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小型近红外光谱仪

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小型近红外光谱仪相关的资讯

  • “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
  • 布鲁克推出新一代小型化TANGO-T近红外光谱仪
    布鲁克光谱事业部长期致力于傅立叶变换近红外技术的研发与创新,并一直保持全球的领先地位,继2011年首先推出了世界上第一台小型化傅立叶变换近红外光谱仪&mdash &mdash TANGO-R之后,今年又重磅推出了系列篇新品&mdash &mdash TANGO-T。  布鲁克公司将在BCEIA 2013前期举办集团新品发布会,其中包括这款产品的详细介绍,并将在BCEIA 2013展会现场进行展示,届时将是TANGO-T首次在国内亮相,欢迎广大用户、专家莅临布鲁克展位:9021,9022,9023,9024,9025,9026。  TANGO-T傅立叶变换近红外光谱仪具有设计精巧、系统稳健、性能卓越、操作直观等特点,为用户随时随地的分析工作带来极大的便利,实现了真正意义的便携式检测。  TANGO-T傅立叶变换近红外光谱仪  TANGO-T仍采用布鲁克公司专利技术&mdash &mdash RockSolidTM(坚如磐石)干涉仪,利用了三维立体角镜技术,保证光路永久准直、性能长期稳定、数据准确可靠、仪器抗震性强;其光学镜面均采用镀金处理,反射率比铝镜提高5%以上,确保仪器的高光通量和高灵敏度,使光学性能更稳定、使用寿命更长。此外,TANGO-T还配有控温系统,可以在20-80° C范围内调节温度,并通过传感器实时监测器皿的温控情况,当样品的温度达到指定要求时才会开始进行光谱扫描。  TANGO-T液体透射样品腔  TANGO-T主要用于液体样品的快速测量。配有背景自动采集功能,无需插拔样品即可测量。其体积小巧,对空间有限的实验室来说是绝佳的理想选择。能够满足不同用户在不同环境下的测试要求(如直接用于通风橱、手套箱或流动手推车),能够随时随地进入工作状态且无需任何调整。  TANGO-T 配有易学易用的触屏微电脑,令使用变得更加简单:触屏式操作软件,界面友好、形象直观,支持多种语言版本,能够帮助用户更加快捷、安全的完成整个测试流程。仪器用户无需具备专业的理论知识,即便未经过培训也能正确无误的实现测量。  TANGO-T有多种用途,既可用于测定油脂的碘值、FAA、不饱和脂肪酸,也可用于测定化工产品的羟值、水分以及化学助剂的鉴别.能为食品、石油、化工等行业提供高效的解决方案,帮助企业改善生产工艺、提高产品质量、降低运营成本。  此外,TANGO-T可与布鲁克具有液体透射测量功能的MPA实现模型传递和数据共享。以下是TANGO-T的测量谱图:
  • 小型近红外仪器开发和应用的关键点有哪些?——国际近红外光谱学术会议特邀报告推荐
    国际近红外光谱学术会议(International Conference on Near Infrared Spectroscopy,ICNIRS)每两年举办一次,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,迄今为止已举办了19届。第20届国际近红外光谱学术会议(ICNIRS2021)将于2021年10月17-21日召开。为了满足更多代表的参会需求,会议注册报名截止时间延迟到2021年9月30日,有意向的老师可以登录会议官网报名:https://www.nir2021.com。虽然鉴于当前疫情形势,本届会议采取线上网络会议的形式,但是会议的内容同样精彩。据不完全统计,本次会议共安排了5个特邀报告,2个获奖报告,66个口头报告,以及110个墙报。此外,会议正式开始之前,还安排了4场WORKSHOP。特邀报告推荐: Richard Crocombe 博士Richard Crocombe 博士毕业于英国牛津大学(学士、硕士、化学)和南安普顿大学(博士、化学和光谱学)。他移居美国,最初获得博士后奖学金,然后加入 Digilab (Bio-Rad) 从事实验室 FT-IR 仪器工作。多年来,他在 Digilab 担任过多个职位,但专注于产品和应用开发,包括步进扫描 FT-IR 应用和使用二维焦平面阵列探测器的光谱成像。之后,他先后在 Axsun Technologies、Thermo Fisher Scientific 和 PerkinElmer 任职,专注于微型、便携式和手持式光谱仪器。 2017 年,他离开了企业界,成立了自己的咨询公司,帮助将新的微型光谱技术商业化。 Richard Crocombe 博士在微型和便携式光谱仪的技术和应用方面发表了大量文章,包括 2018 年应用光谱学上的综合评论文章。过去二十年见证了移动式、便携式、嵌入式和现在可穿戴式近红外光谱仪的连续发展,便携式设备的应用实例有据可查,例如化学和制药原料识别和聚合物回收,已经采用了多种技术,包括使用线性阵列的色散、MOEM设备、傅立叶和哈达玛变换、扫描F-P干涉和线性可变滤波器。随着越来越强大的消费电子产品的发展,相关技术也在迅速发展,现在已经可以将光谱设备嵌入到运动或智能手表、洗衣机、烤箱和真空吸尘器中。我们还看到下一代个人护理产品能够实现个性化的化妆品配方,甚至可以指示我们的哪些牙齿需要额外刷牙。对于此类嵌入式设备,我们可以假设产品制造商对其稳定性、在特定温度和湿度范围内的适用性,以及校准承担全部责任,从而为整个产品提供自动决策。最新一代的光谱仪,包括基于光子或等离子体设备的光谱仪,有望实现极端小型化和极低的成本,因此它们可以集成到普通大众的智能手机中。此外,一些在硅探测器区域(约400至1000nm)工作的设备已经可以以几百美元或更少的价格买到。在这种情况下,如何创建、验证和维护必要的数据库,如何进行校准,采用什么算法等问题都是必须特别注意的。供消费者使用的光谱设备或包含在供消费者使用产品中的光谱设备的可能应用领域包括食品、个人健身、个人护理、家居用品的识别和验证等,但每一个领域都需要经过验证的校正方法或样品数据库。这些愿望与分析光谱学的现实之间存在不匹配性,特别是对于向非科学家销售和操作的低成本仪器,这似乎是一个显而易见的问题,但一些面向公众销售的设备似乎是由不熟悉分析化学基本概念(如检测限和采样限)的人开发的。 例如,食品尤其具有高度异质性,正如近红外领域所知,实验室仪器通常采用大样本区域,通常与样本旋转器或积分球结合进行测量。但是,便携式仪器只能检测直径为 2 毫米的区域,并且依赖于接触式测量。由于与样品的距离、接触角度、杂散光等问题,使用手持仪器(尤其是未受过培训的操作员)对食品的检测可能具有高度的不可重复性,甚至给出错误的结果。此外,还有一个重要的问题,检测的是样品的表面还是本体?这都值得大家深思。本次会议中,Richard Crocombe 博士的报告将介绍最新的高度小型化技术,并讨论它们可能的应用和相关的问题。报名参会请点击》》》
  • 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。
  • 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
  • 2020红外/近红外光谱新品盘点:以应用驱动产品创新
    国外某研究机构的最新市场研究显示, 2020年全球红外光谱市场预计10亿美元,2025年将达13亿美元,复合年增长率为4.1%。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。而同时,这些相关行业严格的法规,以及对质量水平越来越高的追求都推动了红外光谱市场的增长。  虽然2020年COVID-19的爆发和蔓延影响了很多行业发展,也使很多工厂停工或者关闭,但同时也导致了药品和其他医疗设备产量的增加,这在一定程度上也增加了红外光谱在医疗保健和制药终端行业的需求,进而导致市场对红外光谱产品和解决方案的需求增长。  基于市场的需求,各大仪器厂家也在不断的推出新的产品。据统计,申报仪器信息网2020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11台,其中红外光谱仪9台,近红外光谱仪2台。值得一提的是,不管是小型化、云数据管理、专用化及在线仪器等,以上新品特别注重从用户的角度考虑问题,从应用的角度着手进行产品的开发和设计。以下将根据2020年度申报新品的情况进行简单的概述:  近年来,小型化一直是仪器设计和制造的一个重要发展趋势,仪器小型化不仅能满足空间有限的分析测试现场使用需求,而且便于集成拓展,非常适合手持式/便携式仪器开发。  在本年度申报的仪器新品中,滨松光子学商贸(中国)有限公司推出了FTIR光谱仪引擎 C15511-01。基于精心重构光学干涉仪的设计思路,并采用独特的MOEMS技术,滨松光子成功开发出了一款高性能的微型化FTIR引擎。迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路内置其中,仅手掌大小,却实现了在1.1-2.5μm区域超高的灵敏度,具有远超同类产品的高信噪比表现(10000:1),以及高光谱重现性。据悉,该产品可内置于便携式FTIR仪器中,实现整机小型化的同时,也可保证高性能的实现。  此外,荧飒光学仪器(上海)有限公司也推出了两款便携式的仪器新品:便携式傅里叶红外气体分析仪+Mobile10-G、便携式傅里叶变换红外光谱仪 Mobile10。其中,前者集成小体积长光程的9.8米气体池及内置抽气泵、电池,现场开机即可工作;后者不仅集成平板及电池,现场开机即可工作,而且具有与台式红外光谱仪一样的性能。  对于科学仪器而言,软件是一个绕不开的话题,随着应用需求的提升,用户不仅关注仪器硬件的改进,对软件及数据的云端管理也提出了新的需求。  软件在云平台和云服务方面的创新,是现代仪器发展的一个重要方向。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司推出的Spectrum 3™ 傅立叶变换红外光谱仪不仅提供全集成的热重-红外(TG-IR)联用(EGA4000)解决方案的FT-IR平台,涵盖近、中、远红外三个波长范围,软件自动切换光源、分束器、检测器等部件。而且,特别值得一提的是,该仪器首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域,数据实现云端连接。基于Web的应用程序,允许从任何设备查看、上传/下载和管理云端数据,提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员间跨实验室/设备实时协作。  对于中药材的分析而言,数据分析是重点也是难点。北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)推出的IT2000中药分析仪,针对中药材质量控制,通过丰富的数据库和识别算法,一键分析实现中药饮片的真伪鉴别、品种识别、产地溯源和品质分析,光谱采集、分析、测试报告等同步自动完成。  应用拓展一直是近红外人努力的方向和目标,而找准应用环境对近红外仪器而言至关重要。很多业内人士指出,专用化和在线仪器的发展存在着较强的生命力和巨大的潜在应用市场。  瑞士万通中国有限公司推出了DS2500 L近红外光谱液体分析仪,在上一代产品的基础上,该仪器由分体式改为了一体机的形式,使得仪器本身防护等级达到了IP65。另外,其智能附件设计,为分析液体样品设计了不同光程的附件,每个附件上都带有芯片,附件插入仪器后可以被读取;荧飒光学仪器(上海)有限公司推出了为工业在线用户设计的8通道在线检测近红外光谱仪--傅里叶变换在线近红外光谱仪MASTER10-Pro,其采用完全国内自主的傅里叶变换技术,自主国产的干涉仪,立体角镜,永久准直,抗震性强。  除了红外透射、红外反射、衰减全反射(ATR)、漫反射等大家熟悉的测量方式,在本次申报的新品中,荧飒光学仪器(上海)有限公司还推出了傅里叶变换红外发射光谱仪和傅里叶变换光致发光光谱仪。红外发射光谱虽然应用范围不如红外吸收光谱广,但在一些特定研究领域有其独特的优势。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换红外发射光谱仪 FOLI 10-RE是独立式、专用型红外发射光谱仪,其光路设计紧凑,可以明显降低辐射损失,提高辐射通量;作为一种有效的无损光谱检测手段,光致发光光谱广泛应用于半导体的带隙检测、杂质缺陷分析等。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换光致发光光谱仪 FTPL-10具有弱信号探测能力强、测量速度快和用户操作使用简单等优势。在仪器性能方面,该仪器的光谱分辨率达到0.8nm以上,测量速度达到每秒1张谱图,信噪比超过500:1。  此外,荧飒光学还推出了旋转透射红外液体分析仪+FOLI10-RT,该仪器最多可同时配置4个不同光程的光学窗,非常适合液体的定量测量;天津恒创立达科技发展有限公司推出了MATRIX-50 傅里叶红外光谱仪,该产品采用专利的高能量红外光源,内置独特设计的反射镜,光源能量利用率远高于传统设计,可为傅立叶变换红外光谱仪的ATR及显微红外应用提供足够的能量。
  • 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。
  • 国产傅立叶变换近红外光谱仪如何做大做强
    pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  近年来,近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展,相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果,仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题,同时也以此献礼近红外分会成立10周年,并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状,我们特别邀请了北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司的田燕龙博士给大家分享其对国产近红外光谱技术及应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 258px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1c932139-c24b-4e87-9134-e0a5cbe9c633.jpg" title="田燕龙博士.jpg" alt="田燕龙博士.jpg" width="200" height="258" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 田燕龙博士/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong产品线布局始于国内首台傅立叶变换红外光谱仪/strong/span/pp strong 仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史?/strong/pp  strong田燕龙博士:/strong上世纪80年代,傅立叶变换红外光谱仪的应用在国内刚刚起步,但国内却没有相关仪器的制造技术。为改变这一现状,在国家科委批准下北京第二光学仪器厂(现归属北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司,以下简称北分瑞利公司)于1987年从美国ANALECT公司引进了傅立叶变换红外光谱仪设计及制造技术,通过对引进技术的消化和吸收,于1993年7月27日成功开发了我国第一台傅立叶变换红外光谱仪——WQF-400型傅立叶变换红外光谱仪,填补了国内空白。/pp  随后北分瑞利公司在持续发展和提升傅立叶变换红外光谱仪技术的同时,开始拓展红外光谱仪器的应用范围,于1995年开始研发国内首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪(见图1),并于1999年通过专家鉴定,再次填补国内空白。/pp  WQF-400N自主设计了CaFsub2/sub分束器、PbS/InGaAs探测器组件,将国产傅立叶变换红外光谱仪的工作波段,由中红外(4000cmsup-1/sup-400cmsup-1/sup)扩展到近红外(10000cmsup-1/sup-3300cmsup-1/sup),代表了当时我国近红外仪器的最高水平。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/90302749-5731-4408-8db6-7fae22339989.jpg" title="WQF-400N.jpg" alt="WQF-400N.jpg" width="450" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1 我国首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪/strong/pp  为丰富近红外光谱仪器产品品类、满足用户多样化需求,在WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪之外,2004年北分瑞利公司自主设计开发了NIR-800型近红外光谱仪(见图2)。NIR-800主要工作波段在短波近红外(800nm-1000nm),和主要工作在长波近红外(1000nm-2500nm)的WQF-400N形成了很好的互补。NIR-800外接通用PC机,采用交叉C-T的单色器结构和CCD/PDA阵列探测器接收,具有无运动部件、可靠性好、价格较低、综合像差小、杂散光低等创新点。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 202px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/28b076f7-526c-4c66-84a8-b76d92f3b51f.jpg" title="NIR-800.jpg" alt="NIR-800.jpg" width="450" height="202" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"strong图2 NIR-800型的近红外光谱仪/strong/a/pp  2008年,北分瑞利公司又开发出了第二代傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-600N。WQF-600N,该仪器采用了摆式干涉仪结构,开发了适合新仪器的CaFsub2/sub分束器、攻克了动镜结构和快速摆动控制技术、高速高精度数据采集等关键技术,于2008年12月19日通过了北京市技术创新服务中心组织的专家鉴定。鉴定以后,WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪就替代了老款的WQF-400N型,成为北分瑞利公司近红外领域的主推产品(见图3)。这款产品在2008年及之后的一段时间内是唯一的一款国产傅立叶变换近红外光谱仪,在如今也是屈指可数的几款国产傅立叶变换近红外光谱仪之一,主要应用在大学及科研机构。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/25fb9cba-57d2-470b-a5d5-bb99218fd4f8.jpg" title="WQF-600N.jpg" alt="WQF-600N.jpg" width="450" height="337" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"图3 WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪/a/strong/pp  目前,北分瑞利公司正在研究基于新一代500平台的WQF-500N型傅立叶变换近红外光谱仪。500平台使用模块化的总体设计思路,采用密封型的角镜型式迈克尔逊干涉仪、高精度的24位A/D变换,快速稳定的动镜控制及数据采集与处理等技术,通过全新改版升级的MainFTOS Suite傅立叶红外光谱仪通用软件及先进的网口及无线通讯技术,在外观、软件、可靠性以及产品功能方面都实现了突破。/pp  strong仪器信息网:贵公司近红外光谱仪的应用情况?有哪些典型的应用案例?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong北分瑞利公司的近红外产品可应用于制药、农业、石油化工、食品、纺织品检测等领域。江苏大学陈斌课题组使用北分瑞利公司的傅立叶变换近红外产品,先后实现了如下应用:(1)使用近红外漫反射方法研究了甲硝唑的主要成分硝基羟乙唑,建立了近红外光谱与硝基羟乙唑含量之间的数学建模,实现了硝基羟乙唑的快速检测 (2)研究了应用近红外光谱分析技术检测纺织品中羊毛成分含量的一系列过程,实现了对纺织品中羊毛含量的检测 (3)以食用植物油中主要脂肪酸棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为检测指标,通过对近红外光谱技术在定量检测中的几个关键问题的研究,实现了对食用油种类和掺伪的鉴别。/pp  strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些?为什么看好该领域?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong食源性致病菌是引起食源性疾病的首要原因,全球每年发生高达1.5亿的腹泻病例中,有70%是由各种致病性微生物污染食品所引起,许多研究已经表明近红外光谱技术可以实现对食源性病菌的快速检测。目前,北分瑞利公司正在开展食源性病菌近红外检测技术和仪器的研究工作,相关解决方案正在开发当中。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong近红外光谱发展趋势:MEMS技术、定制化、掌上生活/strong/span/pp  strong仪器信息网:相较于光栅近红外,傅立叶变换近红外光谱的优势体现在哪里?目前的技术发展水平如何?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong和光栅近红外仪器相比,傅立叶变换近红外光谱仪器最大的优势体现在性能上,目前研究级的近红外光谱仪器基本都属于傅立叶变换型。首先,傅立叶变换近红外光谱仪器具有多路通过的特点,所有频率同时测量 其次,傅立叶变换近红外光谱仪器的光通量比光栅仪器大得多,因此具有更高的灵敏度和信噪比 最后,傅立叶变换近红外光谱仪器由于采用激光定位,波长的稳定性好,且光谱的分辨率高,使得这类仪器具有较好的波长准确性与重复性,仪器间的一致性好,更容易实现近红外模型传递。/pp  虽然傅立叶变换近红外光谱仪器较光栅近红外仪器具有更优异的性能,但是高性能也带来了高成本的问题,在近红外仪器市场份额上傅立叶变换近红外光谱仪器并没有表现出明显的竞争优势。目前傅立叶变换近红外光谱仪器的技术水平已经比较成熟,未来应该更多考虑如何降低成本。/pp  strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前有哪些先进的近红外光谱技术值得大家关注?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong随着光学器件、新材料、5G(6G)通讯、物联网、大数据、云计算等科技的迅速崛起,近红外光谱分析技术的面貌也必然焕然一新,与人类生活的联系将会更加密切。综合比较国内外先进仪器,在近期有如下发展趋势:/pp  (1)MEMS技术/pp  近年来,全球掀起了仪器微型化的开发热潮:台式机——便携式——手持式——掌上机——芯片机。其中,近红外光谱仪倍受关注,近红外光谱仪产品越做越小,其推动力就是微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)的大量使用。基于MEMS微光栅、MEMS微干涉仪等开发的新型近红外光谱仪,具有尺寸小、重量轻、功耗小等优点。2017年埃及Si-Ware在洛杉矶推出了单个芯片大小的MEMS近红外光谱仪——NeoSpectra Micro,该仪器检测范围为1100nm-2500nm,其外观尺寸为18× 18mm,厚度仅为4mm。