绍了公司研发中心的情况以及近红外光谱仪研发过程中的问题等。惠通几年前就开始研发近红外光谱仪技术,于2010年3月,该公司的《MEMS内嵌式、便携式智能红外光谱探测器研发》项目通过了验收。但是,该仪器的一致性、光学效率等性能的提高还需要时间解决。目前,该仪器正在多个应用单位使用,通过用户的反馈不断完善仪器技术,相信不久该产品将实现产业化。  集团拥有60多人的省级技术开发中心,用于生产的技术支持 同时又内建由30多人组成的电子产品研究中心,专门致力于尖端领先产品的研究开发,具有较强的自主研发RF产品及其它各类智能化产品的能力,包括近红外光谱仪、压电陶瓷触摸按键等的研发。  福斯:为客户提供世界上最好的专业的分析解决方案  1956年,Nils Foss先生在丹麦成立福斯公司。目前,公司在世界各地约有1155名员工,在四个国家建立了研究和开发中心、在四个国家设立了制造工厂、在20多个国家成立了销售和服务公司、世界各地拥有超过75个专用经销商。2011年福斯公司销售额约1.9亿欧元,98%的业务产生在丹麦以外。福斯赛诺分析仪器(苏州)有限公司总经理 Rikard先生福斯赛诺分析仪器(苏州)有限公司商务经理 田毅先生  在全球范围内,福斯公司有40000多个用户,几乎包括了所有食品和农业方面的前100强的跨国公司,和一些中小型的企业。全世界85%的牛奶生产、80%的粮食交易和75%的啤酒生产都是使用福斯的解决方案进行测试。  福斯公司是一家致力于技术创新的企业,拥有超过200名的高级工程师和科学家组成的研发部门,每年将销售额的11%投资于产品创新和开发。在福斯公司研发部门中,有一个专门进行“概念设计”的团队——研发未来10年用户会用的技术 而且福斯公司新产品研发的流程控制严格,有效规避了研发风险 同时在整个开发过程中,还积极邀请了客户参与,保证了所开发的新产品能够满足客户需求。  上海棱光:步履艰难的国产近红外厂商  上海棱光技术有限公司成立于1993年,是由上海分析仪器总厂研究所的一部分改制而成,至今已有近半个世纪研制光谱及其他分析仪器的历史。目前,公司共有员工60多人,年销售收入1000多万元,其中出口量达18%。上海棱光原总经理 吴树恩先生上海棱光总经理 李兵先生  吴树恩先生介绍了一些上海棱光技术创新的例子,和专家一起分析探讨了其中成功、失败的原因。李兵先生介绍了上海棱光的发展概况。  上海棱光以勇于创新为企业精神,公司技术人员比例达70%,大学以上学历达到95%,技术开发人员在分光光度计领域都有着数十年的开发经验,研发力量雄厚,并与中国农大、复旦大学等多所高校建立长期合作与开发关系。上海棱光还承担了上海科技发展基金项目、国家级火炬计划、国家创新基金、国家科技部攻关项目及上海市高新技术成果转化项目。  上海棱光主要产品有分子光谱仪器、物理光学仪器、生命科学仪器等,公司产品全部为拥有自主产权的新型仪器。目前,上海棱光根据国内行业及市场的需要,将主要精力集中于中高端荧光分光光度计的开发与应用。其中,F97系列荧光分光光度计代表了国内一流水平。近红外系列仪器是国家科技部“九五”攻关项目,已于2002年通过部级专家验收,自主开发研制,包括两项专利,其中S400为农产品品质快速测定仪,是针对农产品、种子、饲料工程等行业收购检测分析所用。  赛默飞:提供实验室、在线、手持式近红外光谱仪全线产品  赛默飞世尔科技年销售额120亿美元,员工约39000人。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity™ Lab Services三个首要品牌,赛默飞将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。  1982年,赛默飞在中国建立第一个销售办公室。经过三十年的发展,目前赛默飞在中国拥有1900名员工,服务于第一线的专业人员超过1000名 6家生产工厂,苏州在建的大规模工厂2012年也将投产 在北京和上海共设立了5个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务 位于上海的中国技术中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品 在北京、上海、广州、成都、沈阳等多个城市设有分公司或销售办公室,2012年还将在武汉、西安成立分公司。赛默飞中国区市场传播总监 毛君玲女士赛默飞中国区市场便携式光学分析销售经理 徐征宇先生  赛默飞近红外光谱仪产品和技术包括来自尼高力的研究型、在线型傅里叶变换近红外光谱仪产品,以及来自于Polychromix公司的手持式近红外光谱仪。Polychromix公司利用提供给NASA(美国宇航局)的MEMS技术,开发出了首款实现真正意义上的手持式近红外分析仪,应用于医药、海关、食品安全、农业、饲料、塑料回收、织物回收、以及烟草等行业,为使用者带来了方便快捷的检测方式。  海洋光学:创新20年 定位于Key Components Provider  1989年,Michael J.Morris博士获得了美国能源部资助项目——测量海水中酸度、颜色的变化。1992年Morris博士发明了世界上第一台微型光纤光谱仪,创立了海洋光学公司。2004年海洋光学被豪迈集团收购。海洋光学加入豪迈集团后,制定了正确的市场战略和定位、完善了产品线、获得了充裕的资金和经验丰富的职业经理人等,市场快速扩张,保持了市场份额第一。海洋光学涉及到的技术和产品线包括光谱仪、化学传感器、度量仪器、光纤、薄膜及光学元件。至2011年,海洋光学在全球累积售出了180000套光纤光谱仪。海洋光学亚洲分公司首席顾问 龚雅谦先生  2006年,海洋光学在上海成立亚洲分公司 2009年,成立了蔚海光学仪器公司,开始中国本地化生产和研发 2010年,部分产品线从美国转移到中国 2011年,海洋光学亚洲销售额比2006年增长了20倍,占全球的四分之一。海洋光学在上海主要生产组装光纤和部分光谱仪产品,并且已经开始为中国客户量身定做一系列解决方案。  海洋光学的愿景——Powered byOcean Optics,即公司主要发展方向是提供微型光纤光谱仪这个“心脏”。其大部分产品都隐藏在合作伙伴的环保仪器里面,因此大家很少能直接在市面上看到海洋光学的产品,就好像Intel的CPU一样。而其中也包括多款用于近红外光谱中的光学器件和可独立使用的近红外光谱仪。  在技术创新方面,近期,海洋光学投入10000美金设立创新奖“Blue Ocean”,“Blue Ocean”的设置旨在积聚创造性的创意和技术,激发有志之士发掘潜能改造世界,实现最终的市场商品化。Blue Ocean 奖项分为两阶段,第一阶段的奖项发布旨在为新创意新技术的评估及开发提供资金,进行概念的考证。  瑞士步琪:推动近红外光谱技术的专业性与应用性  1939年,瑞士步琪公司创始人Walter Buchi先生创立了一间玻璃工厂,即瑞士步琪公司前身 1957年,瑞士步琪公司推出世界上首台旋转蒸发仪,有效地解决了化学实验室中有机溶液的快速回收问题,至今已经成为全球旋转蒸发技术的市场领导者 1961年,瑞士步琪公司推出凯氏定氮仪、熔点仪 1999年,瑞士步琪公司收购了瑞士布勒集团的分析技术部门,主要引入了近红外光谱仪产品线和整个技术团队。  2005年,瑞士步琪公司在中国成立子公司——步琦实验室设备贸易(上海)有限公司,全面负责瑞士步琪公司在中国(含香港、澳门)的市场、销售及售后服务在内的一切业务。步琦实验室设备贸易(上海)有限公司总经理 邱世章先生  目前,瑞士步琦近红外光谱仪主要有两款,如,2005年上市的NIRFlex N-500,2010年上市的IP 54防尘防水NIRMaster近红外以及2012年推出的IP65防尘防水的NIRMaster近红外。瑞士步琦近红外技术采用了专利的偏振干涉仪,将傅里叶变换近红外的抗震性提高了40倍 其NIRCal化学计量软件,可自动建模、评估模型优劣。  国产近红外光谱仪器发展探讨  在此次近红外光谱仪器相关厂商走访活动中,专家与厂商负责人通过深入交流,探讨了近红外光谱仪器发展所面临的问题:  近红外光谱仪器的光源、探测器等工艺需要保障其稳定性、一致性、可靠性等 稳定且具有一致性的近红外光谱仪是标准化所要求的基础,同时模型传递方法的应用是以重复性极好的仪器设备为前提的   小型化、便携式、单一性专用仪器与通用性共同发展,未来可与环境保护、食品安全相结合,发展专用仪器   近红外光谱技术对软件的维护较其他分析仪器的要求更多一些,所以,近红外光谱要发展,最终需要有用户企业组建应用团队   专注1~2个具体的应用领域,面不要太广,即选好用户   近红外光谱市场前景很好,但是需要培育,以及思想观念的转变   国产近红外光谱仪新产品开发中缺乏快捷的科技信息沟通、最新的元器件等   近红外光谱原理创新的难度大,其新产品技术的研发需要人力、技术的积累   应将更多的、有一定规模的国内仪器公司拉入近红外光谱领域   “做”仪器是一个非常复杂的事情,对市场需求、国家政策、标准、上下游企业、知识产权等需要深入了解、并且要与之相符合。
  • 实用简评∣从NIR2023看当前近红外光谱的研究热点
    褚小立中国石化石油化工科学研究院,cxlyuli@sina.com第21届国际近红外光谱会议(NIR 2023)于2023年8月20日至24日在奥地利召开。由于护照和签证的延迟,很遗憾没有现场参加这次会议。最近一段时间我认真研读了会议摘要和会议墙报,深感近红外光谱的研究和应用方兴未艾。除了近红外光谱在“科学研究”、“过程分析技术”、“高光谱成像”等领域的快速深入发展,本次大会的关键词“小微型近红外光谱”、“数据融合”、“深度学习”给我留下了深刻的印象,可以说是目前近红外光谱领域的研究热点。小微型NIR虽然小微型化的近红外光谱仪在光谱范围、分辨率、信噪比等方面优势不明显,但它具有廉价、快速、操作简单、易于野外使用等诸多优点,近年来越来越受到人们的关注(O01.12)。在NIR 2023上,不仅有新的小微型近红外光谱仪器(O05.05,F05.03,P05.02)和便携式成像仪器(O07.11)的研发,还有应用方法学研究。例如,Shi等将实验室建立的土壤光谱库移植到便携式仪器上,用于田间土壤品质的快速分析(P10.09);Lippl等也开展了类似的研究工作(P10.04),以提高小型化近红外光谱仪在现场的部署效率。小型化近红外光谱仪在不同领域的应用研究仍然层出不穷。Gorji等人利用手持式近红外分析仪测量田间作物叶片的含水量,对农田精细灌溉管理具有实际应用意义(P01.22);Sherif等人一直在利用手持式近红外光谱仪建立数据库,预测奶牛的粪便成分,从而监测养分利用效率,实时调整日粮配方(P01.53);Gillay等人使用便携式近红外光谱检测奶牛的饲料,并评估这些奶牛的奶生产的奶酪,以评估改善的喂养对奶酪质量的影响(P01.21)。Popp等人花了三年时间在便携式近红外光谱仪上建立了一个校准模型,用于在田间实时直接测量药用植物的质量(PL08);Hamed等人使用便携式近红外光谱仪确定大麻中具有高经济价值的化学成分的含量,这为种植者、经销商和生产者提供了一种工具,以管理其现场的质量控制并提高作物优化(P01.24)。Ikehata研究了使用小型可见-近红外光谱传感器评估蔬菜新鲜度的可行性(O01.11);Giraudo使用廉价的便携式仪器识别加工肉制品中掺假的机械分离肉(MSM )( O 01.08);Hernandez-Jimenez等人成功使用便携式NIR仪器根据品种鉴别伊比利亚火腿(P01.25);Arroyo-Cerezo等人建立了一种利用便携式近红外光谱仪快速鉴别初榨橄榄油品质和真伪的筛选方法(P01.04);加里多-奎瓦斯等人还评估了几种便携式仪器在现场检测初榨橄榄油质量的潜力,以便用于橄榄油生产和储存过程中的质量控制(P01.19)。这些有希望的结果表明,微型近红外光谱仪可以成功地应用于直接检测市场上的食品欺诈。Rais等人研究了使用超便携近红外技术对伪造药物进行即时无损分析的可行性,包括治疗勃起功能障碍的药物和预防艾滋病毒治疗的药物(P08.09);近红外技术可以为纺织废料识别问题提供解决方案,Stipanovic等人使用手持式近红外光谱仪对消费后纺织品进行分类(P07.20)。多源数据融合近年来,多源数据融合技术通过综合优化和整合多个来源的信息,充分发挥多种光谱或/和图像之间的互补性,可以全面深入地挖掘信息,达到提高校正模型预测精度和稳定性的目的(KN11)。在NIR 2023上,出现了很多多源数据融合的应用研究实例,尤其是在食品领域。Vasefi等人开发了一种手持式多模式光谱系统,该系统结合了可见近红外(VIS-NIR)、短波红外(SWIR)和荧光(FL)光谱的反射率,用于鱼类物种识别、新鲜度评估、养殖与野生鱼识别、冷冻-解冻与新鲜鱼肉识别(O03.13);Strani等人使用拉曼光谱和近红外光谱的融合来鉴定帕尔马干酪的PDO真实性(P01.58);Bragolusi等人开发了一种基于近红外和拉曼光谱融合的光谱方法,用于快速准确地鉴定单花蜂蜜的植物来源(P01.47);Jia等人使用可见光范围(400-1000 nm)和短波红外范围(900-1700 nm)光谱成像来预测贮藏期间包装的小牛肉产品的肌红蛋白谱(P07.07)。在制药领域,Kovacs等人将近红外光谱与传统的过程控制方法相结合,预测药物的溶出度(P09.04);Tian等利用近红外光谱和中红外光谱融合技术对不同品种黄连的水分含量进行了鉴别和测定(P08.10)。在其他领域,Sormunen等人使用拉曼光谱和超光谱成像(1950-2500 nm)对高溴和低溴废塑料(O10.03)进行分类;Linderholm等人使用了五种光谱,包括分子振动光谱和原子光谱,对地质样品进行分类,多块模型的初步结果表明,光谱信息可以相互补充,提高了样本分类的准确性(P03.08);Oravec等人使用便携式近红外光谱、紫外-可见近红外光谱、拉曼光谱和ATR-FTIR光谱设备进行了文化遗产领域的材料鉴定研究(P03.09)。深度学习近年来,深度学习方法在近红外光谱和高光谱成像的定量分析、模式识别和模型迁移等方面显示出越来越多的优势。深度学习适用于处理大样本光谱数据集,尤其适合高相似样本的判别分析和高差异样本的定量分析。在NIR2023大会上,深度学习与光谱成像相结合在水果和农业方面的应用研究尤为突出。Girones等人将近红外高光谱成像与3D定制卷积神经网络相结合,用于识别水果中的指状青霉感染(F07.01);Chun等利用高光谱荧光成像数据研究了数据增强深度学习算法,用于草莓灰霉病的早期检测(P07.03);Kim等人使用高光谱VIS-NIR成像和卷积神经网络来测量东方甜瓜植物的氮水平,以实现精确的氮素供应管理(P07.08);Mo等评估了高光谱荧光成像和卷积神经网络用于测定柑橘果实成熟度的适用性(P07.15)。此外,Park等人利用田间测得的土壤NIR光谱建立了土壤含水量的深度学习预测模型(P10.07);Chiniadis等人提出了利用近红外反射光谱和深度学习方法快速预测土壤中碳酸盐含量的方法(P10.01);Benson等人提出了一种基于耳石近红外光谱和卷积神经网络的鱼类年龄新方法,该方法可以自动提取重要的光谱特征,并产生相当的精度,而且分析效率明显高于传统方法(O01.02,P01.07)。展望从仪器微型化技术的发展可以看出其对近红外光谱的推动力,从工农业生产、消费市场(如“from farm to fork”)和人们日常生活(如”point-of-care”)不断增长的需求可以看出其对近红外光谱的牵引力。在驱动力和牵引力的双重作用下,近红外光谱分析技术将在未来得到加速发展。可以预见,在上述背景下,仪器微小型化、多源数据融合和深度学习仍将是近红外光谱领域未来几年的研究热点和重点。近红外光谱无疑已经从光谱中的“丑小鸭”变成了“天鹅”,并继续与其他谱学技术一起在农业、工业、消费、甚至人类健康等领域中改变着人们的工作和生活方式,成为质量控制的新模式(KN04,PL04,F01.02,KN08,KN10)。目前,近红外光谱分析技术正处于其巅峰的前夜,我们期待着这一时刻的尽快到来。致谢:感谢臧恒昌教授、李连教授和郭隆海教授提供的NIR 2023会议摘要和墙报图片。
