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红外定量法

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红外定量法相关的资讯

  • 第二届近红外纤维定量分析比对试验结果公布
    纺织品纤维含量分析是决定纺织产品标识准确度的重要因素,多国制定相关技术法规,要求纺织服装产品上贴有永久性的标签,并在标签上按照规定的方法注明产品的纤维成分及含量。传统纺织品成分定量方法采用的化学溶解法存在着使用化学试剂、对环境污染、检测周期长、破坏样品等缺点。近红外光谱分析技术作为一种新兴检测技术已经开始迅速被应用于纺织品成分定性和定量检测,具有快速、无损、环保、便捷等优点。该技术主要利用在近红外光的照射下,不同的纤维成分呈现不同吸收峰,其成分含量不同则体现出不同大小、缓陡的吸收峰,利用相应的化学计量学方法和纤维成分数据库,即可获得准确的纤维成分及含量。但在纺织品纤维定量方面,由于近红外模型受仪器类型、实验室环境、织物结构、颜色、染料、纤维含量、检测条件等因素影响,校正模型建立好坏程度直接影响其预测效果,且目前仍存在定量模型无法统一或互通的问题。中国海关科学技术研究中心工业与消费品安全研究所联合深圳市菲雀兰博科技研究中心有限公司,在中国仪器仪表学会近红外光谱分会的大力支持下,于2021年成功举办了第二届(2021)近红外纤维定量分析比对试验,以期推动近红外光谱分析技术的发展和应用。本次比对试验,共涉及棉/氨纶、聚酯纤维/氨纶、棉/聚酯纤维、锦纶/氨纶、棉/聚酯纤维/氨纶 5 大类别,4 类二组分,1 类三组分。分别是棉/氨纶(1-3#)、聚酯纤维/氨纶(4-6#)、棉/聚酯纤维(7-9#)、锦纶/氨纶(10-12#)、棉/聚酯纤维/氨纶(13-15#),五组面料均由中国海关科学技术研究中心工业与消费品安全研究所提供。本次比对试验共有16个机构报名参加,包括中纺标检验认证股份有限公司、北京市毛麻丝织品质量监督检验站、天纺标检验认证股份有限公司、青岛市产品质量监督检验研究院、江苏省纺织产品质量监督检验研究院、南通市纤维检验所、上海英柏检测技术有限公司、上海冉紫实业有限公司、上海纺织集团检测标准有限公司、国家纺织服装产品质量监督检验中心(浙江桐乡)、浙江中纺标检验有限公司、福建省纤维检验中心晋江检验部、中山海关技术中心、广州亚诺检测技术有限公司、中纺标(深圳)检测有限公司、深圳市英柏检测技术有限公司等。在规定期限内有15家实验室反馈了测试结果,1家实验室取消了比对。在15个实验室中,Lab 1、2、3、7、11参加了全部模型比对;Lab 6、8、9、10、12参加了4个模型的比对;Lab 4、5、14、15参加了3个模型比对;Lab16参加1个模型比对。执行标准FZ/T 01144-2018。结果Z比分数图:从参试实验室比对结果可以看出,棉/氨纶、聚酯纤维/氨纶两类样品,各参试实验室所建模型预测结果较为理想,锦纶/氨纶、棉/聚酯纤维、棉/聚酯纤维/氨纶样品,存在少数参试实验室所建模型预测结果不理想的情况。由于纺织纤维种类众多,且复合织物的种类和比例各不相同,使得近红外光谱校正模型的建立难度较大,需要大量的样本数据,校正数据的准确性及合理的计量学方法都对测试结果有影响。针对此次近红外纤维定量分析比对计划,对于相关模型的建立,给出以下建议:1)样品筛选:某些较厚双层针织结构的织物,其谱图看不到明显的吸收峰,或与其他的谱图偏差较大,在建模过程中,此类样品对模型的建立会造成很大影响,不适宜做校正样品,应该去除。2)样品采集: 样品采集过程中,建议将样品折叠适宜厚度,一般4层,水平放置测试窗口上,并在样品上施加一固定压力。采集中对于吸收峰不明显、谱图偏移或漂移严重、光谱形态异常的应提前剔除。3)光谱数据预处理:仪器采集的原始光谱中除包含与样品组成有关的信息外,同时也包含来自各方面因素所产生的噪音信号。这些噪音信号会对谱图信息产生干扰,从而影响校正模型的建立和对未知样品组成或性质的预测。光谱数据预处理主要解决光谱噪音的滤除、数据的筛选、光谱范围的优化及消除其他因素对数据信息的影响,为下步校正模型的建立和未知样品的准确预测打下基础。常用的数据预处理方法有导数、滤噪(平滑)、多点基线校正、归一化处理等。在近红外分析中,对于样品不同组分之间的相互干扰导致吸收光谱谱线重叠的现象,可采用求导的方法进行处理。其中常用的是一阶导数和二阶导数。4)定量校正算法: 近红外光谱分析常用的计量方法有主成分分析(PCR),偏最小二乘法(PLS)和人工神经网络法(ANN)等,其有着各自的优点和局限。选择适合的校正算法,对模型的适用性,有效性有着显著帮助。比如:TQ Analyst提供了定量校正算法,包括了比尔定律、最小二乘法(CLS)、偏最小二乘法(PLS)和主成分回归法(PCR)等。其中在纺织纤维定量检测模型中,偏最小二乘法(PLS)较为经典和常用。5)光谱波长范围的选择:光谱范围的选择在NIR定量分析模型的建立中是最难的一步。至今为止,化学计量学领域仍无完美算法来选择最佳的光谱范围。目前,已有一些配套软件可实现自动化选择光谱范围。例如:TQ Analyst软件中自带Suggest向导进行自动选择光谱范围。光谱波长范围的选择会直接影响模型的精度,即相关系数与均方差。6)建模及模型优化:近红外光谱存在谱带宽、重叠较严重、吸收信号弱、信息解析复杂等问题,它依赖于化学计量学方法,在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个校正模型,再通过模型对未知样品的近红外光谱进行预测来得到各性质成分的预测值。目前,近红外建模方法大都以“光谱数据预处理,波长筛选进行特征降维和突出,再通过PLS、SVM算法进行建模”的方法为主。建模的优化常见于如何使用预处理算法对光谱进行预处理,来消除仪器变异所引起的偏差;如何使用波长选择算法,提取光谱中的有效特征;如何利用化学计量方法建立稳定可靠的模型。除此之外,随着人工智能技术的发展,深度学习可以利用现有的大规模已标记数据集训练出一个预测能力强、鲁棒性好的多层网络结构模型。此外深度学习方法建模,其对预处理、波长选择等依赖性很低,该法也将为近红外光谱检测带来新的机遇。
  • 第一届近红外纤维定量分析比对试验结果公布
    p  近红外检测技术日趋成熟,在很多行业有了广泛的应用。对纺织品领域而言,随着FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》的发布和实施,近红外技术的应用也进入了快车道。不过,目前近红外技术在纺织检测领域的应用仍然处在验证和建模研究阶段,使用机构和单位主要是一些大学,研发机构,规模较大的第三方检测机构等,大部分处于探索和尝试阶段,没有真正地用近红外检测技术进行检测并出具检测报告,主要原因还是担心出具的数据不够准确,模型不够稳定,无法鉴别出异常样品等。/pp  因此,为了更好地了解各家单位和机构近红外设备的使用情况,加强各机构之间的互动和交流,推动近红外检测技术在纺织品检测领域更广泛地应用。受中国仪器仪表学会近红外光谱分会的委托,上海英柏检测技术有限公司主办了第一届近红外纤维定量分析的比对试验。/pp  本次比对试验由上海质量监督检验技术研究院纤维检验所作为独立第三方,承担准备比对试验用样品、样品制备、样品邮寄、数据收集、化学法测试安排和数据收集汇总等工作 比对样品的化学法测试结果由上海市质量监督检验技术研究院、绍兴中纺联检验技术服务有限公司、浙江中纺标股份有限公司三家机构进行独立测试并提供数据。/pp  此次共有11家实验室机构参加比对试验,基本涵盖了目前纺织品检测领域有近红外设备且已建立了自有模型的机构。参加本次比对试验的机构(排名不分先后)有:上海纺织集团标准检测有限公司、福建省纤维检验中心晋江检验部、天纺标检测认证股份有限公司、上海天祥质量技术服务有限公司、上海英柏检测技术有限公司、赣州市检科院、广州市纤维产品检测研究院、青岛市产品质量监督检验研究院、深圳市英柏检测技术有限公司、上海冉紫实业有限公司、中山海关技术中心。/pp  本次比对试验参加机构所用到的仪器品牌及型号(排名不分先后)有:JDSU Smarteye 1700便携式近红外分析仪、长沙普测T-NIR、冉紫实业RZNIR 7900、聚光 SupNIR-1520 TM、珀金埃尔默PE 9700、冉紫实业RZNIR 5600、聚光SupNIR-1500、聚光SupNIR-1520 、赛默飞世尔 Antaris II、布鲁克 Tango-R。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 645px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/74bf4692-9aa0-4a06-bf43-a3a885806fa5.jpg" title="微信图片_20200624100859.png" alt="微信图片_20200624100859.png" width="450" height="645" border="0" vspace="0"//pp  此次比对试验选择市场上使用比较普遍的三种模型(棉/氨纶,聚酯/氨纶,棉/聚酯)进行,每个模型选择三块样品参与比对。比对试验采用Round Robin Test方式进行。由第三方独立机构先将样品寄给lab1,并告知lab2的地址和联系人,lab1在规定的时间内完成比对试验,并上报结果给第三方独立机构后将样品寄给lab2,以此类推,直至所有的机构都完成比对试验,由最后一家机构将样品寄回第三方独立机构 在比对试验进行中,试样不得破坏。在循环传递的过程中,后一家机构须对寄到的样品进行检查,如果发现样品被损坏,需第一时间告知主办方,同时比对试验终止,此次比对试验宣告失败。/pp  比对测试的数据比对方式是采用近红外方法与传统方法两者的数据进行比较,理论上可以认为,近红外方法的试验数据越接近传统方法的试验数据时,比对结果更优,反之,则比对结果更劣。当然,虽然传统方法的试验数据由三家机构提供,取平均值,但也仍然不排除有偏差的可能性,因此,即使是理论上的推断,仍然建议依据此数据得出的评价结果仅供参考。/pp  比对试验执行标准:FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》 参考值执行标准:GB/T 2910.11纺织品 定量化学分析 第11部分:纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)、FZ/T 01057(部分)纺织纤维鉴别试验方法、FZ/T 01095-2002 纺织品 氨纶产品纤维含量的试验方法。/pp style="text-align: center "strong比对试验近红外法试验结果/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe216ded-f19a-4618-81f8-605275fc29f0.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="600" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 151px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe4957b4-e092-4865-a9e0-65c497d04ff6.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="600" height="151" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 168px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/376e4545-1eab-46f7-86f8-e6e57de959f2.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="600" height="168" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 169px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4c41878c-6bb1-4908-9cdd-71430f289d56.jpg" title="04.png" alt="04.png" width="500" height="169" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong比对试验传统方法试验结果汇总/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 139px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/737deb51-d521-4d5d-8a0c-228b9e9228e9.jpg" title="05.png" alt="05.png" width="600" height="139" border="0" vspace="0"//pp  据介绍,本次比对试验目的在于各机构之间的技术交流,因此对于最终的数据只进行呈现,不对每个实验室的数据进行评价。各机构可根据各自实验室的数据进行对比分析。/pp  不过,虽然不做具体的评价,但是从数据上观察,仍然可以得出一些普遍性结论供大家参考:从数据的一致性和稳定性方面,进一步验证近红外法适用于纺织品纤维定量分析 棉/氨纶,聚酯/氨纶的近红外方法的数据与传统方法的数据差异较小,且大部分机构间的数据一致性较好 在这三个模型上,不同品牌和型号的仪器都有可能得到较好的测试结果,相同品牌和型号的仪器也可能得出一致性较差的测试结果,说明检测设备在满足基本参数条件下,更多地取决于建模样品的选取,建模过程的控制,建模方法的选择。/ppbr//p
  • 【瑞士步琦】您最关心的近红外定量分析小知识我都有!
