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红外差谱法

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红外差谱法相关的资讯

  • 安光所在高分辨率激光外差光谱应用于风场探测方面获得新进展
    近日,中科院合肥研究院安徽光机所高晓明研究员团队在激光外差光谱应用于风场探测方面取得新进展,相关研究成果以《基于氧气矫正的高分辨率激光外差辐射计(LHR)用于平流层和对流层风场探测的研究》为题发表于美国光学学会(OSA)学术期刊Optics Express。激光外差辐射计(LHR)具有高光谱分辨率的特点,可以有效地探测到由风场引起的微小多普勒频移,频移结合大气透过率谱,通过光谱反演得到沿视线方向水平风的垂直廓线和大气柱浓度等信息。团队谈图副研究员和李竣博士生设计了基于氧气矫正的近红外激光外差光谱仪,同时测量大气O2和CO2透过率谱,基于受约束的内尔德-米德(Nelder-Mead’s)单纯形法,利用大气O2透过谱来校正大气温度和压力分布,并结合最优估算法反演得到了精度为∼±2.5 m/s的大气风场垂直剖面,研究结果表明,氧气校正激光外差辐射计作为便携式和小型化测量仪器在风场探测中具有广阔的应用潜力。本研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、所长特别预研基金等项目的资助。双通道近红外激光外差辐射计示意图图(a)为测量的大气透射光谱;图(b)为先验风廓线(蓝色曲线)和反演的风廓线(红色虚线)
  • 高分辨率激光外差光谱技术研究取得进展
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所副研究员许振宇团队在激光外差光谱技术研究中获进展。相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上。激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,研究人员提出基于半导体光放大技术的微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明,相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪,所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪的弱光信号探测和气体浓度测量精度得到大幅提升。该研究有助于提高高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大应用潜力。相关研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果
  • 安光所二氧化碳空间外差光谱仪校飞成功
    大气温室气体是导致全球平均气温和海温升高、大范围雪和冰融化、以及海平面上升等全球气候变化的重要因素,特别是二氧化碳的排放是当今世界最为关注的地球大气环境问题。实现对全球大气温室气体(尤其是二氧化碳)的高精度探测,对我国制定相关气候应对措施具有深远影响,将为我国的环境外交政策提供强有力的技术支撑和保障。基于目前科学技术水平,准确把握二氧化碳的全球变化,是目前空间遥感探测的热点和难点,需要充分依靠高灵敏度和高光谱分辨率的遥感探测技术。  由我所承担的院空间科技创新基地重要方向项目“超光谱环境遥感监测关键技术研究”经过近2年攻关,研制成功基于空间外差光谱技术(SHS — Spatial Heterodyne Spectroscopy)的大气主要温室气体二氧化碳航空遥感探测试验样机。该技术目前已被列入高光谱观测卫星与环境减灾小卫星的温室气体探测计划。  日前,在山东日照进行的机载试验受到中国海监北海支队的大力支持,机载试验样机装载于中国海监Y-12飞机,实现一次装机,一次校飞获取信息。试验共飞行两架次,约9个半小时,两个飞行高度(500m、1000m),飞行区域为山东日照市区及附近郊区,选择了农田、工业区、海岸滩涂等典型地表区域,获取了大量数据。预处理结果表明了试验样机完全到达了设计指标,即在大气二氧化碳最主要的吸收波段1575nm范围中,得到光谱分辨率为0.1nm的实际大气二氧化碳吸收光谱,与理论计算对比一致。这些遥感数据将成为反演大气环境中二氧化碳柱浓度不可替代的和最直接的依据。下图为二氧化碳机载试验样机、机载试验状况及大气二氧化碳超光谱曲线。  空间外差光谱技术是近年发展起来的一种新型超光谱遥感探测技术,与传统的傅立叶干涉系统(如日本的GOSAT)和衍射光栅系统(如欧洲的ENVISAT、美国的OCO)高分辨光谱遥感技术相比,空间外差光谱技术更具有针对性,该技术综合了衍射及空间调制干涉技术于一体,在限定的光谱范围内可达到很高的光谱分辨率和信噪比,且具有结构紧凑、无运动部件等特点,因而成为高精度大气成分遥感探测的优选技术之一。  安徽光机所是国内最早开展空间外差光谱技术实验研究的单位之一,先后获得了国家自然基金、863项目、院创新基金的支持。2008年在院重要方向项目支持下,集中攻克了空间外差一体化干涉仪核心技术,解决了大气温室气体空间外差光谱遥感系统设计及定标(辐射、光谱以及吸收池)等关键技术,针对二氧化碳、甲烷以及一氧化碳等大气温室气体的探测研制了机载遥感试验样机和干涉仪组件。  本次校飞试验结果表明,历时两年自主研发的二氧化碳空间外差光谱仪系统指标先进、性能稳定。本次校飞试验,不仅在国内首次获得了高分辨率大气二氧化碳飞行数据,同时验证了该系统在移动平台下获取高质量大气二氧化碳超分辨光谱的能力,为发展包括大气温室气体、气溶胶、污染气体等国家机载大气环境遥感监测系统,以及发展我国大气温室气体星载遥感系统奠定了坚实基础。
  • 合肥研究院在高分辨率激光外差光谱技术研究方面取得进展
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所副研究员许振宇团队在激光外差光谱技术研究中获进展。相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上。  激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,研究人员提出基于半导体光放大技术的微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明,相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪,所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪的弱光信号探测和气体浓度测量精度得到大幅提升。  该研究有助于提高高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大应用潜力。  相关研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。  论文链接基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果
  • 科学岛团队在高分辨率激光外差光谱技术研究方面取得新进展
    近期,中科院合肥研究院安光所许振宇副研究员课题组科研人员在激光外差光谱技术研究中取得新的突破,相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上,且该论文被编入编辑精选(Editor’s Pick)。   激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,安光所科研团队邓昊博士后首次提出基于半导体光放大技术微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪在弱光信号探测以及气体浓度测量精度方面得到大幅提升。   该研究提高了高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大的应用潜力。   邓昊博士后是论文第一作者,许振宇副研究员与阚瑞峰研究员是论文通信作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果
  • 高分辨率激光外差光谱技术新突破!信号探测和测量精度双双大幅提升
    近日,中科院合肥研究院安光所许振宇副研究员课题组科研人员在激光外差光谱技术研究中取得新的突破,相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上,且该论文被编入编辑精选(Editor’s Pick)。激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,安光所科研团队邓昊博士后首次提出基于半导体光放大技术的微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪在弱光信号探测以及气体浓度测量精度方面得到大幅提升。该研究提高了高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大的应用潜力。基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果文章链接:https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-47-17-4335&id=493999
  • 石墨烯太赫兹外差混频探测器研究获重大进展
