智能傅立叶

作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一，ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史，ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地，从过程控制到排放监测，从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业，为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果？解决了哪些行业难题？未来的发展前景如何？日前，仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中，ABB带来四款重磅产品：傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件（如流通池和探头等）、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中，邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点，据介绍，这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术，它拥有最多的通道数及最高的分辨率，已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较，该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。此外，邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331，适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测；连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点，适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析；新一代余氯分析仪ChlorStar系列，可轻松实现余氯或总氯的准确测量，适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。“傅立叶近红外光谱仪代言词-坚固耐用”傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT（过程分析技术）的主要工具，在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下，傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB，坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说，ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪，拥有极高抗振性能，几乎不需要维护，极大增强了环境的适用性，相较于传统干涉仪，可获得更高重复性的光谱，从而保证仪器间模型的无缝传递。邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶近红外光谱仪的新品发布计划。其介绍说，为丰富ABB的产品线，带给行业用户新选择，ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉，该产品采用ABB先进的傅立叶变换近红外光谱技术，拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点，以契合客户的不同预算和需求。傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量据相关报道，2022年全球近红外光谱市场规模达到5.027亿美元，2025年将达5.6亿美元，2030年有望超8亿美元。近年来我国近红外光谱分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展，业界普遍认为，未来近红外光谱在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到，“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势，并经过20多年各行业的应用推广，目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看，未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时，邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点，比如模型建立、评价和维护专业性较强，相关的检测标准还不完善等。不过，其相信：“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”