    红外定量分析小知识近红外分析作为一种二次分析方法,需要借助模型来对采集的近红外光谱进行计算,从而得到用户关注的指标的结果,可以简单地将这个模型理解成类似与指纹图谱的数据库,只要这个数据库足够全面,就能快速准确地提供分析结果。通常来说,初次接触近红外以及想要独立建立近红外定量分析模型的用户最为关心的问题就是:我需要多少个准备多少个样品才能建立起一个“能用”的模型呢?在回答这个问题之前,需要先了解近红外分析的工作流程。近红外分析的工作流程收集建模样品获取样品参考值采集建模样品的近红外光谱建立模型验证模型用于未知样品的分析日常分析与监测通过上述分析流程可以看出,之前提到的问题是对近红外这项分析技术基础但很核心的疑问。其实问题的答案也很简单,一句话概括就是足量的具有代表性的样品。虽然这个回答很简略,但其中包含的要点却不少。展开来说分为两方面:一个是足量的样品,另一方面是代表性的样品。这两点在GB/T 29858 《分子光谱多元校正分析通则》中有详细的描述:对于校正集至少需要 6 倍于建模潜变量(建模时的一个重要参数)大小的样品,当潜变量小于 4 时,样品数量不应少于 24 个。样品应包含所分析的成分。收集的样品成分含量变化范围应适当超过日常分析的范围(10 %-15 %)。收集的样品成分含量分布需服从均匀分布。对于验证集至少需要 4 倍于建模潜变量大小(与校正集潜变量相同)的样品,当潜变量小于 5 时,样品数量不应少于 20 个。收集的样品成分含量的跨度和标准偏差应是校正集的 95% 到 100% 之间。从国标中不难看出,建立一个分析模型至少需要接近 50 个具有代表性的样品,当然这只是最低的要求,如果想要获得一个更加稳健的模型,得到更为准确的分析结果,增加更多具有代表性的样品到模型中则是必不可少的。下期的近红外定量分析知识将为大家分享如何系统地评价模型的性能,欢迎关注步琦实验室服务号,及时获取最新信息。如果您在近红外仪器使用过程中还有其他问题,也可通过下方的联系方式告诉我们,会有专业的技术人员竭诚为您答疑解惑。
  • 全球首台红外微定量分析仪Direct Detect问世
    - Bradford、BCA太过繁琐? UV测蛋白结果不准确?- 全球第一台红外微定量分析仪Direct Detect - 2ul样本、1分钟检测、无需染色,准确读取蛋白定量结果Direct DetectTM全球第一台基于红外原理的生物分子微定量分析系统,只需要2ul样本及空白对照(Blank),就可以直接获取结果。无需样品处理,无需每次制作标准曲线,无需比色杯、没有废液。Direct DetectTM系统直接基于酰胺区在红外吸收光谱分析,无需考虑氨基酸的组成、染料性质、氧化还原电位这些因素,避免了比色法分析的缺陷,可以获得更加准确的结果。蛋白、脂肪、碳水化合物以及核酸都有可被区分的特定红外吸收光谱,所以您可以很轻松实现复杂混合物各种组分浓度的准确分析。浏览Direct Detect中文产品手册更多详情,请访问:www.millipore.com/directdetect 产品技术支持热线:400-889-1988Email: china.marketing.online@merckgroup.com
  • 首幅大气氨气柱全球分布图发布 风云卫星具备定量探测全球氨气浓度能力
    日前,我国科研人员通过分析风云气象极轨卫星上搭载的红外高光谱大气探测仪观测光谱的特点,探索建立了一套适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法,并成功获得风云卫星首幅大气氨气柱全球分布图。这意味着风云卫星已具备定量探测全球氨气浓度的能力。氨气是大气中重要的碱性气体,与酸性气体快速反应后生成的硫酸铵和硝酸铵等二次气溶胶,是雾和霾期间大气细颗粒物PM2.5的主要污染成分。铵盐气溶胶还会通过散射影响太阳辐射,破坏地球辐射收支平衡,引起地球气候变化。因此,对氨气进行全球监测非常有必要。然而,传统的氨气浓度获取主要依赖于地面原位观测,很难满足实际需求,尤其是极地、沙漠、海洋、森林等的数据获取困难。我国风云三号系列气象极轨卫星从第四颗星开始(风云三号D星、E星、F星),搭载了红外高光谱大气探测仪,为实现氨气全球探测提供了可能。中国科学院大气物理研究所副研究员周敏强和中国气象局研究员张兴赢合作攻关,建立了适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法。该算法在反演氨气时,可进行臭氧、二氧化碳、水汽、地表温度等干扰参数的同步反演。研究发现,风云卫星上的红外高光谱大气探测仪可以很好地捕捉全球氨气高值区,获得大气氨气柱分布图。周敏强指出,这次研究建立的反演算法虽已论证风云卫星的全球氨气定量遥感观测能力,但目前在海洋和高纬度地区反演精度较低。未来,研究团队将进一步改进反演算法,引入神经网络算法,提升反演精度,提高海洋和高纬度地区有效观测数据的质量。
  • 定性定量形貌并进,岛津方案让微塑料无处遁形
    春节临近,聚餐活动增多,一盘盘海鲜上来,顿时把大家的味蕾调动起来了。一提到海鲜,大家都会想到什么?螃蟹、鲜虾、牡蛎......每一个都是吃货的最爱,但是你知道吗,在你大快朵颐之时,很有可能将海洋中的“PM2.5”——微塑料吃进肚中。微塑料是指直径小于5毫米的塑料碎片。我们食用海产品、饮用瓶装水等,可能是人体内微塑料颗粒的主要来源。近年来,许多研究者在牡蛎、贻贝和鱼类等食物中,饮用水、海盐,甚至蜂蜜中都发现了微塑料。人类摄入的微塑料尽管大部分随粪便排出,但仍会有少量的存留在体内,长期的蓄积,就可能造成危害。岛津公司作为全球著名的仪器生产厂商,为了实现“为了人类和地球的健康”之愿望,一直致力于开发领先时代、满足社会需求的科学技术,为社会开发生产具有高附加值的测试设备。在微塑料的定性定量测试方面,岛津可提供定性、定量和形貌分析的全面解决方案。1.岛津红外显微镜AIM-9000图1.1 岛津红外显微镜AIM-9000傅里叶变换?红外光谱分析法(FTIR)是目前最常用的化学组分鉴定方法。红外显微镜AIM-9000可实现对微塑料的观察、定义测量位置、测量、鉴别结果,全部操作都能自动执行,并提供高灵敏度结果。应用案例大视野相机使得微塑料及异物更容易被确认,显著缩短决定测量位置的时间。图1.2 微塑料在红外显微镜下的图片(从左到右分别为:大视野相机、透射观察状态及透射测试状态下)测试样品光谱检索结果为PET塑料,见下图:图1.3 微塑料样品红外检索结果(上面为样品红外光谱,下面为PET的标准红外谱图)2.岛津热分析-红外联用系统(TG-FTIR)热分析-红外联用仪,可以将TGA过程产生的气体通过可加热管线引入到红外光谱仪中,分析聚合物等材料热裂解过程产生的气体成分,从而得到聚合物的组成,更好的对热重结果进行分析。岛津热分析使用DTG-60,为热重-差热同步分析仪,一次分析同时得到质量及热量的变化信号,和红外联用,实现材料的定性及定量分析。图2.1 热分析-红外联用系统图应用案例:EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)的分析图2.2 EVA 14%(左)及EVA 40%(右)热重-差热谱图250~400℃(7~16min):失重部分主要是乙酸400~550℃(直至25min):剩余聚合物的热解图2.3 EVA 14%(左)和EVA 40%(右)红外吸收强度随时间的变化图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.4 EVA 40%在15.0min,18.0min,22.5min三时间点逸出气体的红外光谱图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.5 EVA 40% 在15.0min时间点的红外光谱检索结果(乙酸)图2.6 EVA 40% 在22.5min时间点的红外光谱检索结果(石蜡)图2.7 EVA 14%(左)和40%(右)逸出气体的3D红外光谱图3.能量色散型X射线荧光光谱仪岛津EDX-7000/8000/LE Plus 能量色散型X射线荧光分析仪,采用新型硅漂移检测器(SDD),具有高灵敏度、高分辨率的优点,能够进行快速无损定性-定量分析,方便快捷,无须化学前处理。