    p  中国电子科技集团有限公司第十三研究所专用集成电路国家级重点实验室与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院纳米器件与应用重点实验室再次合作,在高灵敏度石墨烯场效应晶体管(G-FET)太赫兹自混频(Homodyne mixing)探测器的基础上,实现了外差混频(Heterodyne mixing)和分谐波混频(Sub-harmonic mixing)探测,最高探测频率达到650 GHz,利用自混频探测的响应度对外差混频和分谐波混频的效率进行了校准,该结果近期发表在碳材料杂志Carbon上(Carbon 121, 235-241 (2017))。/pp  频率介于红外和毫米波之间的太赫兹波(Terahertz wave)在成像、雷达和通信等技术领域具有广阔的应用前景,太赫兹波与物质的相互作用研究具有重要的科学意义。高灵敏度太赫兹波探测器是发展太赫兹应用技术的核心器件,是开展太赫兹科学研究的重要手段与主要内容之一。太赫兹波探测可分为直接探测和外差探测两种方式:直接探测仅获得太赫兹波的强度或功率信息 而外差探测可同时获得太赫兹波的幅度、相位和频率信息,是太赫兹雷达、通信和波谱成像应用必需的核心器件。外差探测器通过被测太赫兹信号与低噪声本地相干太赫兹信号的混频,将被测信号下转换为微波射频波段的中频信号后进行检测。与直接探测相比,外差探测通常具备更高的响应速度和灵敏度,但是探测器结构与电路更加复杂,对混频的机制、效率和材料提出了更高的要求。/pp  天线耦合的场效应晶体管支持在频率远高于其截止频率的太赫兹波段进行自混频探测和外差混频探测。前者是直接探测的一种有效方法,可形成规模化的阵列探测器,也是实现基于场效应晶体管的外差混频探测的基础。目前,国际上基于CMOS晶体管实现了本振频率为213 GHz的2次(426 GHz)和3次(639 GHz)分谐波混频探测,但其高阻特性限制了工作频率和中频带宽的提升。/pp  石墨烯场效应晶体管因其高电子迁移率、高可调谐的费米能、双极型载流子及其非线性输运等特性为实现高灵敏度的太赫兹波自混频和外差混频探测提供了新途径。前期,双方重点实验室秦华团队和冯志红团队合作成功获得了室温工作的低阻抗高灵敏度石墨烯太赫兹探测器,其工作频率(340 GHz)和灵敏度(~50 pW/Hz1/2)达到了同类探测器中的最高水平(Carbon 116, 760-765 (2017))。此次合作进一步使工作频率提高至650 GHz,并实现了外差混频探测。/pp  如图1所示,工作在650 GHz的G-FET太赫兹探测器通过集成超半球硅透镜,首先通过216、432和650 GHz的自混频探测,验证了探测器响应特性与设计预期一致,并对自混频探测的响应度和太赫兹波功率进行了测试定标。在此基础上,实现了本振为216 GHz和648 GHz的外差混频探测,实现了本振为216 GHz的2次分谐波(432 GHz)和3次分谐波(648 GHz)混频探测。混频损耗分别在38.4 dB和57.9 dB,对应的噪声等效功率分别为13 fW/Hz和2 pW/Hz。2次分谐波混频损耗比216 GHz外差混频损耗高约8 dB。/pp  此次获得混频频率已远高于国际上已报道的石墨烯外差探测的最高工作频率(~200 GHz),但中频信号带宽小于2 GHz,低于国际上报道最高中频带宽(15 GHz)。总体上,目前G-FET外差混频探测器性能尚不及肖特基二极管混频器。但是,无论在材料质量还是在器件设计与工艺技术上,都有很大的优化提升空间。根据Andersson等人预测,G-FET的混频转换效率可降低至23.5 dB,如何达到并超越肖特基二极管混频探测器的性能指标是未来需要重点攻关的关键问题。/pp  图3所示为基于432 GHz的直接探测以及二次谐波探测的透射成像图对比,分谐波探测时的透射成像显现出比直接探测更高的动态范围,可达40 dB。/pp  该研制工作得到了国家自然科学基金项目(No. 61271157, 61401456, 61401297等)、国家重点研发计划(2016YFF0100501, 2014CB339800)、中科院青促会(2017372)、中科院苏州纳米所纳米加工平台、测试分析平台和南京大学超导电子学研究所的大力支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/c73fe96e-7527-4de4-8f95-ff4e6c2935aa.jpg" title="1.jpg"/ /pp style="text-align: center "图1:650 GHz天线耦合的G-FET太赫兹外差混频探测器br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/70869861-507f-4a27-91dc-64a7cf6c6185.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "图2:(a)准光耦合的外差混频探测系统示意图 (b)216 GHz外差混频探测的中频频谱br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/15463ac0-04f0-4c63-9091-fee1013ca466.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "图3:(a)分别采用432 GHz直接探测和本振为216 GHz的2次分谐波探测对树叶进行的透射成像效果对比 (b)采用本振为216 GHz的2次分谐波探测对柠檬片的透视成像。/p
  • 激光外差干涉技术在光刻机中的应用
    激光外差干涉技术在光刻机中的应用 张志平*,杨晓峰 复旦大学工程与应用技术研究院上海市超精密运动控制与检测工程研究中心,上海 201203摘要 超精密位移测量系统是光刻机不可或缺的关键分系统之一,而基于激光外差干涉技术的超精密位移测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程和数米每秒的测量速度等优点,是目前唯一能满足光刻机要求的位移测量系统。目前应用于光刻机的超精密位移测量系统主要有双频激光干涉仪和平面光栅测量系统两种,二者均以激光外差干涉技术为基础。本文将分别对这两种测量系统的原理、优缺点以及在光刻机中的典型应用进行阐述。关键词 光刻机;外差干涉;双频激光干涉仪;平面光栅1 引言集成电路产业是国家经济发展的战略性、基础性产业之一,而光刻机则被誉为集成电路产业皇冠上的明珠[1]。作为光刻机三大指标之一的套刻精度,是指芯片当中上下相邻两层电路图形的位置偏差。套刻精度必须小于特征图形的1/3,比如14 nm节点光刻机的套刻精度要求小于5.7 nm。影响套刻精度的重要因素是工件台的定位精度,而工件台定位精度确定的前提则是超精密位移测量反馈,因此超精密位移测量系统是光刻机不可或缺的关键分系统之一[2-4]。随着集成电路特征尺寸的不断减小,对位置测量精度的需求也不断提高;同时,为了满足光刻机产率不断提升的需要,掩模台扫描速度也在不断提高,甚至达到 3 m/s 以上;此外,为了满足大尺寸平板显示领域的需求,光刻机工件台的尺寸和行程越 来越大,最大已达到 1. 8 m×1. 5 m;最后,为了获得工件台和掩模台良好的同步性能,光刻机还要求位置测量系统具备多轴同步测量的功能,采样同步不确定性优于纳秒级别[5-8]。 综上,光刻机要求位置测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程、数米每秒测量速度、闭环反馈以及多轴同步等特性。目前,在精密测量领域能同时满足上述测量要求的,只有外差干涉测量技术。 本文分别介绍外差干涉测量技术原理及其两 种具体结构——双频激光干涉仪和平面光栅测量系统,以及外差干涉技术在光刻机中的典型应用。 2 外差干涉原理 2. 1 拍频现象 外差干涉又称为双频干涉或者交流干涉,是利用“拍频”现象,在单频干涉的基础上发展而来的一 种干涉测量技术。 假设两列波的方程为 x1 = A cos ω1 t , (1) x2 = A cos ω2 t 。 (2) 叠加后可表示为(3)拍频定义为单位时间内合振动振幅强弱变化 的次数,即 v =| (ω2 - ω1)/2π |=| v 2 - v 1 | 。 (4) 波 x1、x2 以及合成后的波 x 如图 1 所示,其中包 络线的频率即为拍频,也称为外差频率。如果其中一个正弦波的相位发生变化,拍频信号的相位会发生完全相同的变化,即外差拍频信号将完整保留原始信号的相位信息。 图 1. 拍频示意图Fig. 1. Beat frequency diagram对于激光而言,因为频率很高(通常为 1014 Hz 量级),目前的光电探测器无法响应,但可以探测到两束频率相近的激光产生的拍频(几兆到几十兆赫兹)。因此拍频被应用到激光领域,发展成激光外差干涉技术。2. 2 外差干涉技术 由拍频原理可知 ,所谓外差就是将要接收的信号调制在一个已知频率信号上,在接收端再将该调制信号进行解调。由于高频率的激光信号相位变化难以精确测量,但利用外差干涉技术可以用低频拍频信号把高频信号的 相位变化解调出来,将大大降低后续精确鉴相的难度。因此,外差技术最显著的特点就是信号以交流的方式进行传输和处理。 与单频干涉技术相比,外差干涉技术的突出优点是:1)由于被测对象的相位信息是加载在稳定的差频(通常几兆到几十兆赫兹)上,因此光电探测时避过了低频噪声区,提高了光电信号的信噪比。例如在外界干扰下,测量光束光强衰减 50% 时,单频干涉仪很难正常工作,而外差干涉仪在光强衰减 90% 时仍能正常工作 ,因此更适用于工业现场 。 2)外差干涉可以根据差频信号的增减直接判别运动方向,而单频干涉技术则需要复杂的鉴相系统来 判别运动方向。单频干涉技术与外差干涉技术对比如表 1 所示。表 1. 单频干涉技术与外差干涉技术对比Table 1. Comparison between homodyne interferometry and heterodyne interferometry3双频激光干涉仪 3. 1 双频激光干涉仪原理 双频激光干涉仪是在单频激光干涉仪的基础上结合外差干涉技术发展起来的,其原理如图 2 所 示。双频激光器发出两列偏振态正交的具有不同频率的线偏振光,经过偏振分光器后光束被分离。 图 2. 