/pp  (2)定制化/pp  近红外光谱技术快速无损、多性质同检的特点,使得其特别适合作为一种在线监测手段。很多企业在用到近红外技术时,往往具有自己独特的需求,需要单独设计在线产品。如西派特(北京)科技有限公司为山东广通蚕种有限公司开发的HF-C06蚕蛹雌雄高速鉴别与分选设备,基于蚕蛹雌雄在化学组成上的不同,以光波为媒介高速采集蚕蛹的化学特征信息,实现了蚕蛹性别的高速鉴别。/pp  (3)掌上生活/pp  随着近红外光谱仪的微小型化和成本的不断降低,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,会逐渐走进普通老百姓的生活,甚至人手一个,用于监测日常生活中的饮用水、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。2017年1月,长虹在年国际消费电子展(CES)上发布全球首款分子识别手机--长虹H2。H2手机搭载了小型化高分辨率近红外光谱传感器,可对被测物体进行近红外吸收光谱的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产与进口仪器差距犹在 市场快速增长毋庸置疑/strong/span/pp  strong仪器信息网:您认为目前国产近红外光谱仪与进口产品相比有哪些不足?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong一直以来,国产傅立叶变换红外光谱仪器产品就与国外同类产品存在一定差距。对于中红外,国产傅立叶变换红外光谱仪器产品与国外产品的差距主要体现在硬件水平上(如仪器的一致性、稳定性等),通过差异化竞争、降低价格等手段,国产仪器仍能获得一定的市场份额。但是在近红外领域,由于缺少成熟的模型数据库,使得国产仪器与国外产品的差距进一步拉大。/pp  模型往往需要针对不同的样品类型单独建立,而且数据库的建立也不是一劳永逸的,在实际应用中需要经常维护和扩充,需花费大量的人力和物力及持续的资金投入,而这恰恰是国产仪器厂商难以负担的。由于缺少模型数据库,使得国产傅立叶变换近红外光谱仪器在市场上竞争力很差,这又进一步打击了仪器厂商的积极性,从而造成了恶性循环。因此国产傅立叶变换近红外光谱仪器要想做大做强,在硬件提升的同时,必须从基础做起,通过积累逐渐建立起自己的大数据库,在为用户服务的同时也可以获得利润,形成良性循环。/pp  另外,相比别的光谱仪器,傅立叶变换近红外光谱仪器的专业性更强,销售人员专业能力不足是一个不可忽视的因素。进口仪器公司的销售人员往往也是应用工程师,具备售前制定方案、售中指导建立校正模型、售后负责模型维护和仪器维护的能力 而国内仪器公司的销售人员大多不是化学专业出身,与应用脱节,这些都制约着国产近红外仪器市场份额的扩大。/pp  strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力?未来几年,近红外光谱的热点市场需求有哪些?由哪些方法标准或政策法规等所促进?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong2017年11月,美通社根据Global Market Insights的一份市场报告发布新闻称近红外市场规模从2016开始到2024年将以年复合增长率6.1%的速度增长,并占据整个过程光谱行业(拉曼、红外、近红外)55%以上的份额。近期国际知名咨询公司QY Research公司出版了行业调研报告《全球近红外光谱(近红外(NIR)分析仪)市场规模、趋势和预测2019》,预测到2025年底全球近红外分析仪器市场将达到5.6亿美元,而且未来几年近红外分析仪器市场的最高增长率将会出现在亚太地区。/pp  就国内来说,近三年来许多近红外行业标准开始陆续制定和实施,涉及到了多个应用领域,包括茶叶品质检测(标准号DB34/T 2890-2017)、山羊绒净绒率检测(标准号DB15/T 1229-2017)、纺织品纤维定量分析(标准号FZ/T 01144-2018)、珍珠粉鉴别(标准号GB/T 34406-2017)、甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量测定(标准号GB/T 36691-2018)、固态速溶茶中主要成分测定(GHT1260-2019)、茶多酚制品中主要成分测定(征求意见稿已发布)、畜禽肉品质检测(计划编号20191050-T-326、20191054-T-326)、纺织纤维鉴别(申报号FZFFZT0832-2019)和中药混合均匀度与水分快速检测(团体标准已启动)等。/pp  总体来说,国内近红外光谱仪器市场在未来几年快速增长是毋庸置疑的,唯一不可预估的是在食品、质量监控、过程控制和化学品等不同行业最终规模化的大小。/p
  • 中国暨亚洲近红外光谱会召开 陆婉珍近红外光谱奖颁发
    p  strong仪器信息网讯/strong 2018年6月22日,全国第七届近红外光谱学术会议暨第六届亚洲近红外光谱学术会议(ANS2018)在云南世博花园酒店隆重举行。来自国内外近红外光谱相关领域的专家学者、仪器厂商等420多人参加本次会议。本次会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办,云南瑞升烟草技术(集团)有限公司、云南同创检测技术股份有限公司和近红外光谱分会挂靠单位北京信立方科技发展股份有限公司(仪器信息网)协办。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4e9d2020-2fdb-4b15-8e5b-9c47ede12ed7.jpg" style="" title="IMG_6321_meitu_15.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/3e725f3c-bd84-4e4e-8faa-94fcdd9cc289.jpg" style="" title="IMG_6305_meitu_14.jpg"//pp style="text-align: center "会议现场/pp  本次会议是国内和国际会议一并召开,得到了国内外知名学者高度重视,国际近红外光谱学会主席Tom Fearn、日本Yukihiro Ozaki等出席大会并做主旨报告。国外参会代表来自日本、韩国、泰国、新加坡、印度、英国、意大利、澳大利亚等,参会国家也是历年最多的。另外,这次参展的国内外近红外光谱仪器厂商总数是历年来最多的一次,接近上届的两倍。/pp  会议开幕式上,云南瑞升烟草技术(集团)有限公司的董事长兼总经理吴景强、亚洲近红外光谱理事会理事长Satoru Tsuchikawa、中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤分别致辞,热情欢迎与会代表,并预祝大会顺利召开。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/fd95250f-77a0-4052-b96f-5add9e6ee677.jpg" title="IMG_6244_meitu_1.jpg"//pp style="text-align: center "strong云南瑞升烟草技术(集团)有限公司的董事长兼总经理吴景强/strong/ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d7b9181a-c67d-4f46-9c70-c1c25a8fce8e.jpg" title="IMG_6252_meitu_2.jpg"//pp style="text-align: center "strong亚洲近红外光谱理事会理事长Satoru Tsuchikawa/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f04fdf57-adda-4513-a0a1-930469aca39e.jpg" title="IMG_6262_meitu_3.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤/strong/ppspan style="color: rgb(23, 54, 93) "  strong开幕式的主要议程是进行第二届“陆婉珍近红外光谱奖”的颁奖仪式。此次陆婉珍近红外光谱贡献奖授予了梁逸曾和刘慧颖,陆婉珍近红外光谱科技奖授予了邵学广和刘燕德,陆婉珍近红外光谱青年奖授予吴志生和陈瀑。中国仪器仪表学会国际交流贡献奖授予了Yukihiro Ozaki。/strong/span/pp  “陆婉珍近红外光谱奖”由陆婉珍院士提议、中国仪器仪表学会近红外光谱分会设立。在2015年9月召开的近红外光谱分会一届一次常务理事会上讨论通过了“陆婉珍近红外光谱奖”评选方法。该奖项每两年评选一次,在全国近红外光谱学术会议上颁奖。“陆婉珍近红外光谱奖”的设立是为了鼓励我国科技人员投身于近红外光谱理论研究、技术研发和推广应用工作,促进和推动近红外光谱技术在我国的发展和应用。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/25c4492c-baea-4591-ab4e-bd693e12fb8a.jpg" title="IMG_6275_meitu_4.jpg"//pp style="text-align: center "  strong近红外光谱分会理事长袁洪福、副理事长杜一平为梁逸曾(曾仲大代领)和刘慧颖颁奖/strong/pp  梁逸曾,我国著名分析化学和化学计量学家,是中国化学计量学学科的开拓者之一。2016年获国际化学计量学学会颁发的 “化学计量学终身成就奖”。曾担任中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长。/pp  刘慧颖,1995年开始开展近红外光谱快速检测军用燃料质量技术和装备研究,荣获军队科技进步一等奖1项、二等奖3项,国家科技进步二等奖1项。2009年~2014年,受聘于中国仪器仪表学会近红外光谱专业委员会、分会副理事长兼秘书长。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/68648c63-ccec-4df0-b1a4-bf11f1ab84fb.jpg" title="IMG_6283_meitu_5.jpg"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱分会副理事长徐可欣、副秘书长唐海霞(仪器信息网CEO)为邵学广和刘燕德颁奖/strong/pp  邵学广,南开大学教授、博士生导师。中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长。上世纪90年代开始从事近红外光谱领域的科学研究工作,建立了多种基于统计分析的变量选择新方法,及时开展了大数据及云计算等相关的方法研究,??将研究成果与社会需求相结合,促进了近红外光谱技术在行业或相关领域的应用进展。/pp  刘燕德,华东交通大学教授。2003年开始从事近红外光谱技术在水果领域的应用研究,带领团队研制了拥有完全自主知识产权的“水果内部品质快速无损检测与分选装备”,首创了水果漫透射检测的杂散光消除方法,为NIR技术在我国水果智能检测与机械装备领域的推广和实施做出了突出贡献。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/aba2fe4d-bcf8-4cef-93d0-e41de08399cd.jpg" title="IMG_6294_meitu_6.jpg"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱分会秘书长韩东海、副理事长杨辉华为吴志生和陈瀑颁奖/strong/pp  吴志生,北京中医药大学教授。在中药生产过程质量实时检测误差理论研究中,创建了基于奈曼-皮尔逊检测理论的多变量检测限和多变量定量限计算方法。针对多变量模型构建与性能提升,提出了中药近红外(NIR)实时检测误差理论,创建了中药生产过程质量NIR实时检测的多变量检测限计算方法等。/pp  陈瀑,石油化工科学研究院分析研究室光谱分析方法开发工程师,从事近红外、中红外、拉曼以及荧光光谱结合化学计量学在油品快速分析方面的工作。近年来,参与“基于web的原油快速评价系统的建立与应用”等项目,在近红外光谱在原油、汽油快速分析的工业应用推广方面做出了一定贡献。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/99854de2-6848-4781-a659-a6ee6c7f3624.jpg" title="IMG_6303_meitu_7.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤为Yukihiro Ozaki颁奖/strong/pp  Yukihiro Ozaki,教授,Kwansei Gakuin大学副校长,日本光谱学学会会长。多年来,Yukihiro Ozaki教授热衷于开展与中国学术界进行交流,现任吉林大学、中国科学院长春应用化学研究所的名誉教授,他也是北京大学的客座教授。br//pp  颁奖仪式后,进入了大会邀请报告环节。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9d0d364a-396f-4813-bb49-089252c2d58b.jpg" title="IMG_6309_meitu_8.jpg"//pp  报告题目:In Praise of Probability/pp  报告人:Tom Fearn (Department of Statistical Science,University College London,UK)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/e01d946a-6594-4bdc-9b53-9ca28fc4edb9.jpg" title="IMG_6335_meitu_9.jpg"//pp  报告题目:Frontiers of NIR Imaging of Biological Samples/pp  报告人:Yukihiro Ozaki (School of Science and Technology,Kwansei Gakuin University,Japan)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/2f2d6193-91b3-4510-aa63-e6c0d7f31d93.jpg" title="IMG_6342_meitu_10.jpg"//pp  报告题目:Temperature Dependent Near Infrared Spectra for Quantitative and Structural analysis/pp  报告人:Xueguang Shao (College of Chemistry, Nankai University,China)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/e1a4dbd6-2f88-4a79-94ae-a487317a2206.jpg" title="IMG_6356_meitu_12.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京化工大学郭隆海主持大会开幕式/strong/pp  本次大会同期也举办了小型的仪器展览,赛默飞、布鲁克、福斯、瑞士万通、聚光科技等多家国内外相关的仪器公司参加同期的展览会。当天晚上,近红外仪器公司瑞士万通举行晚宴欢迎全体参会嘉宾。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7996a69c-4f8d-4b43-bebc-6d7927f5490b.jpg" title="IMG_6397_meitu_13.jpg"//pp style="text-align: center "小型展会br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/dde936bb-5d24-4ad1-8b35-3b1833659224.jpg" title="IMG_6489_meitu_16.jpg"//pp style="text-align: center "晚宴现场/ppbr//p
  • 近红外光谱应用学术报告会在云南成功举办
    仪器信息网讯 2011 年9 月27日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会与云南瑞升烟草技术(集团)有限公司、云南同创检测技术股份有限公司在瑞升公司举办了“近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式暨近红外光谱应用学术报告会”,70多位业内专家、200多位瑞升公司的科研人员出席。“近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式暨近红外光谱应用学术报告会”现场  会议首先举行了“近红外光谱专业委员会云南物联站成立授牌仪式”,授牌仪式后,会议特邀国内近红外相关领域的院士和著名专家做专题报告,进行学术交流。学术报告会由近红外光谱专业委员会委员王家俊教授主持。  方家熊院士:微型近红外光谱分析仪器方家熊院士  方家熊院士报告中介绍了近红外光谱仪发展进程:50年代后期,滤光片分光系统/热传感器型,只是离散的几个波长,测量样品需预处理;灵活性差,而且波长稳定性、重现性差。70年代,光栅扫描分光/ 单光敏元传感器型,扫描速度慢、波长精度和重现性差。80年代,“傅立叶变换”反演光谱/单光敏元传感器型。90年代,固定光栅/二极管阵列(FPA)和声光可调滤光器(AOTF)/ 单光敏元传感器型。21世纪,微纳型。其中着重介绍了第四代各种类型的微小型红外光谱仪的特点。  最后方家熊院士指出,目前我国近红外微小型机还不太普及,工农业对微小型机有需求;便携小型机引进的主要是三代机;微型AOTF型机引进力度加大;微型FPA型机基础好缺核心器件;自主生产FPA型是可行的;加强AOTF和微纳型研发是需要的。  袁洪福教授:近红外光谱分析技术的应用与展望近红外光谱专业委员会主任委员袁洪福教授  袁洪福教授在报告中介绍了近红外分析技术的特点;近红外在药检制药、水果分级、食品品质安全、石油化工等领域中的应用;近红外分析技术相关国际标准、我国标准的现状;我国药检领域近红外分析技术展望。  梁逸曾教授:化学计量学方法与近红外光谱分析中南大学梁逸曾教授  变量选择为化学计量学研究的一个热门问题,目前在多元校正和模式识别多有应用。梁逸曾教授着重介绍了采用CARS(Competitive adaptive reweighted sampling)变量筛选方法建模来提高近红外模型的预测精度,以及解决近红外在线检测的应用问题。  瞿海斌教授:近红外光谱分析在制药过程质量控制中的应用及展望浙江大学瞿海斌教授  瞿海斌教授与多家制药企业合作,研制了中药生产过程中各工艺环节的近红外在线检测系统,并针对具体情况设计了样品前处理、不开瓶检测等方法。瞿海斌教授还指出近红外光谱在中药制药领域应用还有很多需要解决的问题,如样品前处理及光谱采集技术、适用的化学计量学方法、过程监测方法、与其他分析仪器的集成技术、技术实施过程中的管理方法等。瞿海斌教授呼吁与会的科研人员一起解决这些问题,共同促进近红外与药品质量的提升。  邵学广教授:近红外光谱在烟草工业生产分析中的应用研究南开大学邵学广教授  邵学广教授在报告中介绍了常规成分、微量成分的定量分析模型研究,基于定量模型、光谱的MSPC(通过对多参数的统计对生产过程进行评价)的研究成果;以及基于近红外光谱多元统计分析在烟叶及卷烟(配方)的相似性分析中的应用。  褚小立博士:近红外光谱方法的标准化研究中石化石科院褚小立博士  制订符合国情、准确、快速、简便、适用的分析方法标准是组织现代化、集约化生产的重要保证,是加快企业技术进步(如促进生产工艺的改革和提高产品质量的作用)、加强科学管理的一种关键的保障措施。褚小立博士报告中介绍了近红外标准方法的地位、模型适用性判据的重要性、以及模型传递的问题。  韩东海教授:近红外光谱分析在食品品质分析中的应用中国农业大学韩东海教授  韩东海教授报告中介绍了近红外光谱技术在水果在线自动分选、水果生产过程控制、腐乳生产工艺改进、葡萄酒发酵智能化、奶牛挤奶数字化、健康食品高科技化、食品专业化等领域的应用情况。近红外光谱专业委员会委员王家俊教授主持学术报告会  整个交流会针对近年来近红外光谱分析技术在烟草、制药、食品领域的应用和我国在药品监督检测、生产过程控制等方面的应用现状、应用前景和存在问题,大专院校等在相关领域的研究进展等进行了热烈的研讨。专家与专家之间的尖锐问题探讨、用户与专家之间的实际问题解答、主持人的精彩点评等让与会者获益良多。“近红外光谱专业委员会云南物联站”的成立,以及该场近红外光谱应用学术报告会的成功举办必将促进近红外光谱技术的进一步发展。与会专家参观瑞升公司及其实验室  附录1:云南瑞升烟草技术(集团)有限公司  云南瑞升烟草技术(集团)有限公司致力于烟草技术、卷烟技术、健康吸烟相关技术研究开发、产品生产及配套服务,是专业设置全面,综合技术实力领先的企业集团。  瑞升研究开发领域贯穿从种子到烟气的整个过程。经过多年的不断探索和创新,在烟草的种植、调制和卷烟生产配套的各个关键环节,瑞升拥有全方位的烟草综合技术创新能力、价值创造能力、资源整合能力与平台,能为烟草相关企业的烟草原料开发生产、卷烟开发生产提供系统解决方案及配套产品,并为吸烟人群的健康保护提供和创造独特的瑞升价值。  瑞升一直以人的发展作为企业最核心的驱动力,不断强化人的发展和专业人才体系的构建。目前已形成了近400人的研究、开发和服务的技术队伍,拥有博士20人,硕士110人,研究员和高级工程师20人。多学科、多专业的人才围绕瑞升发展目标,在相应的业务平台和创新体系中进行有机组合,辅以科学有效的机制,使瑞升的业务具备人力资源保障的优势。  附录2:云南同创检测技术股份有限公司  云南同创检测技术股份有限公司是一家为农产品、食品、烟草及制药等行业的产品质量安全检测机评价、产品品质提升和可持续发展需求提供技术服务的综合性第三方检测机技术服务机构。  自2001年启动建设,进过10余年的发展,分析检测研究平台已经发展成为拥有100余位员工的专业技术团队和配备价值5000万元的先进科研仪器设备、服务领域拓展到烟草、农产品、食品级医药等行业的检测研究平台。
  • 高端新型近红外光谱技术专家论坛在京召开
    仪器信息网讯 2011年5月25日,由中国仪器仪表学会农业仪器应用技术学会主办的高端新型近红外光谱技术专家论坛在北京举行。农业仪器应用技术分会副理事长蒋士强先生,著名的近红外分析技术专家中国农业大学严衍禄教授以及来自中国农业科学院、中国农业大学等农业科研院所的有关专家学者以及相关媒体记者等二十余人参加了会议。仪器信息网作为特邀媒体亦参加了论坛。论坛现场  会议就近些年来近红外光谱技术的进展,高端新型近红外光谱仪器的技术特点特色,以及农业领域的应用等进行了广泛深入的解读研讨。  蒋士强先生以亲身经历介绍了近红外光谱技术在我国农业领域应用絰历的波折、变迁和发展,见证了上世纪80年代到现在,随着新技术不断涌现,软硬件和应用技术及领域得到大幅度提升。展示的美国Axsun公司的近红外光谱仪采用了现代科学仪器制造的一系列前沿技术如:MEMS技术、超辐射光源、芯片式集成技术等,属高端领先型新产品,将促进近红外技术在农业等领域更广泛的应用。农业仪器应用技术学会常务副理事长蒋士强教授  会议期间,北京凯元盛世科技发展有限责任公司介绍了近红外光谱仪的进展,发布和展示了美国Axsun公司系列高端新型近红外光谱仪。其突出的特点是采用了微机电加工(MEMS)及LIGA光刻,将仪器核心部件和光学平台集成为14mm的芯片,并采用新型的超辐射发光二极管(SLED)光源,能量超卤钨灯百万倍,以及使用Fabry-Perot 干涉仪和波长光强双校正(WARM)等高端技术,使仪器小型化,体积仅178x114x56mm,性能与大型台式傅里叶变换近红外光谱仪相媲美,稳定性好、灵敏度高、便携、免维护等。 Analyzer XL 410激光型近红外光谱仪  严衍禄教授认为Axsun近红外光谱仪采用高端的仪器制造技术,实现了仪器小型化,釆用了SLED光源,消除了卤钨灯热效应,这些新技术提高了测量结果的准确性和仪器的稳定度,有利于建模和模型转移等,新型仪器为近红外光谱技术的普及应用展现了更大的空间。  专家们普遍认为,近年来近红外光谱技术受到业界、学界广泛关注和高度重视,主要是近红外光谱技术独具分析速度快,无需前处理,无污染,应用广泛,尤其是适合固体成分分析,在线控制、现场监管分析等。只要科学运用这项技术,特别是应用中掌握好建模或模型转移等基础技术,在作物、蔬菜、水果、蜂蜜、饮料、兽药、农药、饲料、农畜水产品、食品等生产加工和品质控制以及土壤、环保监测等方面都会有巨大的应用潜力。新型仪器融合了现代微加工、新材料和信息等方面技术,使现代的近红外技术发展日臻完善,为农业、医药、食品、化工等许多领域的应用提供全新的技术手段。  多年来,农业仪器应用技术学会始终致力于农业领域仪器应用技术的学术交流,关注农业仪器的热点和焦点,积极推动学科的科技进步。本次会议为推动近红外光谱技术在农业领域应用,推动我国近红外光谱仪器研发制造的创新,探求解决应用中的问题,普及和科学利用近红外光谱技术,具有非常重要的意义。与会者合影留念