图3.1 EDX-LE Plus 图3.2 EDX-7000/8000应用案例:1、EDX对微塑料的定性分析图3.3 EDX定性分析结果图3.4 EDX定性分析结果(定性判定材质为PVC材质)图3.5 EDX定性分析结果谱图2、定量分析微塑料成分及RoHS有害元素图3.6 EDX 对RoHS有害元素定量分析结果图3.7 EDX 对RoHS有害元素定量分析谱图通过EDX能量色散型X射线荧光光谱仪对微塑料的定性和定量分析,就可初步知道该微塑料可能为PVC材质塑料(也可进一步使用PY-GCMS有机化合物快速筛查系统进行塑胶材质的确认),同时可以确认该微塑料未检出RoHS指令要求的有害元素(ND表示没有检测到)。4.热裂解-气相色谱质谱联用系统(PY-GCMS)热裂解?气相色谱质谱联用技术(PY-GCMS)可以用来鉴定微塑料类型。PY-GCMS是通过不断升高样品池温度,使得高聚物在特定温度发生裂解,释放短链小分子单体,再进入GCMS 检测,从而推断高聚物类型的一种方法,同时可鉴定聚合物及添加剂。PY-GCMS可实现对有机化合物的单步瞬间裂解Single-Shot分析, 热解析/瞬间裂解组合Double-Shot分析, 释放气体分析(EGA分析), 切割-释放气体分析(Heart-cut EGA 分析)。图4.1岛津 PY-GCMS应用案例:微塑料定性分析 图4.2 微塑料样品EGA分析色谱图 图4.3 微塑料样品EGA分析温谱图图4.4 微塑料样品1号峰EGA-MS谱库检索结果图4.5 微塑料样品2号峰EGA-MS谱库检索结果表1. 微塑料样品EGA-MS谱库检索结果POPs、全氟类化合物、多环芳烃、农药等有机污染物易富集在微塑料表面,岛津全面的色谱质谱分析手段,亦可提供全面的毒理效应研究方案。5、岛津电子探针EPMA-1720岛津电子探针EPMA-1720可实现微塑料表面的元素及形貌分析研究。图5.1 岛津电子探针EPMA-1720图5.2 微塑料颗粒面分析的背散射图像(成分相)图5.3 EPMA定性分析微塑料1谱图及半定量结果图5.4 EPMA定性分析微塑料2谱图及半定量结果通过电子探针EPMA-1720分析微塑料表面,在检测出K、Na、Ca、Mg、Al的同时,还检测出了Cl、S、Cr和Fe等元素。微塑料污染及其生态效应已成为全球环境科学研究的热点。微塑料随海流漂流无国界,溯源追责非常困难.因此,建立快速高效的微塑料分析监测方法不仅能为我国的微塑料污染研究提供技术支持。希望我们的全自动红外显微镜系统(AIM-9000)、热红联用仪器(TG-FTIR)、热裂解-气质联用仪器(PY-GCMS)、电子探针(EPMA)和能量散射型X射线荧光光谱仪(EDX)等技术,能够为微塑料的高效分析提供高效的研究基础。撰稿人:王利华、叶英、唐国轩 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 《中国药典》红外光谱法增订漫反射和显微模式
    2024年02月20日,药典委发布《红外光谱法草案公示稿(第一次)》(详见附件)。红外光谱法(亦称红外分光光度法)是在 4000~400cm-1 波数范围(2.5~25µm波长范围)内测定物质的吸收光谱,用于化合物的鉴别、检查或含量测定的方法。在中红外谱区,吸收带反映了官能团的分子振动信息,其中 1500cm-1以下区域称为“指纹区”,信息丰富且复杂。除部分光学异构体及长链烷烃同系物外,几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱,据此可以对化合物进行定性和结构分析;化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系在一定条件下符合朗伯-比尔定律,是红外光谱法定量分析的依据。红外光谱法在制药领域被广泛应用于实验室的化学和物理分析,同时也是过程分析技术(PAT)的有效工具。其中,化学分析方面包括原辅料、剂型、生产中间体和包装材料的鉴别和确认;药物中药物活性成分的定量;以及气体、无机物中的杂质定量;化学合成的反应监测等。物理分析方面主要应用于固态性质的测定,如药物多晶型鉴别或检查。本草案在《中国药典》0402 红外分光光度法的基础上修订了如下内容:1. 对通则结构做了调整;2. 增订了红外光谱法的应用范围、谱图表示单位;3. 测量模式部分补充了原理,并增加了漫反射和红外显微镜的内容; 4. 仪器部分提出仪器校验的要求及系统适用性方案; 5. 定性定量方法部分对原描述进行了精简概括,并补充了必要内容;增订了“谱图比对和结果判断方法”,补充了定量分析的具体方法并给出方法验证方案等。附件:0402 红外光谱法草案公示稿(第一次).pdf
  • 可能你不知道,红外光谱法才是中药快速检测的不二之选
    中药检测的方法有很多,比如气相色谱法、髙效液相色谱法、薄层色谱法、紫外-可见分光光度法、红外分光光度法等等。通过这些光谱和色谱的鉴别方法,我们可以对中药材和饮片的理化性能进行科学分析,定性定量。由于全民保健意识的提高,我国中药质量检测越来越被重视。高效,快速、精准、低廉就成为选择中药检测方法的重要参考因素。红外光谱法就是符合以上四点的中药常用检测方法之一。通常绝大部分的有机化合物、或者无机化合物的红外光谱都具有一定的指纹特征,所以就不需要再进行衍生等成分标记处理,尤其是表征一些有机小分子、有机大分子、无机化合物等中药产品,红外光谱几乎都能直接进行表征其中的绝大部分成分,而且红外光谱法适用各种固体、液体、气体形态的中药药品,对于及时发现不合格样品,减少检测周期时间,大批量检测,效率提高,成本降低等各种需求都能满足。检测原理按照《中华人民共和国药典》通则中的相关规定:除部分光学异构体及长链烷烃同系物外,几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱,据此可以对化合物进行定性和结构分析。中药药品的各种化合物成分的红外信号也是叠加的,如果化合物种类或数量不相同,那么红外光谱肯定就会存在一定差异,所以我们就可以以此为依据进行定性分析。此外,化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系符合朗伯-比尔定律,这也是红外光谱法得以应用的重要依据之一。检测仪器红外光谱仪是中药红外光谱法检测的主要使用仪器设备。这里我们可以使用傅里叶变换红外光谱仪或色散型红外光谱仪,色散型红外光谱仪也就是红外分光光度计。通常这些设备性能符合《中药典》的规定即可。当然,我们在实际检测时,也会根据测试样品的需要,有针对性的选择附属装置,比如压片装置、衰减全反射测定装置等。当然有些附属装置还会配备透射、反射、光纤探头等装置。不过中药检测一般使用压片法和衰减全发射法进行红外测定。取样方法通常我们对一般药材和饮片进行红外光谱法取样时,要求每份试样的重量都不能少于100g;如果是均匀的粉末状药材或者饮片,则要求试样最少不能少于25g;液体药品则要求试样每份不得少于25 mL。当然,事无绝对,如果属于贵重试样,只要能保证试样具有代表性,则可以适当减少取样量。对于成分不均匀的固体试样要求进行粉碎处理,粒度要求能够通过100目筛。浓度较低的液体试可以进行浓缩处理或干燥处理后进行测试。测试方法前面我们也说了中药的红外光谱法,主要分为压片法和衰减全反射法。压片法主要适用于检测干燥的固体试样,或者是不会溶解稀释剂的液体试样。衰减全反射法则是永夜检测不同形态、不同含水量的固体试样或液体试样,这些试样一般不需要进行稀释处理,可以直接进行测试。定性定量分析中药定性分析、中药定量分析是红外光谱法的关键所在。通常中药定性分析一般分为成分定性分析和类别定性分析两种。成分定性分析主要进行化合物结构解析、化合物定性检测;类别定性分析一般为对中药真伪鉴别,产品鉴别、登记鉴别,类别定性分析也分单类别分析、多类别分析。定量分析就是对中药成分的含量或浓度进行测定。以上便是使用红外光谱法来进行中药检测的相关知识。我们在实际检测时,由于空气中的水蒸气和二氧化碳能够吸收特定频率的红外光,所以当测试背景光谱与试样光谱的环境氛围差异较大时,光谱仪就可能吸收水蒸气或二氧化碳的信号,从而影响结果的准确度。所以我们在检测时,一定要排除水蒸气或二氧化碳的干扰,通过及时更新背景光谱,对测试设备进行真空处理,保持环境的温度、湿度,避免相关人员干扰,采取数学方法对相关信号进行扣除等操作,尽量消除空气中水蒸气或二氧化碳的信号干扰影响。
  • 小菲课堂|定性or定量热成像,到底该如何选择?