双频激光干涉仪原理图Fig. 2. Schematic diagram of dual frequency laser interferometer设两束激光的波动方程为 E1 = E R1 cos ( 2πf1 t ) E2 = E R2 cos ( 2πf2 t ) , (5) 式中:ER1和 ER2为振幅;f1和 f2为频率。 偏振态平行于纸面的频率为 f1 的光束透过干涉仪后,被目标镜反射回干涉仪。当被测目标镜移动时,产生多普勒效应,返回光束的频率变为 f1 ± Δf, Δf 为多普勒偏移量,它包含被测目标镜的位移信息。经过干涉镜后,与频率为 f2 的参考光束会合,会合后光束发生拍频,其光强 IM函数为 (6) 式(6)包含一个直流量和一个交流量,经光电探测器转换为电信号,再进行放大整形后,去除直流量,将交 流量转换为一组频率为 f1 ± Δf- f2的脉冲信号。从双频激光器中输出频率为 f1 - f2 的脉冲信 号,作为后续电路处理的基准信号。测试板卡采用减法器通过对两列信号的相减,得到由于被测目标 镜的位移引起的多普勒频移 Δf。被测目标镜的位移 L 与 Δf的关系可表示为 (7) 式中:λ 为激光的波长;N 为干涉的条纹数。因此, 只要测得条纹数,就可以计算出被测物体的位移。 3. 2 系统误差分析 双频激光干涉仪的系统误差大致由三部分组成:仪器误差、几何误差以及环境误差,如表 2 所示。 三种误差中,仪器误差可控制在 2 nm 以内;几何误 差可以通过测校进行动态补偿,残差可控制在几纳米以内;环境误差的影响最大,通常可达几十纳米到几微米量级,与测量区域的环境参数(温度、压 力、湿度等)有关,与量程几乎成正比,因此大量程测量时,需要对环境参数进行控制。 表 2. 双频激光干涉仪系统误差分解Table 2. System error of dual frequency laser interferometer4 平面光栅测量系统 双频激光干涉仪在大量程测量时,精度容易受 温度、压力、湿度等环境因素影响,研究者们同样基于外差干涉原理研发了平面光栅测量系统,可克服双频激光干涉仪的这一缺点。 4. 1 基于外差干涉的光栅测量原理 众所周知 ,常规的光栅测量是基于叠栅条纹的,具有信号对比度差、精度不高的缺点。基于外差干涉的光栅测量原理如图 3 所示,双频激光器发出频率 f1 和 f2 的线偏振光,垂直入射到被测光栅表面,分别进行+1 级和−1 级衍射,衍射光经过角锥反射镜后再次入射至被测光栅表面进行二次衍射, 然后会合并沿垂直于光栅表面的方向返回。由于被测光栅与光栅干涉仪发生了相对运动,因此,返回的激光频率变成了 f1 ± Δf和 f2 ∓ Δf,其中 Δf为多 普勒频移量,它包含被测目标镜的位移信息。 图 3. 基于外差干涉的光栅测量原理Fig. 3. Principle of grating measurement based on heterodyne interference会合后的光束 f1 ± Δf 和 f2 ∓ Δf 发生拍频,其频率为 ( f1 ± Δf ) - ( f2 ∓ Δf ) = ( f1 - f2 ) ± 2Δf。(8) 式(8)的信号与双频激光器中输出频率为 f1 - f2 的 参考信号相减,得到多普勒频移 Δf。被测目标镜的位移 L 与 Δf的关系可表示为(9) 式中 :p 为光栅的栅距 ;N 为干涉的条纹数 。 因此,只要测得条纹数 ,就可以计算出被测物体的位移。 上述原理推导是基于一维光栅刻线的,只能测量一维运动。为了获得二维测量,只需将光栅的刻线由一维变成二维(即平面)即可。 4. 2 两种测量系统优缺点对比 由此可知,基于外差干涉的光栅测量原理与双频激光干涉仪几乎完全相同,主要的差别是被测对象由反射镜换成了衍射光栅。两种测量系统的优缺点如表 3 所示。表 3. 双频激光干涉仪与光栅测量系统对比Table 3. Dual frequency laser interferometer versus gratingmeasurement system5外差干涉测量在光刻机中的应用 发展至今,面向 28 nm 及以下技术节点的步进扫描投影式光刻机已成为集成电路制造的主流光刻机。作为光刻机的核心子系统之一的超精密工件台和掩模台,直接影响着光刻机的关键尺寸、套刻精度、产率等指标。而工件台和掩模台要求具有高速、高加速度、大行程、超精密、六自由度(x、y 大 行程平动,z 微小平动,θx、θy、θz微小转动)等运动特点,而实现这些运动特点的前提是超精密位移测量反馈。因此,基于外差干涉技术的超精密位移测量子系统已经成为光刻机不可或缺的组成部分。 4. 光刻机中的多轴双频激光干涉仪[10]Fig. 4. Multi-axis dual frequency laser interferometer in lithography machine[10]图 4 为典型的基于多轴双频激光干涉仪的光刻机工件台系统测量方案[10],在掩模台和硅片台的侧面布置多个多轴激光干涉仪,对应地在掩模台和硅 片台上安装长反射镜;通过多个激光干涉仪的读数解算出掩模台和硅片台的六自由度位移。 然而,随着测量精度、测量行程、测量速度等运动指标的不断提高,双频激光干涉仪由于测量精度易受环境影响、长反射镜增加运动台质量致使动态性能差等问题难以满足日益提升的测量需求。因 此,同样基于外差干涉技术的平面光栅测量系统成为了另一种选择[8]。 光刻机工件台平面光栅测量技术首先由世界光刻机制造巨头 ASML 公司取得突破。该公司于 2008 年 推 出 的 Twinscan NXT:1950i 浸 没 式 光 刻机,采用了平面光栅测量技术对 2 个工件台的六自 由度位置进行精密测量。如图 5 所示,该方案在主基板的下方布置 8 块大面积高精度平面光 栅(约 400 mm×400 mm),在两个工件台上分别布置 4 个 平面光栅读数头(光栅干涉仪),当工件台相对于平 面光栅运动时,平面光栅读数头即可测出工件台的 运动位移[2,5,9]。图 5. ASML 光刻机的平面光栅测量方案[2,5,9]Fig. 5. Plane grating measurement scheme of ASML lithography machine[2,5,9]相比多轴双频激光干涉仪测量方案,平面光栅测量方案具有以下优点:1)测量光路短(通常小于 20 mm),因此测量重复精度和稳定性对环境变化不 敏感;2)工件台上无需长反射镜,因此质量更轻、动态性能更好。 然而,平面光栅测量方案也有其缺点:1)大面积高精度光栅制造难度太大;2)由式(9)可知,位移 测量结果以栅距 p 为基准,然而受栅距均匀性限制, 测量绝对精度不高。为了获得较好的精度和线性度,往往需要利用双频激光干涉仪进行标定。 面临极端测量需求的挑战 ,Nikon 公 司 在 NSR620D 光刻机中采用了平面光栅和双频激光干涉仪混合测量的技术方案[9],如图 6 所示。该方案 将平面光栅安装在工件台上表面,而将光栅读数头安装在主基板下表面,同时增加了双频激光干涉仪,结合了平面光栅测量系统和双频激光干涉仪的 优点。在读头与读头切换时采用双频激光干涉仪进行在线校准。 图 6. Nikon光刻机混合测量方案[9]Fig. 6. Hybrid measurement scheme of Nikon lithography machine [9]6激光外差干涉系统的发展趋势 无论是双频激光干涉仪还是平面光栅测量系统,要想获得纳米级测量精度,既需要提高测量系统本身的精度,更需要从使用的角度努力,即“三分 靠做,七分靠用”。 就激光外差干涉测量系统本身而言,误差源主要来自于光学非线性误差。在外差干涉测量系统 中,由于光源及光路传输过程各光学器件性能不理想或装调有偏差,会带来两个频率的光混叠现象, 即原本作为测量信号频率 f1(或 f2)的光中混杂了频 率 f2(或 f1)的光,或原本作为参考信号频率 f2(或 f1) 的光中混杂了频率 f1(或 f2)的光。在信号处理中该混叠的频率信号会产生周期性的光学非线性误差。尽管目前主流的双频激光干涉仪厂家已经将非线性误差控制在 2 nm 以内[10- 12],但应用于 28 nm 以下光刻机时仍然需要进一步控制该误差。国内外众多学者从非线性误差来源、检测和补偿等角度出发,进行了大量研究并取得了丰硕成果[13- 17]。这些成果有望对非线性误差的动态补偿提供理论支持。 从应用角度,研究热点主要集中在应用拓展、 安装误差及其测校算法、环境参数控制及其补偿方法研究等方面。在应用拓展方面,激光外差干涉技术除了应用于测长之外,还在小角度测量、直线度、平面度、反馈测量等方面取得了应用[18- 20]。在安装误差和环境误差补偿算法方面,主要聚焦于多自由度解耦算法、大气扰动补偿等研究方向[4,21- 27]。 7 总结 阐述了光刻机对位移测量系统大量程、亚纳米 分辨率、纳米精度、高测速及多轴同步的苛刻要求。 概述了激光外差干涉技术原理,指出目前为止,激光外差干涉技术是唯一能满足光刻机上述要求的超精密位移测量技术。并综述了两种基于激光外差干涉技术的测量系统:双频激光干涉仪和平面光栅测量系统。总结了这两种位移测量系统在光刻机中的典型应用,以及激光外差干涉技术的当前研究热点和发展趋势。全文详见:激光外差干涉技术在光刻机中的应用.pdf
  • 崂应3023Y紫外差分烟气分析仪 入选2022年度第一批青岛市创新产品
    近日,青岛市工业和信息化局公示了2022年度第一批青岛市创新产品,崂应自主研发生产的崂应3023Y紫外差分烟气分析仪荣膺其中。崂应3023Y型 紫外差分烟气分析仪青岛市创新产品 青岛市创新产品是青岛市工业和信息化局为鼓励支持企业研发新技术、新产品、新工艺,加大企业创新产品推广应用力度,促进创新产品市场化和产业化,按照《青岛市创新产品推荐目录编制工作指南(试行)》(青工信规〔2021〕1号)和《关于组织编制青岛市创新产品推荐目录(2022年度第一批)的通知》等文件要求,组织企业进行申报并经形式审查、专家评审等环节评选而出。 创新是企业生存与发展的根本。该奖项是对我司创新能力和产业化能力的肯定,也将继续推动我司不断创新发展,迈上新台阶!