  • 近红外光谱技术发展现状评述(上)
    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
  • 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。
  • 龚伟,一个热心于中国近红外光谱技术发展的女科学家
    在2016年3月25日召开的全国第六届近红外光谱学术会议上,鉴于龚伟教授对近红外光谱技术国际沟通和交流所发挥的巨大贡献,中国仪器仪表学会特授予龚伟教授国际交流贡献奖。中国仪器仪表学会领导为龚伟教授(中)颁奖  会议期间,仪器信息网编辑采访了龚伟教授,请她介绍了自己与国内近红外研究领域如何结缘、对国内近红外研究的建议,以及对于近红外光谱技术未来发展前景的看法。  仪器信息网:您是什么时候开始接触国内近红外光谱研究人员和工作的?  龚伟:接触国内近红外光谱研究,是源于2007年的一次大学同学聚会。同学聚会时不免谈到各自所从事的工作,巧合的是,有一个当时在江西省赣州出入境检验检疫局从事分析化学工作的同学廖燕燕,她听说我在做近红外光谱,就问我近红外光谱能不能用在纺织品检验?而我回答道,从原理上说应该可以,但是具体行不行要看到样品。  说干就干,聚会之后,廖艳艳就把尼龙、混纺、麻、丝绸、纯棉等多种类型的一共224个不同类型的布料寄给我。为了这个项目,我自费买了一台近红外仪器,经过一段时间的工作建立了模型。为了项目进一步明朗化,我在2008年回国帮老同学选仪器,并且第一次参加了全国近红外大会。  仪器信息网:您认为,国内的近红外光谱研究存在哪些问题?您的建议或忠告是?  龚伟:在2008年我第一次参加的全国近红外大会上,了解了国内研究人员所做的一些工作。因为我是做近红外应用的,对这方面感觉比较深。我觉得中国的近红外方向有些走偏了,纯理论研究较多。而近红外的理论跟中红外没有区别,只不过是波数或波段的不同,除了这个都一样,中红外有的在近红外光谱中都能找到相应的点。所以,在听到相关报告时,我马上站起来表示反对。好朋友就是“吵”出来的,当时“吵”过的几个人都成为了我的好朋友。  2012年,我再次回国参加了在桂林召开的全国近红外大会,期间仍然不断地宣传自己的想法,欣慰的是一些比较敏感的研究人员对此有了些感受。中国近红外人员参加2012年PAT(过程分析)国际会议,这也是我建议的。因为PAT是近红外光谱的最强应用,国外已经轰轰烈烈的“搞”了很多年,国内却很少,我们一定要尽力赶上。  而这次来参会,我明显感觉到大家对近红外的应用更加感兴趣了。不过,从褚小立寄给我的很多中国光谱杂志中发现,国内近红外主要还是用在农业、中药领域,化工等领域的应用还很少。未来,我们应该扩大近红外的应用领域、多做些应用研究,如这次华中科技大学骆清铭教授的大会报告内容——近红外用于脑成像前沿研究。  仪器信息网:您对国产近红外光谱仪器的发展有哪些建议?  龚伟:时间的向前是不可逆转的,用我们科学的语言来描绘,它是个矢量。近红外技术的发展也是随时代向前走的,也是不可逆转的。日夜突飞猛进的计算机的应用,眼前的手机的广泛使用更是让近红外技术走进了一个新天地。  经过多年发展,近红外仪器本身重量已经从几十公斤甚至上百公斤下降到只有几百公克。最近,国内已有用手机控制的小型近红外仪器, 重量只有十几克,可以做室外的活体测定了。2015 年的匹兹堡会议上,有三家仪器制造公司展出了只有手掌大的近红外仪器。一个是Texas Instrument已正式上市的DLP2010NIR,大小尺寸是:15.9 mm X 5.3mm X 4mm。还有就是B&WTEK公司的I-Spec Nano,手机大小。最后一个就是在中国市场已有销售的JDSU公司的斜面波长渐变型扫描光谱仪。  可见,近红外仪器的发展趋势是小型化,那么,国产近红外光谱仪器也应该紧跟这一发展趋势,向着小型化、移动化、单项应用等方向发展。精确度和准确度及波长范围等指标可能达不到实验室仪器的水平,但是在造价上却必须低到一个普通用户可以承受的程度,即价格不要超过五千元人民币,才能普及到农村乡镇一级的使用单位和老百姓家里。仪器类型方面,可以不必都去做光栅扫描、傅里叶变换型的仪器,而其他的如滤光片型的也有适合的应用方向。  采访编辑:刘丰秋  附录:  龚伟(Wei Hansen)教授,1977年毕业于安徽大学化学系,1989年毕业于休斯敦大学化学系,获分析化学博士学位。先后就职于辉瑞、联合利华、英国帝国化学工业等国际多家知名大型化工公司,长期担任科研发展部门的负责人。据龚伟教授介绍,直到1990年进入联合利华担任近红外光谱技术项目经理时,她做的第一个项目是采用近红外光谱技术测定肥皂中的丙三醇和水。之后,龚伟教授一直从事近红外光谱技术在油料化工行业及化妆品行业的应用研究。  龚伟教授自2008年开始,先后4次回国参加全国近红外光谱学术会议,并做大会报告。参加会议期间,龚伟教授积极与国内近红外光谱专家、学者和媒体进行沟通交流,将国外近红外光谱技术的应用和推广经验介绍给中国同行,同时也深入了解中国近红外光谱技术的研究和应用现状,积极为国内近红外光谱技术的发展献计献策。龚伟教授性格开朗,乐于助人,工业实验室管理经验丰富,在很短时间就得到国内同行的熟知和认可。  龚伟教授在国际上积极宣传中国近红外光谱技术的研究和应用情况,先后向NIR NEWS杂志推荐发表了国内5家近红外光谱研究团队介绍。2015年12月,在她的积极推荐下,国际知名近红外光谱期刊Journal of near infrared spectroscopy专门出版了中国专辑(China special issue)。龚伟教授多次邀请国外近红外光谱和现代过程分析技术方面的知名教授到中国讲学,让更多国外同行了解中国、了解中国的近红外光谱技术。不仅促进了我国近红外光谱技术的发展,也让国际充分了解中国的研究和应用水平,认识到中国对近红外光谱技术发展做出的贡献,起到了很好的沟通和交流作用。
  • 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。
  • 近红外光谱专家与滨松公司展开技术交流
    p  strong仪器信息网讯/strong 2015年3月13日,中国仪器仪表学会秘书长朱险峰、北京化工大学教授(中国近红外光谱学会理事长)袁洪福、中国农业大学教授(中国近红外光谱学会副理事长)闵顺耕、中国仪器仪表学会张莉、赛诺威盛科技(北京)有限公司周宇、北京锐视康科技发展有限公司赵明、仪器信息网陈丽英等来到了北京滨松光子技术股份有限公司廊坊分公司进行交流及参观。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618636.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"交流现场/pp  成立于1953年的日本滨松光子学株式会社(以下简称“日本滨松”)是世界上著名的光科学、光产业公司,旗下设有电子管事业部、固体事业部、系统事业部、激光技术研究组四大部门,主要产品包括光电倍增管、光电二极管、光IC、CCD图像传感器、发光器件、光源、大功率半导体激光器等光电器件,广泛应用于医疗、工业、环境分析、安防、IT、分析仪器、测量、石油、天文、高能物理等领域。/pp  在交流过程中,关于span style="TEXT-DECORATION: underline"stronga href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html"近红外光谱/a/strong/span的市场前景等问题,专家们谈到,目前大众普遍关注的是食品中农残、微生物等含量及其检测,对于品质关注的不多,而近红外光谱技术可以解决食品等产品品质监测问题。国外近红外光谱在工业领域应用的很成熟,例如上海拜耳公司,其工业过程监测仪器有1300多台,其中180台是近红外光谱。国内也有近红外光谱应用较好的企业,如一家饲料企业就有70多台近红外光谱。不过,仪器、检测成本等问题还有待解决。而关于近红外光谱分析方法法规、标准少的问题,专家们认为,新的消费可以引领出新的需求,即使国家没有要求、标准,但是老百姓有意识、有需求,该问题可以由下向上进行解决。/pp  据介绍,日本滨松每年将营业收入的12%、约为10亿元人民币投入到研发中,公司拥有着强大的技术储备,至于这些新技术的潜在市场在哪里、如何将其产业化等等,是滨松急于与专家们交流的另一个问题,希望产学研各方之间能够展开良好合作。而与会的专家们对于滨松的新产品新技术非常感兴趣,尤其是指尖尺寸超微型光谱仪、傅里叶转换红外光谱仪等产品。在交流中专家们肯定的指出,微型光谱仪、微型光电倍增管等市场需求非常大。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618757.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA/pp  指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA,使用了MEMS技术,拥有20.1*12.5*10.1mm的超小尺寸,相当于成人小拇指指尖大小,重量也只有5g。波长范围为340-750nm,波长分辨率为12nm Typ(14nm Max),可用于近红外拉曼光谱等便携仪器。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618820.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"傅里叶转换红外光谱仪C12606/pp  傅里叶转换红外光谱仪C12606(MEMS-FTIR)是一个紧凑的,低成本的傅里叶转换红外光谱仪,一个迈克尔逊干涉仪以及红外探测器都打包在一个小小的光谱仪中。通过USB连接到电脑上能够进行光谱测量以及吸光度测量。据介绍,正在研发中的C12606下一代产品将进一步小型化。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 495px HEIGHT: 316px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/2015316181124.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"世界上最小的超微型光电倍增管Micro & #956 -PMT/pp  随着人们生活水平、医疗水平的提高,对于便携式、小型化医疗设备的需求逐步显现,POCT(Point-of-Care Testing,及时检测)作为新兴事物正在快速发展。日本滨松的Micro & #956 -PMT在小型的生化分析设备、血液分析设备甚至是分子诊断设备上都有着广阔的应用可能,其独一无二的微小体型以及优秀性能,能够使POCT设备在更加小型化、便携化的同时,又可以保证不牺牲仪器性能,甚至是优化仪器性能。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/20153161887.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"C12666MA可连接移动设备进行工作/pp  而指尖尺寸的超微型光谱仪C12666MA也可连接智能手机进行床边POCT,以及其他多种轻便测量类应用。目前,C12666MA的价格还是2000元每只,专家指出,如果该价格能够进一步降低,将完全有可能进入到每个家庭中,进行身体健康、食品安全品质等检测,那么其市场需求量将非常大。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 450px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618949.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"参观北京滨松展厅/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 300px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618836.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"世界上最大的20英寸的PMT/pp  交流结束后,专家们一行人参观了北京滨松的展厅和生产车间。在展厅中,专家们对于曾经帮助span style="TEXT-ALIGN: center"小柴昌俊教授获得2002年诺贝尔物理学奖的/spanspan style="TEXT-ALIGN: center"世界上最大的20英寸的PMT非常感兴趣/spanspan style="TEXT-ALIGN: center",/span使用滨松11200支20英寸光电倍增管进行的中微子实验的东京大学小柴昌俊教授获得2002年的诺贝尔物理学奖。而且,在因发现“上帝粒子”而获得2013年诺贝尔物理学奖的研究工作中,由于滨松集团做出的卓越贡献,欧洲核子中心对此专门予以特殊表彰。/pp  日本滨松非常看重中国市场,认为,中国光子产业市场的发展非常迅速,未来市场会越来越大,会有高速的增长。为了应对中国这样巨大的市场,1988年,日本滨松在中国建立了技术型的合资企业——北京滨松光子技术股份有限公司。2011年,日本滨松在京成立滨松光子学商贸(中国)有限公司,整合国内营业资源,加大了销售部门的权限与自由度,在中国销售日本滨松及北京滨松的产品,同时把北京滨松的产品推向亚洲其他地区。/pp  北京滨松已建成年产40万支、生产能力超过世界需求1/3的光电倍增管生产线,同时不断向光子技术领域应用的系列产品发展。公司经营领域包括:光电器件、闪烁体、弱光探测器、核辐射探测器及电子玻璃 食品安全和环境测试仪器及核医学影像设备等光子技术领域高新技术产品。产品广泛应用于医疗卫生、石油勘探、精密分析、环保监测、生物光子、生命科学、工业测控、激光加工、高能物理、宇宙研究、地矿探测等诸多领域。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 400px" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201531618104.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"合影/p
  • 近红外光谱技术发展现状评述(下)
    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="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong近红外光谱/strong/span/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  a style="COLOR: rgb(192,0,0) TEXT-DECORATION: underline" title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20150911/172248.shtml?" target="_blank"strongspan style="COLOR: rgb(192,0,0)"近红外光谱技术发展现状评述(上)/span/strong/a/pp  strong应用领域/strongbr//pp  前面我们已经提到了很多近红外光谱的应用领域,下面将进一步介绍当前的一些重要应用以及一些新兴的应用领域。/pp  Dardenne说:“近红外光谱始于上世纪60年代Karl Norris在农业领域的工作,我相信,农业依旧是该技术的主要应用领域,尤其是动物饲用价值的测定。” Igne同意这一观点,认为农业包括农作物、动物、林业和土壤是近红外最重要的应用领域。/pp  三位专家都同意制药工业是当前另一个重要的应用领域。“在制药领域,制药企业和监管者已经从连续生产解决方案中获得了巨大的效益。”McGeorge说,“这一生产方式的改变要求对连续生产过程进行验证,以保证生产过程处于稳定状态并生产出合格的产品。”McGeorge进一步指出,如果没有像近红外光谱这样的无损测量技术用于每一个生产单元来确保药物配方的一致性,这种生产方式的转变不会得到快速实施。/pp  但是,Igne对近红外在制药工业中的应用略持悲观态度。“与已建立的传统方法相比,监管限制了近红外光谱技术的使用。”他说,“随着监管负担的减轻,近红外将会更容易地用于生产过程的常规控制中,类似于温度和压力传感器。”/pp  McGeorge认为,最大的挑战是正在尽力设计的全球监管体系下的光谱解决方案,因为每个国家和地区都有自己的要求。“目前,这些需求尚不明确,每位应用者都需要与各自的卫生主管部门进行反复又艰难的协商。”他说:“这些应用的监管路线图尚不清晰。”但是,McGeorge还是看到了已经取得的进展。他说:“情况正在发生改变,EMA发布了在制药工业应用近红外光谱的最终指南,FDA制定的指南草案正在审查中。”而且,ASTM E55委员会正在积极制订用于药厂多个环节的光谱在线和旁线分析的标准方法。McGeorge说:“通过这些努力,与早期的实施者相比,近红外的实施蓝图将会变得更加清晰和容易。”/pp  专家们认为生物医学是近红外光谱重要的新兴应用领域。 “近红外光谱用于生物医学分析的大部分理论(吸收信号与散射信号的分离)工作已经完成,有望可以用来提高监测肿瘤和控制血糖的能力。”Igne说,“近红外光谱仪可以用在病人床边,对患者来说是重大的福音。” Dardenne指出近红外光谱用于生物医学,必需进行缜密的验证工作,一个小的错误将会带来严重的后果。/pp  Igne说,在传统的近红外应用领域,取样和光谱采集方式的改进使得该技术更高效,并在拓展新的应用对象。他认为,尽管在近红外光谱技术基础认知方面已经进入成熟期,但依旧存在挑战。Igne说:“如何确保从过程分析界面获取高品质光谱以及如何从样品中采集到最相关的信息,仍然是近红外光谱技术所面临的困难。”/pp  strong近红外在生物制药中的作用/strong/pp  近期制药企业迅速转向蛋白质产品,这为近红外光谱提供了一个新的应用领域。/pp  “对生物制药企业,将近红外光谱用于过程分析,在上游监测细胞的生长,在纯化过程表征蛋白质,这可带来很大的效益。”Igne说,“许多研究团队和企业已经投入了大量时间和资金,将近红外光谱技术应用于生物反应器的监控,并取得了成功。”/pp  “发酵对于近红外来讲是一个棘手的应用”Dardenne提醒说,“近红外检测的是NH键而不是大分子上NH的构型。”他补充说,近红外光谱可用来测定一种确定的蛋白质或氨基酸,近红外结果必须与真实值进行比较,不能表达为绝对值,而是要表达为相对于总氮含量的数值。/pp  Igne和McGeorge指出,近红外用于生物制药领域的根本问题是水的存在。McGeorge说:“水在近红外光谱区吸收很强且谱带宽,在发酵过程中,水会降低近红外光谱提供有效信息的能力。”/pp  strong近红外光谱联用技术/strong/pp  分析化学中,联用技术通常是指将几种独立的分析技术组合到一起的检测方法,例如气相色谱-质谱联用或液相色谱-红外联用等。下面是专家们对近红外联用技术的观点。/pp  “我们课题组已将将近红外和中红外光谱数据进行了融合,也把草料的近红外光谱与粪便的近红外光谱组合以更好地预测消化率。”Dardenne说,“我们期望着NIR–Raman便携式联用仪器,甚至NIR–Raman–XRF便携式联用仪器。”/pp  Igne认为近红外成像的出现就是这类技术的实例。他说:“尽管传统的遥感技术已经应用,但是随着无人机的发展,低成本的近红外化学成像数据将会越来越多地用于农业和自然资源管理领域。”他补充说,近红外化学成像也可用于食品工业(例如禽类和新鲜水果)和制药工业的连续生产单元,实时监测产品的品质。/pp strong 未来的发展/strong/pp  专家们对近红外光谱及其仪器的未来发展意见不一,但成本问题却是共同关注的。/pp  “我期望低成本微型近红外光谱系统能得到广泛应用,这些系统通过无线方式与互联网连接,能够像当前生产过程中pH值探针或压力传感器一样以常规方式得到应用。”McGeorge说,“近期基于LVF的超小型光谱仪的商品化,就是一个证明实例。随着这类仪器的不断应用,其局限性就会不断暴露,在此基础上再进行改进完善,从而进一步应用于更苛刻要求的场合。”他认为随着这类仪器成本的降低,近红外光谱仪会在主流商店得到应用,甚至有可能集成到手机上。/pp  Dardenne提到了高光谱成像系统成本降低来带影响,“就仪器而言,高光谱相机的价格将下降,使其可应用于更多领域。” Dardenne预测,高光谱成像系统将会像经典仪器一样得到实际应用,但是它能够检测到更低含量水平的污染物 同时,高光谱成像系统将会与无人机集于一体。Dardenne 说:“我们将会看到携带高光谱成像系统的无人机,用于提升精准农业水平,更有效地使用化肥和农药。”/pp  Igne认为,近红外光谱仪器应用于工业现场,除了成本问题,还要将仪器的分辨率、信噪比与仪器的稳定性和耐用性综合起来考虑。他认为仪器公司将会沿着两条路发展,“原有仪器公司将会继续提升现有仪器系统的性能,而新仪器公司将会致力于设计针对特定应用的专用型仪器,不像研发实验室所用的仪器包罗各式各样的功能,这些专用仪器的功能专一。”他说:“这将显著降低仪器的成本,促进近红外技术在工业中的应用,因为成本和维护一直是制约该技术推广应用的主要障碍。”/pp  Igne预计会研发出更多的多技术联用仪器,以将数据融合并能更全面地获取样品的信息。(全文完)/ppbr//p
  • 【我与近红外的故事】吴海龙:与近红外光谱缘分的点滴回忆