    现如今,使用红外热像仪检测和可视化红外能量的能力为广大用户带来了巨大的优势,从挽救生命到挽救生计。尤其是在过去十年中,热像仪尺寸、重量和成本方面的创新,以及外形、分析软件和数据处理的升级,使这项技术以不可预见的方式变得非常宝贵。从用于搜索和救援的无人机摄像系统到用于发现逃逸气体的光学气体成像热像仪,当您为工作选择合适的热成像工具时,可以有如此多的选择。而且在我们检测的过程中,选择定性分析还是定量数据分析至关重要。定性热成像对于某些应用,操作员只需要一个热像仪,或表示为可视图像的红外数据,即可解释场景中发生的物理变化并确定问题根源或维修需求,这种热成像的定性分析方法提供了行动所需的视觉线索。光学气体成像是揭示气体泄漏的定性分析技术定性热成像分析技术的一项很有价值的用途是使用连接到无人机系统 (UAS) 的挂载热像仪进行搜索和救援行动。在这种情况下,搜索者使用热像仪来定位在较冷环境背景下突出的温暖人形。热像仪在不需要确定具体温度的低能见度(夜间或其他挑战人眼或可见光相机的环境)情况下特别有用的。热成像无人机经常被用来发现太阳能电池板的问题定量数据分析热成像相反,有时简单的热像图不足以解释所有场景。在有些场景中,检测和记录每个像素温度的能力对于任务的成功至关重要。在这些情况下,使用辐射热像仪很重要,这意味着热像仪能够通过解释接收到的红外辐射信号强度来测量被测物体表面的温度。通过热像仪中的辐射测量功能,无人机操作员可以保存拍摄数据以进行飞行后图像分析。配套的兼容软件可以准确测量数据中单个图像像素的温度,这是农业、建筑诊断或工业检测的关键过程。无论是查看屋顶、太阳能电池板、变电站还是农作物,无人机操作员都可以分析飞行后的温度数据,并发送详细报告和图像,提供可量化、可采取具体操作的分析结果。无人机辐射测量数据有助于诊断潜在问题热辐射技术在状态监测和机械检查中也起着至关重要的作用,因为它不仅可以识别异常热点或冷点,还可以提供正确诊断潜在问题所需的额外温度数据层。这些热点或冷点可能表示电气、机械或设施关键系统出现故障或存在潜在故障,及早发现这些问题可以让技术人员安排维修或更换,而无需停机所带来的高昂的代价。辐射热像仪通常包括一些实用的测量工具,例如点测温工具,用户可以移动或调整区域测温工具的大小,或者使用多个点测温工具来更好地适应特定的应用或测量场景,这对于确定可能指示电气、机械或操作问题的高于正常温度的热源至关重要。准确的温度数据有助于建筑检查员做出正确的判断尽管红外热成像技术应用广泛,但要明白,在获取非接触温度数据时,真实温度可能存在差异。被测物体表面的远程温度传感依赖于准确补偿被测物体表面特征、大气干扰和成像系统本身的能力。发射率或物体发射红外的能力,以及反射率或表面反射红外的方式,都会影响并降低记录温度的总体精度(大约2℃或更高)。大多数热成像仪提供补偿设置,可以辅佐这些表面特征并提高整体测量精度。设备的选择尽管定量数据分析红外热像仪似乎是任何应用的正确选择,因为它们同样适用于定性分析需求,但辐射热像仪比非辐射热像仪更复杂,而且通常更昂贵。最终,了解工作的特定需求将有助于选择合适的热像仪。
  • 国标计划溶液聚合丁苯橡胶微观结构测定红外ATR法拟立项
    p  日前,国家标准委发布201项拟立项推荐性国家标准项目征求意见的通知,其中国家标准计划《溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)微观结构的测定 第2部分:红外光谱ATR 法》由TC35(全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会)归口上报,TC35SC6(全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会合成橡胶分会)执行,主管部门为中国石油和化学工业联合会。主要起草单位 中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院 、中国石油天然气股份有限公司独山子石化研究院 、国家合成橡胶质量监督检验中心 、怡维怡橡胶研究院有限公司 。项目周期24个月。/pp  SSBR的微观结构含量直接影响着抗湿滑性,滚动阻力、冲击强度、软化温度和硫化特性等重要性能,因此SSBR微观结构含量的控制在SSBR工艺技术研究、新产品开发、产品质量控制等工作中具有重要意义。目前,测定SSBR微观结构含量的方法有核磁共振法与红外光谱法。/pp  核磁共振法需要配备核磁共振仪,因该仪器价格昂贵,维护、运行成本很高,不是通用型仪器,运用不广泛,很少用于常规检测,多用于标准物质定值。/pp  红外光谱法是测定SSBR微观结构含量的通用方法。测定SSBR微观结构的红外光谱法包括红外光谱溶液涂膜方法和红外光谱ATR方法。GB/T 28728—2012规定了采用核磁法和红外光谱溶液涂膜法,对SSBR中微观结构含量进行定量测定的分析方法。但红外光谱溶液涂膜法需要将样品溶解再涂膜,溶解过程需要5个小时以上。且涂膜法直接读取吸光度,没有采取通常的扣除基线法,因此,基线对测定结果的影响很大。而且溶解的完全性和膜片的光滑、平整性都会影响基线,从而对测定结果产生较大的影响,测定结果的重复性不是很好。同时,该方法需要将样品溶解,对环境和实验人员健康有一定的不良影响。/pp  ATR(衰减全反射)技术通过样品表面反射的光信号获得样品表层有机成分的结构信息。该技术由于无需溶解样品,也不需要制备样品盐片及设置透射池,并无损样品表面,完成1次测定只需要1分钟,且不消耗任何原材料和备品备件,方便、环保、快速,因此被广泛用于物质成分的定性和定量分析。/pp  目前国内尚没有测定SSBR微观结构含量的红外光谱ATR法的相关标准,为了与国际标准接轨,扩大国际交流,同时也为SSBR的科研、生产、外贸提供一个统一、方便快捷、环保的微观结构测定方法,因此制定该标准十分必要。/pp  本标准规定了采用红外光谱衰减全反射(ATR)法,对溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)中丁二烯单体的微观结构和苯乙烯单体的含量进行定量测定的分析方法。 适用于溶液聚合丁苯橡胶,不适用于乳液聚合丁苯橡胶。/pp  主要技术内容如下: 1)获得ATR谱图的步骤。 2)丁二烯微观结构和苯乙烯含量的测定:每个微观结构组分相应吸光度的测定 微观结构的计算( 每一个吸收谱峰的基线校正、吸光度的比值、二阶项、苯乙烯和微观结构的质量百分含量通过回归方程得到、微观结构的质量百分含量) 3)精密度。 4) 微观结构回归方程的获得。 5)核磁法测定微观结构。/ppbr//p
  • 国家药典委二次公示近红外光谱法标准草案
    近日,药典委发布关于近红外分光光度法标准草案的公示(第二次),对2024 年 2 月公示的《近红外光谱法首次公示稿》进行了进一步的修订。此次公示为期一个月,相关人员可在线对草案进行反馈。近红外光谱法在药物分析中具有广泛的适用性,是在 780~2500 nm(12800~4000cm-1)波长范围测定物质的吸收光谱,用于定性分析和定量分析的方法。此次草案,是近红外光谱法首次作为方法通则进入中国药典。起草单位包括中国食品药品检定研究院、天津大学、江苏省食品药品监督检验研究院、宁夏回 族自治区药品检验研究院、广州市药品检验所、清华大学等,云南省食品药品监督检验研究院、哈尔滨市药品和医疗器械检验检测中心、湖南省药品评审与不良反应监测中心、上海市食品药品检验研究院、安徽省食品药品检验研究院、 山西省检验检测中心等也参与其中, 赵瑜、尹利辉、李晨曦、黄朝瑜、朱会琴、张立雯、李睿、孙素琴等担任主要起草人。本次草案,在第一次公示稿的基础上修订了部分内容,包括概述、测量模式、仪器性能确认、定性分析、定量分析、近红外光谱的影响因素和关键技术要求、近红外光谱在 PAT 中的应用要求部分,详见附件公示稿。附件:近红外光谱法草案公示稿(第二次) (2).pdf
  • 近红外光谱分析技术高速发展——参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会
    北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程(导师:吴静珠)2022年10月20~22日,为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开,此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果,增进了广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作,进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂,近3000人报名参会,会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告,内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析,以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展,为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报,扩充国际视角本次会议,不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家,还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角,现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告,详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展;来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》,通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌,展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景;来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》,介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势;奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报,介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端,现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会,为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求,简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法,阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息,理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键,邵教授通过将建模流程拆分,在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验,从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会,同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景,给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展,杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考,从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时,模型可以“借助”这种关系提升模型性能,样品组成改变时,相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度,该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年:从基础理论、方法开发到应用研究》的报告,将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享,给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术,而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收,导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题,建立了水果内部光传输特性分析系统,解析了近红外光在水果内部传输机理,提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法,保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测:对于不同品种的柑橘鉴别分析,采用主成分分析-Fisher线性判别模型(PCA-FLD)+6点平均光谱(赤道4点+顶部+底部)最终实现100%鉴别率,使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别,最终结果依然非常优秀;对于霉变柑橘检测,研究了不同波段(长短波段)柑橘近红外光谱对霉变模型的影响,并指出:在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外,但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华(北京)科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用,对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用:应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测,可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型,可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法;自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室,其具有体积小巧、轻便、易携带等优点,非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展,药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势,来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》,以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点,重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队,应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》,该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法,以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告,该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标,为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大,该报告以菊花和天麻为例,研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性,以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务,为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术,对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告,对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象,模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程,并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料,基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法,以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象,模拟了油炸行业的煎炸过程,将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开,预测成功率达95%以上,为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告:将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选,结果表明基于竞争自适应重加权算法(CARS)结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳,测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告,报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展,微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量,包