  • 国产掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪面市
    p  近日,无锡微奥科技公司首次发布了一款掌上MEMS傅里叶近红外变换光谱仪产品,并在现场成功演示了对7种白色药品的分类鉴别、以及对水蜜桃糖份的定量分析。/pp style="text-align: center "img title="File2015102812555050434.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/a2b93ccf-7416-47e5-a396-59201a20189f.jpg"//pp style="text-align: center "图1.微奥掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪/pp  近年来,全球掀起了微型化近红外光谱仪产品的开发热潮,就“微型”而言目前已有多种技术解决方案,但如何在微型化的情况下还能保证高信噪比、高光通量、全波段信号采集、透射与漫反射功能兼具,则是真正实力的比拼。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/61ce5662-2486-4b66-ac69-e9bcb8fe8205.jpg"//pp style="text-align: center "图2.微奥掌上近红外光谱仪对不同药片的分类/pp  微奥科技这款光谱仪产品是基于微奥独特的光学MEMS微镜开发而成。该MEMS微镜具有创记录的大位移、小体积、高度集成等巨大优势,并结合傅里叶变换光谱仪特点,仅需单个探测器即可实现高分辨率、高信噪比的近红外全谱光谱分析,从而大幅度地降低了产品的成本及体积。/pp  这款命名为Demeter 1000的掌上MEMS傅里叶近红外光谱仪,可覆盖整个近红外光谱(800~2500nm),还可进一步扩展至中红外波段。Demeter 1000可分别通过透射和漫反射方式对液体和固体进行准确的定性定量分析。该光谱仪可通过蓝牙将光谱分析信息直接传输到移动终端设备,从而可实现在手机上实时快速获知所测物质的成份及含量。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/a5f3759b-f001-4136-8da3-6aca4d700ade.jpg"//pp style="text-align: center "图3.微奥掌上MEMS近红外光谱仪对水蜜桃糖份的定量分析/pp  微奥的微型光谱仪,革命性地实现了红外光谱仪的便携性及低成本性,使原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品,走进了普通老百姓的生活,甚至人手一个,用于监测我们日常生活中的如饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度、以及通过成分含量的涉入而实现个人健康管理。让我们吃得放心、住得安心!/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/7bafc42a-0cbd-41d2-90fa-b3ddcef005c4.jpg"//pp style="text-align: center "图4.微奥MEMS傅里叶近红外微型光谱仪/pp  微奥同时还展出了另外一款专用于工业在线检测的光谱仪,该光谱仪与掌上光谱仪均基于相同的光学MEMS微镜及光干涉平台,可广泛应用于石油化工、生物医药、粮油、安防、环境、宝石鉴定、纺织、临床医学等领域。同时,基于此相同的MEMS微干涉平台还可开发远红外、中红外、拉曼光谱仪等产品。/pp style="text-align: center "img title="File2015102811322453616.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/3434c28f-d5d2-4162-aa7e-d1e91269f11d.jpg"//pp style="text-align: center "图5.MEMS微干涉平台/p
  • 海洋光学推出低成本高性能的STS微型光谱仪
    上海2010年2月25日电 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。该光谱仪特别适宜于嵌入 OEM 设备中。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 是可见-近红外光谱应用的理想选择,诸如对 LED 的光谱光度及颜色测量和样品的透射、吸收测量。并且它还是 OEM 应用的理想选择,特别是需要在线监视一条或多条光谱线,又需要高重复性、稳定性的结果的应用环境中。海洋光学STS OEM 微型光谱仪  STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。大批量的 OEM 客户还能自订波长范围,入射孔径和其他光学配件。与其他微型光谱仪不同的是,STS 自带有内嵌的光闸以实现暗背景测量。单独定价的操作软件提供了包括光闸控制等全方位的光谱采集与分析功能。客户也可以根据需要来订制 STS 操作软件。  STS 的核心是一个1024像素的 CMOS 探测器,它位于一个交叉结构的 Czerny Turner 光具座内。该光具座的不同之处在于其特别设计的准直镜和聚焦镜,以及每毫米600条刻线密度的光栅。其光学设计和先进的 CMOS 探测器提升了 STS 的性能,使之与昂贵的大型光谱仪相比毫不逊色。例如,STS 拥有14位 A/D,功耗仅为0.75w,通过定制的入射孔径,完全能够实现小于1.0纳米(FWHM)的光学分辨率。 这也是 STS 如此吸引人的原因所在。  关于海洋光学 (Ocean Optics) 和豪迈 (HALMA):  总部位于达尼丁,佛罗里达的海洋光学 (www.oceanopticschina.cn) 是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商,为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部,自1992年以来,在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线,包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛,公司隶属英国豪迈集团。  创立于1894年的豪迈 (HALMA www.halma.cn) 是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业,伦敦证券交易所的上市公司,在全球拥有3700多名员工,约40家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 【海洋光学】聚焦小体积高性能微型光谱仪——海洋助力光学学术大会
    2017年8月10日至14日,由中国光学学会、中国科学院信息技术科学部、中国工程院信息与电子工程学部主办,吉林大学承办的“中国光学学会学术大会” 在吉林大学前卫南区召开。会议一共设立18个专题,涵盖光学及光学工程领域近100个子专题研究方向,并邀王立军、方家熊等多位院士就相关光谱学术领域的前沿热点问题进行交流报告。 中国光学学会学术大会展示了我国在光谱及相关领域所取得的最新研究进展及成果。随着光谱在新材料、生物、医学、食品安全等领域的应用,光谱仪的开发用于性能检测的同时也可进行二次开发。我们的光谱仪用于高功率半导体激光测试,测高压条件下红宝石荧光、QE拉曼测试、发光器件进行材料检测等等。 此次光学会议,海洋光学在报告厅外设置了展位,带来5套样机进行现场展示:a. Education Kit:包括一台微型光纤光谱仪STS-VIS(350-800nm),比色皿支架,比色皿,连接附件等,可以实现吸光度、透射、荧光、辐射和pH测量 微型光纤光谱仪STS-VIS 教学用STS-VIS光谱仪套件 b. Accuman SR-510:光谱核心采用科研级光谱仪,光谱范围最大可覆盖170-3900cm-1,光谱分辨率可达4cm-1。在实验室以外的各类现场环境中快速采集和分析数据,应用于化学、生物、制药、材料、艺术考古、珠宝、环境污染、鉴定鉴伪、半导体、教学等领域。 Accuman SR-510?c. LED 动态展示套装:搭载的QE Pro科研级光谱仪拥有高达90%(peak)的量子效率,超高的灵敏度可以在低光度应用中进行检测 LED 动态展示套装?d.多通道样机MX2500+:激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种原子发射光谱仪。可以对固相、液相和气相基体中几乎所有元素进行定性和定量的分析。应用于土壤&农作物污染检测、古玩鉴定、煤炭&金属测量、等离子体发光测量MX2500+(LIBS-激光诱导激光光谱系统)e.NIRquest 512/Flame Nir:用于近红外光测量的体积小光谱仪,覆盖900-1700纳米的波长范围,具有稳健、快速性能,特别适合用于近红外光应用,从水份检测和化学成分分析到高分辨率激光和光纤表征。NIRquest 512Flame Nir光谱仪 海洋产品的便携和灵活搭配,可适用不同条件和环境使用,吸引了相关领域广大科技工作者前来交流探讨,了解微型光谱仪性能与应用领域,包括激光光谱检测、光纤传感应用等测试方案。 通过为期两天会议的展示和分享,海洋员工和各位光谱学工作者进行了充分的交流,希望海洋的技术和发展不断改进与提升,让更多的人了解微型光谱仪,为光谱事业的发展尽微薄之力。
  • 迅杰光远参与起草《傅里叶变换近红外光谱仪通用技术规范》团体标准
    曾几何时,对于大多数中国人与中国企业来说,在分析化学领域被称为“分析巨人”的近红外检测还是一项很陌生的技术。但早在二十世纪五十年代,近红外光谱分析技术发展奠基人Karl Norris就已经在美国农业部的支持下,开始将近红外光谱分析技术用于谷物、水果、蔬菜等农产品成分快速定量检测。近红外技术在上世纪八十年代才刚开始进入我国,但是在一些国内科研机构和仪器厂家的不懈努力下,近红外仪器的研究和软件开发取得了很大进展,各行各业都开始逐渐出现国产近红外仪器的身影。近红外技术的国外垄断已经被打破,随着党中央和国家相关部委发布了众多利好消息,我国近红外光谱技术正在迎接这千载难逢的新机遇。迅杰光远作为国产近红外厂商中的一员,自创立之初就在研发上投入了大量成本,拥有自主知识产权MEMS近红外光谱检测技术,取得了对整个行业来说都领先的成绩,并作为起草单位参与了此次《傅里叶变换近红外光谱仪通用技术规范》的制定与发布,以实际行动不断推动国内近红外技术进步,彰显民族企业担当。近红外领域又一进展!《傅里叶变换近红外光谱仪通用技术规范》团体标准正式发布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”在江苏省镇江市胜利召开。本届交流会吸引了160余人参会,近红外人欢聚一堂,共商行业发展动向。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。与此同时,褚小立秘书长表示我国多项利好政策的出台也给我国近红外光谱技术带来了重大机遇,表达了对“近红外光谱人”的殷切期盼。各大企业也纷纷在这个自由交流的平台中畅所欲言,不但在分享的过程中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。此次大会同时对2月8日公布的《傅里叶变换近红外光谱仪通用技术规范》团体标准进行了正式的发布与解读。本标准由中国仪器仪表学会制定(简称CIS),多家近红外单位参与起草,对我国近红外光谱分析技术发展及其应用的可持续发展具有重要意义。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。标准是产业发展的必由之路。有了团体标准,就可以规范傅里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,使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校傅里叶变换近红外光谱仪器性能时有标准方法可依据 ,这对于我国近红外行业的发展具有正向引导作用。
  • 微型光谱仪之在线光谱技术应用
    pstrong  1. 工业在线光谱分析技术/strong/pp  目前在线光谱分析已经以惊人的速度应用于多个领域的企业生产的多个环节,并已使得过程分析仪器领域发生了深刻变革。这种变革与在线光谱分析的独特优点是分不开的,比如:/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析可以对多路多组分连续同时测量,且速度快,准确性高 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析仪器易损坏和消耗品少,维护量小 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析多采用光纤传输技术,适合环境恶劣的场合 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析仪器结构相对简单,并适合多种样品(如液体,涂层,粉末和固体等)/strong/span/pp  这些优点对于企业原料和生产的中间环节进行快速质量控制、优化操作、稳定生产和节能降耗非常有价值。/pp  与实验室环境不同,工业环境在要求光谱分析系统具有足够的灵敏度和探测限,同时对于性能稳定性,体积尺寸和抗干扰能力也都有严格要求。光谱仪是在线光谱分析的核心模块,它的性能好坏从根本上决定了系统性能。选择合适的光谱仪对于工业在线应用十分重要。/pp  1992年美国海洋光学公司的Mike Morris博士发明了世界上第一台微型光纤光谱仪,他将光谱仪的大小缩小了几十倍,价格降低了十几倍。光纤光谱仪利用光纤把远离光谱仪器的样品光谱引到光谱仪器,以适应被测样品的复杂形状和位置。由光纤引入光信号还可使仪器内部与外界环境隔绝,可增强对恶劣环境(潮湿气候、强电场干扰、腐蚀性气体)的抵抗能力,保证了光谱仪的长期可靠运行,延长使用寿命。光纤光谱仪结构紧凑,组成包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜和阵列探测器,还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上,将发散光变成准平行光反射到光栅上,色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列接收器的接收面上,光信号被转换成电子信号后,经模拟数字转换,A/D放大后输出,最后由软件系统控制和采集信号,进而完成各种光谱信号测量分析。这些特点对于工业在线光谱应用是极其有利的。可以说,微型光谱仪是光谱测量技术从实验室走向工业应用的里程碑。/pp  工业在线光谱分析系统核心为光谱仪,其配套部件一般还有采样附件,光源,控制软件和专用分析模型,它们对于系统整体性能也有重要影响。一般在线光谱分析系统构成如下图所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227100735.jpg" style="HEIGHT: 294px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/37c32cc6-4188-46d5-bfe9-fef2d6bda031.jpg" width="300" height="294"//pp style="TEXT-ALIGN: center"图1 在线光谱分析系统组成/pp strong 2. 