  • Science:纳米范德瓦尔斯材料上的红外双曲变面研究
    2018年2月,西班牙Rainer Hillenbrand教授在《Science》上发表了题为:Infrared hyperbolic metasurface based on nanostructured van der Waals materials的全文文章,发现纳米范德瓦尔斯材料上的红外双曲变面特性,在红外可变平台设备的开发中取得重要进展。文章中Hillenbrand团队利用超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM,对纳米氮化硼薄膜表面进行了精细扫描。该类型薄膜表面一般具有光学超表面特性,同时可以支持深度亚波长尺度的声子化激元。研究者在在这样的纳米结构基础上,通过neaSNOM优于10nm空间分辨率的光谱和近场光学图像观测到了发散化子束的不规则波前,如下图所示。图1 A为该项工作的原理示意,图1 B为该结构的形貌表征;图1 C、D为近场强度信号在该结构中的纳米成像并分辨对应HMS(实线)及hBN(虚线)结果。这些表征结果描述了hBN光栅功能面内的HMS。图1:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)下声子化激元在20纳米的hBN-HMS的成像结果。C、D 即为近场强度信号在该结构中的纳米成像并分辨对应HMS(实线)及hBN(虚线)结果。该工作在光学超表面光学性质的研究,对于控制材料的等离子体化激元有着突出的意义,其中利用到一种特的相位和振幅信号分离技术,这种技术是超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM申请,如下图,HMS-PHPs的波前成像结果显示其发散化子束的不规则波前,是双曲化子的重要特征。近场增强和限制可以有效操纵交换表面发射的热辐射。该项研究成果揭示了各向异性材料中化基元的不规则波前,与此同时,该类型纳米结构尺寸的范德华材料拥有优异的双曲线性质,使得红外可变平台设备的开发在未来的研究中将进一步成为可能。图2:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)下HMS-PHPs的波前成像结果。C中近场成像结果获取于w = 1430 cm-1单色波长激发。★ 科普小知识 ★neaSNOM是德国neaspec公司推出的三代散射式近场光学显微镜(简称s-SNOM),其采用了化的散射式核心设计技术,大的提高了光学分辨率,并且不依赖于入射激光的波长,能够在可见、红外和太赫兹光谱范围内,提供优于10nm空间分辨率的光谱和近场光学图像。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSNOM业已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备,在等离基元、纳米FTIR和太赫兹等众多研究方向得到了许多重要科研成果。★ 超高分辨成像技术的诸多特点,你知道吗? ★◆ neaSNOM是目前上成熟的s-SNOM成像产品◆ 保护的散射式近场光学测量技术——有的高10 nm空间分辨率◆ 的高阶解调背景压缩技术——在获得10nm空间分辨率的同时保持高的信噪比◆ 保护的干涉式近场信号探测单元◆ 的赝外差干涉式探测技术——能够获得对近场信号强度和相位的同步成像◆ 保护的反射式光学系统 ——用于宽波长范围的光源:可见、红外以至太赫兹◆ 高稳定性的AFM系统,——同时优化了纳米尺度下光学测量 ◆ 双光束设计——高的光学接入角:水平方向180°,垂直方向60°◆ 操作和样品准备简单 ——仅需要常规的AFM样品准备过程相关产品及链接1、超高分辨散射式近场光学显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm 2、纳米傅里叶红外光谱仪 Nano-FTIR:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm
  • 最新应用 | 纳米分辨傅里叶红外光谱与成像技术(nano-FTIR & neaSNOM)助力科学家实现单病毒膜渗透行为研究进展
    免疫缺陷病毒(即艾滋病毒,HIV),埃博拉病毒、流行性感冒病毒(IFV)和冠状肺炎病毒等致命性病毒对人类健康和公共卫生构成了持续的威胁。因此,关于病毒开展的各方面研究备受关注。其中,包膜病毒的细胞膜渗透行为是病毒进入宿主细胞,感染宿主细胞等一系列事件中的关键步骤。在病毒进入宿主细胞的过程中,包膜病毒如何与宿主细胞受体相互作用以及病毒膜包膜自身如何经历结构变化,终进入宿主细胞的病毒-细胞膜渗透行为的研究,能为开发新型抗病毒疗法和疫苗提供有利信息。近年来,流感病毒(IFV, 结构示意图1)已被用作包膜病毒的原型来研究病毒进入宿主细胞的过程。IFV中血凝素(HA)是嵌入IFV包膜的主要表面糖蛋白。 HA负责IFV与宿主细胞受体的连接,并在病毒进入过程中参与介导膜融合。众多研究已经为靶标和病毒膜之间的融合机制建立了一个公认的模型。该模型认为只有在靶标和病毒膜发生膜融合时才可形成孔从而介导病毒-细胞膜渗透行为。然而,其他报道也观察到在融合发生之前靶标和病毒膜的破裂。此外,关于腺病毒蛋白与宿主细胞的研究显示,宿主细胞膜可能在没有膜融合的情况下被破坏而进入病毒。另一方面,病毒包膜和靶宿主细胞膜具有不同的化学组成或结构,各个膜中形成孔的要求不同,因此靶宿主或病毒膜破裂也可能立地被诱导。图1 流感病毒示意图 (百度百科)综上所述,关于病毒-细胞膜渗透行为的机理还存在一定的争议,明确单个病毒与宿主细胞的复杂融合机制,可为设计抗病毒化合物提供有利信息。然而,常规的病毒整体融合测定法是对膜融合事件的集体响应,不能对细微、尤其是在纳米尺度复杂的融合细节进行直接和定量的研究,因此无法直接量化一些可以通过研究单个病毒、纳米尺度表面糖蛋白和脂包膜来获得的融合细节。例如,病毒感染过程在分子水平上引起的病毒膜和宿主细胞膜的化学和结构组成改变,可以通过分子特异性红外光谱技术来探测。然而,单个病毒、表面糖蛋白和脂包膜尺寸小于红外光的衍射限,限制了单个病毒的红外光谱研究。因此,找到一个既可以提供纳米高空间分辨率,还能探测机械、化学特性(分子特异红外光谱)和环境影响的工具,使其可在单病毒水平上研究病毒膜融合过程是十分重要的。德国neaspec公司经多年研发的纳米分辨傅里叶红外光谱和成像系统(nano-FTIR & neaSNOM)采用化的散射式核心设计和准外差技术以及特的宽光谱高能激光器(光谱范围:650—4000 cm-1),基于传统傅里叶红外光谱的核心原理,使得光谱和成像信息直接源于光学信号,无需光-热、光-力等复杂信号的转换,能对空间分辨率低至10 nm的样品进行直接的红外光谱及成像测量,提供与传统傅里叶光谱完全一致的红外光谱测量结果。因此,德国neaspec公司的纳米分辨傅里叶红外光谱与成像系统可实现高分辨率单个病毒、表面糖蛋白和脂包膜的原位光谱、化学图谱和结构鉴定,以及病毒与环境触发因素和细胞的相互作用研究,是单病毒水平上研究病毒膜融合过程的工具。图2 德国neaspec公司纳米分辨傅里叶红外光谱与成像系统( nano-FTIR & neaSNOM)实物图来自美国乔治亚大学和乔治亚州立大学的Sampath Gamage和Yohannes Abate等研究者采用 nano-FTIR & neaSNOM研究了单个原型包膜流感病毒X31在不同pH值环境中发生的结构变化。同时,还定量评估了在环境pH值变化期间,抗病毒化合物(化合物136)阻止病毒膜破坏的有效性,提供了一种抑制病毒进入细胞的新机制。nano-FTIR和neaSNOM对流感病毒 X31的近场红外光谱及成像研究提供了高空间分辨的优异光谱和成像结果,具体结果如下:1. 能清楚观察到单个流感病毒的形貌(高度20-30 nm, 大小约70-100 nm);2. 不同红外波长下病毒红外吸收对比明显;3. HA富集在病毒包膜外(对比图3 中f和g:包膜外1088 cm-1无红外吸收信号,1659 cm-1 有红外吸收信号,蛋白质在1659 cm-1 有吸收而在1088 cm-1没有);4. nano-FTIR 能获取到病毒蛋白红外光谱(1500-1750 cm-1范围 Amide I 和Amide II 峰);5. nano-FTIR 能获取到病毒的脂类、磷酸盐和RNA的红外光谱(1290-1050 cm-1范围)。图3 流感病毒的neaSNOM近场光学红外成像 (pH 7.4) a):实验示意图;b):病毒形貌成像(标尺 100 nm);c-e):不同红外波长下近场光学相位成像(红外吸收);f) 和 g):b,c)和 b, e)红色虚线相应的截面分析图4 流感病毒的nano-FTIR光谱及高光谱成像(pH 7.4)A):nano-FTIR红外吸收光谱(pH 7和pH 5); B):病毒形貌及高光谱成像(标尺 100 nm) 综上所述,在该研究工作中,作者对单个流感病毒颗粒进行了光谱和成像实验,研究了各种pH值变化环境中以及与抗病毒化合物相互作用时病毒蛋白和脂质双层的化学和结构变化。结果表明在不存在靶细胞膜的情况下,降低pH环境依然会造成病毒包膜破裂,这与当前的病毒融合模型相反。此外,融合抑制剂化合物136可以有效阻止低pH环境引起的病毒包膜破坏。除流感病毒外,德国neaspec公司提供的nano-FTIR和neaSNOM技术同样可能适用于其他包膜病毒(例如,HIV、冠状肺炎病毒等)的研究,并能为基础病毒学研究提供新思路。 参考文献:[1] Sampath Gamage, Yohannes Abate et al., Probing structural changes in single enveloped virus particles using nano-infrared spectroscopic imaging, PLOS ONE.