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统,其将微波频谱分析与距离加权K近邻(DW-KNN)算法相结合,实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告,介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据,数据量巨大问题的解决方案,以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究,采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长,并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型,最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长,并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究,介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点,在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例,但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假,在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力;朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法,利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相,助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步,本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持,多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告,介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法,研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系,提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法,扫描全部样品的漫反射光谱信息,并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制,提高颗粒样品的分析精度,使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪,介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪,以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标,有效的提升了仪器的稳定性,数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下,第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台,促进了业内交流,提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享,还有国内从业数十年的资深专家传授经验,更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑,到认可,中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践,现在已经逐渐被各领域用户接受、认可,目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础,更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。
  • 《畜禽肉品质检测 近红外法通则》颁布在即-LUMEX近红外光谱技术助力肉类品质检测
    国家标准计划《畜禽肉品质检测 近红外法通则》Livestock and poultry meat quality testing—general rules by near infrared spectroscopy method由TC516由全国屠宰加工标准化技术委员会归口上报及执行,主管部门为农业农村部。主要起草单位中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、中国农科院科学院农科院质量标准与检测技术研究所、中国农业科学院农产品加工研究所等。该标准规定了畜禽肉品质的近红外光谱检测法对仪器的要求和检测方案,该标准适用于畜禽肉品质的定性、定量检测,检测项目包括但不限于:畜禽肉种类判别、营养组分(蛋白质、水分、脂肪)等。目前该标准正在征求意见中,等待进一步出台实施。采用传统对畜禽肉中的蛋白质、水分、脂肪等营养组分检测,耗时长,需要使用大量的化学试剂,有污染,受条件限制,同时测定的样本量有限。而近红外技术(Near Infrared)是近些年国际上出现的一种迅速发展的技术,可应用于肉品领域实现快速无损检测。美国农业农村部已批准近红外仪器应用于畜禽肉品质的在线检测,国际AOAC标准中已有启用近红外技术,同时测定肉和肉制品中的水分、蛋白质、脂肪,而且实现了模型平台的资源共享。而此项标准采用近红外方法对肉类营养品质无损检测的行业标准,对于肉类中重要的营养指标和组分检测无损测定提供的有效的检测监控技术依据。随着肉类产业的快速发展,肉类加工者和生产者面临许多挑战,需要准确,可靠和快速的分析手段和技术以便控制原材料,预制产品并确保最终产品的质量。LUMEX傅立叶近红外肉品分析仪,只需对脂肪,蛋白质和水分进行一次通用校准即可使用所各类肉类样品。此外可依据用户实际需求,针对香肠,肉干等肉制品定制化制定建标模型,如盐分、灰、碳水化合物、胶原蛋白、卡拉胶、大豆、小麦粉、淀粉等含量。我国作为一个肉类的生产大国和消费大国,对肉类的需求已从数量型向质量型转变。但在我国畜禽肉生产加工行业普遍存在加工模糊化现象,缺乏营养品质数据支撑、缺乏肉类分级数据支撑。由此造成消费经验化所致过量生产和消费,以及优质不优价,产品优劣混杂,致使市场竞争力低下等问题。消费者在对肉类食品需求量不断增加的同时,更加关注肉类产品的品质与安全。《畜禽肉品质检测 近红外法通则》这项新标准的颁布,为畜禽肉生产加工行业提供了迫切需要新的检测技术,能够快速准确判断畜禽肉类品质,推动企业的质量控制模式。
  • 近红外光谱法鉴别珍珠粉将成国标方法
    仪器信息网讯 日前,国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知。其中采用了分子光谱方法的标准有3项,分别是:《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》、《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》、《拉曼光谱法表征石墨烯层数》。  《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》  目前,我国还没有颁布珍珠粉的检测标准,市场上珍珠粉产品鱼龙混杂,低价的贝壳粉常常被不良商户以珍珠粉名义出售,严重危害了消费者利益。 本标准将利用近红外技术结合数学模型对珍珠粉进行定性、定量检测,方法简单、快速、可靠。建立微米/纳米级珍珠粉精确检测方法,为市场监管提供有效的、可操作的方法。  《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》  碳纳米管在复合材料、储氢、电子器件、传感器和探头、电子发射、电池和电容器等方面表现出优异的性能,而决定这些性能的主要是碳纳米管的直径、纯度和金属性等。但采用单一方法对碳纳米管进行表征时,往往由于离心条件、制样过程和所使用的计算和处理方法的不同,而导致表征结果之间存在很大的差异,从而阻碍了碳纳米管的研究和广泛应用。紫外/可见/近红外吸收光谱法是一种简便、快速的检测方法,通过对测试结果的计算分析,能够获得单壁碳纳米管的直径、纯度和金属性等有价值的信息。因此制定本标准以规范单壁纳米管的光谱表征方法。  《拉曼光谱法表征石墨烯层数》  石墨烯是纳米材料领域重点研发的功能材料热点之一。它具有优异的导电导热性能,数十倍于钢铁的强度和极好的透光性等性能,可以广泛应用于触摸屏、太阳能电池和复合材料等领域。目前工业界中把层数小于10层的石墨片层都约定俗成地统称为石墨烯。  根据有关披露信息显示,我国已有多家公司正在积极开展石墨烯材料的研制工作,部分公司已进入了中试阶段。中国宝安集团、江南石墨烯研究院以及中科院系统各研究所等企业与机构都在积极探索石墨烯的量产和应用开发研究。  在石墨烯的制备、研究和技术交流中,石墨烯物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一,其中石墨烯层数的测定更是表征石墨烯材料的首要核心指标。目前,可用于检测石墨烯层数的方法很多,但各种方法基于的原理和表征值不尽相同,造成了某些情况下测量结果不具有可比性。因此制定本国家标准,可为石墨烯材料的质量检验以及技术交流提供的科学、统一、广泛的技术交流平台。
  • 即将进入新版药典 国家药典委公示近红外光谱法标准草案
    2月20日,国家药典委员会官网刊发“关于近红外光谱法标准草案的公示”,公示期为90天。近红外光谱法在药物分析中具有广泛的适用性,是在 780~2500 nm(12800~4000cm-1)波长范围测定物质的吸收光谱,用于定性分析和定量分析的方法。基础信息业务编号通铺包20240071品种类别通则辅料包材品种近红外光谱法制修订制定项目周期12标准编号公示期90天公示日期2024-02-20~2024-05-21联系处室通则辅料包材处联系人徐昕怡、朱冉联系电话010-67079522、010-67079581电子邮箱xuxinyi@chp.org.cn邮编100061通信地址北京市东城区法华南里11号楼 国家药典委员会办公室本草案在《中国药典》9104 近红外分光光度法的基础上增修订内容如下:附件:附件 近红外光谱法草案公示稿(第一次).pdf
  • 透过红外光谱法,洞察石英玻璃羟基含量的秘密
    玻璃中的羟基会严重影响玻璃的性能,即使羟基重量含量低于1%,它也会明显地影响玻璃的粘度、密度、折射率和热膨胀系数。同时,由于玻璃中羟基的存在,它将对某种波长的红外光波形成强烈的吸收,这对于光纤通讯中光学材料的选择是一个十分重要的问题。在电光源行业中,玻璃中羟基含量的高低是直接影响气体放电灯的质量。因此,需要严格监控玻璃中的羟基含量。此外,为了研究羟基含量与玻璃性能之间的关系,以便为设计与制造具有一定特性的玻璃提供必要的数据,这也需要定量地测定玻璃中羟基的含量。你知道吗?利用红外光谱仪可以快速、准确地检测石英玻璃中的羟基含量!这是怎么做到的呢?让我们一起来揭开这个谜底。红外光谱仪是一种神奇的科学仪器,它能够通过测量样品对红外光的吸收情况,分析出样品的化学成分和结构信息。测定玻璃中羟基含量的方法有两类:一、水的热除气法 二、光谱法。比较这两类方法,光谱法更具有其优越性,该法在测试过程中,玻璃内所有羟基都将被探测,但该法需要已知羟基含量的校准标准。对于石英玻璃来说,其中的羟基会在特定的红外波长范围内产生吸收峰。通过检测这些吸收峰的强度和位置,我们就能分析出石英玻璃中羟基的含量。在水晶或者石英玻璃行业做相关分析的老师如何需要了解具体方案可以联系能谱科技,我们将给您一套完整的解决方案!
  • CIS标准《中药药材质量均一化数据的测量 近红外光谱法》拟立项
    2023年9月,中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项(中药药材质量均一化数据的测量 近红外光谱法)CIS标准的公示通告,拟制定标准是由江苏国钥云技术有限公司申报的《中药药材质量均一化数据的测量 近红外光谱法》。药材是中药制剂生产的起始原料,但其天然产物具有质量波动较大的特点。为减少物料质量对成品的影响,需要获取和分析中药材的质量信息,并研究开发均一化投料的控制策略。然而,由于中药材化学成分复杂,没有明确的指标来衡量其整体质量。国家药监局于2020年11月发布了《中药均一化研究技术指导原则(试行)》,提出了以中药均一化作为衡量中药材整体质量的指标,并对均一化对象类型、前准备、指标选择、计算方法等方面进行了要求。近红外光谱技术作为一种应用广泛的绿色PAT技术,己在中药产业定性定量分析、在线检测和过程控制等中药分析领域中显示出了巨大的应用潜力,并为测量中药材质量均一化数据提供了新的方法与思路。采用近红外光谱技术测量中药材质量均一化数据对提升中药生产质量控制水平、确保产品质量稳定可靠、实现中药生产自动化、智能化、规范化意义重大。目前国内外尚无采用近红外光谱法测量中药药材质量均一化数据的标准,本项目将填补这一空白,对提升中药生产质量控制水平、确保产品质量稳定可靠、实现中药生产自动化、智能化、规范化具有重要意义。附件(中药药材质量均一化数据的测量_近红外光谱法)CIS标准公示表.docx
  • 盘古快速荧光定量PCR系统-支持全光谱定制
    盘古快速荧光定量PCR系统可根据实际需要灵活配置3-6个检测通道,可支持ATTO390、ATTO425核酸标记荧光染料拓展检测,为做多重检测的客户提供了更多的选择。实现从近紫外UV-A(ATTO390)到近红外NIR(Cy5.5)的全光谱荧光定量PCR的应用。▲ 数据来源于珠海用户产品特点:申请试用▲扫码申请
  • “港东科技”2012年新款红外光谱仪产品发布
    产品图片:FTIR-850傅里叶变换红外光谱仪产品简介:FTIR-850傅里叶变换红外光谱仪是港东公司推出的最新款红外光谱仪,具有分辨率高、稳定性好、防潮效果佳、可扩展性强等特点,主要应用于石油化工、有机化学、高分子化学、药品、食品分析等传统领域,还应用于半导体、光学等新技术领域。产品特点:(1)分辨率高最高分辨率可达到0.5cm-1,极大的满足了用户不同情况下的样品测试需要。研究内容FTIR技术及附件分辨率要求快速反应动力学快速扫描4~16cm-1化学结构测定:液体、常规气体、固体(晶体、薄膜等)、无定形体、粉末、高聚物常规固体压片和石蜡糊法、液体、常规气体池和长程气体池、镜面反射、漫反射、ATR2~8cm-1微量样品分析微量固体压片技术、单反射ATR、微量液体池2~8cm-1定量分析峰高法、峰面积法2~8cm-1常压气体分析气体池0.5~1.0cm-1 (2)稳定性好采用动镜动态准直技术,每秒高达130000次的连续动态调整,保证样品检测的超高稳定性,并可保持更好的光谱峰形。采用平面反射镜,没有立体角镜补偿系统干涉仪的&ldquo 光谱失真&rdquo 现象 。抗震能力优,免维护,无需经常调整能量。(3)防潮效果佳除样品仓以外,采用全密封设计,有效隔绝湿气,使干涉仪系统得到很好的保护,同时检测器也得到了有效的保护。超大容量的干燥剂盒,除湿能力比普通傅里叶红外高出八倍,有效的减少了更换干燥剂的频率,极大的提高了用户样品测试的效率。 (4)可扩展性强超大样品室设计,方便用户扩展其它红外附件,如镜面反射附件、漫反射附件、ATR附件、气体池、液体池、偏振附件等。更多红外光谱仪产品信息请登录http://www.tjgd.com 联系我们:天津港东科技发展股份有限公司地址:天津市华苑产业园区鑫茂科技园G座EF单元二层邮编:300384电话: 022-23859771/23858877传真: 022-83711608/83712698
  • 你想知道的荧光定量Western上样量解答来啦
    荧光定量Western Blot,绝对不是上样量越多越好。可靠的Western Blot印迹数据通过加载适当量的样品才能获得。加载过多的蛋白会导致信号饱和或用于检测的荧光基团的自猝灭。那么,您如何知道要加载多少裂解液呢?首先使用BCA或Bradford等蛋白测定方法测量裂解液样品的浓度。一旦知道样品的浓度,便可以确保每种样品的加载量相同。于此同时,您仍然需要一种方法来校准凝胶加载量和转印效率的问题。蛋白印迹定量的最佳方法和新共识是将蛋白进行归一化。许多期刊都接受了总蛋白质归一化(TPN),有些期刊(例如《JBC》)甚至要求作者在Western印迹的定量数据时使用TPN或使用验证过的看家蛋白进行归一化。在下面的实验中,加载了0.2-50µg的HeLa裂解物,以检测靶标蛋白STAT3与内参对照GAPDH和总蛋白膜染色的性能。尽管Total-PVDF膜染色线性最高至50μg裂解物,但这显然不是靶标蛋白STAT3加载的理想上样量,因为信号在12.5μg以上不再线性。上样控制GAPDH的归一化提出了一个严重的问题,因为它在裂解物的浓度低于1µg时呈线性,因此其定量用途非常有限。一般而言,我们建议不要加入超过20µg的裂解物,因为这通常会导致蛋白定量方面的问题。为了获得最佳的荧光定量Western印迹,不要忘记应用适当的归一化策略并加载适量的蛋白。Azure Imager多功能分子成像系统☑ 双激光近红外成像:激发强度大、信噪比高、光泄漏少。☑ RGB可见荧光多功能检测:可进行小鼠成像、转基因植物筛选、模式生物斑马鱼成像、培养皿成像等。☑ 同时4通道荧光成像,检测更高效。☑ 高灵敏化学发光和彩色Marker成像。☑ 彩色蛋白胶和核酸胶成像。参考文献:1. Collecting and presenting data. The Journal of Biological Chemistry.website.:http://jbcresources.asbmb.org/collecting-and-presenting-data#blot. Accessed February 4, 2019.2. Fosang AJ and Colbran RJ. Transparency Is the Key to Quality. J Biol Chem. Dec. 11 2015. 290(50). 29692–29694. PMCID: PMC4705984.