红外光谱仪的发展主要经历了以下三个阶段:　　第一阶段是棱镜色散型红外分光光度计, 它是基于棱镜对红外辐射的色散而实现分光的, 其缺点是光学材料制造麻烦, 分辨本领较低, 而且仪器要求严格的恒温降湿。　　第二阶段是光栅色散型红外分光光度计(如港东WGH-30A), 它是基于光栅的衍射而实现分光的, 与第一代相比, 分辨能力大大提高, 且能量较高, 价格便宜, 对恒温、恒湿要求不高, 是红外分光光度计发展的方向，　　第三阶段是基于干涉调频分光的FTIR红外光谱仪(如港东FTIR-650), 它的出现为红外光谱的拓展应用开辟了新的方向，相比之前色散型红外来说，傅里叶变换型红外具有分辨能力高、扫描时间快、光通量大、高扩展性等优点，但对湿度和温度有要求，尤其是湿度，通常要求不能超过70%。 从上个世纪70年代到现在的几十年中，傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)发展非常迅速，FTIR光谱仪的更新换代速度很快。世界上主要的FTIR生产商，一般每三到五年就推出新型号的FTIR光谱仪。随着傅里叶变换红外光谱技术的不断发展，红外光谱仪的附件也在不断的发展，不断的更新换代。新的、先进的红外光谱仪附件的出现，促使红外光谱仪附件的功能和性能不断的得到加强和提高，进一步使红外光谱技术得到了更加广泛的应用。 不可否认，国内的FTIR厂家的技术和世界主流公司相比还是有一定的差距，但是这个差距正在不断缩小。国外有代表性的FTIR生产厂商，经过几十年的技术积累，研发出来的产品在附件和主机集成上、产品联用上、产品专用化上及产品小型化上的优势比较明显。　整体而言，最近几年FTIR技术发展非常之快，无论是从产品的智能化程度、产品联用、应用领域专用上还是产品的小型化上都显示出很强的发展势头，未来FTIR技术会随着客户对产品的不同需求，朝着更加智能化、更加专用化、更加小型化的方向发展。傅立叶红外光谱仪（软件带有各种分析定量方法库） 定货号：DH108 红外光谱仪使用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)对在用油品的质量和污染状况进行检测，可以检测油液衰化变质，氧化，水解，添加剂含量等，分析速度快，2分钟即可得到所有参数的测试结果，本仪器符合ASTM E2412红外光谱法润滑油监测标准，红外水中油含量分析标准，GB/T 23801-2009中间馏分油中脂肪酸甲酯（生物柴油）含量的测定（红外光谱法），广泛应用于军队,工矿企业，石化和运输行业仪器特点：1、采用了技术的抗振傅立叶干涉仪，从根本上解决了傅立叶红外光谱仪过于娇嫩，故障率过高的固有缺陷，使仪器可以适应各种恶劣环境的要求2、采用了技术的DTRANTM进样系统，无需任何清洗试剂，大大加快了分析速度，也避免了对操作人员的健康损害3、仪器操作简单，软件界面友好，操作人员仅需简单培训就可以轻松使用仪器4、可以分析包括润滑脂在内的各种油液油脂而不需要任何样品处理5、对各种油液中水分的测量下限达到50ppm，从而大大提高了红外光谱仪的分析效能(其它红外光谱仪对水分的测量下限为500 ppm)6、各种油液分析方法库和各项指标的界限值数据库技术参数：规 格：20×20×10 cm工作温度：-10℃至50℃进样系统：钻石透射池进样系统分 束 器：人造宝石光谱分辨率：zui高为0.5cm-1分析速度：1-2分钟/每个样品光谱范围：7800-350 cm-1检 测 器：DTGS检测器信 噪 比：大于20000：1重 量：4Kg

这两年，拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球，各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新，精心布局，不仅如此，新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷，可谓热闹非凡。　　拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间，那么，当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?　　仪器信息网：贵公司拉曼光谱仪的定位?　　布鲁克：布鲁克拉曼光谱仪拥有近30年的悠久历史，它是布鲁克集团最重要的产品线之一。无论是前沿科学研究还是工业领域的常规检测，很多光谱分析的课题都离不开红外和拉曼光谱这两个互补的技术。布鲁克始终致力于为各个领域的用户提供最完善的光谱分析方案，因此，我们在拉曼光谱仪的产品线发展历程中投入了与红外谱仪产品线相同的研发力量和关注度。　　仪器信息网：请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展图片的形式表示历史，贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?　　布鲁克：布鲁克的第一个拉曼产品诞生于1989年，是继布鲁克高端科研傅立叶变换光谱仪和高端科研红外显微镜两条顶尖产品线之后的又一重要产品支线。我们在傅立叶变换红外光谱学领域的丰富经验和技术，为傅立叶变换拉曼光谱仪的开发打下了扎实的基础。