应用案例-工业在线反射率与颜色测量/strong/pp  下面以一个典型案例说明在线光谱系统设计需要考虑的因素。某特种印刷用户需要快速测量薄膜材料颜色,用于产品质量控制。用户主要需求为:/pp  strongspan style="COLOR: #548dd4"系统需满足最快180米/分钟的检测速度,且具有足够精确性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能够进行非接触非破坏性采样测量。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能直接输出最终结果给上位机。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能直接输出颜色值,并能与用户自己的上位机系统集成。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能反映被测样品的峰值波长、光谱等特性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统具备自检和异常报警功能。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能适应工厂持续噪声,细颗粒粉尘,电磁干扰以及不稳定供电环境。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能7*24连续工作,且维护方便。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统尺寸要能兼容于空间狭小的产线。/span/strong/pp  这些需求涵盖了性能,尺寸和环境安全性多个方面,在工业在线光谱分析应用中具有典型性。/pp  为满足检测速度要求,系统单次测量周期不得大于4毫秒。为此整个系统将采用流水线并行作业方式,确保测量速度和分辨率能够满足要求。如样品移动速度小于180米/分钟,则将得到更高的检测分辨率,即小于12毫米。所采用的工业定制型光谱仪的最小积分时间可达到1毫秒,可以充分满足速度要求。/pp  为满足用户上位机数据接口要求,在线光谱分析系统应集成数据处理算法功能,且保证运算快速,结果准确。为此,在线光谱分析系统里搭载了高性能处理器,并且为了进一步提高速度,运算处理器直接与光谱仪模块集成。从而能够在CCD探测器进行下一周期积分时并行计算反射率数据。在前后两个计算周期之间,没有等待的延迟时间。在完成计算后,光谱仪将颜色数据提交给服务器,交由服务器判断是否需要触发停机信号。由于本系统的规模仅需要至多两层交换机就能连接,因此网络的延迟时间将小于1毫秒。而经过测算,进行50万次(相当于6000米长的薄膜)100个通道的组合逻辑判断在普通的计算机上每次平均耗时仅0.02毫秒,单次最大耗时为2毫秒。按此测算,完成单次测量和判断所需时间为12毫秒,即瑕疵点在经过探头3.6厘米后系统会给出报警或停机信号。瑕疵点在经过数米的减速区之后,足以被减速,并停留在质量观察板上。报警采用光谱仪与声光报警器协同工作实现。/pp  对于颜色测量,必须有参考光谱和背景光谱,即对反射测量的校准操作。经常校准能有助于使计算的颜色结果更接近于实际结果,消除光源、环境以及其他因素对测量的影响。当进行校准操作时,需将已知颜色的标准板置于探头下方,与探头所呈角度与样品一致。此时打开光源,确保光源强度不会使光谱仪饱和,并保存参考光谱(即各波长上的强度)。然后关闭光源,此时光谱将反映暗噪声和环境光,将该光谱作为背景光谱也保存下来。在完成校准操作后,即可对样品进行颜色的测量和计算了。颜色实际上是样品在特定波长上的光谱强度与标准板在特定波长上的光谱强度的比值。为消除环境光和暗噪声的影响,需要背景光谱也参与计算。/pp  根据上述分析结果,系统使用了对颜色测量进行特殊优化的工业定制型光谱仪。其搭载的高性能处理器和以太网接口能在测量光谱的同时直接将颜色信息提交给服务器,并由服务器根据用户预先设置的判定规则进行报警或触发停机,确保了整个系统的实时性和可靠性。/pp  系统的探头支架可安装在用户指定滚轮位置的样品切线垂直方向上,并在滚轴上安装速度编码器,以获取当前检测样品的所在位置。反射式探头为Y型分岔光纤,其两头将连接到机柜内的光谱仪和光源上。在探头支架上还将安装可自动旋转的机电装置和标准板,供定期获取参考光谱。/pp  系统板载处理器为定制高性能FPGA模块,实现光谱数据到LCH颜色值的计算,并将结果上传至上位机(主控机)。/pp  系统的重要部件均安装在工业级机柜内,包括光谱仪、光源、供电电源、以太网交换机、系统服务器等。光纤和各种线缆则通过上进线或侧进线方式接入机柜。/pp  最终的人机接口将安装在操作员使用的盘台上,该工作站主机将安装在盘台内部,并通过屏蔽双绞线与机柜内的系统服务器连接。系统服务器和操作员工作站上会分别安装系统软件的服务器端和客户端,以呈现整卷或整批薄膜产品的质量情况。/pp  系统组成示意图如下所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101131.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/27ed627d-b20b-4735-b0d4-39858b1574a5.jpg" width="400" height="250"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图2 系统组成示意图/strong/pp  在软件模块上,系统提供的定制软件功能模块均运行于主控机的Windows系统上,主要功能模块如下图所示:/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101230.jpg" style="HEIGHT: 300px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0754d649-1732-41c5-87ed-8a50be0c9ef5.jpg" width="300" height="300"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图3 软件功能模块/strong/pp  strong调度模块:/strong为主程序核心,主要负责承担各模块之间的管理及任务调度 /pp  strong通讯模块:/strong主要负责与工业现场总线的通讯,解析通讯命令,并通过调度模块完成相关任务,如启动测量过程,读取测量数据等 /pp  strong计算模块:/strong计算光谱数据,得到LCH颜色值 /pp  strong底层驱动:/strong主要控制光谱仪、光源、电子快门、传动模块等硬件设备 /pp  strong测量模块:/strong根据测量时序、流程完成一个完整的测量流程 /pp  strong数据库:/strong主要用于保留系统参数、测量历史数据等信息 /pp  strong用户界面/strong:完成用户交互功能,主要包括系统参数配置,测量数据显示,历史数据浏览,系统功能测试等。/pp  在故障维修与运行维护方面,光源和光谱仪都采用模块化方式安装布置,且均对通道号进行标识,方便找到故障的光源。并且配套的通过交换机及光谱仪上的状态指示灯可了解是否存在网络线缆故障。软件也能够识别光源故障。/pp  该案例充分体现了在线光谱分析与实验室应用的巨大差异。工业环境下,在线光谱分析系统必须充分考虑应用环境的特殊性,各种影响因素都必须仔细评估。除了光谱仪,测量附件的选择在相当大程度上取决于光谱仪厂家的行业应用经验和水平,这一点在专用的在线分析系统开发方面体现的更为明显。/ppstrong  三、更多工业在线应用案例/strong/ppstrong  (1)LED芯片测试机/strong/pp  由于制作工艺存在尚未解决的技术困难,所以对于生产过程中同一块外延片不同位置的光电特性是有细微差别的,呈现出不均匀性。在完成电极和引脚的过程中也会存在一定的瑕疵。这些缺陷会导致在LED产品的发光强度和颜色,在生产过程中如果残次芯片继续进行加工,会导致生产过程中不必要的浪费。所以LED芯片测试机是LED生产过程中不可或缺的一个环节。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片检测过程.jpg" style="HEIGHT: 252px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/19f4c15e-6033-4f19-8821-6c1b7452a872.jpg" width="400" height="252"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片检测过程/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片测试结果.jpg" style="HEIGHT: 323px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/46d98eb1-7886-4300-91fe-7c950a8fb913.jpg" width="400" height="323"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片测试结果/pp  微型光纤光谱仪主要将辐射光谱、发光强度、色坐标x,y和峰值波长作为测量指标。/pp  一般检测设备只能对电气特性不合格进行筛选,微型光纤光谱仪被引入到LED芯片检测后,发光检测方面问题得到了很好地解决。由于微型光纤光谱仪测量每颗晶粒的时间是5-6ms,快于一般测试机探针机械移动时间,因此测量速度提到提高。由于微型光纤光谱仪体积小,因此不会占用机台的使用空间,不需要对原有机台的机械结构做出较大调整。同步触发功能保证了在检测过程中,能够保证每个晶粒在点亮后的相同时间进行测量。/ppstrong  (2)LED分光机/strong/pp  LED制造流程是复杂、漫长的一个过程,想要生产出性能一致,功能完整的LED产品,LED分光机作为LED制造流程中靠后的工序,需要对封装后的器件根据光、色、电三方面参数进行筛选,然后才能将其包装为产品,最终流入市场。/pp  LED分光机的测量指标是发射光谱、发光强度、色坐标x,y、峰值波长。/pp  LED分光机工作流程一般包括:待分选的LED器件会在震动盘上排列进料,依次进入电测和光测的工位 进入电测工位后,LED会被通电进行电学指标测试 当被移动到光测工位时,LED芯片会被点亮,继而使用积分球和光谱仪测量其辐射光谱 通过计算光度学和色度学参数,并联合电学指标,一起进行数据分析 随后将数据转换为指令,传输到指令模块,将不同LED进行分选。基于微型光纤光谱仪的第一台LED分光机,可以完成分选5000颗/小时,使得LED检测从抽检进入到全检的时代。随着微型光纤光谱仪性能的提升以及与配套LED分光机兼容度提高,现在的LED分光机检测已经可以完成55000颗/小时,甚至更高。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED分光机.jpg" style="HEIGHT: 338px WIDTH: 450px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/3a28ae58-6315-466f-86d5-06cd09c39ad7.jpg" width="450" height="338"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED分光机/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED器件进料.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6b21148a-276f-4227-a12a-1b2bc65ae312.jpg" width="250" height="188"/ img title="排列进入检测位置.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b89bc6db-320c-4f95-b46b-83ab7df07248.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED器件进料、排列进入检测位置/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="检测电学和发光特性.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/8b14cb67-e6f3-42b1-a4c2-b122c600272a.jpg" width="250" height="188"/ img title="进行分选归类.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/72c530e3-ff6e-46f1-9483-33f6ae9dec81.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"检测电学和发光特性、进行分选归类/pp strong (3)污染气体排放监测/strong/pp  微型光纤光谱仪在污染气体排放监测指标是不同气体浓度,包括氮氧化物、二氧化硫、臭氧、丙酮和氨气等。不同气体所表现出的吸收光谱具有特异性,但也有一定相同性,大部分气体的吸收峰都位于紫外区域,所以采用在紫外区域的激发光或在紫外区域有响应的光谱仪对气体进行浓度的测试。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="污染气体排放.jpg" style="HEIGHT: 261px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6b0a2621-b070-4789-ab04-9bb0cf9afa88.jpg" width="400" height="261"//pp  通常使用微型光纤光谱仪对气体进行检测,会将所有检测设备放置于一辆移动检测车中,到达目标检测位时,将设备架设在相应位置。检测设备包括摄像机、激光器触发装置、激发光、光谱仪和反射镜。检测过程是通过光源发出一束激发光,照射到马路另一边的反射镜,通过反射镜反射使光谱仪能够检测到气体光谱。当一辆汽车经过检测系统时,汽车排放的尾气会和光路进行相互的作用,尾气中的物体由于浓度的不同,光谱仪可以测量光穿过气体的强度,就可以检测出汽车排放的尾气是否超标。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图1.jpg" style="HEIGHT: 240px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bddce1df-323a-45ad-a394-2c6bc379d0e3.jpg" width="400" height="240"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图2.jpg" style="HEIGHT: 235px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/1bac5528-d221-4646-b16d-1321a1b27542.jpg" width="400" height="235"//pp style="TEXT-ALIGN: center"监测系统示意图/pp  这种尾气排放监测方法之所以能够得到广泛应用,首先得益于微型光纤光谱仪测量速度快,若被测汽车匀速通过检测系统,检测系统就能快速检测出吸收光谱,并且迅速处输入电脑进行分析和储存。