  • 近红外光谱法预测双氯芬酸钠球包衣的载药量和释放速率
    与高效液相色谱法(HPLC)等更传统的方法相比,这种研究人员所描述的新方法具有在线和实时监测的优点。《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》杂志上的一项新研究探讨了将双氯芬酸钠球体作为给药系统时,双氯芬酸钠的药物载量和包衣过程中的释放率。该研究通过使用近红外(NIR)光谱技术,不仅对药物负载和释放率进行了监测,还对二者进行了实时在线预测。双氯芬酸在屏幕上展示|图片来源:© JoyImage -stock.adobe.com这项研究由13位来自山东大学和山东SMA制药有限公司的研究人员共同合作完成(均位于中国山东)。他们在报告中首先介绍了近年来制药行业如何将过程分析技术(PAT)越来越多地纳入到生产实践中,无论是使用近红外光谱、拉曼光谱还是光学相干断层扫描(OCT),PAT都被誉为药品生产过程中在线实时监测所不可或缺的工具。双氯芬酸钠肠溶片在美国通常以Voltaren的商品名处方,其也以凝胶形式提供。它是一种非甾体抗炎药(NSAID),用于缓解关节炎,提供抗炎、镇痛和解热作用(根据美国专利申请号5,000,000),美国食品药品监督管理局(FDA)。与此同时,山东的研究小组报告称,双氯芬酸钠微球作为一种多单元薄膜包衣给药系统,具有良好的流动性和稳定的释放速率,流化床包衣广泛用于工业生产。双氯芬酸钠肠溶片是美国常用的处方药,其品牌名称为 Voltaren,也有凝胶剂型提供。根据美国食品和药物管理局(FDA)的规定,这是一种非甾体抗炎药(NSAID),用于缓解关节炎,具有消炎、镇痛和解热作用。与此同时,山东的研究团队报告称,双氯芬酸钠球作为一种多单元薄膜包衣给药系统,具有良好的流动性和稳定的释放率,且流化床包衣技术已广泛应用于工业生产中。流化床喷涂是将功能聚合物与涂层分散体喷涂在一起,一般会形成均匀的薄膜涂层。它具有传热传质快、气相固相接触面积大、温度梯度小等优点。研究人员说,作为过程中的一环,对药物负载量和释放率(双氯芬酸钠的关键质量属性(CQAs))的测试和分析可确保给药系统的安全性和有效性,但离线方法耗时过长,影响分析测试效率。在这一应用中,使用近红外光谱的实时在线预测模型具有很强的抗干扰性,进而允许将蔗糖球以不同的投料量引入实验。研究人员说,这种设计将证明模型的稳健性。近红外光谱用于在存在干扰物质的情况下需要进行多组分分子振动分析的场合。近红外光谱由在中红外区域中发现的基本分子吸收的泛音和组合带组成。近红外光谱通常由非特异性和分辨差的重叠振动带组成。尽管存在这些明显的光谱限制,但化学计量学数学数据处理的使用可用于校准定量分析的定性。在流化床涂层过程中使用了带有漫反射模块和高温外部探头的微型近红外光谱仪。据说这次实验的结果是成功的,研究小组发现它能够验证模型的分析能力。因此,作者建议在这一领域开展进一步研究,为智能化的现代药物生产过程提供更多科学依据。参考文献(1) Sun, Z. Zhang, K. Lin, B. et al. Real-Time In-Line Prediction of Drug Loading and Release Rate in the Coating Process of Diclofenac Sodium Spheres Based on Near Infrared Spectroscopy. Spectrochim. Acta, Part A 2023, 301, 122952. DOI: 10.1016/j.saa.2023.122952(2) Voltaren® (diclofenac sodium enteric-coated tablets) – Tablets of 75 mg – Rx only – Prescribing Information. U.S. Food and Drug Administration. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2009/019201s038lbl.pdf (accessed 2023-09-07).(3) Voltaren Arthritis Pain Relief Gel & Dietary Supplements | Voltaren. https://www.voltarengel.com/ (accessed 2023-09-07).
  • 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!
  • AFM-IR与FTIR巧妙结合:长春应化所实现聚合物纳米尺度定量分析!
    聚合物材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起之秀,但其发展的速度及应用的广泛性却远远超过了许多传统材料,在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色,已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料,尤其是在开发新型替代能源、节约资源和保护生态环境方面更是发挥着不可替代的作用。但由于其分子量分布不均一的特性,很难实现准确定量分析, 近日,长春应化所高分子物理与化学国家重点实验室高分子复杂体系—多组分课题组通过AFM-IR与FTIR的巧妙结合,首次实现了聚合物纳米尺度定量分析。 红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率低于几个微米,对于微纳尺寸的相区无能为力。近年来,法国科学家Dazzi等人基于光热诱导共振现象,将原子力显微镜与红外光谱相结合,开发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率达到50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具有广阔的应用前景。然而由于多组分的聚合物体系大多存在相分离,难以获得在纳米尺度上组成均匀的标准样品,AFM-IR技术迄今未能应用于定量分析。  高抗冲聚丙烯(HIPP)是一种应用广泛的多相多组分聚合物合金,在其聚丙烯基体中分散着各种乙丙共聚物形成的具有核壳结构的橡胶粒子,迄今为止的研究认为这些橡胶粒子的硬核的主要成分是聚乙烯。  高分子物理与化学国家重点实验室苏朝晖课题组与埃克森美孚亚太研发中心的鲍培特博士合作,以AFM-IR技术研究HIPP不同相区中的化学组成,利用AFM-IR和傅里叶变换红外光谱(FTIR)谱图的高度一致性,以常规FTIR用普通的乙丙共聚、共混标样制作工作曲线,用于AFM-IR光谱的定量分析,第一次发现聚丙烯是一些HIPP体系中橡胶粒子的硬核的主要成分。  AFM-IR定量分析HIPP微相区组成示意图  这项工作最近在Analytical Chemistry上发表。这是中国研究人员在纳米红外领域发表的第一篇论文,也是世界上第一篇以纳米红外技术进行定量分析的论文。开发和引领纳米红外技术的Anasys Instruments认为应化所科研工作者建立的方法使复杂聚合物体系的纳米相区组成分析成为可能,是纳米红外技术领域的新突破。  该工作得到了埃克森美孚亚太研发中心的资助。
  • 从国际会议看近红外光谱技术及应用发展的几个关键问题——第21届国际近红外光谱会议参会随想
    出发前,怀着满满的期待。三年来几乎没有与国际同行面对面交流,期待与近红外光谱领域“老朋友”的见面,期待能在此次会议上听到更多的研究进展,期待国际同行能更多地了解我国的研究成果。同时,此次会议在奥地利因斯布鲁克召开,也期待看到坐落在阿尔卑斯山谷之中的美丽小城。一路顺利,8月19日晚抵达因斯布鲁克。古老的欧式建筑,散发着浓郁的文化气息。古城的街道有些狭窄,但更显热闹和繁华。因斯布鲁克皇宫(霍夫堡宫)、黄金屋顶、安娜柱,都充分显示了这座城市悠久的历史和灿烂的文化。因斯布鲁克街景第二天一早报到,看到了会议的安排与日程。会议的开幕式照例安排在下午5点。会议主席介绍了会议的筹备与参会代表情况,然后是地方政府嘉宾和主办方因斯布鲁克大学的嘉宾讲话。简短的开幕式后是两场大会报告,随后进入会议的独特环节——民族文化表演。本次会议安排了热情欢快的阿尔卑斯山区特色舞蹈——拍腿舞,优美的旋律和动感的节奏把现场的气氛推向高潮,并集体移步会议大厅进入”get together”环节,在热烈的气氛中进行了交流。本次会议有387名参会代表,来自37个国家,其中中国代表19名。会议安排了3场获奖报告,7场大会报告(plenary),14场邀请报告(keynote),80场口头报告(oral),另外还安排了160篇论文的墙报(poster),并安排了26位作者进行快速口头讲演(flash talk)。从口头报告会议日程的安排看,“农业、乳品业与食品”的报告最多,安排了4个时段;“化学计量学”、“基础理论与仪器”和“高光谱成像”分别安排了两个时段;“水、土资源与环境”、“PAT与工业应用”、“制药、诊断与生物技术”、“发展趋势”各安排了一个时段。“水光谱组学”没有安排单独的时段,而是作为“水、土资源与环境”专题的主要内容。“功能近红外光谱(fNIR)”的内容没有出现在日程之中。可见,在近红外光谱领域中,传统内容依然为主导,而新的研究内容发展相对较为缓慢。“近红外光谱分析技术需要与其他分析化学技术相结合”三场获奖报告各具特色,分别从建模方法、散射光的影响和个人的研究经历提出了新的科学问题或建议。大会报告大多是针对某一领域的应用展开历史性的回顾以及给出高屋建瓴的体会与建议,如学科交叉、绿色可持续发展等,但某些报告还是提出了鲜明的观点。例如,开幕式上的两场大会报告分别针对古今医药分析和疾病诊断标志物分析问题总结了近红外光谱的研究进展,同时明确指出近红外光谱分析技术需要与其他分析化学技术相结合,多种分析手段的结合是解决实际问题更有效的策略。尽管近红外光谱分析技术在过去的几十年里得到了快速发展,但光谱的分辨率较低、信号较弱等固有缺陷仍使其难以在结构分析、微量成分高灵敏检测等方面发挥作用。尽管在多元校正等化学计量学技术的帮助下在实际复杂样品快速分析方面崭露头角,但在科学研究方面的应用仍不如人意。因此,希望在今后的工作中进一步加强基础研究,深度剖析近红外光谱中隐藏的信息,发展更好的信息挖掘方法,拓展近红外光谱的应用。同时,在解决实际问题的过程中,不要对近红外光谱技术抱有过高的希望,结合其他分析化学手段获取更多分析体系的信息可能让我们更容易地解决问题。“Chemometrics is more than algorithms”作为一名化学计量学工作者,我更多关注了本次会议上关于化学计量学方法与应用方面的报告。虽然化学计量学主题只安排了两个时段,但其他专题的报告中几乎都使用到了化学计量学方法。这是近红外光谱的特点决定的,分辨率低、谱峰重叠等决定了只能用多元校正进行定性定量分析。但是,专注于化学计量学算法研究的报告并不是很多,部分报告仍针对偏最小二乘算法在特定数据中的正确应用问题而努力,也有一些报告针对散射矫正、噪声滤除、模型监控、变量选择等问题开展了研究工作。另外,虽然个别报告中提到或使用了深度学习模型,但本次会议上关于深度学习和人工智能(AI)的论文并不很多。在讨论环节中,有人建议应该明确机器学习、人工智能等概念的涵义以及与传统化学计量学算法的关系。我比较认同这样的建议,在国内会议上也提过类似的建议。我最认同的报告来自Tom Fearn教授(上一届国际近红外光谱理事会主席),题目是“Chemometrics is more than algorithms?” 他明确表示,尽管他用了问号作为题目,答案是肯定的。当前过分地强调了建模方法,对采样、测量、实验设计以及对所研究问题的理解和解释等的重视程度明显不足。讲演过程中他强调了数据质量的重要性,说明了过拟合模型和间接相关模型的风险以及模型验证的重要性。最后,他指出:也许有一天会出现近红外光谱建模的AI系统,但它一定不是算法的堆积,算法只是AI系统的一小部分。我在2021年北京会议上的报告总结了三条建议,即数据质量最重要、偏最小二乘方法基本够用(不要过分依赖算法解决问题)、不要过分优化模型(避免过拟合),真是不谋而合。近年来,我特别强调建模的流程和规范,并建议了模型验证的方法与技术,看来是十分必要的。此次,我提交的会议摘要是关于水光谱探针的内容,利用化学计量学方法提高光谱的分辨率或提取光谱中的高分辨信息,然后用于化学过程研究。由于没有水光谱组学的专题,报告被安排在“基础理论与仪器”专题。尽管做同类研究的同行较少,但大家对利用化学计量学方法改善光谱分辨率、利用近红外光谱研究水的结构与功能等还是比较感兴趣的。近年来,近红外漫反射光谱应用方面的方法与技术日趋成熟,开展一些理论性的基础研究也许是一种好的选择,可以为进一步拓展近红外光谱的应用领域奠定一些理论基础。会议于今天(8月24日)胜利闭幕,颁发了最佳墙报奖。四天的会议在匆忙中度过了。除会场上的交流外,会议期间见还到了多位国内外同行,同时也认识了多位在国外工作或留学的同行,期待在今后会有更多的交流与合作。下次会议将于2025年6月8-12日在意大利罗马举行,期待再次相会。中国参会代表合影南开大学 邵学广2023年8月24日星期四 于因斯布鲁克