  • 从问题出发 拉曼光谱仪器成果凸显 —— 第二十二届全国光散射学术会议报告集锦
    仪器信息网讯 2023年9月23日,由中国物理学会光散射专业委员会主办、河南大学承办、陕西师范大学协办的第二十二届全国光散射学术会议在河南开封召开。此次会议邀请了国内外光散射,以及相关光谱原理和技术领域的诸多知名专家学者,共同探讨光散射领域的最新研究成果和发展趋势,吸引了近500人注册参会。值得一提的是,为了解决科研和实际应用中的难题,多位专家在仪器技术开发方面做了系列探索,并产出了相关的成果,吸引参会代表关注。部分报告内容分享如下:中国科学院半导体研究所 谭平恒研究员《显微共焦拉曼光谱模块及其应用》现场仪器展示:显微共焦拉曼光谱模块鉴于市场上显微共焦拉曼光谱仪的昂贵价格,是否能设计一套显微共焦拉曼光谱测量模块,可与任何光谱仪耦合成一套成本低、操作简便、光路布置合理以及后期升级方便的多功能显微共焦光谱仪是众多研究者迫切盼望的事情。22日的会前特邀讲座环节,中国科学院半导体研究所谭平恒研究员分享了其课题组的仪器成果,并在会议同期做了仪器展示。据介绍,在近25年拉曼光谱研究经验基础上,谭平恒研究员的课题组成功研制了显微共焦光谱测量模块,连续多年入选《中国科学院自主研制科学仪器》产品名录,可以实现从拉曼光谱仪到布里渊光谱仪耦合,从高信号透过率到低波数信号测量,从近红外激光到深紫外激光激发,从光栅光谱仪到光纤光谱仪耦合,从高温热台到极低温恒温器应用,从光谱多信号出口到高性价比多功能集成与升级方案,从实验室照明状态下调试和测试到超低背景噪声光谱实现等功能。中国科学院上海微系统与信息技术研究所 陈昌研究员《芯片级拉曼光谱仪的机遇与挑战》微型拉曼光谱仪使拉曼技术在更广泛的无损快速检测场景中得以应用。陈昌研究员在报告中从原理、小型化、应用等方面对色散型光栅光谱仪、迈克尔逊干涉光谱仪、空间外差干涉光谱仪等的优缺点进行了分析,并详细介绍了微型化、高性能拉曼光谱仪面临的挑战,包括高通量、高光谱分辨率等。为了攻克难题,陈昌研究员的实验室汇聚了8大类30多台拉曼光谱仪。经过课题攻关 ,其课题组开发了芯片级的空间外差拉曼光谱仪。据介绍,该产品核心部件轻于1克,实现了若干个物质的拉曼光谱重构。北京理工大学 崔晗教授《激光空间偏移/差动共焦拉曼光谱技术及应用》传统拉曼光谱技术的探测深度只有几百微米,仅可用于样品表层信息的探测,而空间偏移拉曼光谱(SORS)技术通过收集离激发光轴有一定偏移量的轴外拉曼光谱,可实现样品内部深层信息的探测。北京理工大学崔晗教授课题组提出了一种将空间偏移拉曼光谱技术与空间外差光谱技术(SHS)相结合的空间偏移外差拉曼光谱(SHORS)的方法,以对现有空间偏移拉曼光谱技术的性能进行改善。与采用光栅色散型光谱仪的空间偏移拉曼光谱技术相比,空间偏移外差拉曼光谱技术将系统的灵敏度提高了约一个数量级,为其在生物医学、地质考古等领域的进一步应用提供了技术途径。不仅如此,该课题组还基于差动共焦定焦技术构建了系列差动共焦拉曼光谱仪,实现了微区三维几何形貌和光谱信息的同步原位探测,提高了系统定焦能力,改善了系统抗漂移能力。除了以上的报告之外,还有很多老师分享了在拉曼光谱仪器技术、方法开发方面所做的系列工作,如力学拉曼光谱、紫外共振拉曼光谱、原位高温拉曼光谱、时间门控拉曼光谱等。24日,雷尼绍、牛津仪器、赛默飞、天美仪拓、光谱时代、HORIBA、长光辰英、鉴知技术等仪器企业也将分享最新的产品和技术。为期3天的报告还在继续,相关的新技术新成果精彩纷呈,鉴于篇幅的原因不能一一描述,仪器信息网也将给大家持续分享会议的精彩内容,敬请期待!
  • 我国高精度平面刻划光栅已自主可控 国产光谱仪器研发迎来新时代——访中科院长春光学精密机械与物理研究所 李晓天副研究员
    p style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  作为光谱仪器的核心部件,光栅的地位举足轻重。近年来,针对我国机械刻划光栅的刻划面积及精度不足等问题,中科院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称:长春光机所)开展了一系列的技术攻关,不仅成功研制出大型高精度光栅刻划机,而且该刻划机已成功制作出刻划面积为400mm× 500mm的世界最大面积中阶梯光栅。/span/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  为了更深入的了解我国光栅及光谱仪器的研究现状及未来发展态势,仪器信息网编辑特别邀请到中科院长春光学精密机械与物理研究所李晓天副研究员给大家分享其在光栅及光谱仪器研发过程中的经验。/span/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 356px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6a4b4291-b891-4b13-b4aa-d667cb197457.jpg" title="微信图片_20200710094424.png" alt="微信图片_20200710094424.png" width="450" height="356" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong中科院长春光学精密机械与物理研究所 李晓天副研究员/strong/pp style="text-align: justify "span style="font-size: 14px "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  李晓天,博士生导师,九三社员,Opt. Express等10余个权威SCI期刊审稿专家。自2006年参加工作,主要从事光电检测、衍射光栅及其在光谱技术领域应用研究等科研工作,作为项目负责人获批空间外差拉曼方面的国内第一个自然科学基金青年基金和第一个面上项目,以及吉林省技术攻关项目等 作为分系统或子课题负责人承担国家973课题、国家重大科研装备研制项目等,曾获“航天科技四院杰出青年”、“吉林省科技进步一等奖”、“吉林省青年文明号”等荣誉。获授权发明专利28项,其中第一发明人12项 在Opt.Express等权威SCI/EI期刊发表论文40余篇,其中第一/通讯作者16篇。培养的博士和硕士研究生获得国家奖学金、中科院院长奖、中科院新生奖等10余种奖励,其中一名学生连续两年获国家奖学金后公派留学于美国哈佛大学/span。/span/pp style="text-align: justify "  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong我国高精度平面刻划光栅已处于国际领先水平/strong/span/pp style="text-align: justify "  衍射光栅是最重要的一类光学色散元件,它是绝大多数光谱仪器的核心器件,其精度高低直接决定光谱仪器性能的优劣。按制作方法, 衍射光栅可分为机械刻划光栅、离子束刻蚀-全息光栅、体全息光栅等。随着国家支持力度的加大,我国各类光栅制作技术均有显著提升,与国外最高水平的差距也越来越小,特别值得一提的是,我国的机械刻划光栅制作技术已达到国际领先水平。/pp style="text-align: justify "  机械刻划光栅的性能主要由光栅刻划机的运行精度决定。据李晓天介绍,光栅刻划机是制作光栅的母机,机械刻划光栅主要是通过光栅刻划机的金刚石刻刀在光栅基底的膜层上挤压成形出一系列具有一定规则形状和间距的刻槽,在此期间,刻划机的基底工作台要不断进行精密进给运动,而金刚石刻划刀要不断进行往复运动,光栅刻划的定位精度要达到纳米量级。因此部件的加工装调精度要求极高,运行保障环境要求也极为苛刻,光栅刻划机也被誉为“精密机械之王”。/pp style="text-align: justify "  李晓天开展的光栅研究主要是针对机械刻划光栅,采访中他给大家详细介绍了自己在这方面的工作。据介绍,李晓天通过仿真分析和科研经验等,指出国产光栅刻划机刻划系统结构不够稳定是导致刻划出的光栅杂散光较大的主要原因之一,最终通过大量的实验验证了这一结论 据此,他在导师唐玉国研究员等前辈的悉心指导下,在国内率先开展了光栅刻划系统误差修正技术研究,最终使得刻划出的光栅杂散光从10sup-3/sup量级降低至可达10sup-5/sup量级,此外他还开展了衍射波前主动补偿、光栅性能实时检测技术等研究工作,有效提高了光栅刻划机及刻划光栅的性能。