微型光纤光谱仪的体积优势,使其能够与气体检测系统更好的集成到一起,方便检测车辆进行运输与架设。/ppstrong  (4)水果分选机/strong/pp  吸收光谱在工业领域应用案例不仅仅局限于气体应用,微型光纤光谱仪也被应用于水果流通的分选环节,将水果的糖分和水分作为测量指标,结合其他物理探头对水果进行分选。相对于水果的大小,对于特殊人群,如糖尿病患者,其糖分对于消费者而言意义更为重要,使用近红外光谱仪可以对糖分和水分的含量进行判定。/pp  基于微型光纤光谱仪的水果分选机一般由两部分组成,一个是发射的光源,一个是用来检测的光谱仪。一般在检测中会采用高功率的卤钨灯,提供近红外段宽光谱的能量,由于光源的高功率也就能提升了检测时穿透水果果皮的能力,在水果另一侧的光谱仪才能够获得更多更强的信号,提高信息的准确性。在水果分选过程中,水果数量巨大,微型光纤光谱仪检测的高效性正好满足了水果分选机的工作特点。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图.jpg" style="HEIGHT: 225px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bf2f6dfa-79a1-4ca1-9671-cdc594f97c04.jpg" width="400" height="225"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图2.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/82a91140-60f2-402f-a77a-68eb2038a124.jpg" width="400" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"水果分选机示意图/pp  strong(5)节能玻璃镀膜工艺在线监控/strong/pp  由于现在玻璃工艺技术的发展,很多高楼选择使用玻璃作为外墙的建筑材料,但与传统建筑材料相比,玻璃的隔热性能有所欠缺。如果想使室内温度维持在一个稳定值,就需要对玻璃进行处理,最常见的手段是将玻璃进行镀膜工艺,使得玻璃能够尽可能的透过可见光,而同时增强隔热性能。所以镀膜过程的质量保证,成为了玻璃隔热性能优良与否的重要因素。/pp  将多个微型光纤光谱仪与玻璃生产线相集成,对镀膜的效果进行实时测量。微型光纤光谱仪所采集到测量指标,如镀膜玻璃的反射率,透过率,膜厚数据,反馈给镀膜机,使其在下一次镀膜过程中对镀膜工艺进行调整。在检测过程中,氘灯和卤钨灯混合光源照射到被测样品上,会反射一部分光,被光源同侧的光谱仪接收,而另一侧放置的光谱仪对透射光谱进行测量。所以整个检测系统能对反射光谱和透射光谱进行测量。由于检测的玻璃尺寸较大,所以为了对玻璃镀膜的均匀性进行全面的测量,探头采取平移方法扫描整块玻璃。由于微型光纤光谱仪的体积小巧,内部结构紧密,无移动部件,可以适应较高加速度和震动的环境,使得微型光纤光谱仪和探头可以进行在检测过程中进行往复运动。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪检测示意图.jpg" style="HEIGHT: 303px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/db4108c9-dd18-411e-a72b-22c214e334a1.jpg" width="300" height="303"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪检测示意图/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227102542.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4f9ed63a-2184-4b8c-b7a5-bf34940b80f5.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"玻璃镀膜工艺监控系统/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪与平移台集成.jpg" style="HEIGHT: 301px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/233a6763-fd1d-4dc3-91e6-23e90370af1f.jpg" width="400" height="301"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪与平移台集成/ppstrong  (6)印刷机的在线颜色监控/strong/pp  颜色准确性是印刷行业重点关注的技术指标,由于不同纸张材料的吸水性差异于油墨的批次差异会导致印刷品之间存在色差,将微型光纤光谱仪与印刷实时颜色监控系统相集成就显得尤为的重要。/pp  在印刷机上集成一个反射光谱的测量系统,对印刷品的校准色块进行反射测量,并通过相应算法将光谱数据换算为行业内能够接受的颜色指标。由于印刷中的纸张具有快速移动的特性,所以在运用中往往会采用积分球或环形的反射镜对光源进行匀化,从而减小检测样品在印刷过程中的振动与倾斜。光谱仪所得光谱数据反馈到印刷设备对颜色的品控进行调整。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="印刷机颜色监控示意图.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/bf5b28d3-6d21-4722-b1a1-17761d368c5b.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"印刷机颜色监控示意图/pp  光谱仪自带可编程逻辑电路,可将复杂的逻辑关系写入微型光纤光谱仪中,可以使光谱仪直接与印刷设备油料控制器对接,产生在线的闭环系统。/pp style="TEXT-ALIGN: right"(内容来源:海洋光学)/p
  • 干货:模块化微型光谱仪应用系统全解析
    p  微型光谱仪为什么会获得巨大的成功?不仅是因为光谱仪的小型化,而且是由于模块化概念和光纤的使用。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="01.jpg" style="HEIGHT: 269px WIDTH: 450px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/b1002693-d88e-4de6-8426-210614b0e78b.jpg" width="450" height="269"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 微型光纤光谱仪/pp  所有的光谱应用系统都可以概括为三个组成部分:光谱仪、光源和采样部件。/pp  以前,我们搭建一个光谱应用系统时在在设计光路上要花费很多精力、时间和费用,如何将光照射到样品上,如何收集从样品发出的光,再将光有效地耦合到光谱仪中去?每个不同的应用都需要重新设计。/pp  如果将光源、光谱仪、采样部件都设计成具有标准光纤接口的模块。我们只需要根据应用的需要,譬如工作的波长范围,分辨率,选择适合的光谱仪模块、光源模块和采样部件模块。然后用光纤将光从光源模块引导到采样部件模块,再从采样部件模块的另一端引导到光谱仪(如图所示),光谱仪再将数字信号传输到电脑。不同的应用只不过是更换不同的光源模块、采样模块、光谱仪模块,无需每次都要重新设计应用系统的光路,只需用光纤将这些模块连接起来即可。由此可见光纤的重要作用。这就是为什么通常将微型光谱仪称为微型光纤光谱仪。光纤的“柔韧可弯曲性”,带来的另一个好处是可以将采样探头带到许多难于抵达的或危险的待测点,实现远程测量。/pp  不仅如此,在作为核心的光谱仪模块上,除了有光的接口以外,还有电的通信接口,除了把光谱数据输出到电脑以外,电脑还可以向光谱仪下达各种操作和控制指令,设置光谱仪的工作条件,使光谱测量智能化。像孩子们可以用乐高积木模块搭建出各种东西一样,光纤将光谱仪模块它和其它光源模块,采样模块连接在一起,开启了智能的光谱应用的“乐高”时代。电子工程师都熟知在“面包板”上,将各种电子器件连接成完成具备某种功能的系统,现在,我们可以用光纤将各种光学模块连接成一个完整的光谱应用系统,这将引领一场技术革命。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="02.jpg" style="HEIGHT: 319px WIDTH: 450px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/ef3affb7-27f5-495d-9355-a65bdd32b584.jpg" width="450" height="319"//pp style="TEXT-ALIGN: center"模块化的微型光谱仪应用系统/pp  strong一、光谱仪模块的选择/strong/pp  光谱仪根据对响应波段、分辨率、灵敏度、信噪比等要求的不同,也会有不同的型号可供选择。/pp  对于主要进行近红外光谱检测的客户来说,可以选择装配有InGaAs探测器的光谱仪,这种类型的探测器,对近红外信号的响应,远高于常规的硅基底探测器。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="03.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/9fd16553-bf4d-4d2b-a0f7-a345f4ce61ba.jpg" width="300" height="200"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 配有InGaAs探测器的近红外光谱仪/pp  需要检测微弱信号的客户,可以选择面阵探测器的光谱仪,这类探测器,配合相应的光路,可以收集更多的光子,从而提高仪器的灵敏度。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="04.jpg" style="HEIGHT: 300px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6da67f6e-c115-45d1-b13e-ba07e35f6e75.jpg" width="300" height="300"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 微弱信号检测光谱仪/pp  高分辨光谱仪,通常有着更大的光学平台和较小的狭缝,能够区分临近的光谱峰位。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="05.jpg" style="HEIGHT: 238px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/392bb941-3a35-4a9c-8b95-cd446e86a858.jpg" width="300" height="238"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 高分辨率光谱仪/pp  希望获得更高信噪比的用户,装备有深度制冷型探测器的光谱仪会是一个好的选择。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="06.jpg" style="HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/e360807d-2a4e-44e5-8537-e1903e84884b.jpg" width="300" height="263"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong /strong高信噪比、制冷光谱仪/ppstrong  二、光源的选择/strong/pp  光谱检测四个字中“光”对于整个检测而言,重要性不言而喻。一个模块化光谱应用系统大体分为三个部分:光谱仪,光源和采样附件,只需选择对应的模块,就可以实现吸光度、荧光、拉曼等检测。/pp  模块化光谱仪的优势在于,减少搭建光谱应用系统的时间和费用,不再需要去考虑对于光路的设计,提高了使用的灵活度(使得测试应用不再局限于实验室,在线工业环境、野外等也都能轻松驾驭),只需要更多其他模块就能实现其他的检测方案。涉及光谱的多种检测方式,如颜色检测、荧光检测、吸光度检测和辐照检测等,都需要在正确光源模块的照射或激发下,通过对样品发散出的光进行收集,并有效耦合到光谱仪中,才能实现一个完整的检测。也就是说,没有稳定光源,整个应用系统的测量是无法完成。光谱仪厂商如何帮助用户挑选到稳定、合适的光源模块满足其检测需求就显得尤为重要。/pp  不同检测方式,决定了不同光源的挑选。根据不同波长,不同测量意图与输出形式作为参考标准,方便使用者进行选择。/pp  按照光源的波长进行分类主要分为UV、VIS、NIR波段,即可以分为紫外、可见、红外波段的光源。这里主要针对测量应用目的:校准、激发和照明,对光源进行介绍。/pp strong 2.1校准光源/strong/pp  使用氘卤钨灯可以实现在紫外-可见-近红外波段为校准光谱仪系统的绝对响应提供最可靠的数据。结合相关的算法软件,可以精准的确定在210-2400nm波长范围内的光谱绝对强度值。而卤钨灯针对可见光与近红外光谱仪,可覆盖光谱范围350-2400nm。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="07.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f854cf8e-50f6-403f-a86a-1fd0bcf997b7.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 氘卤钨灯/pp  对于波长校准光源,汞氩灯适用于紫外-可见-近红外区域光谱,可以产生253-922nm的一级汞氩谱线和到1700nm的二级氩透射谱线,从而能够迅速可靠地实施光谱波长校准 氪灯、氙灯和氖灯适用于可见-近红外区域光谱,分别能够产生432-1785nm、452-1984nm、540-754nm范围的透射谱线 氩灯是专为近红外光谱仪设计的波长校准光源,通过产生696-1704nm的低压氩透射谱线,对光谱仪进行波长校准。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="08.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/cdad1280-a7ed-4521-93ad-344da9fc4033.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 汞氩灯/ppstrong  2.2 激发光源:/strong/pp  使用高闪光频率的脉冲氙灯作为激发光源,波长范围185-2000nm,覆盖了紫外-可见-近红外波段,可应用于比如吸光度检测,通过添加单波长滤光片可实现荧光检测。