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/89776b86-95a5-4bfc-8dcb-acdf44a0cecb.jpg" title="吴海龙.jpg"//pp style="text-align: center "湖南大学 化学生物传感与计量学国家重点实验室 吴海龙/pp  strong初识近红外光谱/strong/pp  曾记得,我在湖南大学本科攻读分析化学专业期间修仪器分析课程时,无意之中获得了董庆年老师编著的红外光谱法一书作为课外自学教材。较详细地知道了借助红外光谱来研究煤这样一个复杂的体系,并用红外光谱跟踪煤相关绿色反应历程,取得较好进展。后来,听说我同班同学李志良老师利用课余时间具体指导的化学计量学研究方向的本科生龙义成同学在北京石油化学研究院为近红外光谱应用尽力,参与编写了化学计量学软件等,开始留意近红外光谱有关内容。尽管认识模糊,但已知有近红外光谱存在这回事了。湖南大学俞汝勤先生研究小组曾于上世纪九十年代初,购置了红外光谱成像仪,想开展化学计量学在红外光谱成像处理方面的研究工作,本人参与相关工作。但后来由于湖南春天实在湿气太重,仪器抽湿维护不够到位等致使仪器成像不清晰而中断了相关研究。虽然也发表了一些论文,例如发表了可用于判断聚合物材料分子链接特性等图像处理方法工作,但遗憾的是没能形成系列成果。/pp  strong湖南大学与近红外光谱/strong/pp  曾记得,我同门湖南大学蒋健晖博士、杜一平博士等,在湖南大学获得化学计量学方向分析化学专业理学博士学位后,曾赴日本大阪关西学院大学尾崎幸洋研究室从事与近红外光谱相关的博士后研究,取得了例如结合PLS筛选近红外光谱最佳波长等好工作,而俞汝勤先生2000年以后还招收了有企业近红外光谱应用经验的博士生继续开展近红外光谱分析检测相关的化学计量学方法学研究。不仅探讨了一些带有普遍性的问题,如构建近红外校正模型时,如何保证校正样本具有必需的代表性,并实现代表性样本的自动选择 近红外光谱分析中的波长变量选择,能否建立较通用的自动选择策略 在定量分析建模方面,近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性,多种模型如何有机融合 在化学模式识别方面,近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。本人作为团队主要成员开始接触近红外光谱亦越来越多。本人的一名硕博连读生也积极参与相关研究工作,取得了一批成果。这样,使我们对近红外光谱有了更深入的了解。若干工作包括:/pp  1. 吴海龙*,韩清娟,宦双燕,林伟琦,俞汝勤,化学计量学与近红外光谱相结合研究的若干新进展,见陆婉珍等编,当代中国近红外光谱技术,北京: 中国石化出版社,2006年10月,第54-57页。/pp  2. Yan-Ping Zhou, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu* and Yukihiro Ozaki, Dry film method with ytterbium as the internal standard for near infrared spectroscopic plasma glucose assay coupled with boosting support vector regression,Journal of Chemometrics, 2006, 26 (1-2): 13-21/pp  3. Qing-Juan Han, Hai-Long Wu*, Chen-Bo Cai, Li-Juan Tang, Ru-Qin Yu, Using near-infrared spectroscopy and differential adsorption bed method to study adsorption kinetics of orthoxylene on silica gel,Talanta, 2008,76 (4): 752-757/pp  4. Lu Xu, Yan-Ping Zhou, Li-Juan Tang, Hai-Long Wu, Jian-Hui Jiang, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu, Ensemble preprocessing of near-infrared (NIR) spectra for multivariate calibration, Analytica Chimica Acta, 2008, 616 (2): 138-143/pp  5. Chen-Bo Cai, Lu Xu, Qing-Juan Han, Hai-Long Wu, Jin-Fang Nie, Hai-Yan Fu, Ru-Qin Yu*, Combining the least correlation design, wavelet packet transform and correlation coefficient test to reduce the size of calibration set for NIR quantitative analysis in multi-component systems, Talanta, 2010, 81(3), 799-804/pp  6. Hai-Yan Fu, Shuang-Yan Huan*, Lu Xu, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu*, Construction of an Efficacious Model for a Nondestructive Identification of Traditional Chinese Medicines Liuwei Dihuang Pills from Different Manufacturers Using Near-infrared Spectroscopy and Moving Window Partial Least-squares Discriminant Analysis, Analytical Sciences, 2009, 25(9), 1143-1147/pp  7. Weiqi Luo, Shuangyan Huan*, Haiyan Fu, Guoli Wen, Hanwen Cheng, Jingliang Zhou, Hailong Wu, Guoli Shen, Ruqin Yu,Preliminary study on the application of near infrared spectroscopy and pattern recognition methods to classify different types of apple samples, Food Chemistry, 2011, 128,(2):555-561/pp  此外,值得一提的是,近十年来,我们国家重点实验室的林伟英教授课题组在有机近红外荧光探针的合成及其化学生物学应用上取得了系列新进展。 他们开发了新型HClO近红外荧光探针,其被进一步应用于活动物中HClO的近红外荧光成像。近红外荧光染料可为开发近红外荧光探针和生物影像剂提供平台,有望在活体生物成像领域得到重要的应用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja209292b)。 还合成了新颖的荧光探针分子FP-H2O2-NO。 FP-H2O2-NO在细胞内与H2O2、NO和H2O2NO作用后能产生三组不同的荧光信号。这个独特的优点使FP-H2O2-NO可以作为一个强有力的分子工具来研究生物体中H2O2和NO的相互作用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja2100577)。还构建了具有大准斯托克斯位移的的pH荧光探针(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 375-379)。揭示了钴离子与探针分子作用后降低卟啉部分的摩尔吸光系数而改变能量传递效率的能量调控机制,由此实现了对钴离子的比率测定(Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2366-2372.)。 该论文被美国科学院院士Timothy Swager在评述期刊Synfacts作为研究亮点专题介绍(Synfacts 2008, 11, 1167-1167.)。而湖南省食品测试分析中心也开展了应用近红外光谱结合化学计量学法在油茶籽油脂肪酸含量测定中的应用研究工作,见(《湖南农业科学》 2013年12期 )。通过透反射模式采集了114个油茶籽油(茶油)样品的近红外光谱(NIR),利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)对光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立了茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸5种脂肪酸含量的校正模型,并通过实际测定对模型进行了验证。结果表明:采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型所预测的茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸的含量与实际的化学测定值较接近,而亚麻酸的预测集与实际测定值相关性不理想,仍需进一步研究摸索。这证明近红外光谱法可作为一种快速、无损和准确的方法在茶油主要脂肪酸含量测定中推广应用。/pp  strong湖南长沙召开的全国第二届近红外光谱学术会议/strong/pp  我特别难忘的是,中南大学化学化工学院与我们湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室合作,于2008年11月19-22日期间,在湖南长沙共同承办并顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议。该会议由中国分析测试学会近红外光谱分会主办的,由我们敬爱的俞汝勤院士和陆婉珍院士分别担任大会主席和学术委员会主任。/pp  strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "以下内容摘自仪器信息网/span/strong/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "本次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台,展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果,主要以大会报告和墙报的形式举行,有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告,多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出:自从2006年第一届近红外光谱会议以来,这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用 但是作为一项既快捷又廉价的分析技术,其应用范围仍未达到应有的广泛程度,一方面是由于宣传力度不够(一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术),与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题,例如:(1)建立大量可长期应用的分析模型,(2)尽快发展便携式仪器,(3)形成公认的标准化方法是有效的宣传途径,(4)结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度,(5)在线分析系统的集成化,(6)近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展,(7)近红外光谱技术过去是在不断新技术(如光纤、化学计量学及计算技术)的基础上发展起来的,今后希望如能将更多的新技术(如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等)被引入。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱:过去、现在和未来(Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future)”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史,给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论,并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势 关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论,定性应用是回答“Does it belong?”,而不是“How much is there?” 只要其定量应用将继续得到广泛的使用,定性应用很可能变得更加普遍 另外,未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出,可望进入越来越多的领域,包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。/span/pp  陆婉珍院士与部分参会代表在一起/pp  本人后来也曾多次参加近红外光谱为主题的国内外学术会议,深切地感受到近红外光谱的强大生命力。同时也深深被国内这样一批科研同行们为发展我国近红外光谱事业而努力艰苦奋斗、呕心沥血的精神所折服、所感动。本人也愿意为我国的近红外光谱事业继续贡献自己的力量。/pp  谨以此文纪念为我国近红外光谱以及石化工业化验检测事业做出杰出贡献的陆婉珍院士和我国国际“化学计量学终身成就奖”获得者之一、中南大学梁逸曾教授。/pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  吴海龙 男,理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院化学教授(二级)、博士生导师,化学生物传感与计量学国家重点实验室前主任、顾问和学术委员会顾问,分析化学国家重点学科长期建设责任人。兼任中国化学会有机分析专业委员会委员和副主任,计算机化学专业委员会委员和副主任 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任、近红外光谱专业委员会理事及近红外光谱分会副理事长等。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  三十多年来,一直从事分析化学、环境监测等领域化学计量学、化学生物传感分析等方向及内容的教学和科研,发表学术论文逾260篇,其中SCI论文逾200篇。曾荣获2003年度国家自然科学二等奖(排名第三)。2012年10月,荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  人生格言: 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来/span/ppbr//p
  • 珀金埃尔默近红外光谱技术及应用全解析
    pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  近年来,近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展,相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果,仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题,同时也以此献礼近红外分会成立10周年,并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状,我们特别邀请了珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理华瑞给大家分享他对近红外光谱技术以及其应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/db6c9823-c209-48f7-8149-dca068b5c181.jpg" title="华瑞.jpg" alt="华瑞.jpg"//pp style="text-align: center "strong珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理 华瑞博士/strong/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "华瑞,分析化学博士,进入分析仪器行业10年,具有丰富的理论和应用经验,主要从事材料表征产品的应用、开发和推广。/span/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strongPerkinElmer近红外产品与技术详解/strong/span/pp  strong仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史?在产品的发展过程中有哪些独具优势的技术?/strong/ppstrong  华瑞:/strongPerkinElmer公司在光学领域一直处于世界领先地位,在近红外光谱仪和图像仪的研发中,也一直体现了业界的最高性能标准。无论是光谱仪还是图像仪,指标和性能都是业界领先的,因此受到科研领域专家学者的青睐。/pp  1993年,PerkinElmer推出世界第一台傅立叶变换型的近红外光谱仪,大大提升了近红外仪器的精度、准确度和灵敏度,是一次技术飞跃;2001年,推出世界上第一套傅立叶变换阵列检测器近红外显微图像系统,可以快速分析样品中微米级别的成分分布信息,大大扩展了近红外技术的应用领域。/pp  PerkinElmer近红外的迈克尔逊干涉仪,采用DynaScan专利技术,将所有的光学器件固定在光谱平台上,光谱采集过程中没有动镜的水平移动,而是光学平台的转动。这种设计克服了可能出现的切变和倾斜造成的光谱偏差,使仪器的长期稳定性和抗振动性能都大大提升。仪器内部配有多种标准物质,可以在需要的时候进行仪器横纵坐标准确性和噪音的性能确认,保证仪器正常工作状态。特别是可溯源的甲烷气体,可对每张光谱自动进行AVI(Absolute Virtual Instrument)校正,除了保证横坐标的更好准确度,还对整体的光谱峰型进行校准,使不同仪器、不同机型的数据都是一致的,大大提升了模型的通用性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 240px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d9fa4169-f82b-4fd1-8c58-a5f9c93c30f3.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="500" height="240" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1.PerkinElmer专利的干涉仪设计;/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 213px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/10bd663c-57b5-40c3-8040-e53cf113b14a.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="500" height="213" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2.仪器内置标准物质,软件自动调用进行性能认证/strong/pp  PerkinElmer近红外光谱仪可单独使用,也可升级成近红外图像仪,获取样品的微观分布信息。近红外图像仪包括近红外光谱仪和图像系统,可自动扫描样品区域,获得不同空间分辨率的近红外特征信息。所有的操作都是自动化,包括聚焦、可见光照明、切换扫描模式、切换空间分辨率、数据主成分分析等。还可升级成中近红外光谱仪和图像仪,成为多功能的样品分析系统。/pp  2014年底,PerkinElmer公司收购了瑞典波通公司,又大大丰富了近红外产品线。波通近红外采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术,可应用于实验室或生产车间的旁线,或在线近红外作为过程分析的一部分。波通在15年前就开始使用在线近红外检测黄油奶酪产品,积累了大量经验,是业界在线近红外的首选方案提供商。/pp  strong仪器信息网:目前贵单位主推的产品?/strong/ppstrong  华瑞:/strong目前PerkinElmer近红外光谱仪有傅立叶变换型的Frontier和Spectrum Two N,光栅型的DA7250,DA7440等。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 204px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/905074cc-bf76-4413-bc28-2ea9bee33ebc.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="300" height="204" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/93d71913-4e5c-4244-a4b7-ba432c882be9.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="300" height="211" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 211px "/ /pp style="text-align: center "strong图3. Frontier近红外光谱仪;图4.Spectrum Two N近红外光谱仪/strong/pp  Frontier近红外于2011年推出,光谱范围、信噪比、分辨率、精度等主要指标都是业界领先水平,还可以拓展为中/近红外光谱仪和图像仪,适合于样品种类多、研究水平高的高校等科研单位。/pp  Spectrum Two N为2018年推出的最新产品,是单独的近红外光谱仪,其性能指标同Frontier一样,都是业界最好水平,并得益于其结构紧凑、功能专一的特点,特别适合企业用户。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 174px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5fc4644e-946b-4ca2-9fda-5cdc3326584c.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="300" height="174" border="0" vspace="0"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/78fdbdfd-9dfd-40c0-87a1-2b22b9da16e6.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="220" height="279" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 220px height: 279px "//pp style="text-align: center "strong图5. Spotlight近红外图像仪;图6. DA7250近红外光谱仪/strong/pp  近红外图像仪型号为Spotlight 400,主要面向客户为高校等科研单位,其强大的功能和卓越的性能使其一直是微观近红外分析的首选设备。它由Frontier扩展而成,兼具常规样品和微观样品的分析能力。其空间分辨率最高可达6.25µ m,可进行透射和反射模式测试,具有自动切换测试模式、自动聚焦、自动照明、自动切换空间分辨率、自动进行主成分分析数据等先进功能。整套仪器无透镜,采用全反射光学元件,是真正的高端近红外仪器。/pp  DA7250是采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术的光谱仪,采用电致冷铟镓砷检测器和灵敏度最高的J22材料,检测精度高,内置氙灯作为波长基准,内置参考板作为能量基准,可以保证仪器长期使用的稳定性。DA7250检测样品时无需通过石英介质,样品间无需清理也不会产生交叉污染,对于粘稠,高油等难清理样品无需清理,使用简便。span style="text-align: center " /span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b91bbd0e-4cee-4617-af47-21e29c2b5751.jpg" title="07.png" alt="07.png" width="500" height="257" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图7. DA7440在线近红外光谱仪/strong/pp  在线近红外光谱仪DA7440,采用全防护等级设计( SD ),满足IP 67 & 69k标准,使用特氟龙涂层铝部件,蓝宝石检测窗口,清理容易。内置不锈钢空气过滤器和空气泵。在线显示屏为12英寸触摸屏,IP 65防护等级,嵌入式网络浏览器,网线或者无线网连接网络,软件内置取样按钮。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  食用油和医药领域的应用是目前主要开发方向/strong/span/ppstrong  仪器信息网:贵公司近红外光谱仪应用最具优势的领域?/strong/ppstrong  华瑞:/strong得益于优异的性能和强大的扩展性,PerkinElmer公司近红外产品在科研领域的优势巨大,可以提供一系列的解决方案:/pp  在饲料领域,比如饲料中动物源性成分的检测,比利时Wallon 农业研究中心(CRA-W),意大利Ispra 的健康和消费者保护研究所(IHCP)以及比利时Geel 的标准物质与测量研究所(IRMM)等三家欧盟实验室,使用PerkinElmer Spotlight近红外图像系统对动物饲料样品沉淀物中围巾肉骨粉进行了研究,并通过了盲样测试。