目前,李晓天及其所在的大光栅团队已研制出高精度大光栅刻划机1台,主要性能指标为:最大刻划面积:400mm× 500mm;最高刻槽密度:6000线/mm;仪器运行的短期定位误差:≤3.0nm(1σ),并已成功制作出刻划面积为400mm× 500mm的世界最大面积中阶梯光栅,获得“吉林省科技进步一等奖”、“吉林省青年文明号”等荣誉。相关成果被中央电视台新闻联播、人民日报、科技日报、经济日报、光明日报等多家媒体进行报道。/pp style="text-align: justify "  谈到其开展的光栅相关工作,李晓天自豪的说,“就光栅定制而言,我们光栅产品价格要比国外产品低的多,国内的一些企业获得信息后,原本计划在国外采购的光栅也改为从我们单位定制采购了。”据悉,长春光机所的刻划光栅产品已在北京博晖创新光电公司、浙江大学、加拿大多伦多大学、中科院西安光机所、中科院上海技物所等单位研制的光谱仪器中得到了成功应用。其中,加拿大多伦多大学将他们研制的红外中阶梯光栅与美国Bach公司制作的194线/mm中阶梯光栅进行了对比,结果发现该光栅性能优于美国Bach公司产品,其中TM波的光栅衍射效率高出约20%左右;北京博晖创新光电公司将长春光机所的光栅产品与其购买的一块国外产品进行了对比,发现长春光机所的光栅产品性能更优。/pp style="text-align: justify "  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong以光栅自主创新促进光谱仪器进步 核心部件国产化率亟待提升/strong/span/pp style="text-align: justify "  作为光谱仪器的核心部件,光栅技术的深入对光谱仪器的开发具有重要的指导意义。在完成了光栅刻划机研制之后,李晓天的研究重心转向光栅应用技术,其曾参与了中阶梯光栅光谱仪、光栅杂散光测量仪、傅立叶变换型光栅衍射效率测量仪和成像光谱仪等研究工作。特别是近几年,他开始了拉曼光谱技术的研究工作。对此,李晓天表示说,由于拉曼光谱不怕水,可以在水溶液或者水环境中实现物质的检测,做完拉曼光谱仪技术的基础研究工作以后,下一步的工作重点是要将其应用到生物医学、星际探测等与国计民生息息相关的重要领域中。/pp style="text-align: justify "  现有的拉曼光谱技术,如色散型拉曼光谱仪因存在入射狭缝,导致其在高光通量、高分辨率、宽波段、无运动部件等性能方面难以兼顾。为解决以上影响拉曼光谱技术发展的关键问题,李晓天从2015年开始研发可兼具高光通量、高分辨率等以上性能的新型空间外差拉曼光谱仪,并作为项目负责人成功获批了空间外差拉曼光谱方面的国内第一个自然科学基金青年基金项目和第一个面上项目。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 312px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/0dc5b33a-9e92-4c9a-8052-ddb610c8743b.jpg" title="微信图片_20200710094022.png" alt="微信图片_20200710094022.png" width="600" height="312" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong拼接光栅型空间外差拉曼光谱仪原理样机(左)及硫磺样品的外差拉曼干涉图(右)/strong/pp style="text-align: justify "  据介绍,空间外差拉曼光谱仪无入射狭缝,且整个仪器没有运动部件。通过探测器单次测量及分析,即可获得全波段的待测物拉曼光谱信息。而且仪器结构紧凑,其除探测器以外的核心光学模块的尺寸可以做到15cm× 15cm以内,因此仪器可兼具高光通量、高分辨率、宽波段、无运动部件等性能。空间外差拉曼光谱仪将在待测物拉曼信号较弱、有限载荷使用条件以及待测环境条件恶劣等方面具有较好的应用前景,此外在透射拉曼光谱领域也可以发挥其优势。/pp style="text-align: justify "  在拉曼光谱仪研究过程中,李晓天提出光栅拼接型空间外差拉曼及LIPS光谱仪、中阶梯光栅型空间外差拉曼光谱仪和空间外差型太赫兹拉曼光谱仪等新型仪器结构,并带领团队突破关键理论与技术,设计出具有棱镜视场展宽能力的高光通量空间外差拉曼仪器原理样机,其测得的硫磺等样品信号强度可达同等分辨率和测量波段范围的传统色散型仪器的100倍;给出基于三阶极小值和多子区间分割的光谱背景扣除算法,可有效解决背景光干扰等对拉曼光谱测量的影响 提出通过光阑和光学陷阱等抑制仪器杂散光的方法;提出基于中阶梯光栅多级次锥面衍射的空间外差拉曼光谱仪结构等等。/pp style="text-align: justify "  近几年,国内的一些知名企业和院校纷纷开展了拉曼光谱仪器研发工作,使得我国拉曼光谱仪研发力量得到了较大的提高,但整体来说与国际最高水平仍存在一定差距,在全球市场中所占份额较低。对此,李晓天分析到,光栅等拉曼光谱仪的核心光学元件在国产拉曼光谱仪中的国产化率并不高,主要原因是我国光栅技术水平的提升是在近几年发生的,目前国内的科研院所和企业大多还不清楚国内的机械刻划光栅水平已得到显著改善且定制价格远低于国外产品这一事实。相信随着时间的推移,我国拉曼光谱仪产品中的光栅国产化率会得到大幅度提升。此外,李晓天也提到,除了光栅以外,拉曼滤光片也是仪器的核心元件,特别是低波数拉曼滤光片尚未实现高性能产品国产化,制约着相应仪器的发展。/pp style="text-align: justify "  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产光栅及光谱仪发展展望: 一代光栅对应着一代光谱仪/strong/span/pp style="text-align: justify "  从核心部件到仪器整机,李晓天在光学仪器研发领域已经工作了10余年。据悉,未来他还将继续开展新型高端光栅光谱仪研究工作,在高分辨率、高通量、高灵敏度光谱仪器研制方面继续开展深入的研究。不仅如此,他还计划尝试开展拉曼光谱技术在生物医学等领域的应用研究。/pp style="text-align: justify "  采访中,李晓天指出,目前国内的光栅刻划机只能刻划平面光栅,但是国内外市场对凹面光栅和凸面光栅等非平面光栅的需求也日益迫切,若能采用光栅刻划机进行非平面光栅研制,将能够有效解决现有的非平面光栅的衍射效率等性能难以满足诸多领域使用需求的难题,所以希望国家或地方政府可以对非平面光栅刻划机的研制进行专项资金投入。再者,国内外天文望远等领域对更大面积光栅仍有使用需求,不过如果直接研制可以刻划更大面积光栅的刻划机,对机械和精密控制等技术具有更高需求,需要的资金投入也较多,因此发展投入相对较低的大光栅拼接复制技术也是未来光栅技术的重要方向。此外,超环面光栅、大面积体全息光栅等其它光栅技术也应该开展深入研究。/pp style="text-align: justify "  对于我国光谱仪器研发的现状,李晓天分析到,衍射光栅是光栅光谱仪器的核心元件,在仪器研发中意义重大。但是现在国内大多数仪器厂家和单位在进行光谱仪器设计时,往往先在现有产品中选择一个测量波段等指标相对适合的光栅产品,然后根据该光栅参数进行仪器设计,这将导致仪器设计存在一定局限性。李晓天指出,大家应充分发挥光栅在光谱仪器研制中的重要作用,如根据仪器光路结构,去优化光栅参数再去定制该光栅,将大大提高仪器性能。一代光栅对应着一代光谱仪,若能进一步提出新的光栅设计参数或者新的光栅类型,则有望产生新一代光谱仪器!以新型的中阶梯光栅、离子束-刻蚀全息光栅、体全息光栅、超环面光栅、各类其它非球面光栅以及特殊类型光栅为核心元件的光谱仪器将逐步登上我国的历史舞台。/pp style="text-align: justify "  此外,对于大家关注的科研成果转化问题,李晓天也谈到,我国在光谱仪器研发方面已具有多年的经验积累,也取得了较好成绩,但是,企业与科研院所之间存在一定的技术脱节,也就是说科研院所把光谱仪器研发后,并没有与企业形成较好的对接。不过,他也提到,目前国家已经形成一些激励政策,相信未来科研院所和企业会形成的良好合作模式。/pp style="text-align: justify "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  附注:李晓天副研究员课题组隶属于国家光栅制造与应用工程技术研究中心(简称为国家光栅工程中心),该中心拥有60年以上的光栅研制及光谱仪器研发经验,具有完善的光栅制造设备、丰富的光学设计及精密装调技术、光谱仪标定设备、精密微动工作台、精密光学检测仪器、光学系统计算辅助装调设备等,具有自主研制高刻线密度光栅、中阶梯光栅和多种全息光栅等能力。先后研制出中型和大型摄谱仪、红外分光光度计、紫外分光光度计、大型真空紫外单色器、空间太阳紫外光谱辐照监视器、可见和红外高分辨率成像光谱仪、中阶梯光栅光谱仪、凸面光栅光谱仪、微型生化分析仪、近红外水分分析仪、近红外粮食成分分析仪、荧光在线水中油测试仪等仪器。/span/p