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="09.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d44641a1-6f58-45d4-a0ce-4e92b9b6cca0.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 脉冲氙灯/pp  使用LED光源,可以高效耦合光纤,在连续或外部触发模式下专有电子可提高稳定的高电流操作,波长范围为240-700nm,覆盖了紫外-可见光波段,是荧光检测的理想选择。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="10.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/251e7fb4-55e7-4ef2-a49c-eb04e23a546c.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center" LED光源/pp  使用氘卤钨灯是检测不同光谱范围具有多种特征样品的理想选择,可灵活分析不同样品特性,波长范围为210-2400nm,覆盖了紫外-可见-近红外波段,可应用于吸光度检测,透反射检测。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="11.jpg" style="HEIGHT: 270px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d45e2ef2-7bc0-413c-9b82-c418e2cbb59c.jpg" width="300" height="270"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 氘卤钨灯/pp  使用高功率激光光源,激发波长分为532、638、785和1064nm等多种波长,基于其多模二极管激光器产生窄光谱线,优化了激光驱动器和热电冷却性能,其稳定性和性能大大提升,可应用于拉曼检测的激发光源。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="12.jpg" style="HEIGHT: 265px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/861ef25d-0a69-46d0-af61-044075017c30.jpg" width="300" height="265"//pp style="TEXT-ALIGN: left"strong   照明光源/strong/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  氘卤钨灯光源,覆盖了紫外-可见-近红外波段,可应用于吸光度检测,荧光检测,透反射检测。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  LED光源,覆盖了紫外-可见光波段,可应用于荧光检测。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  氙灯,可覆盖紫外-可见光波段,可应用于吸光度检测,荧光检测和透反射检测。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  卤钨灯,覆盖了可见-近红外波段,波长范围为360-2400nm,可应用于吸光度检测,荧光检测,透反射检测。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"/span /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="13.jpg" style="HEIGHT: 225px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f7cc7e1b-867c-4bc8-ad85-bdf9531e0c93.jpg" width="250" height="225"//ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"/span /ppstrong  三、采样附件/strong/pp  采样附件的作用包括:采集光谱信号或者激发能量,传输信号并与样品互相作用。不同的应用,对应的采样附件也有所不同。/pp strong 吸光度测量:/strong/pp  a. 高浓度样品:使用短光程的采样池,提供250um,500um等短光程的比色皿及支架 /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="14.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/56549904-4f7b-4f7a-af6f-c4a88e4ed813.jpg"//pp  b. 低浓度样品:比如针对低浓度的流动样品,我们可以选择使用长光程的采样池,根据不同的样品浓度还可以选配250cm,500cm等的不同光程;/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="15.jpg" style="HEIGHT: 203px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/1e44c862-0b5d-4678-8b5e-fad6fc5d6c3f.jpg" width="250" height="203"//pp   c. 同样针对流动样品的吸光度测试,Z形的样品流通池是比较理想的选择,同时根据测试液体的不同特性(比如腐蚀性较强、酸碱性较强等)、不同的使用环境(工业现场、实验室等),选择不同材质及不同类型的流通池。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="16.jpg" style="HEIGHT: 226px WIDTH: 152px" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/801419c6-0b07-42e9-90fc-75288d750537.jpg" width="478" height="226"/img title="17.jpg" style="HEIGHT: 148px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4e510bab-b504-4649-8327-cb2c315a0f11.jpg" width="200" height="148"/ img title="18.jpg" style="HEIGHT: 152px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b437d279-cfc6-4512-aaea-2de148ffc8fc.jpg" width="200" height="152"//pp  d. 如果环境温度对测试样品影像比较大,或者需要了解样品在不同温度下的性能差异,就需要采用控温装置对测量样品进行恒温或者变温测试,那一个简单的控温装置就能帮您解决问题。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strongimg title="19.jpg" style="HEIGHT: 214px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ec6912f2-5fff-44bd-8c28-aeeacdde5c99.jpg" width="250" height="214"//strong/ppstrong  /strongstrong气体吸光度测量/strong:White Cell/pp  针对气体的吸光度测量,可以选择气密性较好、易存储气体的样品池,等等。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="20.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/914d2966-3fe2-43d3-be5a-403ff05b4bbc.jpg" width="200" height="200"//pp  strong 反射测量:/strong/pp  a. 被测样品状态?液体?固体?/pp  针对于不同的样品状态,需要选择不同的采样装置.例如:光滑的镜面/平面固体,可以采用标准反射探头和探头支架进行反射率采集(如图) /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="21.jpg" style="HEIGHT: 194px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f24c6146-e269-4935-bc6f-848ea5bc9075.jpg" width="200" height="194"/ img title="22.jpg" style="HEIGHT: 159px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d5c2b82d-7197-4ee6-b5b2-b889bceba70d.jpg" width="200" height="159"//pp  粉末状或者颗粒状的样品可以放在托盘中使用旋转方式采集平均反射光谱(如图) /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="23.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/bcc4d3c2-e2bf-44fd-b618-40b4037ce7c0.jpg" width="200" height="200"//pp  在一些行业标准要求下,也会选择用积分球进行样品采集(如图) 对于液体样品,常用的方法是将探头固定在静止液面的上方。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="24.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d917a63c-ccbf-48d7-a5c8-79b9889cd291.jpg" width="200" height="200"//pp  b. 被测样品是平面还是曲面?/pp  对于平面样品,通用的反射采样装置都可以直接使用,根据测样探头放置角度的不同,可测出漫反射或者镜面反射 对于曲面样品,常用的做法是采用显微镜进行固定单点检测。在曲率不大的情况下,曲面反射率检测也可以用曲面探头支架(图)对探头进行固定,从而进行测量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="25.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/e8f44b57-e8ea-4c59-bcd8-d74bbdff0247.jpg" width="200" height="200"//pp  c. 测量镜面反射还是漫反射?/pp  样品的反射率包括镜面反射和漫反射。如果需要测量漫反射,通用的方法是采用积分球进行样品反射光谱收集。/pp  如果测量镜面反射,可以使用一些固定角度的支架,如45° 固定支架(图)进行反射测量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="26.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c5ceb3fb-954b-446d-a9d7-73ab553645f5.jpg" width="200" height="200"//pp /pp  d. 是否需要变角度反射率测量?/pp  大多数样品进行反射率检测时,都采用固定角度进行检测,如90° ,45° 等。有一些特殊样品如光子晶体,在不同角度进行测试时,反射光谱(或反射率)有明显的变化,此时需要采用可调角度支架及光纤进行反射率测试。/pp  e. 如何测出稳定/准确的反射率?/pp  测出稳定/准确反射率需要注意三点:/pp  1. 稳定:测量支架稳定,包括装载探头的支架本身是稳定的,探头(或其他采样附件)到样品的距离是稳定的。在实验室检测中,可以选择自重较重、有刻度、或者可以机械调节距离的支架来进行检测(图)/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="27.jpg" style="HEIGHT: 339px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c7aa85a3-06d7-49f4-b4e7-0f5a6ff9773f.jpg" width="200" height="339"//pp /pp  光源稳定,通常选用卤钨灯光源(图左), 紫外测量选用氘钨灯光源(图右)/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="28.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 220px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/e7150da7-5a0b-46b1-8f21-d49a7d795678.jpg" width="220" height="200"/ img title="29.jpg" style="HEIGHT: 187px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/a0b74519-c47b-4754-88b6-1595d2b1f594.jpg" width="250" height="187"//pp style="TEXT-ALIGN: center" /pp  2. 选择合适的参考标准/pp  不同表面的样品需要选择不同的参考标准,这样测出的反射才会更加准确。例如镜面样品,可选的参考标准为铝镜(左图) 抛光面金属样品或者无机材料,可以选择硅片作为标准(中图) 粉末材料或者粗糙面样品,可以选择PTFE或者硫酸钡作为标准(右图)/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="30.jpg" style="HEIGHT: 220px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/166ef804-8599-4982-818f-7e905fecaf7d.jpg" width="200" height="220"/img title="31.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/baeddf6a-c80f-43ba-b462-b4ddadc5fd00.jpg" width="200" height="200"/img title="32.