中国农业大学工学院杨增玲教授课题组,也做了大量细致的工作。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所和PerkinElmer公司合作,开发了不同载体预混合饲料中维生素E 近红外光谱模型,为近红外分析方法在预混合饲料维生素检测方面的实际应用提供有益的参考。/pp  在天然产物领域,清华大学孙素琴教授课题组使用Frontier近红外光谱仪,对多种药材(如牛膝、丹参、白芷)进行了产地和品种鉴别,对药材中有效成分(如牛膝中蜕皮甾酮、杜仲中松脂醇和二葡萄糖苷等)进行定量研究,均获得了良好效果。孙教授课题组还使用Spotlight红外图像系统,对银杏叶和茯苓等药材进行了微观分析,获得不同成分的分布状态。国际竹藤中心、中国林业科学院等单位,也使用Spotlight进行天然产物的微观分析。北京中医药大学的吴志生教授,使用Spotlight对中成药成分的微观分布也做了大量研究。/pp  在食用油领域,PerkinElmer公司和国内著名的企业合作,在Spectrum Two N上开发建立了一系列的指标模型,除了最终产品的QAQC,还对生产过程中的重要指标进行了快速分析,如毛油的酸价、水分和含磷量,这些指标用于判断大豆原油的酸败程度,并为后边碱炼工序提供添加物料用量的依据。油脂的含磷量是很重要的一个指标,会影响油脂的色泽和透明度,国标方法(GB5009.87—2016钼蓝比色法)需要7~8个小时才能测试一个数据,对生产过程失去了监控作用。目前开发的含磷量模型,其偏差已经小于15ppm,满足了企业的实际需求。/pp  strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些?为什么看好该领域?有哪些新的解决方案?/strong/ppstrong  华瑞:/strong在近红外领域,PerkinElmer公司目前的主要开发方向是食用油和医药。食用植物油与人们生活密切相关, 既是人体的重要能源和营养源, 也是食品生产加工中的重要原料,因此食用油的质量控制格外重要。国家发布了食品安全国家标准,用于控制和测定食用油的各项指标,如酸价、含水量、含磷量等。但这些实验,都需要对样品进行前处理,使用多种化学试剂,操作时间较长,耗费大量的人力物力,而且不能快速得到实验结果指导生产。不少食用油加工企业已经在使用近红外快速检测原料的品质,有一定的近红外基础,对油脂近红外设备有强烈的兴趣。目前市场上有一些近红外油脂分析设备,但实际使用效果一般,基本只能对碘值进行预测,对食用油生产企业意义不大。PerkinElmer Spectrum Two N近红外光谱仪凭借良好的性能,已经和一些著名的油脂企业合作,开发了大豆油不同生产阶段的酸价、含水量、含磷量等,并得到了企业的认可。我们正在加紧和更多的企业合作,进一步优化现有模型,并开发更多对企业有真正帮助作用的模型方法。/pp  医药领域中,国家新近推行的带量采购政策,要求中标品种需要采用近红外光谱建模跟踪检测方式对每批次进行监测,这对近红外光谱仪的销售是一个利好。PerkinElmer公司在制药行业有很好的客户基础,加上近红外光谱仪光学性能好,附件种类多的特点,我们已经和一些药企进行了合作测试和方法开发,重复性和准确性非常高。我们推荐主机+漫反射NIRA附件的配置。NIRA采用了小角度镜面反射收集机制,由于平面反射镜的加工精度大大高于球体内部镀膜,可以制成非常均匀的一致性非常高的反射镜片,避免了传统积分球镀层均匀性和一致性差造成的光谱偏差,这保证了数据测试可以在不同的NIRA的传递,在一台机器上的数据和模型可以应用到其它仪器。小角度测量,还克服了样品高度和位置对谱图的影响,并减少了杂散光进入检测器,提高了测试的重复性和精密度。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  近红外行业看点:小型化、专业化、在线化、网络化… … /strong/span/pp  strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前近红外光谱仪走到了哪一个阶段?有哪些先进的技术值得大家关注?又有哪些制约因素?/strong/ppstrong  华瑞:/strong经过近些年仪器硬件和软件的发展,近红外光谱仪已经得到了长足的进步,也得到了很好的应用。小型化、专业化、在线化、网络化是未来近红外光谱仪应用的发展方向。不过,如何提高近红外光谱仪的准确度、精度、对不规则样品和低含量指标的分析能力,仍是目前面临的一个挑战。此外,自动优化、自动建模等基于大数据的软件,也是一个需要解决的问题。/pp  strong仪器信息网:请分析目前全球及中国近红外光谱市场的发展态势有何不同?/strong/ppstrong  华瑞:/strong国外近红外仪器的研发比中国早,水平也相对较高。在小型近红外光谱仪方面,也处于领先地位。相对来说,我国近红外光谱仪研制时间较短,而且基本上是光栅型仪器,精度和灵敏度均受限。当前,我国科研型的近红外仪器基本都是进口的,而化工、医药、食品等领域中一些规模较小的企业是国产仪器的主要市场。/pp  strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力?未来几年,近红外光谱的热点市场需求有哪些?/strong/ppstrong  华瑞:/strong目前近红外主要的应用领域包括:石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。/pp  随着各个行业自动化需求的提高,工艺和成本的控制更加严格,在食品、化工等行业会有持续的购买需求。国家医药带量采购的政策,也会促使更多的药企购买近红外光谱仪。比如,在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等 在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等 在医药领域可以测定药品中有效成分,组成和含量 亦可进行样品的种类鉴别,如酒类和香水的真假辨别,环保废弃物的分检等。/p
  • 便携式近红外光谱技术在食品分析中的应用
    HAMAMATSU(滨松) PHOTONICS近红外光谱在食品分析中的作用近红外光谱(NIR)是指在750至2500 nm的电磁光谱近红外区域内研究物质和光之间的相互作用[1]。当红外光与样品分子相互作用时,每个波长反射、透射和吸收的电磁能的量取决于样品中存在的键类型[1]。C-H、N-H和OH振动键在近红外区域最普遍,决定了给定物质的光谱形状。近红外光谱通常用于测量和量化样品的近似成分,如蛋白质、水分、干物质、脂肪和淀粉。此外,近红外光谱反映了其物理性质或特性[1]。因此,当应用于食品时,样品的近红外光谱不仅可以提供有关食品化学成分的信息,还可以通过不需要使用试剂的无损、快速和清洁的方法提供有关其功能的信息[2]。便携式仪器的影响直到最近,近红外技术才向小型化设备发展,使近红外分析从实验室进入现场成为可能。便携式近红外光谱是监测作物质量、确定最佳种植条件和收获时间的绝佳工具。鉴于食品易受含量变化的影响,需要保持新鲜以防止质量损失,以及非法掺假的可能性,控制食品质量的重要性怎么强调都不为过。此外,食品生产、配送链的复杂性以及将分析时间降至最低的需要,使便携式光谱仪在该领域向前迈出了革命性的一步[5][6]。用于食品分析的近红外光谱示例Parastar等人将计算技术应用于近红外分析仪获得的吸收光谱,能够准确区分新鲜肉和解冻肉,并根据鸡的生长条件对鸡柳进行正确分类[3]。使用类似的工具,Kucha和Ngadi能够评估猪肉末的新鲜度[4]。这些计算方法,通常被称为“化学计量学”,使用多种算法和统计技术,如多元线性回归、偏最小二乘回归和主成分分析来分析来自光谱仪的数据。这些方法将光谱信息转化为与样品相关的化学和功能特性[2]。便携式近红外分析仪改善奶牛健康,优化灌溉和收割时间便携式近红外分析仪已被用于饲料和牧草的农场监测,以评估其质量。在这个过程中,将饲料样本放在扫描仪前进行分析,并将结果提供给农民或营养学家。这使他们能够及时做出有关提要的管理决策,将获得结果所需的时间从几天缩短到几秒钟。例如,牛饲料中玉米青贮饲料的干物质含量每天变化很大,在六个月内高达41%。通过现场调整,奶牛可以获得更一致的口粮,从而改善牛群的总体健康状况。这是通过血液参数的变化和乳腺炎的减少来观察的,从而增加了产奶量。此外,这项技术可以潜在地减少饲料浪费,从而降低成本并增加收入[7]。便携式近红外光谱法的另一个有价值的应用领域是对作物生长各个阶段的实地评估。Tardaguila等人研究了在不同环境条件下生长的八个不同品种的160片葡萄叶片的吸收波长。他们专门针对含水量评估来确定葡萄酒行业灌溉的优化策略[8]。在收获季节,近红外光谱已被用于评估橄榄果实[9]、葡萄[10]和番茄[11]在树上的成熟度,从而优化收获时间,甚至使用农业机器人实现自动化水果采摘。收获后,近红外光谱技术有助于农民、消费者和质量控制官员对产品质量进行快速无损检测。这项技术还允许检测由于将传统生产的水果错误标记为有机水果而导致的菠萝欺诈[12]。FTIR光谱提供更高的通量和更好的灵敏度在近红外光谱中,分析有机材料的吸收光谱主要有两种方法。第一种方法是基于二极管阵列的光谱学。该技术使用色散光栅将从样品反射或透射的光分离为其波长分量。然后将每个分量聚焦在线性检测器阵列的不同像素上。这种方法速度相当快,可以用于实时测量。然而,二极管阵列光谱仪的光通量与其光谱分辨率成反比,这限制了其有效性。此外,在近红外区域敏感的线性阵列的高成本可能会限制其在某些应用中的应用,特别是在农业和食品中。获得吸收光谱的第二种方法是傅立叶变换干涉测量法。在这种方法中,入射光被分成两条路径,一条指向固定反射镜,另一条指向可移动反射镜。当这些路径被重新组合时,就会得到干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换,可以获得入射光的光谱,并且通过适当的校准,可以确定样品的吸收光谱。使用这种技术,可以同时测量所有波长,在不影响光谱分辨率的情况下提供更好的吞吐量和更高的灵敏度(通常被称为“Fellgett的优势”)。在该技术中,仅使用单个NIR光电探测器而不是阵列,从而保持低成本。滨松光子的FTIR引擎为食品行业带来了新的曙光滨松的FTIR引擎C15511-01是一个紧凑的傅立叶变换红外光谱模块,对1.1µm至2.5µm范围内的近红外光具有灵敏度,并具有USB连接。该设备的特点是在手掌大小的外壳中有一个迈克尔逊光学干涉仪和控制电路。为了补偿元件小型化造成的光损失,滨松光子公司的工程师为FTIR引擎配备了一个大型可移动MEMS反射镜和一个高灵敏度InGaAs PIN光电二极管。这种MEMS元件的特殊设计抵消了外部振动和器件内部杂散光反射的影响。可移动MEMS反射镜的位置使用专用激光系统进行连续和精确的监测,以确保最高的波长再现性。一般来说,滨松的FTIR引擎可以提供与更大、更昂贵的台式设备相当的高灵敏度、高分辨率和高速测量。使用FTIR引擎进行红外光谱分析有两种测量方法:“反射测量”和“透射测量”。使用这些方法,我们测量了坚果(杏仁、腰果、核桃)和酒精饮料(啤酒、清酒和白兰地)的光谱。透射测量:酒精饮料吸收光谱的比较及其酒精浓度的估计FTIR引擎C15511-01用于观察几种酒精饮料产生的吸收光谱的差异。将液体放入对近红外透明的石英池中,提供1mm的光路长度。使用卤素灯作为本实验的光源。来自灯的宽带光部分被液体吸收,并通过光纤部分传输到FTIR引擎。图中所示的吸收光谱是在室温下获得的,平均128次扫描,并减去参考测量值。这些光谱的形状主要受水中的OH基团(吸收波长:1450 nm和1900 nm)和醇中的CH基团(吸收光谱波长在2100 nm和2500 nm之间)的影响。还测量了纯水和乙醇的光谱,并将其添加到图中进行比较。此外,使用2300nm处的吸收峰来估计每种饮料中的酒精浓度。该测量显示的值与液体中酒精的实际存在一致,证实了使用这种紧凑的设备和方法进行精确估计的可能性。漫反射测量:使用近红外光谱对坚果进行分类当照射到样品上的光的一部分被其表面颗粒有规律地反射时,其余的则穿透样品。在这里,光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射,直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。漫反射信号通常比通过透射获得的信号弱。因此,使用这种方法的主要挑战之一是提高照明效率。在传统配置中,使用光纤将来自单个卤素灯的宽带光引导到样品。滨松光子最近设计了L16462-01,这是一种针对漫反射测量进行优化的创新光源。该装置配备了多个灯,以特定角度靠近样品。通过光纤收集从样品散射的光,并将其引导至NIR光谱仪。这种配置可测量信噪比,最大限度地减少杂散光的影响。e照射到样品上的部分光被其表面颗粒规则反射,其余部分穿透样品。在这里,光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射,直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。食物过敏是一种遗传易感个体在食用某些食物成分后出现不利免疫反应的情况。这种反应可能导致立即或延迟的症状,可能是严重或致命的[13]。在过去的几十年里,这种免疫紊乱已经成为全世界关注的一个重要问题,在西方国家,至少有8%的儿童和5%的成年人受到影响。它给医疗系统带来了相当大的压力,并可能严重限制日常甜梅干动[14]。许多种类的坚果,包括核桃(胡桃)、腰果(西方腰果)和杏仁(甜梅干),都被欧洲法规1168/2011列为过敏原,只要存在于食品中,就需要添加到成分表中[15]。出于这些原因,坚果的检测和分类对于食品工业来说是必要的。滨松利用近红外光谱对杏仁、腰果和核桃的吸收光谱进行了研究和分类。使用FTIR引擎C15511-01和新的灯L16462-01获得测量结果。将坚果放置在光源上,无需任何预先准备,平均进行128次扫描以获得每个样品的吸收光谱。所获得的光谱的特征在于1600-1800nm处的峰,这是由从脂质和蛋白质拉伸的CH的第一泛音引起的。当观察光谱的二阶导数时,各种光谱之间的差异更加明显。通过主成分分析法可以对不同种类的坚果进行分类。结论近红外光谱在食品工业中的潜在应用已经被许多科学出版物广泛记录了几年。便携式仪器的出现正在将分析从实验室转移到现场,将结果的时间从几天大幅缩短到几秒钟。最值得注意的是,这种由滨松MEMS技术驱动的硬件小型化在不影响灵敏度或分辨率的情况下实现。新的计算技术正在不断发展,以分析和比较吸收光谱,并估计食品中特定化合物的含量。这些方法使整个行业的非技术用户越来越容易访问该技术。便携式FTIR分析仪是解决食品行业许多重大挑战的宝贵工具。例如,它们可以帮助提高作物产量,从而在面临粮食需求增加时提供一种替代毁林的方法。将这些技术融入农业可以在优化灌溉和限制整个供应链的食物浪费时限制水浪费。最后,FTIR分析仪可以帮助改善我们的食物质量,使其对我们和所有依赖我们的动物更安全、更健康。参考文献[1] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications”, Molecules, vol. 25, no. 12, p. 2948, Jun. 2020, doi: 10.3390/molecules25122948.[2] D. Cozzolino, “The Ability of Near Infrared (NIR) Spectroscopy to Predict Functional Properties in Foods: Challenges and Opportunities”, Molecules, vol. 26, no. 22, p. 6981, Nov. 2021, doi: 10.3390/molecules26226981.[3] H. Parastar, G. van Kollenburg, Y. Weesepoel, A. van den Doel, L. Buydens, and J. Jansen, "Integration of handheld NIR and machine learning to 'Measure & Monitor' chicken meat authenticity" in Food Control, vol. 112, pp. 107149, 2020. doi: 10.1016/j. foodcont.2020.107149. [4] Kucha, C.T., Ngadi, M.O. “Rapid assessment of pork freshness using miniaturized NIR spectroscopy”. Food Measure 14, 1105–1115 (2020). https://doi.org/10.1007/s11694-019-00360-9 [5] J.-H. Qu, D. Liu, J.-H. Cheng, D.-W. Sun, J. Ma, H. Pu, and X.-A. Zeng, "Applications of Near-infrared Spectroscopy in Food Safety Evaluation and Control: A Review of Recent Research Advances" Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 55, no. 13, pp. 1939-1954, 2015. doi: 10.1080/10408398.2013.871693.[6] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Miniaturized NIR Spectroscopy in Food Analysis and Quality Control: Promises, Challenges, and Perspectives,” Foods, vol. 11, no. 10, p. 1465, May 2022, doi: 10.3390/foods11101465.[7] "Can On-Farm NIR Analysis Improve Feed Management?", Penn State Extension. [Online]. Available: https://extension.psu. edu/can-on-farm-nir-analysis-improve-feed-management.[8] J. Tardaguila, J. Fernández-Novales, S. Gutiérrez, and M.P. Diago, "Non-destructive assessment of grapevine water status in the field using a portable NIR spectrophotometer", J. Sci. Food Agric., vol. 97, pp. 3772-3780, 2017. doi: 10.1002/jsfa.8241.[9] A. J. Fernández-Espinosa, "Combining PLS regression with portable NIR spectroscopy to on-line monitor quality parameters in intact olives for determining optimal harvesting time", Talanta, vol. 148, pp. 216-228, 2016. doi: 10.1016/j.talanta.2015.10.084.[10] G. Ferrara, V. Marcotuli, A. Didonna, A. M. Stellacci, M. Palasciano, and A. Mazzeo, “Ripeness Prediction in Table Grape Cultivars by Using a Portable NIR Device”, Horticulturae, vol. 8, no. 7, p. 613, Jul. 2022, doi: 10.3390/horticulturae8070613.[11] H. Yang, B. Kuang, and A.M. Mouazen, "In situ Determination of Growing Stages and Harvest Time of Tomato (Lycopersicon Esculentum) Fruits Using Fiber-Optic Visible—Near-Infrared (Vis-NIR) Spectroscopy", Applied Spectroscopy, vol. 65, no. 8, pp. 931-938, 2011. doi: 10.1366/11-06270.[12] C. L. Y. Amuah, E. Teye, F. P. Lamptey, K. Nyandey, J. Opoku-Ansah, and P. O. Adueming, "Feasibility Study of the Use of Handheld NIR Spectrometer for Simultaneous Authentication and Quantification of Quality Parameters in Intact Pineapple Fruits", Journal of Spectroscopy, vol. 2019, Article ID 5975461, 9 pages, 2019. doi: 10.1155/2019/5975461.[13] Z. Husain and R.A. Schwartz, "Food allergy update: more than a peanut of a problem", International Journal of Dermatology, vol. 52, pp. 286-294, 2013. doi: 10.1111/j.1365-4632.2012.05603.x.[14] S. H. Sicherer and H. A. Sampson, "Food allergy: Epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment", The Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol. 133, no. 2, pp. 291-307.E5, Feb. 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.11.020 [15] A. Luparelli, I. Losito, E. De Angelis, R. Pilolli, F. Lambertini, and L. Monaci, “Tree Nuts and Peanuts as a Source of Beneficial Compounds and a Threat for Allergic Consumers: Overview on Methods for Their Detection in Complex Food Products”, Foods, vol. 11, no. 5, p. 728, Mar. 2022, doi: 10.3390/foods11050728.本文来源:HAMAMATSU PHOTONICS(滨松电子),Applications for portable NIR spectroscopy in food analysis,www.hamamatsu.com供稿:符 斌,北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司
  • 近红外光谱国际会议(巴西)随笔——南开大学邵学广