  • 魔力-近红外数据智慧分析处理软件系统发布新版本
    2016年9月26日,由大连达硕信息技术有限公司独立开发,在近红外数据分析处理方面具有巨大优势的魔力软件系统,发布新版本(v2.0)。在原有v1.0版本的基础上,系统新增模型传递的功能,解决仪器标准化问题,并极大地提升系统的模型分析效率,改善用户体验。魔力软件v2.0版新增的模型传递功能,提供多个方法,有效校正不同仪器间的近红外数据变化与差异,达到仪器数据的标准化,从而提升定性定量分析结果的可比性与可用性;同时新版本在大数据量的文件载入、工程文件的保存与打开、内存的高效利用,以及用户体验等诸多方面做足文章,力争把该产品打造成近红外数据智慧分析处理的完整解决方案,在数据分析的智慧化,分析方法的全面性,以及用户使用的便捷性等各个方面,极大超越现有的软件系统,完美解决广大科研工作者与应用工程师在近红外分析中遇到的数据处理难题。 魔力软件系统在近红外数据分析处理中的显著优势,可概括为如下几个方面: 批量载入某一文件夹下多种类、复杂格式的数据多变量数据分析前,通常需将待分析的数据整合成数据矩阵形式。然而多重因素的影响导致数据分析工作者较难实现这个过程,比如不同样本产生的多个数据、样本分析条件差异导致的数据长度差异、数据类型的变化,以及数据中同时含有数字和字符等等。怎么办?魔力软件可快速解决!文件行,文件夹也可以! 一键构建算法流,快速、智能完成数据建模复杂多变量数据分析的流程长、方法多,传统逐步分析的策略费时、费力。魔力软件创新实现基于算法流的数据分析,即用户可任意构建包含多个数据分析方法的方法组合,进而达到建模中的一键处理、多模型处理、方法参数修改后的快速建模与快速重建模,是智慧型数据分析的创新发展。 数据分析过程中,任一阶段随时随地的数据建模数据分析的本质是“让数据开口说话”,告诉你数据背后的隐含内容。优异的数据分析流程应在数据分析的任意阶段,依据用户需求随心所欲地产生新数据、分析新数据、建立数据分析闭环。魔力软件就是这么做的:建立数据、图表、模型、结果间的任意流动,使得数据分析更加得心应手! 全面的数据预处理、变量选择、分类与回归建模方法不同的数据处理方法有不同的适应性,得到满意的数据分析模型或结果,可能需要对系列方法进行优化选择。魔力软件包括16大类、31小类的数据预处理方法,以提高数据质量;15大类、36小类的特征选择方法,优选变量;15个数据建模方法,用于探索性分析、分类与回归分析。有如此多方法的支持,不再为发文章而发愁,魔力软件:发文章的利器一枚! 优异的用户体验:数据库管理、工程式文件、使用向导、完美报表等魔力软件独创一键式的数据处理流程,同时模型训练、验证与预测,便捷的导航栏与工程式的文件管理,强大的数据操作与可视化功能,加上丰富的算法与智慧化的分析过程,带给您不一样的用户体验。一个字:爽!(魔力软件功能菜单)目前魔力软件系统的新版本已经全面开放试用,欢迎联系公司获取试用版。与此同时,公司推出促销大惊喜。凡是在2016年12月30号之前购买产品的企业单位,或者高校、科研院所,均可获得惊喜促销价。欢迎垂询。 已经购买魔力软件的用户,可获得免费升级服务;已经试用过魔力软件v1.0版本的用户,亦可重新申请试用v2.0新版本。 大连达硕信息是国家高新技术企业,专注化学与生物行业数据的整合分析与深度挖掘,辅助决策支持。公司全方位提供数据分析服务、数据处理产品,以及数据应用整体解决方案,是我国化学与生物数据应用领域的领头羊。公司技术力量非常雄厚,在化学与生物数据分析领域积累了非常丰富的经验,深受客户好评
  • 新方法驱动发展 新应用开启未来——全国第九届近红外光谱学术会议圆满落幕
    南开大学化学学院 段潮舒 韩丽 刘煦阳 王冕 (导师:邵学广)2022年10月20-22日,中国仪器仪表学会近红外光谱分会举办了全国第九届近红外光谱学术会议。来自多所高校、研究院所的老师和同学们、各厂商代表们以网络会议的形式参加了此次大会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授进行了开幕致辞。本次大会有80余场口头报告,涉及化学计量学方法、仪器、光谱成像、农林业、药物与过程分析等多个方面。以下研究方向吸引了我们的关注:1、化学计量学方法与应用研究化学计量学方法与应用研究在本次会议的报告中占比较高。化学计量学方法种类较多,使用者应该从原理入手学习,分析每种方法的优点和缺点,清楚每种方法的适用条件。此外,还应该加强对每类方法原理的理解和学习,更有利于新方法的开发和已有方法的推广应用。来自南开大学的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。介绍了建模流程及相关问题,强调了数据质量、模型评价与验证、模型监控的重要性。着重讲述了建模流程中数据集及质量考察,涉及参考值、光谱、建模样本数量、奇异样本、验证集等五个方面,同时也对近两年的建模竞赛提出了建议;来自华东理工大学的杜一平教授带来了“相关性组分对近红外光谱分析模型的影响”的报告,从样品中浓度相关性的角度讨论近红外模型,当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时,模型可以凭借这种相关性提高模型的预测能力;来自温州大学的陈孝敬教授带来了“偏最小二乘的几种改进研究”的报告,提出了偏最小二乘模型泛化算法、结合最小截断二乘思想的偏最小二乘、基于最小无穷范数的偏最小二乘、基于影响函数的偏最小二乘模型等多种改进方法;来自天津工业大学的卞希慧副教授带来了多种群体智能优化算法,并将其应用于各类样品光谱的变量选择;此外,还有多场化学计量学方面的报告,研究内容涉及了预处理方法、变量选择、模型转移和各种定性定量模型的建模方法,对扩展近红外光谱的应用范围和改善模型具有重要作用。2、集成学习策略集成学习策略是本次会议报告内容的亮点之一。来自暨南大学的潘涛教授带来了“近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法”的报告,从博弈论思想出发,提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略,取得明显优于单个模型的判别效果,潘涛教授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;来自海南大学的云永欢副教授系统地从近红外光谱的基础理论、方法开发到应用研究做了介绍,着重讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法,如区间随机青蛙、迭代保留信息变量、变量组合集群分析等,并开展了对农产品快速分析、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;此外,本次会议也邀请了“创和亿杯光谱建模竞赛”优胜者进行报告,三位报告人分享了各自的建模过程和建模经验,在报告中都不约而同地提到了多模型投票机制在建模中的应用。对于种类之间差异较小的样本,多模型投票机制策略有利于提升模型的预测性能。3、深度学习深度学习是化学计量学领域发展的前沿方向之一。当前,深度学习已广泛用于光谱定量及判别分析的研究中,加深对数据本身的理解更有利于研究者对神经网络进行合理调控。本次会议中有很多与深度学习相关的创新研究。来自温州大学的黄光造老师介绍了自编码器结合近红外光谱检测奶粉掺假的策略,利用单类样本对自编码器建模,并由样品输入自编码器后的重建误差进行聚类,实现了对掺假奶粉的高精度鉴别;桂林理工大学的陈华舟教授带来了“基于Levy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析”的报告,利用Levy参数对神经网络进行有向调控,以提高定量模型预测精度,并应用于鱼粉饲料的蛋白质含量预测,取得明显优于常规神经网络的定量结果;来自燕山大学的研究生受深度迁移学习启发,发展了基于LSTM及迁移学习的近红外模型转移方法,并将其用于不同批次聚谷氨酸定量模型的转移,证明了迁移学习用于模型转移的有效性。4、水光谱组学水光谱组学是近红外光谱研究领域的新方向,从温控近红外光谱技术的发展到水光谱探针的提出,提升了近红外光谱的研究水平,扩展了近红外光谱的研究范围。近年来,国内越来越多的研究者开始关注水光谱的研究工作。潘涛教授在三分类问题中,构建了多模态测量方法,巧妙地将水光谱组学知识和判别方法联系起来,形成优势互补;来自山东大学和南开大学的两位博士生分别进行了报告:前者介绍了基于近红外水光谱组学的知识,利用支持向量机、遗传算法等分类方法区分了酸降解和酶消化获得的低分子量透明质酸,并分析了核磁共振、二维相关光谱、分子动力学模拟等结果,在原子和分子水平上揭示了两种来源的低分子量透明质酸水化行为差异的机制;后者介绍了利用近红外光谱中的OH伸缩振动一级倍频和HOH弯曲和伸缩振动组合频波段对水进行结构分析,通过小波包变换和连续小波变换增强光谱分辨率,观察到了对应不同氢键结构水的吸收峰。期待在下次会议中看到更多水光谱探针的研究工作。5、近红外仪器及应用本次会议还邀请了四位国际知名学者进行报告。来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过对胆汁的近红外光谱分析来判别胆囊癌,并对测试仪器进行了创新设计,巧妙地对胆汁样本以单液滴形式处理,也实现了全氟化碳捕获的微塑料物质进行定量检测;来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授介绍了近红外成像在农业和林业的应用,使用CARS进行波长选择从而实现对水果含糖量分布的准确预测,利用PLS模型对菠菜叶子的亚硝酸盐分布进行无损评估,通过成像技术将木材的湿度可视化,并区分了强氢键键合水、弱氢键键合水和自由水;来自因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来,微型便携式仪器在植物分析、秋收时间的优化、黑松露的质量检测等方面起到重要作用;来自西班牙科尔多瓦大学的Dolores Pérez-Marín教授介绍了近红外光谱技术在农产品过程控制方面的应用,实现了农产品的现场分析、家禽类的活体分析等。近红外光谱分析技术在农林业、食品、药物生产及分析等领域具有重要的应用。王家俊高工带来了“近红外光谱分析技术应用研究与实践20年”的报告,对烟草近红外光谱分析技术应用进行了回顾,介绍了目前的行业标准与应用规范、近红外网络化与数据挖掘应用,并对应用场景与仪器选型、天然样品高质量光谱测量等基本问题给出了建议;来自山东大学的李连副研究员将近红外光谱技术用于制药领域,主要介绍了光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立复杂等难点问题的攻破,使药物在审评认证、药品监管、生产过程质量得到保证。近红外光谱应用方向还有多场报告,分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、中草药以及相关产品分析中的应用,例如柑橘类水果无损鉴别、奶粉掺假检测、鱼产品新鲜度等。理论指导实践,实际应用也将当下的需求反馈于理论方法的研究,研究工作者从需求入手,深入分析了解研究对象的特性,针对这些特性设计了更适用的仪器或测量方法,更好地满足实际的生活生产需要。不仅如此,会议中还有多篇与高光谱成像技术相关的报告,分别介绍了拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛查、近红外高光谱用于花生冻伤检测等研究工作。高光谱技术是获取综合信息的高效手段,但高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。除了精彩纷呈的报告,本次会议还颁发了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”,徐可欣教授和杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖,王家俊教授级高工获得陆婉珍近红外光谱科技奖,兰树明总监、李连博士、李江波博士、云永欢博士和杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。此外,会议还评选了12位优秀青年报告奖。获奖者的研究工作令我们受益匪浅,值得学习和借鉴。本次会议利用网络平台进行在线直播,整个会议日程安排紧凑有序,为大家带来了别样的享受。参会人员积极性很高,在问答区积极提问,报告人都及时做出回答,并分享了文献、代码及相关资料等,方便大家学习。新方法驱动发展,新应用开启未来!全国第九届近红外光谱学术会议圆满落幕,让我们共同期待下一届近红外光谱会议大家能面对面地交流与学习!