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/3a3de4f3-779a-4faa-a69e-6115e15ba8ec.jpg" width="200" height="200"//pp  更为精确的反射率测量,还可以选择不同范围的经过标定的材料作为反射标准,/pp  strong荧光测量/strong:/pp  a. 什么类型的荧光测量?有机荧光?无机荧光?/pp  对于有机荧光的激发,常用氙灯加滤光片来选择激发波长(图),或者用激光器作为激发波长来源 /ppimg title="33.jpg" style="HEIGHT: 183px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ee16b033-7e1e-4f86-9057-80f04349c28a.jpg" width="200" height="183"/img title="34.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6c82f818-49dd-4084-8b8d-d0ecbd0d0782.jpg" width="200" height="200"/img title="35.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6fff5e5c-fef6-4eb7-8a80-afb058b7ce69.jpg" width="200" height="200"//pp style="TEXT-ALIGN: left"  无机荧光可以选用LED光源作为激发光源(图),主要看样品需要的激发波长的能量值高低。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="36.jpg" style="HEIGHT: 342px WIDTH: 125px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/fe070088-7ee7-4157-8b36-c86fbbdd5393.jpg" width="125" height="342"//pp  b. 样品是液体还是固体?/pp  对于液体样品,可以放置入比色皿内进行检测,常用的方法是激发光与发射光接收呈90° ,以避免激发光干扰(左图) 如果是在线荧光检测,也可以选用荧光测量流通池(右图)/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="37.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/72cfa1ee-627c-4c0d-80d9-fa4cc890e599.jpg" width="250" height="250"/ img title="38.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d91a81eb-ba4e-4d82-813c-cdc69287277b.jpg" width="250" height="250"//pp  对于固体样品,可以采用探头或者积分球的方式进行采样,和测量反射率类似。为避免激发光干扰,可以在探头或积分球连接光谱仪一端加上高通滤光片,将激发光屏蔽,如果是上转换荧光检测,则需要加低通滤光片。/pp  strong辐射度测量:/strong/pp  a. 测量什么东西的辐射度?太阳?LED灯?普通光源?/pp  户外测量太阳辐照度,通常采用余弦校正器接在光纤前端进行测量(图),也有部分用户使用积分球进行检测,目的都是匀化被测光源,降低光纤晃动引起的测量干扰。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="39.jpg" style="HEIGHT: 105px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c9ce126e-0c37-4d02-b7bb-d722235e91b5.jpg" width="200" height="105"//pp  b. 检测视场角要求是什么/pp  一般光纤的数值孔径是0.22,视场角大约是25° ,余弦校正器可以接受180° ,积分球通常认为是360° 接收角。/pp  在一些行业内,会有对辐射监测视场角限定的要求。例如在海洋监测领域,对海面反射太阳光/海水辐射的检测会要求限定14° 或其他角度进行监测,此时可以用视场角限定片来固定光纤的接受角度(图)/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="40.jpg" style="HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/30a6e100-774a-4103-9046-0d663fc1363c.jpg" width="200" height="200"//pp style="TEXT-ALIGN: right" (内容来源:海洋光学)/p
  • “小型化”——近红外光谱的发展方向
    p style="text-align: center "便携式近红外光谱仪器应用技术交流会召开br//pp  strong仪器信息网讯/strong 2018年11月17日,“便携式近红外光谱仪器应用技术交流会”在无锡召开。该交流会由中国仪器仪表学会近红外光谱分会苏沪工作站主办、无锡迅杰光远科技有限公司承办,超100人参加了此次会议。本次交流会由近红外产品相关从业者与近红外产品用户代表共同参与,研发、生产、应用三方从各自角度“发声”,探讨便携式近红外产业创新发展之路。br//pp  为了凝聚苏沪及周边地区从事近红外光谱技术研究与应用的力量,近红外光谱分会在2017年4月23日成立苏沪工作站。成立这一年多时间里,苏沪工作站已发起和主办了多场近红外光谱技术论坛,苏沪工作站已经成为近红外光谱分析技术在当地发展的平台,促进了近红外技术更快的发展。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d68d9a76-4c24-4053-9e84-7aa83e7b8c23.jpg" style="" title="IMG_4986.jpg"//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1a18a9c7-98cc-426e-8ea2-36d561131cc7.jpg" style="" title="IMG_4988.jpg"//pp style="text-align: center "交流会现场/pp  上世纪70年代的一台傅里叶变换中红外光谱仪器或80年代的一台拉曼光谱仪器的体积,可能会占据半个实验室那么大。而现在的傅里叶变换中红外光谱仪、近红外光谱仪、拉曼光谱仪已经做到了可手持大小。其中,小型化的光谱将在现场检测、实时测试等领域发挥巨大作用。来自德国杜伊斯堡-埃森大学教授的H.W.Siesler介绍到,相关市场调查报告所示,小型光谱仪器的市场预期在2021年将达到3亿美元,年复合增长率为15%。这个增长将以现场检测和日常生活消费类应用为基础。/pp  不久前,巴西坎皮纳斯州立大学塞里奥.帕斯奎尼教授发表了一篇关于近红外光谱研究最新进展的综述文章。该综述主要从近红外的三大支柱——基础研究、化学计量学、仪器三方面展开评述。其中,关于光谱仪的研制进展,主要集中在专用仪器、过程分析仪器、微型/手持光度计、高光谱成像与成像仪器等方面。对此,南开大学教授邵学广也曾在多个场合表示,价格更便宜、速度更快、专用、特殊功能、灵活数据传输等是小型近红外光谱的发展方向。/pp  日前,巴斯夫的初创公司TrinamiX推出了一款名为Hertzstü ck的小型红外传感器,采用了PbS探测器,波长范围为1000-3000nm。Hertzstü ck可以作为传感器芯片安装在智能手机的电路板上。TrinamiX希望到2022年消费者就可以用到这款近红外光谱。/pp  那么,小型近红外光谱仪到底具有哪些优点和发展机会呢?当然,它也必然存在着一定的劣势和面临的困境。光瞻智能科技的罗苏秦对此做了深入分析,他指出,小型近红外光谱仪器具有低价、灵活、稳定、集成系统容易调整、即插即用等优势 而在光谱分辨率、扫描范围、灵敏度、长期稳定性、可靠性、精确性、仪器标准化等方面还存在着很多不足。小型近红外光谱仪的发展机会主要在于现场检测、消费者相关市场、工业4.0和过程分析、简单应用、可以使用第三方软件等方面 而威胁主要来自于大品牌以及众多同类产品的竞争对手、用户对近红外的接受程度、一些失败事例会打击用户对近红外的信息。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/877ac1eb-4dec-43b1-99f0-c4367141a7e1.jpg" title="IMG_4996.jpg" alt="IMG_4996.jpg"//pp style="text-align: center "杜伊斯堡-埃森大学H.W.Siesler分享/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/aa45e00b-ab40-4c61-a953-1efd8a06ce46.jpg" title="IMG_5012.jpg" alt="IMG_5012.jpg"//pp style="text-align: center "南开大学邵学广分享/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/316f2a9d-c51b-4948-98ce-da1060df85cc.jpg" title="IMG_5024.jpg" alt="IMG_5024.jpg"//pp style="text-align: center "光瞻智能科技罗苏秦/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/78f5ed78-b5e3-4f3b-9c8c-e54a49a20fb7.jpg" title="IMG_5190.jpg" alt="IMG_5190.jpg"//pp style="text-align: center "江苏大学陈斌致辞/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/89659a80-f3e0-4980-92bf-4dc7972608e3.jpg" title="IMG_4992.jpg" alt="IMG_4992.jpg"//pp style="text-align: center "华东理工大学杜一平致辞/pp  此次技术交流会,国内外多家近红外光谱仪器厂商参与,分别介绍了其产品技术特点以及在研发、应用等方面的经验与体会。br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/144702d6-8454-415f-b29d-6088a6f3bddf.jpg" title="IMG_5067.jpg" alt="IMG_5067.jpg"//pp style="text-align: center "无锡迅杰光远科技有限公司 兰树明/pp  迅杰光远2016年在无锡成立,核心业务是小型化近红外设备开发、建模服务及应用方案开发。针对目前中国近红外光谱技术应用中存在的问题,迅杰光远提出了研制“不操心易接受,在保障性能的同时尽可能低价格”的近红外光谱仪器,同时,致力于“保证光谱仪的一致性,实现远程建模,并且,建立一支专业应用团队来帮助用户维护仪器和模型”的发展目标。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1ef359a8-b9fb-4417-ae6d-1abc239da0db.jpg" title="IMG_5085_meitu_2.jpg" alt="IMG_5085_meitu_2.jpg"//pp style="text-align: center "上海棱光技术有限公司 蔡贵民/pp  由于近红外光谱分析技术的应用特点,使得近红外光谱仪器具有以下几个特点:更侧重光谱的信噪比,弱化光谱的分辨能力 丰富的光谱预处理算法,有效弥补仪器的一些硬件设计弱点 化学计量学与应用模型的结合,拟合能力强大,让仪器光谱更加相对化,仪器无需完成所谓的标准化光谱。蔡贵民结合上海棱光研制新款光栅扫描型近红外光谱仪的过程,介绍了一些研制体会,给大家一些解决方法以供参考。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/22fa5904-bbf8-4631-b30c-32c6877f607e.jpg" title="IMG_5127.jpg" alt="IMG_5127.jpg"//pp style="text-align: center "上海昊量光电设备有限公司--王亮/pp  上海昊量光电设备有限公司是国内知名的激光及光电设备代理商,专注于光电领域的技术服务与产品经销。日前昊量光电与德国INSION GmbH公司签订了独家代理协议。德国INSION公司的产品,将集成光学技术应用到光纤光谱仪产品上,将光纤光谱仪所有光学元器件集成在一块基底材料上(One-chip design),从而设计生产出了微型光纤光谱仪(厚度仅为9.5mm)。INSION超紧凑型光纤光谱仪广泛用于医疗检测,食品检测,农业机械,LED分选,化工在线检测,颜色测量,生化分析等领域。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/abb1cc79-e653-4efb-b178-7b149fcbbb85.jpg" title="IMG_5149_meitu_3.jpg" alt="IMG_5149_meitu_3.jpg"//pp style="text-align: center "济南海能仪器股份有限公司--吕江川/pp  2017年,海能仪器与芬兰Spectral Engines Oy公司达成战略合作协议。Spectral Engines研发生产的基于MEMS技术的微型近红外光谱探测器NIRONE SENSOR,具有体积紧凑、完全可编程、高SNR和准确度、适合大批量生产、价格低、适合集成到在线或便携式设备等优点 结合丰富的光学附件、扩展附件等,为微型近红外光谱探测器的二次开发和研发提供了一种方便快捷的解决方案。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/18bd1fdd-fbb8-4a93-bdbd-a2b36d800ffc.jpg" title="IMG_5188.jpg" alt="IMG_5188.jpg"//pp style="text-align: center "北京伟创英图科技有限公司--姚建垣/pp  姚建垣在分享中,谈到了对于便携式近红外光谱分析仪产业化的几点体会:尊重市场、谨慎开发,在眼花缭乱中有所为有所不为 做好定制化细分小市场精准服务。蚂蚁啃骨头大有作为 明晰用户检测需求,引导用户正确应用便携式近红外光谱检测技术,对检测误差需求要客观分析 便携分析仪可靠性、稳定性是最关键技术指标 做好产业化技术、批量化制造工艺是关键,软件是核心 温度是近红外光谱技术应用的最大隐患,小仪器大隐患。/pp  对于近红外技术市场的推广姚建垣也发出了倡议:不过度消费市场,保护近红外光谱检测技术健康发展 不搞低价竞争,匠心做好产品制造,专心做好精准服务,留有共同发展空间,精心发展近红外光谱事业 近红外光谱技术的核心是应用,人的因素是最重要的,绝大多数的失败案例在于人的因素,加强应用培育、培训、指导、咨询工作极为重要 近红外光谱市场巨大,领域、行业应用众多,企业个体无法完全应付,应发展第三方服务业务,专业做好应用支持 近红外光谱技术解决了大量快检应用的痛点问题,得到了广泛的应用,同时,解决近红外光谱技术本身痛点问题也应受到关注,例如:模型应用难度、低含量检测预处理技术、批量制作工艺技术、仪器标准化技术等。/pp  关于此次便携式近红外光谱仪器应用技术交流会,中国林业科学研究院杨忠研究员同时进行了手机网络直播,点击观看的人数已超过13000人次。/pp  a href="http://m.zm518.cn/zhangmen/livenumber/share/entry/?sharerId=c548e416719741f89-3938&circleId=71025016342a14ee5-7a91&liveId=2042667× tamp=1542607429583&from=groupmessage&isappinstalled=0" target="_blank"strong直播回放||便携式近红外光谱仪器应用技术交流会/strong/a/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3fae5447-4f00-42a2-800e-4e4a2e01ee52.jpg" title="微信图片_20181119154947_meitu_4.jpg" alt="微信图片_20181119154947_meitu_4.jpg"//pp style="text-align: center "用户与厂商交流现场/p