    p  第17届a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a国际会议于2015年10月18-23日在巴西伊瓜苏(Iguassu)召开。来自37个国家的361位代表参加了此次会议,中国有5位代表参加了会议。参会论文265篇,其中大会邀请报告(plenary lecture)8篇,口头报告(oral presentation)60篇,墙报(poster)197篇。口头报告分为13个会议单元(session),主题分别是“农业第17届近红外光谱国际会议于2015年10月18-23日在巴西与食品”(5个单元)、高光谱与成像(2个单元)、手持与小型仪器(2个单元)、化学计量学(1个单元)、野生/生态/环境(1个单元)、药品/石化/其他(1个单元)、基础研究与生化分析(1个单元)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/ab9a1ede-b84f-4530-aee2-d6a21961e597.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "中国参会代表/pp  本次会议的大量论文属于“农业与食品”主题,会议安排了两场大会邀请报告,题目分别是“The symphony of vibrations in NIR spectroscopy combined with chemometrics: a powerful cocktail(近红外振动与化学计量学的和谐统一:强大的鸡尾酒)”和“NIR and agriculture: we are just starting to understand the perspectives(近红外与农业:我们刚开始看到希望)”。前者强调了化学计量学在近红外光谱中的关键作用,后者介绍了近红外的优势和应用并重点强调了在线分析技术的应用。在本研究方向有17场口头报告,分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、饮料以及相关产品分析中的应用。在这些研究工作中,“实用性”是最突出的特点,但是很多研究工作不仅仅是使用商用仪器开展研究工作,而是针对自己的研究对象开展了深入的研究工作,例如在线/在位测量装置的设计与应用。但是,论文的水平参差不齐,某些论文中的模型质量仍需要改善,化学计量学技术的推广与应用仍需要加强。/pp  高光谱与成像技术是本次会议的第二大主题,会议安排的大会邀请报告是“Multivariate resolution for NIR image and process analysis(近红外成像与过程分析中的多元分辨方法)”。报告者通过制药过程中的混合过程分析和凝胶形成过程分析介绍了多元分辨技术在多重(multiset)数据和多图像数据分析中的应用。此次会议中有几十篇与高光谱与成像技术相关的论文,分别介绍了高光谱技术在面粉、肉类、土壤、中草药等分析中应用。利用高光谱技术可以得到待测组分的分布图像,使分析结果更加精确、更加清晰、更加直观。但是,高光谱与成像分析中,数据处理技术更加重要。高光谱所采集的数据是一个三维矩阵,发展高维数据处理方法非常关键,如采用传统的数据分析方法,必须采用合适的方法将数据变成二维形式。当然,高光谱的分析仪器目前还较为昂贵,高光谱技术的某些应用显得有点“大材小用”。但是,创新和发现是基础研究的最高追求,高光谱技术是获取综合信息的高效手段,高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。/pp  手持与小型仪器是本次会议的重要主题,会议安排了一场大会邀请报告和两个单元的口头报告。大会报告的题目是“Vibrational Spectroscopy with Handheld Instruments: State-of-the Art Instrumentation, Applications and Future Aspects(手持振动光谱:仪器与应用的最新水平与未来)”。报告者回顾了小型近红外光谱的发展,从四十年前的“附件”发展到独立的仪器,光纤技术、检测器的发展和化学计量学的应用发挥了积极作用,并预计今后手持和小型仪器将在现场(on-site和in-the-field)分析中发挥积极作用。会议还有近20篇论文介绍了小型仪器和手持仪器的软硬件设计以及在混合气体分析、水果品质鉴别、肉质分析、牛奶分析等方面的应用。/pp  化学计量学是历届近红外光谱会议的重要主题,但一直是“非常困难”的主题。本次会议安排了两场大会邀请报告,题目分别是“Multichannel NIR spectroscopy: A role model for future Quantitative Big Data(多通道近红外光谱:定量大数据的榜样)”和“The critical role of representative sampling before analysis, NIR or otherwise(近红外及其他分析中代表性取样的关键作用)”。前者强调了近红外光谱分析中化学计量学的作用,并提出了今后的问题与机遇,重点讲述了不同起因(causes)近红外光谱的分离问题、数据压缩、近红外录像(NIR video)分析、复杂过程动态建模等问题。后者从采样理论出发讨论了过程分析和多元统计过程控制中的光谱采集问题。会议还有30余篇化学计量学方面的论文,研究内容涉及了大数据平台构建、模型转移、实验设计、变量选择方法以及各种定量模型的建模方法。这些方法无疑对拓展近红外光谱的应用范围和改善近红外光谱的模型具有非常重要的作用,但仍难以被广泛接受和使用。化学计量学的培训和普及仍是近红外光谱研究和应用领域中的重要任务之一。/pp  野生(wild live)、生态与环境分析主题的论文相对较少,但具有特色。会议安排了一场题为“NIRS in wildlife and ecology: Diversity, scale and complexity(野生与生态中的近红外光谱:多样性、多尺度与复杂性)”的大会邀请报告,介绍了近红外光谱技术在食草动物食物质量分析、鲨鱼年龄测定、野生肉食动物的繁殖状态检测中的应用,并将这种分析技术称为“间接”分析方法。在此主题的口头报告中,有论文对濒临灭绝的密西西比青蛙(Mississippi Gopher Frog)性别进行了鉴定,也有论文对同形种动物的分类进行了研究。相对于生态和环境分析,近红外光谱在药品和石油行业的应用已经非常广泛,但在本次会议上的论文很少。/pp  本次会议继续保持了“团结、紧张、严肃、活泼”的特点,与会代表团结一致,会议日程安排紧张,学术交流严肃认真,会后交流非常活跃。由于组委会的精心安排以及仪器公司的参与,使会议的开幕式、宴会、各种主题晚宴等形式多样,内容丰富,充分体现了主办国的特色。中国要申办后续的会议恐怕要在组织形式上多下工夫。但是,与其他国际会议相比,本次会议的学术性稍显不足。从会议论文的研究内容来看,实用性很强,但具有学术创新的内容较少,很少研究工作发表于国际知名杂志。近红外光谱要得到更好的发展,应在学术方面具有更高更广泛的影响,吸引更多有学术影响力的人物,发表更多有学术影响的论文。另外,中国代表人数也需要增加,此次会议的参会人数较少。希望近红外光谱分会制定政策,鼓励国内代表参加会议。/pp style="text-align: right "作者:南开大学化学学院 邵学广教授/ppbr//p
  • 近红外光谱技术助力饲料产业高质量发展——FIIF2022第二届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛在京召开
    仪器信息网讯 2022年8月8日,FIIF2022第二届饲料行业近红外光谱检测及相关技术研究分论坛在北京成功召开。本次论坛以“科技铸造实力 创新引领未来”为主题,由中国高科技产业化研究会饲料分会和中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办,上海谱绿科技服务有限公司联合主办,吸引了200余人出席会议,仪器信息网作为支持媒体出席该论坛。FIIF2022第二届饲料行业近红外光谱检测及相关技术研究分论坛现场会议伊始,国家饲料工程技术研究中心李德发院士,中国农业科学院油料作物研究所李培武院士,中国仪器仪表学会组织交流部韩媛媛部长,中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长、北京化工大学袁洪福教授分别为大会致辞。国家饲料工程技术研究中心李德发院士致辞致辞中,李德发院士表示近红外仪器与饲料原料营养价值数据库的结合,是本次论坛的创新观点,非常值得探讨。相信近红外与饲料行业的结合会在精准营养、降低饲料成本以及提质增效方面作出巨大贡献。中国农业科学院油料作物研究所李培武院士致辞李培武院士在致辞中提到,利用近外光谱技术进行饲料原料品质的快速检测,可以即时解析出原料的营养价值,这将有利于推动精准动物营养解决方案的落地。李培武院士表示,此次分论坛的召开,将推动近红外光谱技术在饲料行业更加广泛、快速的应用,从而促进饲料行业健康可持续高质量发展。中国仪器仪表学会组织交流部韩媛媛部长致辞韩媛媛部长代表中国仪器仪表学会对第二届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛的顺利召开表示祝贺。其表示,本届会议给近红外光谱的技术研究和应用拓展搭建了很好的交流平台,未来近红外光谱技术将大有可为。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授致辞袁洪福教授在致辞中提到,近年来,我国近红外分析技术在学术研究和工业应用方面得了蓬勃发展。2021年,中国首次线上举办了第20届国际近红外光谱学术会议。会上,中国不仅向世界展示了承办国际会议的能力,而且展现了中国近红外光谱相关研究和应用的水平。袁洪福强调说,中国的近红外光谱技术研究和应用已经走到了世界的前列,与此同时,国内厂家也在不断推出近红外仪器新品,近红外光谱技术应用产生的社会效益和经济效益也不断显现出来。本次会议将会进一步促进饲料工业和近红外学科交叉的深度交流,为我国饲料工业智能制造的发展发挥重要作用。论坛由中国农业大学王军军教授、北京化工大学袁洪福教授、中国农业大学陈义强教授、安迪苏NIR技术经理王红梅女士分别主持,会议共邀请了11位近红外光谱分析领域的知名专家进行报告分享。中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高级工程师中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、中石化石油化工科学研究院褚小立教授级高级工程师做了题为“现代近红外光谱分析技术进展与展望”的报告。褚小立老师在报告中特别指出,近红外光谱的相关研究和应用仍处于成长期。近年来,不仅近红外光谱相关的标准、专利、专著等越来越多,越来越多的学者也开始关注并重视这个领域。现阶段,如何得到高品质的近红外光谱,如何建立优秀的校正模型,如何让近红外技术成为实际应用必须的方法等都是值得大家思考的问题。报告的最后,褚小立老师还对近红外光谱技术及应用的未来发展进行了展望。中国农业大学 杨增玲教授中国农业大学杨增玲教授的报告题目为“近红外光谱及成像技术在饲料质量安全中的应用进展”。报告中,杨增玲教授介绍了光谱及光谱成像技术在质量安全检测中的应用,特别详细分享了近红外光谱及成像技术在饲料质量安全中的应用进展,以及其课题组在这方面开展的一系列工作。最后,杨增玲教授还给大家分享了近红外光谱相关标准制定现状。南开大学 邵学广教授中国农业大学 闵顺耕教授威尔检测技术股份有限公司高级分析工程师 宋涛建模一直是近红外光谱技术的关键点,也是难点所在。本次会议中,3位老师就相关问题给大家进行了精彩的分享。其中,南开大学邵学广教授从《化学计量学与近红外光谱》系列讲座(仪器信息网仪课通)讲起,着重分享了近红外光谱建模流程及相关化学计量学方法。报告详细介绍了模型建立常见问题、模型建立流程等,并就数据集及质量考察,模型建立、优化及评价,模型的验证、维护与更新等多个关键点进行了详细的分享。中国农业大学闵顺耕教授以“近红外多元校正定量模型评价方法”为题展开报告,详细介绍了近红外光谱与多组分分析、常用多元校正算法、多元校正定量模型评价方法、多元校正定量模型评价方法及评价指标,以及评价过程规范化等内容。威尔检测技术股份有限公司高级分析工程师宋涛以“近红外模型精准评价体系”为题,详细分享了评价近红外模型的要素、步骤,以及评价近红外模型实例等。华东理工大学 杜一平教授小型仪器的发展一直是一个重要的发展趋势,本次会议中,华东理工大学杜一平教授以“基于小型近红外光谱仪的检测平台构建”为题展开报告。杜一平教授通过三台近红外光谱仪的建模结果对比,指出小型近红外光谱仪器的应用应该扬长避短,在组成复杂的样品、要求不高的检测项目、在线监测等应用场景可以发挥重要的作用。此外,杜一平教授还以人参种类和年份鉴定、化工过程在线监测、中药提取过程在线监测等三个案例分享了近红外检测平台构建思路。布鲁克(北京)科技有限公司近红外技术应用专家熊罗英天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军随着应用需求的深化,各大仪器厂商也在不断推进相关仪器技术、解决方案及服务的创新和完善。本次会议中,布鲁克(北京)科技有限公司、天津九光科技发展有限责任公司、上海谱绿科技服务有限公司分别分享。其中,布鲁克(北京)科技有限公司近红外技术应用专家熊罗英介绍了FT-NIR分析在农业和食品中的应用情况。熊罗英在报告中提到,不管是在实验室、生产线边或直接在生产线上,不管是定性、定量还是非目标性识别,FT-NIR可以胜任整个生产链的分析任务。基于多年在近红外领域的经验,天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇讲述了国产仪器研发曾经走过的弯路、国产在线近红外仪器研发心得、国产在线近红外仪器的市场环境现状。在此基础上,倪勇还介绍了天津九光科技发展有限责任公司在在线近红外仪器方面取得的成果,以及在发酵、饲料等行业的应用案例。上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军以“现代化品质检验流程与标准化管理体系的发展趋势”为题,为大家介绍了传统品质检验流程与近红外的结合及优化,近红外应用的热点及难点,近红外创新应用模式,以及品质管理向标准化品质管理体系的演变等,并对谱绿近红外检测应用方案进行了介绍。中国农业科学院油料作物研究所 张良晓研究员嘉吉动物营养健康及水产中国区技术经理 张恩先会议中,多位专家反复提到,近红外光谱是一类实用型技术。基于当前技术的发展,近红外光谱技术在饲料等多个领域得到广泛应用,并取得了显著的成果。本次会议中,中国农业科学院油料作物研究所张良晓研究员介绍了“油料油脂质量安全近红外光谱快速检测技术研究进展”,详细介绍了其单位在油料品质近红外快速无损检测技术、基于近红外光谱的食用油多元掺假鉴别等方面开展的一系列研究工作和取得的研究成果。嘉吉动物营养健康及水产中国区技术经理张恩先从传统营养分析方法劣势讲起,介绍了近红外光谱在饲料原料营养分析方面的优势,并从化学分析数据库的建立、近红外仪器的准确性等方面详细解析了如何借助近红外分析技术实现饲料原料营养的动态分析。 会上,主办方还为各位报告嘉宾举行了演讲嘉宾授牌仪式,报告嘉宾一一上台领奖,并与主持嘉宾合影留念。论坛报告结束后,进入嘉宾互动环节,参与互动的嘉宾有中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授、南开大学邵学广教授、中国农业大学闵顺耕教授、中国农业大学杨增玲教授、上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军、天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇。在该环节,场下观众与嘉宾就近红外光谱技术发展和应用现状,近红外光谱仪器的硬件和软件发展,相关标准建设等话题展开深入讨论,现场气氛热烈。大家一致认为,近红外光谱技术和应用正处于蓬勃发展阶段,未来可期!
  • 西南大学280.00万元采购红外光谱仪,近红外光谱仪
    详细信息 (AZF202300009)西南大学近红外光谱仪竞争性磋商公告 (2023年3月30日 磋商) 重庆市-北碚区 状态:公告 更新时间: 2023-03-15 项目概况近红外光谱仪 采购项目的潜在供应商应在《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)获取采购文件,并于2023年03月30日 10点00分(北京时间)前提交响应文件。 一、项目基本情况项目编号:AZF202300009项目名称:近红外光谱仪采购方式:竞争性磋商预算金额:280.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):280.0000000 万元(人民币)采购需求: 设备名称 数量 最高限价(万元) 采购标的对应的中小企业划分标准所属行业 成交人数量(名) 近红外光谱仪 1套 280 工业 1 注:1.供应商报价不得超过本项目 最高限价 ;2.以上采购项目内容的具体要求,见 第二篇 采购需求 ;3.本项目允许采购进口产品(指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品)。 合同履行期限:自合同生效之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:进口产品须提供生产制造商的经销授权函或具有授权权限的代理商对投标产品的授权,且需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件,证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性(进口产品制造商参与投标的,不需要提供该授权)。三、获取采购文件时间:2023年03月15日 至 2023年03月22日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)方式:凡有意参加本项目磋商的供应商,请于 2023 年3月15日起在《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)网上下载本项目磋商文件、图纸(如果有)、补遗等磋商前公布的所有项目资料,无论供应商领取或下载与否,采购人和采购组织机构(采购代理机构)都视为供应商全部收到以上资料并全部知晓有关磋商过程和事宜,由此产生的一切后果由供应商自行负责。售价:¥400.0 元(人民币)四、响应文件提交截止时间:2023年03月30日 10点00分(北京时间)地点:重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室(西南大学二号门内400米处)。五、开启时间:2023年03月30日 10点00分(北京时间)地点:重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室(西南大学二号门内400米处)。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜 八、凡对本次采购提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:西南大学 地址:重庆市北碚区天生路2号 联系方式:柳老师 杨老师,023-68250945 68251032 2.采购代理机构信息名 称:中招国际招标有限公司重庆分公司 地 址:重庆市渝北区黄山大道中段53号5-1(双鱼A座5楼) 联系方式:秦佑琼、寿云凤、雷九红,023-68881331-9071、18502305170 3.项目联系方式项目联系人:柳老师 杨老师电 话: 023-68250945 68251032 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:红外光谱仪,近红外光谱仪 开标时间:2023-03-30 00:00 预算金额:280.00万元 采购单位:西南大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:中招国际招标有限公司重庆分公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 (AZF202300009)西南大学近红外光谱仪竞争性磋商公告 (2023年3月30日 磋商) 重庆市-北碚区 状态:公告 更新时间: 2023-03-15 项目概况近红外光谱仪 采购项目的潜在供应商应在《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)获取采购文件,并于2023年03月30日 10点00分(北京时间)前提交响应文件。 一、项目基本情况项目编号:AZF202300009项目名称:近红外光谱仪采购方式:竞争性磋商预算金额:280.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):280.0000000 万元(人民币)采购需求: 设备名称 数量 最高限价(万元) 采购标的对应的中小企业划分标准所属行业 成交人数量(名) 近红外光谱仪 1套 280 工业 1 注:1.供应商报价不得超过本项目 最高限价 ;2.以上采购项目内容的具体要求,见 第二篇 采购需求 ;3.本项目允许采购进口产品(指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品)。 合同履行期限:自合同生效之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:进口产品须提供生产制造商的经销授权函或具有授权权限的代理商对投标产品的授权,且需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件,证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性(进口产品制造商参与投标的,不需要提供该授权)。三、获取采购文件时间:2023年03月15日 至 2023年03月22日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)方式:凡有意参加本项目磋商的供应商,请于 2023 年3月15日起在《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)或西南大学采购与招投标管理中心网页(https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F)网上下载本项目磋商文件、图纸(如果有)、补遗等磋商前公布的所有项目资料,无论供应商领取或下载与否,采购人和采购组织机构(采购代理机构)都视为供应商全部收到以上资料并全部知晓有关磋商过程和事宜,由此产生的一切后果由供应商自行负责。售价:¥400.0 元(人民币)四、响应文件提交截止时间:2023年03月30日 10点00分(北京时间)地点:重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室(西南大学二号门内400米处)。五、开启时间:2023年03月30日 10点00分(北京时间)地点:重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室(西南大学二号门内400米处)。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜 八、凡对本次采购提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:西南大学 地址:重庆市北碚区天生路2号 联系方式:柳老师 杨老师,023-68250945 68251032 2.采购代理机构信息名 称:中招国际招标有限公司重庆分公司 地 址:重庆市渝北区黄山大道中段53号5-1(双鱼A座5楼) 联系方式:秦佑琼、寿云凤、雷九红,023-68881331-9071、18502305170 3.项目联系方式项目联系人:柳老师 杨老师电 话: 023-68250945 68251032
  • 国产近红外光谱仪器与应用发展“诊断”——访江苏大学陈斌教授