  • Nature:丝纤蛋白电调控构象转变及光刻应用的纳米红外研究
    蚕和蜘蛛生产的丝蛋白纤维以其无与伦比的机械强度和其源于天然结构中丰富的β折叠晶体所产生的可扩展性而为著名。受到传统的成像技术低化学敏感和低空间分辨的限制,在纳米尺度对丝蛋白纤维中的β折叠构象转变的研究具有大的挑战。近期,中科院微系统所陶虎教授带领的研究团队利用neaspec公司的近场光学显微镜(neaSNOM)高化学敏感和10 nm空间分辨的优势,在纳米尺度近分子水平研究了电调控下丝蛋白中的多形态转变。该工作发表在高水平的Nature Communication杂志上。该研究小组通过neaspec公司的散射型近场光学显微镜(s-SNOM)配合1495cm-1和1790cm-1可调谐中红外QCL激光器(图1d),采用的伪外差近场成像技术,对硅基底上尺寸约为10–350 nm的含高密度β折叠丝蛋白聚集体(图1e形貌),进行了纳米尺度的红外成像研究。从近场相成像图(图1f)中可以看出,在1631cm-1激光下,富含β折叠结构的丝蛋白与硅基底具有很强的对比。该对比主要源于β折叠结构中的二结构amide I在1631cm-1激光下的强烈吸收。然而,在1710cm-1激光下,近场相图(图1g)对比消失,显示该波长下丝蛋白结构小的红外吸收。同时通过不同波长下,对富含β折叠结构的透明丝蛋白的近场相信号变化研究,绘制出了波长与近场相信号变化的曲线(图1h),从曲线中可以明显看出1631cm-1激光下的丝蛋白的强烈吸收信号,与早期其他研究结果一致。图1 电调控下丝蛋白中纳米尺度下的多形态转变该研究在纳米尺度实现了蛋白质结构转换的探测,结合纳米精度的电子束光刻技术能为我们在二维及三维尺度实现丝蛋白的结构控制提供有力的方法;同时该工作为开启纳米尺度的蛋白质结构研究和探究蛋白质电诱导构象变化的临界条件铺平了道路;为未来设计基于蛋白质的纳米结构提了供新的规则。在取得前期研究成果的基础上,该研究团队再次利用neaspec公司的近场光学显微镜(neaSNOM)研究了不同类型的丝蛋白不同曝光时间的红外吸收响应,并成功实现了基于蛋白生物材料的光刻蚀平板印刷技术。该研究成果以全文的形式发表在Advanced Science杂志上。研究人员利用s-SNOM的直接成像和化学识别功能,突破了传统FTIR空间分辨率的限制,在纳米尺度下探索了UV曝光下薄层蛋白局域化学结构的变化。在1635cm-1波长下,获得了不同曝光时间样品UV–Silk30, UV–Silk90,UV–SilkHTP和UV–LC的相应近场相成像(图2d)。结果显示相对比度(丝蛋白和硅)随着曝光时间增加而减弱表明交联度的不断增加。另外,不同蛋白微米图案中吸收信号和曝光时间的关系曲线(图1e)显示,不同蛋白与曝光时间表现出随交联度变化的不同行为。例如:UV–Silk30的吸收强度线性随曝光时间增加而减小,表明交联度随曝光时间而持续增加。图2 UV-silk和UV-LC的FTIR和s-SNOM表征 截止今年11月17日,以neaspec稳定的产品性能和服务为支撑,通过neaspec国内用户的不断努力,近两年的时间已发表了关于近场光学成像和光谱的文章近30篇,其中超过半数发表在Nature Communication 、Advance Materials、ACS Nano、ACS Photonics和 ACS Sensor 及Nature子刊Light:Science & Application 等高水平期刊。伴随更多的研究者信赖和选择neaspec近场和光谱相关产品, neaspec国内用户的持续增加,坚信neaspec国内用户将在2018年取得更加丰厚的研究成果。人物介绍陶虎研究员于2016年荣获由《科学中国人》颁发的“科学中国人年度人物”奖项, 同时已在国际知名期刊和会议发表学术论文50余篇,近5年ISI总引用达1000多次,多项创新前沿成果受到了国际同行广泛关注和评价。他曾多次受邀在哈佛大学、杜克大学、麻省理工林肯实验室、美国洛斯阿拉莫斯实验室等国际知名学府和研究机构作特邀学术报告,其研究成果被Science、Nature、Nature Materials等国际期刊多次专题报道。 参考文献 1. Nanoscale probing of electron regulated structural transitions in silk proteins by near field IR imaging and nano-spectroscopy, Nature Comm. 7:130792. Precise Protein Photolithography (P3): High Performance Biopatterning Using Silk Fibroin Light Chain as the Resist, Adv. Sci. 2017, 1700191. 相关产品及链接 1、超高分辨散射式近场光学显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm2、纳米傅里叶红外光谱仪:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm3、太赫兹近场光学显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C270098.htm
  • 方家熊院士:卫星遥感技术民用化 促进国产光谱仪发展——访中科院上海技术物理研究所方家熊院士
    方家熊院士是我国光传感技术领域的领军人物,2001年当选为中国工程院院士,现任中国科学院上海技术物理研究所研究员、副总工程师,兼任传感技术国家重点实验室学术委员会主任、中国光学学会红外与光电器件委员会主任。  方家熊院士历年来从事中、长波红外传感器、紫外传感器、短波红外传感器等半导体传感器的研究开发。其主持开发的多种传感器成功应用于“风云1号”、“风云2号”气象卫星,“神舟3号”航天飞船等,相关成果获6项国家科技进步奖,为我国航天红外遥感解决了重大关键技术问题,开拓了中国航天遥感用红外传感器技术。中国科学院上海技术物理研究所 方家熊院士  近日,仪器信息网编辑专访了方家熊院士,方家熊院士系统介绍了航天遥感用红外传感器技术民用化研究的最新进展并对目前我国分析仪器行业发展存在的问题发表了见解。航天红外遥感技术在民用领域发展前景广阔  “我们原来一直在研究航天红外遥感技术,并未涉及民用近红外光谱仪领域。而现在中国科学院上海技术物理研究所开始全面涉足红外多光谱技术的研究。”方家熊院士说道。  “为什么我们会对航天红外遥感技术民用化感兴趣?”  方家熊院士首先介绍了他和他的同事们由原来研制航天红外传感器转向民用近红外光谱仪器技术研究的相关背景。  2006年,我们参加了第一届全国近红外光谱学术会议,获得了一个有用的信息:一些仪器公司在生产小型光谱仪器时,一些关键的器件国内没有,都是向国外公司购买。对此我们进行了调研,结果发现,近10年来科技部等部委通过各个渠道支持了很多研制小型、微型近红外光谱仪项目。但这些项目研制出的仪器其核心部件都采用了国外的,并且,这些仪器完成后并没有产业化。  事实上,上面所说的核心部件正好是四年前我们为航天应用研发的“铟镓砷近红外焦平面”,仪器就缺这个器件,用户很迫切,而我们又能够生产这个核心部件,那么,我们应该在这方面做一点事情了。  另外,将航天红外遥感技术民用化还有一个大的背景:国家明确提出逐步转变经济发展方式,其中,希望中国科学院不光是研究一些“大”科学,像发展航天技术等重大科研项目以及发表科技文章,还要为工业、农业、医学等各领域做“一些”具体事情,为国民经济发展贡献力量。  在这个指导思想下,中国科学院有两个“大部署”:一是创办新所,这个新所要和地方政府联合创办,其目的很明确,不仅要研究尖端技术,更要为地方的经济发展做一些有用的事情;二是一些老所办分所,分所的研究领域要与地方经济发展特色相结合。中国科学院各个所都在“动”,我们所也在努力。例如,我们所办了两个分部,一个常州分所 另一个嘉定分部正在建设中。  航天仪器技术转向民用:重点在于研发低成本技术  中国航天遥感用红外传感器技术,毋庸置疑是先进的、高水平的。但航天仪器技术应用到民用领域,需要突破哪些“瓶颈”呢?