  • 从“沉睡”中醒来的近红外光谱技术---访石油化工科学研究院陆婉珍院士
    p style="text-align:center "img style="BORDER-LEFT-COLOR: #000000 FILTER: BORDER-BOTTOM-COLOR: #000000 BORDER-TOP-COLOR: #000000 BORDER-RIGHT-COLOR: #000000" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/UploadFile/20103/201038104210307.JPG" border="0"//pp style="text-align:center "陆婉珍院士/pp 作为一项迅速崛起的光谱分析技术,近红外光谱(Near-InfraredSpectroscopy,NIR)在分析测试领域中所起的作用正越来越引起人们的关注。中国科学院院士、石油化工科学研究院陆婉珍教授是最早在我国开展此方面研究的专家之一,是我国这一领域公认的学术带头人。近日,陆院士接受了本网(以下简称:Instrument)的专访,对近红外光谱技术及仪器国产化方面的问题发表了自己的看法。/ppstrongInstrument:陆院士,您好!首先感谢您百忙之中接受本网的专访。近红外光谱技术是近十几年内发展最快的仪器分析技术之一,能否请您谈谈这项技术发展如此快速的原因是什么?br/陆院士/strong:近红外是一个波段。这个波段内的吸收光谱很宽,不像中红外光谱那样。可是后来采用所谓的计量学,很快解决了这个问题,由此近红外光谱技术快速发展起来。每一项科学技术的发展都是一个从迂回到快速发展再到饱和的过程,这就是科技发展过程中所谓的S曲线。近红外光谱技术的发展经历了几次这样的S曲线。br/ 第一次是由于一些简易型近红外光谱仪的出现和Norris等人所做的工作,掀起了一个应用的小高潮,主要应用于农副产品的分析。br/ 第二次是在80年代后期,计算机技术的迅速发展,带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展。通过化学计量学方法可以解决谱图扁宽、不好分的问题,这使人们重新认识了近红外光谱的价值,各种领域的应用研究陆续展开。br/ 第三次是由于光纤技术的介入,近红外在线分析技术得以发展。br/ 科学技术的发展都是这样,每出现一个可借鉴的新技术就推动其向前发展一步。对于什么技术的应用可以促进近红外技术的再次发展,是我们每个科研工作者应该思考的问题。最近出来一种新技术-MEMS,就是“微型加工”技术,应用这个技术,仪器可以做的非常小。MEMS的应用,有望推动近红外光谱分析技术的第四次发展。/ppstrongInstrument:近红外光谱技术是一种“三位一体”技术,这个特点使得国内技术具有一定优势,请您给大家详细讲解一下好吗?另外,针对这个优势,您对国产近红外光谱分析仪器的研制有什么建议?br/陆院士/strong:现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。所谓“三位一体”就是这三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求,缺一不可。近红外光谱技术对于仪器国产化来说:br/ 第一,虽然该技术对仪器硬件的稳定性要求比较高,但是国产仪器经过努力是应该可以达到的。br/ 第二,相关软件并不复杂,我们完全有能力做。br/ 第三,建立模型需要很多数据,对于我们来说只是一个人力问题,我们也是有条件的。所以我们完全有条件发展这项技术。br/ 在很长一段时间里,我们和北京英贤仪器公司有合作。从英贤的发展情况来看,我认为主要受制于两个问题。第一个,也是最主要的一个,就是资金问题。他们是一个民营企业,当时的启动资金只有100万,虽然我们给了他们很多的便利,但是100万元还是显得捉襟见肘。要知道没有资金就没有办法雇用到高级人才,而仪器的研发制造是不能缺少高级人才的(陆院士在此一再强调是资金匮乏而不是人才匮乏)。第二个是理念的问题,“产学研”是一个很好的理念,但是实际上这后面还有一个很重要的“销”,我认为目前“销”这方面还存在着很多问题。但是这个理念的问题他们已经在工作中遇到了,已有所改善,所以我认为目前最重要的还是资金问题。我们一再呼吁国家能给予点支持,能够重视这个问题。我为什么说国家应该稍微介入一点呢?就像王大珩院士说的,仪器不上去,恐怕要影响国防,要影响我们很多别的新技术。例如,我国的农产品出口问题,没有质谱来检验,恐怕很难解决。最近,在你们网站上看到的消息:在重庆成立了几个专门做检测的公司(第三方实验室)。这是一个很重要的第三产业,对我们发展仪器工业很有利,我觉得我们中国应该鼓励这种公司的成立。/ppstrongInstrument:近红外光谱的应用领域有很多,但目前国内市场规模不大,您如何看待这一现象?国外的情况如何?您认为该技术在应用中的进一步推广急需解决的首要问题是什么?br/陆院士/strong:是的,目前它的市场不大。价钱是一个原因,这是一个经营理念的问题,仪器贵了卖不出去,卖不出去仪器就只能更贵,也是一个恶性循环。我曾建议英贤将仪器租出去,逐年收回成本,但是他们由于资金短缺,不能接纳这个办法。所以说实际上还是这个问题的重要性没有得到重视,资金问题还是需要解决的首要问题。当然,他们在资本运作上也还没有进入最成熟的阶段。br/国外市场方面的情况要比我们好。据我了解,石化领域的在线近红外分析应用已经相当多了。但是他们也认为要让老厂接受还是有困难的。我们现在的问题在哪里?实际上,用户花远比我们高的价钱去买外国的仪器,这也是有原因的,首先外国某些仪器的稳定性确实比我们的好,但同时大部分用户没有考虑后续维护的问题。/ppstrongInstrument:去年初,国家食品药品监督管理局(SFDA)通过招标的方式订购了总计超过300余台进口傅立叶变换近红外光谱仪,是不是也是出于国外仪器稳定性好的考虑?br/陆院士/strong:是的。药检是一个定性问题,比较好办。财政部当时加上后续的维护费,拨了共5亿人民币的资金,如果这5亿元能够用来发展我们自己的产品,国产近红外仪器的稳定性也能上去了(当然时间进度会有一些差异)。这个事情就是需要有很大的魄力。所以,中国仪器的问题还是重视不重视的问题,而5亿人民币对于我们的财政来说只是一个小数目。/ppstrongInstrument:您从1995年开始,组织开展以CCD为检测器的近红外光谱仪的研制,当时为什么选择这样的一个方向?这项研究目前已取得了哪些成果?您还进行了有关近红外的哪些研究,能介绍一下吗?br/陆院士/strong:选择这样的一个方向主要出于两个原因。第一,CCD最初是用在数码照相机上的,产量极大,仪器成本是没有问题的。第二就是近红外技术对仪器硬件的稳定性要求很高,CCD检测器没有移动部件,这个特点符合要求。可是CCD也有缺点,就是它的检测波长范围比较窄。br/ 目前这项研究已经商品化了。br/ 我们现在主要做近红外技术的应用研究,这项技术虽然是从农业上开始的,可是在石化领域发展得极快。我们也做过模型传递的研究工作,但是效果还不够明显。因为这项研究是要以仪器硬件为基础的,我们不是一个做硬件的单位,我们的人才也不是做硬件的人才,所以完全用软件来解决效果不是很好。现在,我们在软方法方面继续开展更为深入的研究工作,如汽油调合模型的传递等。/ppstrongInstrument:在您主编的《现代近红外光谱分析技术》第二版中(2007年1月),提到了一些已经颁布的ASTM标准方法,请问目前国内有哪些行业的相关检测标准是以近红外光谱分析技术为基础制定的?br/陆院士/strong:目前有一个有关饲料的国家标准,即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法,标准号为GB/T18868-2002。标准的制定有助于这项技术的推广。近红外光谱是一种间接分析技术,目前,大家还是认为其进入相关标准比较困难,但进入标准是迟早的事情,这需要有一个过程。br/ br/strongInstrument:对于未来近红外光谱技术的发展是趋向于在线分析?实验室分析?还是两者并重,请您进行一个评述好吗?br/陆院士/strong:我觉得是两者都在发展。我们当时在广州做汽油调合和重整的在线项目,都配备了实验室近红外分析仪,实验室先建立校正模型,然后再把模型传过去的,这部分投资可以很快回收回来。国际的发展趋势也是如此,实验室和在线几乎并重,但最近几年有些向在线分析倾斜,因为在线分析和过程控制结合可为工业带来非常可观的经济效益。/ppstrongInstrument:4月20日《快讯仪器》五周年座谈会上您对仪器国产化有许多独到的见解,能否请您就此问题进一步谈谈?br/陆院士/strong:对于这个问题,我觉得还是得到的支持不够。就是说,如果国家能够将部分用于购买进口仪器的资金投入到国产仪器的研发中,这方面的工作也许会做得更好。当然我理解,现在吃奶的孩子太多,不过我们国家已经注意到了这个问题。具体方面,我有两个问题想谈谈:br/ 一个就是我们军用的技术向民用转移,速度很慢。比如研究过很多军用技术的长春光机所,他们研究近红外技术比我们早得多,可是后来停掉了,其实这个技术当时再往民用方面转是很有益的。所以,我觉得军用和民用之间的技术交流如果能够得到进一步的加强,我们的科技也许可以发展得再快一点。希望你们网站能鼓励他们在不涉及国家秘密的范围内,多交流一些这方面的信息。这是对双方都有益的事,对他们来讲,他们的成果得到了应用,对我们来讲,我们也有了一个借鉴。br/ 另一个,就是现在的仪器行业有一个恶性循环,产品做的不好,就没有市场,没有市场就没有资金,就更没有办法发展你的产品。那么,谁能切断这个恶性循环?恐怕要靠我们的政府。我觉得政府不用出太多钱,恐怕出台些政策就可以了,比如关于仪器工业的税收,时间可以拉长一点;比如采购,可以多制定一些针对国产仪器的采购政策。/ppstrongInstrument:能否请您对我国仪器行业的整体水平做一个评价?br/陆院士/strong:对于国内的仪器厂商,我了解得不多,只知道以前的北分、上分、北光、北二光,现在的聚光、英贤、大连依利特、东西电子、普析通用等。按照他们现在的规模来讲,还是不足以与国外抗衡的。我们的家电行业可以与国外抗衡,它的规模很大,而且也出了不少人才、企业家。而仪器行业发展速度要慢得多,比如东西电子,他的发展方向是对的,产品多针对中低端市场,他们也非常努力,可是远没有达到像海尔那样的规模。企业没有达到一定规模的时候,没有力量在研发上投入很大。所以说在相当长一段时间内,仪器工业的创新还得依靠科研院所和企业的双方合作,还要产、学、研相结合。当然还有一种,就是企业的产品比较单一,但是越做越尖端,以取得竞争力。我所知道的,有色金属研究总院的空心阴极灯就是这样,这也是一个立足的办法。/ppstrongInstrument:最后,能否请您对仪器信息网的广大网友和业内人士说几句?br/陆院士/strong:中国经济是一个很有序、很特别的经济,变化很快,要推掉一些老的东西,才能建一些新的东西。我希望仪器行业的人士能够认清中国经济的特点,将自己的产业融入国家的经济体系,不管研发、生产什么样的仪器,通用也好,专用也好,都要保证让自己盈利。企业只有盈利才能得到长远的发展,脱离了经济运行是不行的。科研单位的研究也要考虑这些,否则所谓的“产学研”是没有任何意义的。/ppstrong后记/strong:采访开始前,陆院士对我们说她希望能够通过此次采访让更多的人了解近红外技术。而且为了这次采访,83岁高龄的陆院士一大清早就提前赶到办公室,等待我们的到来。在采访的过程中,陆院士一再向我们强调仪器行业的重要性,呼吁国家扶持国产仪器的发展。陆院士的身体力行让我们得到的不仅仅是感动,在此,本网也大力呼吁仪器行业的专家、厂商、用户,特别是政府相关部门,能够更加重视中国的仪器制造业,大家群策群力,共同推动我国仪器行业的发展!/ppbr/ /p
  • 2021红外/近红外光谱新品盘点:做适合应用场景的分析仪器
    随着应用需求的拓展,红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标,越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上,从细节处着手,着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计,申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台,其中红外光谱仪8台(含附件),近红外光谱仪4台。另外,还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟,但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化,红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手,提升仪器的性能和使用体验。2021年度,荧飒光学仪器(上海)有限公司推出多台红外光谱新品,包括,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计,光源和检测器自动切换,增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1,具备升级更高分辨率的能力;双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品,可兼容不同反射角测量附件,可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应;移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电,可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能,可实现混合物的快速搜索,并可更换各类测量附件,一键式卡扣锁紧,适合不同应用场景;傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T,采用双样品腔双通道设计,相互独立且等效使用,并可同时实现2种大型红外附件的测试,可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应,实现最快60K扫描速度。