    近红外光谱仪器已走过近50年的发展历程,在这50年的时间里,仪器从设计到性能以及测量方法都发生了巨大的变化。近年来,近红外光谱仪器的数字化程度不断提高,配备功能强大的计算机和化学计量学分析软件,使其得到更为广泛的应用。尤其在欧美等发达国家,近红外光谱仪器已被视为品质管理实验中必备的仪器。  然而,在仪器硬件方面,我国虽然取得了一定成绩,但与国际先进水平相比还存在相当大的差距,例如仪器的主要核心部件还依赖于进口、用于测量不同类型样品的附件不够完善、光谱仪整体性能指标和智能化水平有待提高等。  江苏大学陈斌教授团队自从1996年以来一直从事近红外光谱分析技术在食品和农产品品质快速检测中的应用研究。日前,仪器信息网编辑采访了陈斌教授,探讨了国产近红外光谱仪器发展的现状,陈斌教授直言了国产仪器与进口之间的差距、国产仪器发展存在的&ldquo 瓶颈&rdquo ,乃至未来发展方向等问题。江苏大学教授 陈斌  国产近红外光谱与进口相比仍有差距  1990年代开始,国内也开始了一些近红外光谱仪器的生产。经过近30年的发展,目前国内生产近红外光谱仪的厂家越来越多,如聚光科技、北分瑞利、华夏科创、上海棱光、南京中地、凯元盛世、长光思博等。但是,陈斌认为,&ldquo 上述这些企业生产的近红外光谱仪器都未达到稳定批量生产的水平,其主要原因并不是没有批量生产的能力,而是所有生产企业都不具备批量生产的销售量。&rdquo   &ldquo 国产近红外光谱仪器的稳定性,特别是长期稳定性与国外知名公司的仪器相比尚有很大的差距 信噪比也不尽人意 另外,近红外光谱仪器在标准化、模型传递、物联网、技术标准、应用示范等关键理论或技术方面,还急需加强研发。这些在近红外光谱分析中最基础的要求制约着国产仪器在实际生产中的应用。&rdquo 陈斌说。  关于国产近红外光谱仪器与进口仪器的差距,陈斌认为主要有以下几个方面:  (1)国产近红外光谱仪器长期稳定性差、信噪比精度差、测量附件种类少、功能单一、软件的人性化不够理想,科研院所等应用单位不愿接受国产近红外光谱仪器   (2)国产近红外光谱仪器基本上还是采用传统的一般光谱仪器的制造工艺,缺少一定的光学器件、电子元器件的筛选、配对检测平台,这些因素累积到整机上就造成了可靠性差、信噪比差,不能满足近红外光谱分析的一些基本要求   (3)应用行业对近红外光谱分析技术的理解不够,仪器企业不具备针对用户要求建立校正模型的能力,仪器使用人员基础知识欠缺,不具备模型的二次开发能力。另外,进口仪器公司的销售人员往往也是应用工程师,具备售前制定方案、售中指导建立校正模型、售后负责模型维护和仪器维护的能力 而国内仪器公司的销售人员与应用脱节,这些都制约着国产近红外仪器市场份额的扩大。  生产积极性不高、标准制定严重滞后  2012年,我国召开了题为&ldquo 我国近红外光谱分析关键技术问题、应用与发展战略&rdquo 的香山科学会议,可见国家对近红外光谱仪器发展的重视。发现问题,才能解决问题,所以,首先需要找出国产近红外光谱仪器发展中存在哪些亟需突破的&ldquo 瓶颈&rdquo 对于这些&ldquo 瓶颈&rdquo ,应该如何做,才能快速提高国产近红外光谱仪器与应用的水平和规模?  关于国产近红外光谱仪器发展中的&ldquo 瓶颈&rdquo 及其解决方法,陈斌认为:  (1)大多数科研人员和使用者理解不到位  近红外光谱分析技术在国内的研究工作已经有了近30年的历史,但是由于绝大多数处在实验室研究阶段,还有不少研究人员对其应用能力理解不到位,未能就充分发挥其特点进行研究,造成了重论文发表、轻实际应用 重提高预测精度的算法研究、轻检测方法减少误差研究的现象。一般的使用者对于近红外光谱分析技术的实际应用理解不透彻,同时也不具备二次开发、二次应用的能力。这两方面的原因使得国内近红外光谱分析技术暂时还不能广泛推广到生产实际中去。  (2)无模型就无法应用  近红外光谱分析技术能否应用到生产实际的关键是要有稳定、可靠的校正模型,模型建立的基础是针对特定的物料、特定的检测指标进行的。仪器生产企业需要事先做好基础工作,才能保证用户购买仪器后立即用于生产实际,但是一般的仪器生产商并不能同时具备化学分析与化学计量学的能力。解决这个问题的关键是需要广大从事近红外光谱技术研究的科研工作者起到桥梁的作用,扎扎实实为仪器生产企业、广大的用户建立大量的、实用的校正模型,同时还需要提供模型的维护。  (3)无批量就无质量  仪器质量的提高不是一朝一夕就能彻底解决的,除了设计、每个环节的质量保证体系外,作为生产企业需要有一定生产批量的保证,才能积累大量的生产经验,才能改进制造工艺,才能建立必须的工艺过程检测平台,最终达到提高仪器的品质的目的。因此,扩大近红外光谱的应用范围,提高国产仪器的市场占有率,就可以提高生产企业的积极性,进而提高仪器的品质,这是一个相互制约的关系,反之,没有市场占有率,空谈国产仪器的质量是无意义的。  (4)无标准就无法推广  近红外光谱分析技术是一种实用技术,只有在生产实际中得到很好的应用才是该技术的真正出路。要在行业中得到推广,必须要得到政府职能部门的帮助。目前,近红外光谱的国家标准非常少,该技术还停留在企业内部的质量控制体系中,很多情况下得出的检测数据不被行业认可。因此,尽快出台相关国家标准,得到行业的认可,才能扩大近红外光谱分析技术的应用范围。在这方面,行业协会、专业学会大有可为,他们的工作对加快近红外光谱仪器的国产化进程起着巨大的作用。  (5)加强分析技术的基础研究  虽然经过了科研工作者多年的努力,但是近红外光谱分析技术存在的一些问题并没有从根本上得到解决,许多时候还是靠经验或就事论事。如:在信息提取方面,如何评价某种光谱预处理效果的优劣?至今尚未看到从理论上进行评价的公认方法,还是仅仅通过后续的建模效果(在某种建模方法下)的比较得出采用何种预处理方法较好的结论,显然这是一种&ldquo 盲人摸象&rdquo 的方法 在校正集样品和预测集样品划分上,怎样的划分方法,怎样的划分比例,怎样的数据范围?等等问题的解决方法基本还是停留在经验的积累上&hellip &hellip   类似的问题很多,需要广大科研工作者做仔细的工作,如果还是停留在&ldquo 采用某种先进的仪器+某种光谱预处理方法+某种建模算法=解决某指标的检测&rdquo 这样的试验报告的形式上,对提高近红外光谱技术的应用水平是没有太大帮助的。  高端与专用并重,网络化是方向  陈斌认为,目前近红外光谱仪器正处在方兴未艾的发展阶段,综合比较国外先进仪器,以下几个方面或许是近期国产近红外光谱器发展的趋势:  (1)傅立叶变换型依然是主流产品  目前研究型的近红外光谱仪器基本都属于傅立叶型,傅立叶变换硬件技术要求高,我国至今不能独立开发生产该类仪器。国内的傅立叶变换近红外仪器市场份额95%以上被国外进口品牌占有。  傅里叶变换型仪器由于采用激光定位,波长的稳定性好、光谱分辨率高、光通量大,可以最大限度地减少仪器之间的台间差,在光谱标准化方面具有独特的优越性,便于校正模型在多台仪器之间转移,甚至可以在不同公司的仪器间转移。但是傅里叶变换型仪器的建模技术要求高,价格相对较高 使用对象主要集中在高校、研究所,以及有实力的行业(药监、烟草、出入境、石油、军工等)。这类仪器的前期研发投入比较大,而且需要长时间的技术积累,其国产化需要有国家政策支持,凭企业自身的力量发展则需要较长时间。  (2)小型化、专用化、便携化是发展方向  为了满足生产过程中各种需求,需要开发各式各样的实用仪器,千万不能采用&ldquo 一机多用&rdquo 的思维模式,这样不但浪费了资源,也使得仪器不能面面兼顾,往往使得仪器不能工作在最佳工作点。  小型化&mdash &mdash 为了节省空间,便于在线安装   专用化&mdash &mdash 可以最大限度提高仪器的性能,满足特定内容的检测。生产过程中有许多环节只要检测几个参数,有时甚至只需要检测一个参数,研发专用仪器无论是使用成本、检测精度,还是稳定性和可靠性都会得到大大的提高   便携化&mdash &mdash 满足野外现场、突发事件的检测,这类仪器不但要考虑仪器的基本指标,还到考虑能耗问题,特别是光源的能耗,同时还需考虑累积工作时间、抗振动、工作环境等。  (3)智能化、网络化、数据共享是仪器的内容  为了降低仪器对使用者要求,为了使仪器能在各种环境下始终工作在最佳工作点上,从仪器方面来讲,就是使仪器本身聪明起来,能主动适应使用者和环境的变化,仪器的智能化是所有分析仪器发展的最基本要求。  网络仪器的出现使分析仪器从有形变成了无形,对于实验室仪器已经形成&ldquo 固定场所使用的分析仪器+电脑+网络=网络仪器&rdquo 的新概念 对于移动的、现场的便携仪器也应该形成&ldquo 移动式分析仪器+移动控制平台+移动网络=移动云仪器&rdquo 的新概念。我们更希望出现&ldquo 光谱传感器+手机控制平台+移动网络=移动云光谱检测系统&rdquo 这样的使用方便、简洁的新型仪器系统。网络仪器不但使得仪器的开发周期缩短,大大节约仪器的成本,也真正意义上达到了数据共享、资源共享和人才共享。可以说从某种意义上讲,分析仪器更需要网络技术,更需要云服务系统 近红外光谱分技术最需要网络仪器,最需要移动云光谱检测系统。  近红外分析的特殊性(不是只学会使用仪器),要求使用者都学会化学计量学是不现实的,数据共享是充分发挥近红外仪器性能的最好方案,可以能让一位精通数据处理和光谱分析的高手远程为异地一台或多台仪器的使用者提供及时准确地服务。  (4)团结、合作、互利、共赢的大联合推动近红外光谱分析技术的发展  近红外光谱分析技术涉及到化学、数学、计算机应用、信号处理、物理光学、光谱仪器和行业专业知识,所以这项技术的发展需要多方面的人才参与,希望大家能本着团结、合作、互利、共赢的共识,组成真正意义上的联合研究团队,才能在较短的时间内,共同推动我国的近红外光谱分析技术的快速发展,才能研发出适合中国国情的能个用于行业的近红外光谱仪器,推动该技术的实用化研究的进程。合影采访编辑:刘丰秋   附录:陈斌教授简历  陈斌,男,江苏镇江人,1960年6月生,教授,博士生导师。中国农业机械学会收获加工机械分会常务理事,第七、八届仪器仪表学会分析仪器分会理事,中国仪器仪表学会光学仪器学会、物理光学仪器专业委员会副主任委员、近红外光谱专业委员会理事,列届全国近红外光谱分析与应用大会学术委员会委员。  主要学习经历:  1978年2月至1982年2月 镇江农机学院机械制造工艺、设备及自动化专业本科学习,获得工学学士学位   1986年9月至1990年7月 江苏工学院农产品加工与贮藏专业硕士研究生学习,获得工学硕士学位   1996年9月至2001年6月 江苏理工大学农产品加工与贮藏专业博士研究生学习,获得工学博士学位。  主要工作经历:  1983年9月,镇江农业机械学院,任助教   1987年10月,江苏工学院,农机学院 ,任讲师   1996年7月,江苏理工大学,农机学院,任副教授   1997年7年,江苏理工大学,农机学院,任硕士生导师   2004年10月, 江苏大学,生物与环境学院,任教授   2005年12月,食品与生物工程学院,任博士生导师。  1982年2月从镇江农机学院毕业后留校从事教学和科研工作,从1986年来一直从事农产品品质的光学检测方法的研究,担任本科和研究生的农产品品质无损快速检测、食品加工机械与设备、光电技术基础、光谱分析、分析仪器等课程,其中《食品加工机械与设备》2008年获国家精品课程荣誉,2004年获江苏大学优秀课程教学成果奖,博士研究生阶段的论文题目是《液态食品品质的近红外光谱分析技术》。工作以来从事过相关课题20余项,其中国家自然科学基金3项,&ldquo 863&rdquo 项目1项,国家教委博士基金2项,现主持国家自然基金面上项目2项,江苏省重大成果转化项目1项,镇江市科技项目3项,企业委托项目3项。近5年发表第一作者的相关文章共计40余篇,其中被SCI收录10篇,EI收录18篇,主编国家&ldquo 11.5&rdquo ,&ldquo 12.5&rdquo 规划教材《食品加工机械与设备》2部,主编专著《食品与农产品快速无损检测新技术》1部。拥有实用新型专利4项,申请发明专利2项,软件著者权登记1项。  自1996年开始从事近红外光谱分析技术在食品与农产品品质检测中的应用研究,先后利用近红外光谱分析技术检测了谷物、调味品、植物油、饮料、纺织品等物料的主要品质指标,2006年创办了国内第一家近红外光谱分析技术的专业技术网站《中国近红外光谱分析与仪器协作网(www.chinanir.com)》,10年来在近红外光谱分析技术的理论与应用研究的水平在国内从事该技术研究的同行中得到大家的认可,作为学术委员会委员参加了全国第一、二、三、四届近红外光谱分析技术学术研讨会并做大会报告。目前的研究方向主要是食品与农产品快速无损检测技术和智能光谱分析仪器的研发,近5年来共指导研究生25余名,其中博士2名,食品科学与工程方向的硕士研究生22名,测试计量技术及仪器方向研究生6名。
  • 关于近红外光谱分析网络化应用研究的思考
    近几年以来,在国内烟草行业,随着烟草企业的联合重组与整合,对烟叶原料品类多样化提出了更高的要求,为了统筹优化与合理应用原料提供技术支持,以Web Service架构的“互联网+近红外光谱分析”的基本模式,于2015年,云南中烟构建的以原料研究为导向的烟叶原料近红外分析网络系统上线使用,通过六年多来的运行,实现了原料近红外分析检测数据的交换和共享,对评估烤烟收购质量,合理组配复烤模块单元,提供了即时的数据支持;在产品开发和产品维护方面,针对性使用烟叶原料,研发新产品配方、优化配伍和维护产品质量稳定,发挥了积极的辅助作用,特别是从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的技术标准(包含近红外校正模型建立、验证、应用和维护等),规范了网点的近红外光谱实验室,多年来,积累了初烤烤烟、复烤片烟和库存片烟等烟叶原料近红外分析检测大量的数据资产。系统功能基本达到了设计预期。然而,为了进一步探索分析烟叶原料品质类别、配方模块(单元)相似性、质量变化趋势和规律,在综合利用近红外光谱数据、理化性质数据和一些与质量相关的半结构化非结构化数据时,由于集成的常规性质数据有限,满足不了质量表征的需求,加之,在网络平台上面对大量的数据处理分析,传统的化学计量学定性定量建模计算模式难于适应,制约了多变量数据(如光谱)的深入挖掘和数据挖掘的效率。为了推进近红外光谱分析网络化应用,本文基于烟草近红外光谱网络化应用的实践经验,抛砖引玉,与大家探讨近红外光谱分析网络化应用研究的一些思路。1、近红外光谱标准化烟草可视为一种多成分复杂化学体系的天然作物,迄今为止,从烟草中鉴定出来的化学成分达5500多种,烟草质量与这些化学成分的相关性至今尚未全部研究清楚,通常采用为数有限的常规化学成分指标(如烟碱、总氮、总糖、还原糖、蛋白质、钾、氯和灰分等),评估烟草整体质量特征时仍存在不足,普遍认为,烟草在燃吸时的整体质量特征是烟草中这些复杂成分相互协同作用的结果。在近红外光谱定量分析中,烟草近红外光谱包含大量潜在的物质组成信息尚未充分利用,不同质量特征的烟草具有自身的特征近红外光谱,应用适当的化学计量学模式识别方法,如PLS-DA、SIMCA和SVM,结合近红外光谱挖掘烟草的整体质量特征归属,对寻求质量特征相似或相近的替代原料,保障规模化产品制造稳定的原料供给有着重要的意义。每一个网点的近红外光谱实验室是数据“发源地”,数据质量决定了将来数据的应用价值。实验室除了从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的规范(包含近红外光谱测量、校正模型建立、验证、应用和维护的技术标准等)要求运行之外,显然,在网络环境里光谱数据采集的“标准化”就特别重要。这就要求入网的近红外光谱仪必须具有优良的光学特性,仪器之间的差异最小,保证对不同产区网点的近红外光谱仪测量的光谱数据进行分析时,仪器的背景差异不会造成明显的影响,但事实上,同一厂家同一型号同一个批次生产的光谱仪都很难做到这一点,可以说,近红外光谱仪之间的差异是进行网络数据共享,挖掘光谱数据信息存在的问题之一。一是借鉴模型转移的化学计量学方法,根据仪器之间的光谱差异,建立一个光谱的数学关系,然后依据这个数学关系,“软拷贝”实现光谱数据采集的标准化;二是仪器厂商提升仪器的制造水平,降低仪器之间的差异,特别是不同批次生产的仪器之间的差异,才能使其测量的光谱差异最小,不会对后续的光谱分析造成明显的影响,也就是说用一台仪器采集的光谱建立的模型预测同一组样品在本台仪器上测量的光谱,与使用本台仪器的模型预测另一台仪器测量同是一组样品的光谱所得到的结果无明显的差异,在这两台仪器之间就无需建立光谱的数学关系,即简单的“硬拷贝”就可实现网络平台光谱数据采 集的标准化,要义见图1示意。在网络环境中的光谱仪可视为一个“网络传感器”,对传感器的技术要求在朝着高质量、高精度、小型化、低功耗和智能化等方向演进,对网络用户来说,期待仪器制造商生产性能一致性优良的光谱仪,乃是尤为理想的解决方案。图1 不同的光谱仪采集同一组样品,可得到基本相同的光谱,即“一个世界,一个标准”2、云化近红外光谱分析网络平台云计算服务是一种集中式服务,所有数据都通过网络传输到云计算中心进行处理。资源的高度集中与整合使得云计算具有很高的通用性,然而,面对网络设备和数据的爆发式增长,边缘计算相比于云计算模型,能够更加迅速、可靠和节能地响应用户需求,数据在本地处理也可以提升用户隐私保护程度。另外,边缘计算也减小了对网络的依赖,在离线状态下也能够提供基础业务服务。通过云化近红外光谱分析网络平台,集成不同的烟草产地生态环境、等级、品种以及相应的近红外光谱、理化性质(包含烟叶的形态形状图像,化学成分指标等)数据是其任务之一,便于分析挖掘与感官质量相关的特征信息,服务于烟叶原料的精细化种植及科学合理应用,在近红外光谱定性、定量建模或后续的各种数据挖掘实际应用中,是基于“中心云”或“边缘云”的数据资源进行的。有时会用到中心云的数据资源,如对各大产区烟草质量进行整体性比照分析,探索各大烟区烟草质量特征,支持原料生产基地系统规划;有时会用到边缘云的数据资源,如对某个产区烟草历时性数据作趋势分析,探索烟草质量的稳定性与变化趋向,辅助基层植烟区改进或调整生产措施。所以,面向服务对象的规模、复杂程度合理部署、云化近红外光谱分析网络平台就尤为重要,有利于集约化网络资源,提升数据的分析处理以及数据挖掘的效率,见图2示意。图2. 近红外光谱分析平台云化示意图3、构建云计算自动化(智能)建模服务系统通常,在建立样本数量大于3000个以上的近红外校正模型时,样本量越大,运算速度越慢,对计算机性能的要求越就越高,且在建模过程中,如组织训练集或校正样本集、清洗异常样本、筛选适宜的建模数据等等,基本是基于“文件夹”来操作完成的,对网络环境中的大体量的数据资源,因缺乏探索性数据分析的网络计算手段而难于被充分利用,传统的建模方式和流程效率低、适应性差。基于网络资源进行化学计量学网络计算,现代云计算技术为化学计量学计算研究搭建了高灵活性平台。如何选择诸如Hadoop、Spark等生态圈技术,通过分布式计算提升定性、定量建模效率,并结合长期积累的建模经验、领域知识(包含相关的波长或波段选择、光谱预处理方法及其经验参数设置、模型误差水平控制等),实现自动化建模,这是我们要联合网络计算专家实现近红外光谱分析网络化云计算所要解决的问题。显然,把传统的近红外光谱定量、定性分析涉及的训练集样本或校正集样本的筛选、光谱的预处理、建模等化学计量学方法(算法)网络化,开发分布式计算的化学计量学软件系统(当然,这也是数据挖掘的重要组成部分),共享应用网络软、硬件资源优势,平衡计算负载,实现近红外光谱分析云计算,可能是一种比较好的解决思路,这无论是对近红外光谱定性定量分析的普通用户,还是对近红外光谱数据进行深度挖掘的高级用户,都具有较好的便利性和实用性。4、研发基于特征模型的网络搜索引擎基于多维质量特征数据(结构化和非结构化数据),诸如烟草产地生态、等级、品种、理化性质指标、近红外光谱、形态形状图像等,选取不同的特征,通过模式识别技术建立用户预期的质量特征类模型,然后应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”搜索网络共享资源(中心云或边缘云)中具有相近或相似质量特征的样本,也就是在网络共享资源中“淘宝”,寻求在产品制造中烟叶原料的替代应用,保障产品质量的稳定。搜索引擎形式类似“百度”或“Google”。这里以烟草近红外光谱定性分析的应用举例说明,我们需要什么样功能的“搜索引擎”,近红外光谱包含丰富的化学物质结构信息,且近红外光谱与物质组成及含量相关,不同属性、特征的烟草样品具有相应的特征近红外光谱,通过结合烟草领域知识,采用适宜的化学计量学模式识别方法(如基于PCA的各种分类算法、ANN或SVM等)来提取烟草样品近红外光谱特征信息,训练能表征质量特征的近红外光谱类模型,应用验证通过的类模型和待测烟草样品近红外光谱便可预测待测样品的归属类别或特征。常规近红外光谱定性预测分析是基于“文件夹+类模型”进行操作的,而在网络环境中,近红外光谱定性预测分析必须网络化,预测是在云化的近红外光谱分析网络平台上,应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”寻找“隐藏”在“中心云”或“边缘云”中的数据资源(见图3示意),它承担着大体量的网络计算。基于特征模型的网络搜索引擎是“云计算自动化(智能)建模服务系统”预测分析网络化的延展,可简单视为是一个“网络预测器”,当然,这个“网络预测器”需要网络计算专家和近红外光谱化学计量学算法专家联手研发。图3. 近红外光谱分析网络化应用示意图5、其它针对不同应用场景或职能部门,利用中心云数据或边缘云数据进行一些简单的在线统计分析计算,并对结果进行可视化展示,如原料生产部门可快速实现对烟叶质量指标的比较,分析烟叶质量的稳定性、质量变化走势等。开发一些满足不同应用场景的APP、微信小程序、公众号等(见图3示意),也是一项值得开展的工作。(作者:王家俊 云南中烟工业有限责任公司)
  • 第四届亚洲近红外光谱大会第二轮通知
    2014年6月17日至20日,第四届亚洲近红外研讨会(ANS 2014)将在韩国大邱召开(http://www.ans-2014.org)。ANS 2014旨在交流、展示近年来近红外(NIR)光谱领域所取得的最新进展及成果。  近红外光谱技术是一种快速、无损、无需样品制备的分析方法,应用范围广泛。近红外光谱相关研究和技术进展将是ANS 2014的主要内容,ANS 2014主要内容包括,但不限于:  近红外光谱学理论;提高分析准确性的新化学计量学;近红外光谱仪器金属进展,包括小型化和成像技术;近红外光谱法在临床和生物医学诊断领域的应用;近红外光谱定性、定量分析进展。  ANS 2014的内容将涵盖近红外光谱法的理论和应用所有方面,应用领域包括农业、聚合物、医药、化学和在线质量控制等。  ANS 2014也邀请从事近红外光谱分析相关技术和应用的专家和学者参会,介绍最新研究和应用的进展。  具体日程安排请见以下附件:第四届亚洲近红外光谱大会第二轮通知.pdf
  • 近红外光谱厂商齐聚第四届近红外光谱学术会议
    仪器信息网讯 2012年9月12-15日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会主办,桂林电子科技大学协办的全国第四届近红外光谱学术会议在桂林举行,来自近红外光谱相关领域的专家学者、仪器用户等200多人参加了会议。仪器信息网作为支持媒体对本次会议进行了专题报道。  在本次会议中,国内外著名的近红外光谱仪生产商纷纷前来展示了本公司在近红外光谱分析中所能提供的仪器及解决方案。以下是本次展会中部分参展仪器厂商的展位照片。  同时,在本次会议上多家厂商做报告介绍了最新的近红外光谱仪器和技术,如赛默飞的《ThermoFisher近红外产品及其应用简介》;布鲁克的《最新产品及其应用介绍》;福斯的《近红外网络化技术及应用》;聚光科技的《近红外应用影响因素解析》;凯元盛世的《基于MEMS技术的Axsun近红外光谱仪》;JDSU的《线性可变滤光片近红外光谱仪》;珀金埃尔默的《近红外成像系统最新进展与行业应用》;济南金宏利的《AOTF近红外现代技术》。  另外,在本次会议中,布鲁克特别举办了招待晚宴,答谢广大用户的支持。布鲁克招待晚宴
  • 再获过亿融资,近红外光谱分析技术赛道跑出了真正的“专精特新”