  • 新品发布:FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪
    产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪,是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同,真空红外,顾名思义,就是采取全真空光学设计,所有红外光路及样品均处于真空环境中,测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计,既提高了整体光路的光通量,又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前,真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪,整机采用全铸铝材质,独立式光学腔设计,配置无油减震泵,可对整体光学腔进行快速抽真空,并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩,用户可以单独对样品腔进行真空操作,极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪,可选配近-中-远全红外波段,标配独特的红外元器件,一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图,覆盖6000-50cm-1光谱范围,获得样品分子全部的振动和转动结构信息,而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外,FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器,使用户的测量范围扩展到10 cm-1,达到太赫兹的研究波段。同时,用户可以更换近红外光学系统,软件自动切换光路,使光谱范围达到12500 cm-1,在同一光学平台上,真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外,FOLI30V可以配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等,极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库,数据库全部显示中文名称。此外,软件提供用户快速自建库功能,允许用户开发新的中文数据库,以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计,真空度≤0.2mbar;* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1;* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息:6,000-50cm-1;* 高光谱分辨率: ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰;* 不受实验室环境温度变化的影响;* 光通量更高,更灵敏;* 稳定性更高,可重复性更好;* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件,实现真空状态下测量;* 可整体或单独对样品腔进行抽真空,提高测试效率 * 可配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池,测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究欢迎咨询产品咨询热线:021-59130260公司地址:上海市嘉定区沪宜公路1101号南翔智地三期-越界产业园,201802邮箱:info@insaoptics.com网址:www.insaoptics.com
  • 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!
  • 最新微塑料定性定量分析技术,不容错过
    德国联邦材料研究和检测机构(BAM)与联邦环境局,柏林技术大学的水资源保护部门,以及GESTEL哲斯泰的一起研发并制造的TED-GC/MS技术,已获专利。可以用于定性和定量的分析水中的微塑料。 此项研究也让Ulrike Braun博士的团队获得了第六届“德国米尔海姆水奖”。此奖项旨在表彰以实践为导向的研发项目以及饮用水供应和水分析领域的创新概念的实施。由莱茵 - 威斯特伐利亚的自来水公司RWW和GERSTEL哲斯泰公司共同赞助。全世界的科学家们正在致力于研究和检测微塑料的工作中。 来自BAM高分子材料力学系的Ulrike Braun博士是此研究项目的负责人。她认为“目前的测量方法无法准确确定微塑料对环境的影响,” 目前,微塑料主要通过红外或拉曼光谱和显微镜检测这些测量方法识别颗粒,确定颗粒的数量和大小。但它们有两个缺点:它们非常耗时,而且,只能检查非常小部分的样品。“随着关于微塑料的争论不断增加,我们已经清楚地认识到,我们需要一种新的工艺,最重要的是,更快”。Ulrike Braun博士的团队开发了一种新的分析技术。缩写TED-GC-MS代表“热萃取热脱附 - 气相色谱 - 质谱”法。具有两个主要优点。测量仅持续几个小时,因此在采样后不迟于一周,测量结果可用。此外,该方法更可量化:该分析提供了除了大量天然颗粒之外还包括多少微克微塑料颗粒的准确信息,例如,在一升水中的微塑料总量。这些数据构成了测量极限值及微塑料控制的基础。想了解关于TED-GC/MS的更多信息,请参加6月16日举行的Webinar
  • 中国碳卫星观测首次成功用于城市二氧化碳排放定量监测
    中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队,最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放,这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测,从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下,中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究,相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出,应对或减缓全球变暖,是人类在21世纪面临的挑战,由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动,二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地,城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者,占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响,但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时,科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为,利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性,碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度,但仅凭单一二氧化碳要素的观测,定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源,而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮,即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性,因此,理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测,就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据,选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例,定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致,论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测,可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测,证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时,这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说,中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”,目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测,为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月,中国碳卫星成功发射并在轨运行,成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星,星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中,主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射,对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布;第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度;基于第二版科学产品,中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初,中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议,推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划,也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下,中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星,也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际,中科院大气所中国碳卫星研究团队透露,中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始,卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上,进一步提升探测能力,以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点,以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度,以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示,中国下一代碳卫星将是一个天基系统,希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源,同时将具备协同开展二氧化氮观测能力,以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。
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