此外,天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新,产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计,更优异的干涉仪和探测器防潮设计,大幅降低更换干燥剂的频率,有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法,红外光谱已经得到了广泛的应用,特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题,而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段,建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法,特别FTIR红外光谱测定快速,指纹特征性强,是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理,对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化,它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析,通过对其准确分析进行评价,可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据,为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步,红外附件也在不断发展,从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如,天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品,测量平台位于仓外,大尺寸样品可直接置于样品台上,完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限;Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术,是一款可抛弃型ATR样品盘,其采用可回收聚丙烯制成,专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片,即插即用,用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法,近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷,让近红外光谱仪走入了更多的应用领域,得到越来越多不同类型用户的认可,而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度,福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3,产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova,可预约定时开机,定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况,并在预期寿命结束前500小时给出提醒,而且光源连接使用全新设计,无需任何工具即可徒手更换,更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪,其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计,改善光谱仪的响应,实现更低的检测极限。同时,由于灵敏度的提升,积分时间缩短,从而降低了检测时间,在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势;Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件,坚固耐用,可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中,并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝,来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”,针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题,而且可以提高通用仪器的利用率,并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展,成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看,在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面,谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示,增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持,同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等,叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外,产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式,提高扫描效率的同时,提升了检测区域的准确性;北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪,这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪,其采用PLS偏最小二乘法,高分辨率分析模式(1cm-1的分辨率),开放气体组分化学计量方法模型构建功能,适用于对各种排放气体进行现场在线分析,包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放,也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测;此外,常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面,深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型,采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉,该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据,样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据,并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型;此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025,山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100,分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。
  • 多向奔赴 近红外光谱拥抱智能化生产和生活 ——“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会成功召开
    仪器信息网讯 2023年9月6日,“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会于BCEIA2023同期(北京中国国际展览中心(顺义馆))成功召开。本届会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办,吸引150余位近红外行业的专家、用户、厂商等相关人员参加。 会议现场随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展,近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显,并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时,随着相关技术的进步以及应用的拓展,近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野,不断推进着智能化生活的发展方向。本次会议旨在展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案。会议中,近红外光谱领域的专家及厂商代表分别围绕主题开展报告,分享了各自的研究进展及最新研发成果,让大家对近红外光谱在智能化生产与生活的作用和地位有了更深层次的认识。多向奔赴下,近红外光谱技术前景可期!中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高工报告题目:近红外光谱分析技术的发展现状与未来褚小立在报告中综述了近红外光谱分析技术的发展现状,以及在炼油工业、石化工业、可再生能源等多领域的应用进展。其展望道,便携现场应用和工业在线应用是现代光谱技术腾飞的坚强两翼;机器学习算法和人工智能算法是现代光谱技术腾飞的超强大脑;光谱数据库是现代光谱技术腾飞的动力源泉;快速、高效、安全、绿色是现代光谱技术腾飞的永久发动机。而对近红外技术而言,仪器微型化、标准化、算法的高效和维护方便、光谱数据库的扩充与共享,自感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的智能工厂、智慧农业等都将是未来发展的重要方向。奥谱天成(厦门)光电有限公司销售总监 张玉光报告题目:国产中短波红外光谱仪的研制及其应用奥谱天成以仪器生产国产化为目标,张玉光主要介绍了国产中短波近红外光谱仪器的研发与应用。报告首先对中短波近红外光谱仪的原理、内部构造与配置、性能指标等方面进行科普;然后,分别介绍了ATP8000、ATP8600、ATP8080、ATP8730、ATP7810、ATP7330等型号的产品及应用案例,并结合产品展现出奥谱天成对于仪器国产化的美好愿景。晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管 石文杰报告题目:近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用石文杰先以辣椒为例,详细介绍植物提取物的概念及提取步骤;接着,以晨光生物的工作内容为例,分享了近红外光谱技术在生产过程中的应用,如植物提取物的辨别、生产中的水份在线监测和提纯工艺的优化等;最后,其指出近红外技术在植物提取物领域中还将不断提升应用水平、提高性价比、提升智能化水平。天津中医药大学 李文龙副研究员报告题目:从过程分析技术到药物智能制造21世纪是智能制造的世纪,中药智能制造是未来必然的发展趋势。报告中,李文龙详细介绍了过程分析(PAT)技术及在中药生产领域的应用,并以痰热清注射液和复方阿胶为例说明PAT是中药智能制造的关键,近红外光谱技术在生产工艺过程中的具有重要应用价值。不过,李文龙也指出,中药过程分析和智能制造还处于初级阶段,需要做大量的基础性工作。中国农业大学 杨增玲教授报告题目:近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究杨增玲以自身科研经历为例,报告了近红外光谱技术在农业中的应用进展。报告中,杨增玲介绍了新型粪肥多养分同步光谱速测技术的原理及数据库、光谱库的构建,该技术手段与传统养分测试方法相比具有时间快、操作简便、准确率高、成本低等优点。此外,她还介绍了光谱速测技术的开发与应用,展现出光谱技术在农业科研领域的实际应用价值。中国农业大学 孙红教授报告题目:土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用孙红以感知、移动互联、云计算、大数据、智慧与智能为关键词,结合自己科研成果分享报告。报告介绍了近红外光谱和人工智能相结合在智慧农业发展中应用,并详细介绍了其课题组在作物信息感知关键技术与装备及土壤信息感知关键技术与装备方面开展的一系列工作以及取得的成果。仪器信息网 李亚辉报告结束后,论坛进入《近红外光谱实战宝典》新书发布会环节,各位编委共同为新书揭幕,并在现场进行了赠书活动。新书发布会之后,无锡迅杰光远科技有限公司还为参会代表安排了晚宴环节,给大家创造了再次交流的机会。各位代表就近红外光谱技术的进一步发展深入沟通,并建言献策。
  • 闵顺耕谈近红外光谱技术发展动态
    2013年9月23日,&ldquo 近红外光谱应用新进展&rdquo 专场研讨会如期召开。闵顺耕教授做题为《从NIR 2013看近红外光谱技术发展动态》的综述性报告,报告中介绍了NIR 2013的概况以及会上所展现出来的近红外光谱新技术。中国近红外光谱专家一行(第二排左二为闵顺耕教授)NIR 2013概况    NIR 2013 于2013年6月2-7日在法国召开,各领域的专家学者500余人汇集一堂,共同探讨近红外光谱分析技术在食品、农业、环境、医药以及其他产业的应用。NIR 2013聚焦于近红外光谱技术在土壤、生物医学领域的应用,以及在生态、考古、工业等领域的特殊应用。全球主要的近红外仪器与软件供应商都参加了此次会议。 而且,就像上文所说,中国近红外光谱专家一行众人也参加了此次会议。  NIR 2013上进行的报告以及交流的海报近400篇,其中,食品领域所占比例最大。  NIR 2013上关于近红外成像方面的报告共有10多篇,其中,农产品质量安全领域的研究最多。  近红外新技术新仪器新方法  散射-吸收光谱新装置  传统的近红外光谱仪通常测定的是总漫反射强度,包括了化学成分的吸收和物质对光的反射两部分。而这一新装置将样品放置在两个积分球之间,利用两个积分球分别测定漫反射光谱和透射光谱,漫反射光谱与样品的组织结构、物性有关,透射光谱与样品的组成(浓度)有关。  时间/空间分辨近红外光谱应用  而能够分别测定光子吸收强度和光子散射强度的两种独立信息的光谱仪器还有另外一种类型,即时间/空间分辨漫反射光谱仪。对于浑浊样品,在其不同位置进行光谱检测,因为光在样品中传输的距离不同、光传输到不同位置的时间也不一样,通常是纳秒或皮秒级,即形成了时间/空间分辨近红外光谱。  时间分辨近红外光谱仪器的研制已有10多年的历史,但是具体的物质测试应用则是近年来开展的。目前,光源和检测器的光谱范围扩大是此类仪器研发的发展方向。  散射介质中的气体吸收光谱  NIR2013上展出的近红外气体分析仪器至少有4种,其中一个是利用770nm、980nm两种波长,15米光程测定气体中甲烷、水、氧气三种成分的含量,该仪器主要用于天然气和环境监测中。近红外在气体检测中的应用值得重视。  漫反射成像技术  传统的漫反射成像,由于光的漫反射使得光斑变大,空间分辨率下降。现在的检测技术利用一些手段使得检测集中在照射区,照射区之外的漫反射不进行测定。目前,已有的手段包括通过光纤定位检测或利用不同波长的光成像,再通过软件进行重构,及通过硬件、软件两方面技术实现了高分辨成像。  闵顺耕教授也介绍了近红外技术发展趋势,主要包括近红外成像技术、仪器微型化技术、近红外时间/空间分辨光谱技术、化学计量学方法与数据利用、近红外在线分析、食品品质与安全领域等。撰稿人:刘丰秋
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