    半个世纪前,近红外光谱分析技术首次被应用于农副产品的成分分析。因为具有无损性、无污染、操作便捷,以及能实现在线检测等独特优势,该技术迅速推广,尤其是近十几年,得益于软件和设备的快速进步,近红外光谱分析技术的应用范围越来越广,已经广泛应用于农业、化工、发酵、制药、食品、烟草等众多领域,被誉为分析化学领域的“分析巨人”。如今,不少企业将近红外光谱分析技术与多种技术相结合,形成创新合力,切实解决了众多行业的检测痛点。5月29日,行业内一笔过亿融资讯息发布——知名光谱分析技术企业无锡迅杰光远完成新一轮融资,总金额过亿。此轮融资由国内一线投资机构达晨财智、元生资本共同领投,闲庭基金跟投,点石资本担任本轮融资的独家财务顾问。据悉,该公司早在2022年下半年即获得过钟鼎资本的天使轮融资。目前,迅杰光远研发的光谱传感分析仪器及配套解决方案,已成功在粮油贸易、食品加工、饲料加工、生物制药、工业发酵、精细化工等多个行业落地,本轮融资将主要用于新技术新产品的研发迭代和全球市场的开拓。  如何看待近红外光谱的未来发展趋势?这项技术又将给检测行业带来怎样的巨变?为何资本如此看好?记者就此专访了迅杰光远创始人兼CEO阎巍。  01创新驱动:从实验室走向一线生产场景  记者:您是如何想到创业进入近红外光谱这个领域的?  阎巍:迅杰光远成立之初,我们主要针对的是之前大型国外分析仪器厂商难以触及的国内下沉市场,即农副产品贸易环节。在洞悉这个市场的需求之后,我们走了MEMS(微机电系统)光谱技术传感化的路线,成功实现了近红外光谱分析设备的小型化和普惠化。  在按质论价的农副产品贸易中,快速和精确的质量评估非常关键。以国产油籽为例,如果含油量提升1%,每吨的价格可以上涨200元。传统的检测方法通常需要在专业实验室进行长时间的化学分析,这样不仅成本高,效率也低。对于追求高效、精准的现代农业而言,这显然是不理想的。而现有的国外近红外产品,要么体积庞大且脆弱,主要用于实验室;要么价格过高,不适合农产品的收购商和批发商。  我们认为技术的生命力在于其实际应用,能够解决具体的生产或生活问题,提高效率或创造新的价值。因此,我们用MEMS技术重新设计了传统的光路,通过微组装技术,将整个光谱仪缩小到仅几厘米的尺寸,并保持了核心的光学参数。这不仅让仪器更加小巧、便携,也大幅降低了生产成本,真正满足了农产品交易现场的需求。这种新的技术路线和商业策略很快在市场上得到了验证,到2020年我们已经在中国东北、华北等地区全面开拓了市场。  记者:听说迅杰光远最初是先攻克海外市场的?  阎巍:其实我们最初没打算出海,但出乎意料的是,我们的便携式小型设备在海外市场上非常受欢迎。  2019年,全球最大的近红外设备制造商邀请我们访问其总部,希望通过并购来提高其在下沉市场的影响力,从而巩固其行业领导地位。这次访问让我们看到了海外市场的巨大机会。尽管全球分析仪器市场基本被几家国际巨头所控制,但全球范围内,尤其是在农业领域,都有对性价比高、适应性强、结实耐用的便携式分析设备的需求。因此,我们首先从海外的细分市场、下沉市场切入,以更高性价比的产品成功打开了国际市场。  2021年,我们与多地代理商签订合同后,正式开始将近红外分析仪器出口至海外。截至2023年底,我们的产品已经销往北美、欧洲、亚洲等20多个国家和地区。随着国际市场需求的持续增长,我们加速了海外扩张的步伐,在2023年10月,我们设立了新加坡办公室,今年1月,正式成立新加坡子公司,以进一步增强在亚太及欧美地区的市场辐射力和服务能力。  02加速扩张:开拓新市场,创造价值是关键  记者:在粮油贸易行业成功之外,迅杰光远在检测领域还做了哪些探索?  阎巍:便捷式近红外分析仪产品在国内外农产品流通市场取得成功后,迅杰光远开始采取交叉行业延伸策略来拓展更多应用场景,研发在线分析产品和解决方案,进入更多行业的生产流程当中。  例如,在进入发酵行业之前,我们已积累了大量的谷物化学物质检测模型和经验,这些谷物恰好是发酵行业的原材料。因此,我们将粮油行业的原料检测模型直接应用,并专注于发酵过程模型的开发。这种策略迅速让我们在粮油加工、食品加工、饲料加工、工业发酵等多个行业取得了成功,并不断提升我们在各产业中的产品研发、落地以及软硬件结合的服务能力。  在拓展新行业的过程中,最大的挑战是如何让客户信任近红外技术。由于许多客户之前未曾接触过这项技术,他们对其应用价值持怀疑态度。  比如,在某以工业4.0标准建立的一体化智能茶叶工厂中,我们落地了一整套检测解决方案。我们与茶企合作,将理论研究转化为数据模型,并成功地将自主研发的近红外系统集成到客户生产线上。此次项目解决了茶叶加工过程中水分含量实时在线检测问题,通过在萎凋、烘干等环节加装在线检测设备,确保生产者能实时观测到加工过程中水分的变化;同时,还在发酵环节安装了检测设备,尝试建立检测模型来分析茶叶中的成分变化与品质的关系。这对于茶叶制造行业工业化转型具有重要意义,同时也为其他传统制造行业的转型提供了宝贵的参考。  在线分析产品和解决方案通过实时监测技术优化生产控制系统,允许根据产品的实时和目标质量进行生产过程的精确闭环调整,确保成品质量的稳定性,实现生产效率与质量的最优化,并为企业在规模化生产方面带来显著的经济效益。  记者:在化工行业,迅杰光远是如何拿下众多订单的?  阎巍:之所以能在竞争激烈的化工行业获得广泛认可,关键在于我们始终站在用户的角度思考问题,这不仅是我们在近红外光谱设备行业弯道超车的机会,也是获得客户信任的根本原因。尤其是在当前大规模设备更新及国产替代的背景下,众多企业正积极推进智能制造和新型工业化的发展,更需要我们检测行业加速升级,助力企业生产自动化、智能化、数字化。  做好工业场景应用很难,不是产品技术难,而是因为各企业的需求各不相同,市场上没有统一的先例可循。虽然许多国际大型仪器制造商能提供高端设备,但他们通常只负责销售设备并提供基本的远程服务,这往往不能满足特定市场或客户复杂的需求。过去我们也多是仅仅将产品卖给客户,但现在,我们开始从客户使用过程中的需求出发,提供定制化开发和全周期的贴心服务,帮助客户通过在线监测技术积累和分析数据,以此提高工作效率和减少误差。  迅杰光远在线解决方案帮助化工产线实现实时监测,安全生产  以次氯酸钠的生产为例,传统的生产过程中通氯量和反应终止点不能进行有效的在线连续检测和控制,通常只能由人工到现场关闭阀门和化验室采样分析得到,这不仅工作量大、效率低,还不可避免地带来人为误差。针对这一问题,我们根据实际生产情况,定制开发了实时监测技术和控制系统,使得次氯酸钠的生产过程能够实现实时准确地检测,为控制反应终点提供了准确的数据支持。我们提供的定制服务包括需求调研评估、离线验证、工况勘查并制定方案、现场施工与调控、在线建模、交付及培训维护,确保了解决方案的有效性与适用性。通过这种方式,我们不仅满足了化工行业客户的特定需求,也极大地提升了我们的市场竞争力。目前,我们正在作为第一起草单位参与中国氯碱工业协会组织的《次氯酸钠过碱量及有效氯测量 近红外光谱法》团体标准制定。  03技术革新:解锁多行业检测新可能  记者:您认为迅杰光远的核心竞争力在哪里呢?  阎巍:迅杰光远的核心竞争力主要体现在两个关键方面。  首先,我们拥有四大核心技术平台:数字曝光型光谱平台、双聚焦透射光栅光谱平台、微型傅立叶光谱平台和全自动建模平台。这些平台为我们的产品和服务提供了坚实的技术基础。  以全自动建模平台为例。迅杰光远IAS云端数据库累积了数百种产品模型,储备了上万个具有理化值的样品。仅油菜籽数据方面,我们已有几百个样品,并持续更新。这种大规模的数据积累,使我们能够不断提高模型的准确性。  同时,我们早在数年前便开始深入研究AI算法优化和自动化建模,提高分析技术的准确性和实用性。目前我们,我们已经成功开发出了基于大数据的智能建模及模型评估系统,该系统不仅能高效分析数据,还能根据实时数据自动调整模型,确保其准确性和适应性,同时还能实时优化工艺,大幅提升生产效率和产品质量。  其次,迅杰光远在光谱产品的全生命周期开发上具有显著优势,从初始设计、研发到市场推广,我们均采用自主研发的策略,确保了技术的领先地位和产品的独特性。  自成立以来,我们凭借大量的研发投入和50%硕博占比的研发团队,已经成长为行业领先的集研发、生产、销售于一体的专业近红外产品服务提供商。至今已累计获得近70项专利和软件著作权,其中包括多个发明和实用新型专利。同时我们积极参与了傅立叶变换红外光谱仪国家标准以及多个应用行业的行业标准、团体标准的制定,为行业发展和创新做出贡献。我们的技术水平和创新能力备受肯定,荣获中国分析测试协会“科学技术奖BCEIA金奖”、国家科技部创新积分500强、中国仪器仪表学会“陆婉珍近红外光谱奖-青年奖”、智能制造大赛全国总决赛二等奖等多项荣誉。我们还与多所高校建立了长期且稳定的战略合作关系,这不仅加强了技术研发能力,也为我们提供了持续的创新动力(300152)和人才支持。  通过这些核心技术平台和持续的研发投入,迅杰光远能够在激烈的市场竞争中保持领先地位,并能不断推出创新的解决方案以满足客户多样化的需求。这是我们的核心竞争力所在,也是我们能在竞争激烈的行业中稳步前行的关键。  记者:理论上,近红外光谱分析技术可用于检测一切有机物,目前这一技术的未来前景如何?  阎巍:就近几年的市场开拓来讲,迅杰光远正在将近红外光谱分析技术的应用从核心的农业、化工工业场景向更广泛的场景扩展。比如在新能源、半导体领域。近红外分析法可以应用在如磷酸亚铁锂电池电解液的检测,也可以应用于半导体原料清洗环节对清洗液的成分的实时监测。  根据迅杰光远市场部调研情况,未来农业流通和精细化工领域依然是近红外分析法最核心的应用领域,国内市场规模预计过百亿;而在半导体和新能源领域也存在着数十亿的市场空间。并且,国际市场规模约为国内的3倍。  从上世纪50年代被广泛应用以来,近红外光谱分析技术的应用已经远远超越了最初的农业和工业范畴,扩展到了更多行业和场景中,展现了其技术的广泛价值和潜力。例如,在医疗领域,近红外光谱分析技术被用来分析血液成分,使得糖尿病患者能够无需针刺即可监控血糖水平。这不仅显著提升了患者的舒适度,还降低了感染风险,是对传统血糖测量方法的重大改进。在美容行业,该技术使得对发质及皮肤的检测成为可能,消费者可以更精确地了解自己的头发和皮肤状况,从而选择最适宜的护理产品和美容方案。  展望未来,迅杰光远将以农业为基本盘、以工业和海外市场为增长方向,继续探索近红外光谱分析技术在医疗、医美行业的更多应用场景,甚至拓展至面向C端用户的消费电子产品研发,让光谱照亮智能制造,进一步推动技术的普及和商业化。  04投资人说  到目前,迅杰光远已经完成两轮融资,投资人包括钟鼎资本、达晨财智、元生资本、闲庭基金等。  关于投资逻辑,达晨财智投资总监潘溪表示,未来分析检测领域的发展趋势将是自动化、智能化和微型化。迅杰光远在软硬件技术能力方面具有全面的优势,商业化思路清晰明确,成功将技术从科研和实验室环境中带到实际的田间地头和生产车间,显著提升了行业应用的潜力,并且符合国家发展的大趋势。他说:“自2019年起,我开始关注迅杰光远,见证了其从20人的创业团队发展到今天拥有150多人的多元化团队。我们对他们充满信心,他们保持着初创的热情与坚定的努力,期待他们在继续深耕国内市场的同时,积极拓展国际市场,将近红外光谱分析技术推广到更广泛的应用领域,不断提高社会生产效率。”  点石资本是迅杰光远本轮融资的独家财务顾问。在合伙人车鉴看来,迅杰光远拥有丰富的光谱仪、电子及企业服务领域的长期科研与商业运营经验。“全栈技术团队独立研发了多项光谱仪知识产权和先进制造工艺,是国内领先的近红外光谱技术产品及行业应用方案的一站式平台。并且,团队展现出了高效的执行力和资源整合能力。我们坚定地看好公司的后续发展。”
  • 无锡迅杰光远《近红外光谱分析仪器》产品鉴定会成功举办
    p style="text-align: justify "  2020年12月11日,由中国仪器仪表学会组织邀请有关领导、专家在无锡召开了迅杰光远《近红外光谱分析仪器》产品鉴定会。会议经鉴定委员会集体一致同意通过鉴定,由无锡迅杰光远自主研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪、IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统等三款产品,总体技术达到国际先进水平。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 265px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/2df19122-5d0c-4dc1-a7ee-055793a79db6.jpg" title="2.jpg" width="600" height="265" border="0" vspace="0" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/61312c53-0d7c-4999-a793-964195d40b34.jpg" title="1.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify "  中国仪器仪表学会燕泽程研究员作为学会代表组织本次会议。无锡市新吴区副区长徐军团,无锡市新吴区科技局高新处负责人龚一峰先生,中国物联网国际创新园总经理杨渊斌等领导出席会议,无锡市新吴区副区长徐军团现场致辞,对本次鉴定会表示了肯定和祝贺。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 411px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/c48fb1fa-46de-4e78-b86f-aa682973d66c.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="411" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  会议推选中国农业科学院油料作物研究所李培武院士任鉴定专家委员会主席主持本次鉴定工作,北京化工大学袁洪福教授、南开大学邵学广教授任鉴定专家委员会副主席,华东理工大学杜一平教授、北京邮电大学杨辉华教授、西安近代化学研究所苏鹏飞研究员、中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师褚小立、广东药科大学肖雪副研究员作为鉴定专家委员会委员共同参与鉴定工作。各位专家就产品相关细节和应用情况进行了评估和问询,由公司技术总监逐一答疑。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8bd93f9d-6d6e-4984-9b1e-2f6aa60f762a.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 382px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/07a79f44-48fa-45af-bc77-4a172d7042c7.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="600" height="382" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  鉴定委员会专家在认真听取了关于无锡迅杰光远自主研发制造的三款红外光谱分析仪的基本情况、整体工作进展后,严格审阅了研制工作报告、技术报告、科技查新报告和应用情况等技术资料。同时,专家们亲至无锡迅杰光远科技有限公司对仪器性能进行了现场考察,为迅杰光远后续产品研发,技术创新等提供了大量的指导意见,并肯定了迅杰光远团队的产品研发及技术创新能力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 398px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/5716b577-5a73-4fd9-80df-ca8be5daff37.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="600" height="398" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/80d31a10-76d6-413d-b914-70349d9dd708.jpg" title="7.jpg" width="600" height="347" border="0" vspace="0" alt="7.jpg" style="width: 600px height: 347px "//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 392px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/50592ac3-bf2e-428c-b5ae-c2fffc8b1274.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="600" height="392" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  经鉴定委员会专家鉴定审核,迅杰光远与中国农业科学院油料作物研究所联合研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪在在饲料、粮油、发酵、食品等领域的应用、以及在粮油作物在线检测领域的应用,和迅杰光远自主研发的IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统在水果品质在线检测领域均可成功应用,且经济、社会效益显著,推广应用前景广阔。/pp style="text-align: justify "  无锡迅杰光远科技有限公司作为一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业,始终以推动近红外技术普及化、智能化、小型化为己任。经此会议,更加坚定了公司投入研发、推广近红外检测产品的信心与决心,迅杰光远公司将持续不断地向市场输出更多高质量、高技术水平、符合各领域需求的近红外检测产品,以回馈上级领导、专家以及客户对公司一直以来的肯定与信任。/pp style="text-align: right "(来源:迅杰光远)/ppbr//p
  • 我国近红外光谱分析技术和应用多方位全面发展——参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会
    华东理工大学化学与分子工程学院 杜一平教授课题组2022年10月20日至22日,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的全国第九届近红外光谱学术会议通过网络线上的方式举办。本次会议邀请到国内经验丰富的近红外光谱分析专家学者、仪器专家,以及国外知名学者和海外华裔学者就近红外光谱分析技术进行深入交流与探讨。会议共安排了81场报告,共有近3000人相聚云端,共同分享和见证近红外光谱技术的最新突破和进展。以下从化学计量学方法、应用领域、仪器发展几个角度依次介绍此次会议的主要内容与收获:一、化学计量学、变量选择、模型改进与转移颇受关注化学计量学在近红外光谱分析技术的实际应用中发挥了极其重要的作用。南开大学邵学广教授进行了题为《近红外光谱分析中的化学计量学方法》的报告,邵老师从近红外光谱数据建模流程出发,详细讲述了建模样本及质量考察、参考值、光谱、奇异样本、验证集等对模型的影响。并对近年近来红外光谱建模比赛进行总结,呼吁广大学子深入思考建模原理,采取有效手段提高模型预测能力。最后邵老师还强调了机器学习在未来化学计量学中应用的重要性,引发了与会观众关于模型建立的广泛讨论;华东理工大学的杜一平教授在《相关性组分对近红外光谱分析模型的影响》报告中指出,近红外光谱分析技术在中药提取过程中能够准确检出低于检测限的组分,很可能是样品中各组分浓度相关性变化对定量分析模型产生了“借助”影响,并通过实验验证了,当样品中含有与被测组分浓度相关性高的其他组分将有利于提升模型性能,这一切入点也引起人们对近红外光谱模型更深入的思考;暨南大学潘涛教授进行了题为《近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法》的报告,潘涛教授借鉴了博弈论和概率论的思想,提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略,还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例,均能取得明显优于单个模型的判别效果。在变量选择和模型转移方面,天津工业大学的卞希慧副教授重点介绍了萤火虫算法、蝴蝶优化算法、灰狼算法等群体智能优化的光谱变量选择方法,并应用于实际样品光谱的变量选择。来自温州大学的陈孝敬教授做了题为《偏最小二乘法的几种改进研究》的报告,从子空间方法、鲁棒统计、模型行为探索这三个方向提出了对偏最小二乘法的改进,从而提升了模型的性能。华东理工大学的倪力军教授做了题为《基于多步波长筛选实现近红外光谱校正模型转移》的报告,根据SIFT与SDSS、相关系数分析相结合的三步波长筛选方法,实现模型建立及转移过程中无需从机样品信息,可直接传递到从机的目的。会议上,还有诸多专家学者的优秀报告涉及光谱预处理方法、变量选择、模型转移等,这对于实际工作均有指导意义。二、在农产品生产与加工、生物制药等多领域全面进步农产品分析是近红外光谱的传统应用领域,本次会议中也有多位专家学者报告了近红外光谱在农业产品品质分析领域的最新进展。桂林理工大学陈华舟教授在题为《基于Lévy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析》中提出以反向传播神经网络(BPNN)为基本模型,采用Lévy飞行的方式对网络运算过程进行优化,提升了鱼粉NIR定量分析模型的预测能力。基于此,其提出了实现神经网络(NN)参数选择自适应调控以及在物联分布式节点联合分析中进行应用转化的展望;温州大学的黄光造老师在奶粉掺假方面提出了一类分类方法识别食品掺假的思路,采用单类样本对自编码器建模,通过样品输入自编码器后的重建误差实现了掺假奶粉的鉴别。区别于传统的判别分析要求未知掺假食品的情况要与训练集中掺假情况一致,一类分类方法只将纯净食品作为训练集样品去判别未知情况的掺假,具有一定的通用性。这也为食品掺假检测提供了新的思路。海南大学云永欢副教授从基础理论、方法开发、实际应用三个方面全方位做了报告,重点讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法,并展示了罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究,并对近红外光谱分析技术在特色农产品中的应用研究提出展望。近红外光谱分析技术在药品领域的质量检测同样重要。山东大学李连副研究员团队开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征的系列研究,利用中药水光谱组学实现了中药提取过程(浸润、溶解与释放)的机理可视化,同时实现生产过程的终点判断。该团队还设计了人血浆蛋白醇沉过程智能终点判断系统以攻克生产过程光谱稳定获取与预测难点,利用图谱转换技术开展中药口服液快速检测仪(TCM-OL-001)集成研究,致力于突破PAT应用过程中的技术瓶颈,推动我国制药生产的连续化;此外,来自山东大学药学院的研究生介绍了一种基于近红外光谱技术的中药连续逆流提取设备的开发,实现了CQAs连续提取过程的快速无损监测与提取终点识别。近红外光谱分析技术在烟草分析领域已得到了广泛的应用,本次会议中王家俊高工、刘泽高工、郑博文工程师作为烟叶加工领域的专家分别介绍了近红外光谱技术在卷烟生产过程质量评估、烤烟产地鉴别、烟叶工业分级效果评价等方面的实际应用,推动了领域内管理与标准规范的建立方法。此外,还有多位专家和青年学者介绍了近红外光谱技术在工业生产和农产品鉴别领域的应用,比如:柑橘品质检测、废旧纺织品识别、木材树种识别、茶叶品质快速检测、白酒年份鉴别、中药在线监测与质量检测、牛初乳中掺假成熟乳鉴别、煤炭无损测量、花生冻伤检测系统、鸭梨霉心病在线检测、调和油定量分析等方面的应用,会议上精彩的报告令人应接不暇,这也意味着近红外光谱分析技术的应用范围更加宽广。三、仪器改进与全新采样模式应运而生随着近红外光谱分析技术应用领域不断扩大,特殊、复杂样品的检测问题随之产生,会议上多位专家介绍了仪器改进与创新解决方案。汉阳大学的Hoeil Chung教授对近红外光谱仪器进行了创新改进,将胆汁样本以单液滴形式处理,实现了通过胆汁的近红外光谱数据分析来判别胆囊癌,以及全氟化碳捕获的微塑料物质的定量检测;无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明针对颗粒样品提出新的IAS解决方案,基于侧照式采样、均质化混样、大光斑、多点光纤收集设计形成全新的混样系统,尽可能减少颗粒排布干扰对于光谱的干扰;因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授在报告中详细介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来,以及微型便携式仪器在植物分析、收获时间优化、黑松露质量检测等方面的实际应用。本次会议内容严谨而充实,参会代表与专家学者们就近红外光谱分析技术开展深入的交流与讨论。不仅如此,会议还揭晓了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”获得者,他们为近红外光谱技术的发展与应用持续贡献着自己的力量。会议闭幕式还评公布了12位优秀青年报告奖获奖名单,为广大青年学子树立了优秀榜样。如今,近红外光谱技术进入网络化时代,它将结合大数据、人工智能等新兴技术,向小型化、智能化方向不断发展,其应用领域也更加广阔。随着全国第九届近红外光谱学术会议的圆满落幕,近红外光谱技术的影响力也将进一步扩大,同时吸引更多的学者加入到队伍中,共同推动近红外光谱技术的持续发展!
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