直至今日，布鲁克的MultiRAM(独立傅立叶拉曼谱仪)和RamII(与Vertex红外谱仪联用的拉曼模块)仍保持着业内“最高分辨率、最宽光谱范围、最长检测时长、最有效抑制荧光效应、最具硬件扩展性”的优势。　　2003年，布鲁克推出了第一代色散型拉曼显微镜Senterra。多项专利使Senterra在多个分析应用领域显现优势。最具代表性的是Sure_Cal波数精度校准技术，它能时刻确保拉曼位移谱的波数精准无误，这对制药行业药品品质的确认和控制、刑侦学不明物体鉴定等应用中起到了至关重要的作用，最大程度地避免了由波数漂移引起的谱图误判。　　2014年，布鲁克推出了手持便携拉曼 — BRAVO。它以手持设备的尺寸，集成了布鲁克台式拉曼谱仪的性能和优点，成为业内第一台“双激光、宽谱区、有效抑制荧光、安全等级最高”的手持拉曼设备。　　仪器信息网：贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划?　　布鲁克：主流产品为以下两款：　　产品一. BRAVO手持式便携拉曼光谱仪　　BRAVO — 您手中的移动实验室，我们为您提供最高的采样灵活性，无需您拆解原材料包装、无需把原材料运输到昂贵的实验室中、无需费时费力的分析。BRAVO可跟随您把实验地点设在任何您想要的地方，并提供最有效的分析。BRAVO的设置和功能可适用于不同级别的用户，并确保最大的安全性和结果的有效性。　　BRAVO 允许用户根据自己的需求来建立和管理谱库，性能优化且操作简单，无需您成为一名专家，我们的拉曼光谱分析如同使用智能手机一样简单，您可以在清晰直观的用户界面引导下完成各项原材料检测操作，确保高标准、高效能地完成复杂工作。　　BRAVO 集所有领先技术于一身，包括：SSETM - 专利荧光消除技术；含Duo LASERTM双激发波长专利技术；IntelliTipTM - 自动采样探头识别；符合 21 CFR Part 11 认证要求。　　产品二. SENTERRA II新一代智能显微拉曼光谱仪　　SENTERRA II 显微拉曼光谱仪既适用于日处理量很高的多用户环境，也适用于处于科学研究前沿的实验室分析。　　SENTERRA II的应用非常广泛，适合用于有机和无机材料的检测、辨别和识别，包括药物、石化、艺术品与珠宝、材料科学、图层等诸多领域。　　SENTERRA II的产品优势包括：研究级光谱性能；具有向导功能的软件和自动化的硬件确保工作流程直观、方便；SureCALTM确保无与伦比的波数精度和准确性；简单直接的拉曼成像；紧凑型设计，显微镜内置光谱仪。　　仪器信息网：目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?　　布鲁克：布鲁克重点关注制药行业的发展，我们能够为从仓库、生产线质检到研发实验室提供完整的解决方案。　　布鲁克BRAVO手持式便携拉曼光谱仪为制药行业把好第一关：原材料质量。　　BRAVO为您检测原料：无需拆解原材料包装，无需昂贵且费时费力的分析，简单高效地进行准确的原材料鉴定，这为您产品的可靠性提供基础。对于制药行业的用户来说，对来自全球各个供应商不同产品源进行有效的质量控制、避免风险，保障消费者的安全是非常有必要的。　　BRAVO 为您批量扫描：自动批量扫描模式可以实现在人员缺少、样品量大的情况下逐批分析，特别是它能够在不同原料的批量扫描之间轻松地转换。　　使用BRAVO建立属于自己的谱库：允许用户根据自己的需求来建立和管理谱库。比如不同包装下的同一个原材料可以在一个完整方法中单独保存下来。该谱库可满足和符合认证系统要求的一致性检查，具备冠名能力。值得一提的是，建立谱库毫不费时，采集一张将被录入谱库的谱图所需的时间和标准测量模式下的测量时间是相同的。　　布鲁克FT拉曼 HTS+Raman为制药行业把好第二关：生产线上的成品质量控制。　　定性和定量分析药品活性成分及多形态(比如乙酰脞胺、间苯二酚等样品)，确保药品的长期稳定性和生物活性。　　使用高通量筛测量样品，实现高效率。无需样品预处理，节省宝贵时间。结合OPUS软件批量完成定性和定量分析。　　使用中近红外1064nm激光，可以有效避免荧光效应，扩大了可测样品的范围(比如咔唑、牙科粘固粉等样品)。避免荧光干扰后的拉曼谱图信噪比高，谱图质量好，有利于后续对谱图做细致深入的分析。　　激光能量可微调，最小步长为1mW(竞争对手使用的步长为50-100mw)。最大程度的避免了激光照射能量过高导致样品被烧坏的严重后果。　　布鲁克SENTERRA II智能显微拉曼光谱仪为制药行业把好第三关：药品研发和深度药品质量控制　　针对正在研发阶段的药物，可利用SenterraII对其进行高空间分辨率的微观化学成像分析。这类分析包括：某个API的各个晶型在药片中的分布和占比、药品中API和赋形剂的分布、药品外层赋形剂的厚度、某个API的各种晶型随温度效应产生的变化(配合加热样品台)。　　与RamanScopeIII模块结合，将SenterraII的激光波长延展至1064nm。在短波长激发下有荧光效应的样品可转至这个波长进行分析。　　仪器信息网：从整个行业来分析，目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?　　布鲁克：目前为止，波数精度和去除荧光效应是拉曼光谱学中最大的挑战。而布鲁克在这两方面的技术一直保持业内领先。（内容来源：布鲁克）