针对这一问题,方家熊院士谈到:  将一些航天仪器技术转向民用有许多需要再研发的地方,以近红外光谱为例,近红外光谱技术发展是以应用为驱动的,所以,我们在2008年就开始和“外面”联系。其中,一位是江苏大学的陈斌教授,他研究的领域主要是食品工业,自己也研制一些近红外光谱仪器分析软件和硬件。另外一位是浙江大学的龚淑英教授,她研究的领域主要是茶叶质量评价。两位教授都是从事应用研究的,他们对近红外光谱仪的要求是小型化、可靠、便宜。  说实话,研制符合这三个要求的近红外光谱仪的难度不比研制航天仪器低。航天仪器也要求小型、可靠以及低功耗,但对成本没有过多要求。小型、微型近红外光谱仪器在工业、农业、医学等各方面的应用范围非常广泛,但是现在一般一台仪器需要几十万,如果是野外使用的常常需要上百万,所以迫切要求降低成本。  然而,对我们来说,“便宜”不是通常认为的扩大生产规模来降低成本,而是要研发低成本技术。例如,原来在航天仪器中使用铂金、黄金材料,现在转向民用需要使用铝等普通金属材料,成本降低的同时要保证相应的性能也能满足使用要求。低成本技术要求从原理上、基础上研究,进而带动基础技术研究。而且,这些相关课题的提出是我们从应用中移植过来的,不是跟踪国际先进技术,完全是我们自创的。  成立“组件应用技术研究组”:已完成微型近红外光谱仪原理样机  2009年的时候,方家熊院士团队专门成立了一个研究组——组件应用技术研究组,研究组的近期发展目标是建立三个设计平台、三个测试平台,还要研制出微型近红外光谱仪。  其中,设计平台分别是大规模电路设计平台、工艺设计平台、可靠性设计平台;测试平台分别是红外器件MTF(调制传递函数)测试平台、小型光谱仪参数测试平台、短波红外焦平面参数测试平台。这些设计平台、测试平台属于应用基础技术,主要是为了我们的“铟镓砷近红外焦平面”器件能在近红外光谱仪中得到很好应用,通过发现问题、解决问题,不断提高器件性能、降低成本,也为航天应用中的器件问题的解决提供了新手段。  目前,我们已经完成了近红外光谱仪的原理样机,正在测试“铟镓砷近红外焦平面”器件的应用效果。同时,我们也搭建了MTF测试系统,现阶段主要测试“铟镓砷近红外焦平面”的传递函数,目标是找出传递函数与器件的设计、加工、物理机理之间的关系,将器件本身搞清楚,以提高器件的传递函数。MTF测试系统项目就是我们从应用中提炼出来的基础研究课题。  在这个过程中,方家熊院士团队有两点体会:首先,近红外光谱技术是以应用带动有关技术的发展,这里的“技术”包括软件技术、基础技术、硬件技术,基础技术主要是化学计量学;其次,从新应用要求——低成本技术要求中提炼出基础技术课题进行研究,获得我们自己的拥有自主知识产权的科研成果,而且这个成果是可以马上实现应用的。方家熊院士谈我国分析仪器行业存在问题及与国外差距  方家熊院士是我国著名的光传感器专家,为我国科技事业作出了突出贡献。针对我国分析仪器行业发展中存在的问题,方家熊院士以其40多年科研工作的经验指出:  我国分析仪器发展中存在的主要问题:基础研究与应用研究、生产制造脱节  首先最大的问题:我国科研力量分散,如何将其“捏合”起来?  我国科研力量存在着分散、“小打小闹”、“捏不起来”的问题。如何能把科研力量捏合起来,形成我国分析仪器硬件技术、软件技术的攻坚力量是目前我们着重需要解决的问题。  第二个问题:如何与国外仪器公司相处?  一方面我国分析仪器行业应该感谢国外仪器公司的帮助,另一方面两者之间还存在着竞争关系。所以,国产分析仪器公司与国外仪器公司之间是一种又合作又竞争的关系,而在这个关系中,最好的结果是能够获得双赢,国外仪器公司能够赚到钱,我们的相关工业水平也得到了提高,共同使仪器的价格降下来,共同努力使应用范围更广泛。  第三个问题:如何将企业人才培养计划提升至更重要的位置?  国家基金委每年投入大量资金,主要有两个任务:第一就是把基础研究成果成功延伸到应用研究和生产制造环节中,为应用研究和生产制造提供科学方法 第二是培养科技人才。当前的科技人才培养主要在大学和科研院所,未来应该把企业人才培养列到更重要的位置上,促进企业提升技术水平,促进企业能很快将基础研究的成果应用到生产中。  第四个问题:我国科技界只紧盯、跟踪国际前沿技术,这是一个误区!  紧盯、跟踪国际科技前沿以前是需要的,但做不出具有完全自主知识产权的科研成果。所谓“紧盯国际科技前沿”就是一些人在做,但领头的人多是外国人,等于说我们是跟着别人跑、是落后的。“跟踪国际先进技术”则是别人已经做了五六年、已经产业化了,我们再跟着做,距离“前沿”就更远了。  为什么过去我们一直都是在跟踪国际先进技术?我认为是我们对应用技术没有研究透彻。没有研究透彻,就发现不了问题、提炼不出基础研究课题。我们的基础研究通常是看到国际上发表了什么文章,跟着做。我想我们要努力改变这种状况了。  国产近红外光谱仪器与国外的差距:不在水平而主要在可靠性  国产近红外光谱仪器与国外的技术水平相差并不大,差距主要在可靠性方面。但我国分析仪器行业对仪器的可靠性研究并不太重视。陆婉珍院士曾经提出的“我国分析仪器企业应发展稳定、可靠的硬件”的经验之谈应引起我们的重视。  另一个差距是在仪器的配件方面,通常,国产仪器配备的附件没有国外仪器配备的完善。国内仪器生产企业与应用者的联系不紧密,生产企业对用户不了解,不知道用户想干什么。并且,若只是为一部分用户的应用需求而投入大量的人力、物力,多数国内生产企业是不愿意的。  事实上,在仪器的关键器件方面,国内与国外差不多,国内外仪器公司的关键部件都是购买的,区别只在于,国外仪器公司的国内有这方面的器件,或有价格的优势;而我国的仪器公司则需要向国外购买,无法实现完全本土化生产。  对年轻基层科研工作者的建议:在干中学、在干中提升水平、在干中获得利益  首先,做好当前的工作。即使只做一天的工作,也不要马虎的混过去。遇到什么问题,记录下来,再寻求各种方式去解决。  第二是碰到任何分析仪器、分析方法时,主动把它们的原理搞清楚,这个学习过程比在大学里的学习有效得多。  第三是在做一个实验时,尽力将实验的所有配置以及它们相互之间是如何配合的全部弄明白。  总的来说,就是在干中学,在干中提升自己的水平,在干中获得自己的利益。在当前的工作中磨练创新思维,从小改小革向重大创新发展。  后记  采访过程中,方家熊院士谈到,“今年6月,胡锦涛总书记在院士大会上的讲话中指出,未来我国将加快转变经济发展方式,促进经济增长由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步转变,我国科技界肩负着重大使命。”  “那么,科技界如何为国民经济发展贡献力量?我认为具体就是提炼自主知识产权的科研成果,如专利、生产方式等。大家常说为国家做出贡献,但上升到‘贡献’的程度还需要几年的时间,现在只是做一点有用的事情吧。”  “科技要为国家经济战略转型做贡献”,是方家熊院士反复强调的观点。这充满深情的话语,折射出这位年过七旬的老科学家对国家民族、对科学事业的强烈责任感和远大抱负!  采访编辑:刘丰秋  附录:方家熊院士简历  方家熊,1939年出生,中国工程院院士,我国光传感技术专家,安徽黄山市人,1962年毕业于南京大学物理系,1966年中国科学院研究生毕业,中国科学院上海技术物理研究所研究员。  方家熊院士多年从事光传感器研究,为我国空间遥感系统提供了多种红外传感器。他提出了变能隙半导体红外传感器的工程优值参数概念和测试方法 解决了空间用红外传感器的技术基础及工程问题,满足了我国首次从卫星对地球的长波红外遥感的要求;为新型空间遥感系统的需要实现了碲镉汞红外器件对1~15微米探测的全波段覆盖;提出了我国第一个多光谱红外焦平面组件方案并研制成功;为“风云1号”卫星、“风云2号”卫星以及“神舟3号”飞船提供了各种多波段红外传感器组件,并推广应用于航空遥感系统和工业、交通、环境和医学等领域。  方家熊院士近几年从事光传感器组件应用技术研究,包括组件应用功能的增强方法,涉及微弱信号提取和处理电路设计和测试分析以及各个接口技术及综合集成系统组件的发展。  联系方式:jxfang@mail.sitp.ac.cn
  • 7项中科院仪器功能开发项目通过验收
    近日,中国科学院合肥战略能源和物质科学大型仪器区域中心承担的2012年度7项中科院仪器设备功能开发技术创新项目全部通过验收。这些项目中,四个项目为合肥研究院承担,三个为中科大承担。  中科院仪器设备功能开发技术创新项目是贯彻落实中国科学院技术支撑系统建设工作会议精神和《中国科学院技术支撑系统建设实施方案》,组织实施的仪器设备新功能、新方法的技术创新项目。目的是鼓励并支持青年技术人员开展仪器设备新功能、新方法的技术创新研究,提高仪器研发水平,促进原始性科技创新成果的产出,充分发挥大型仪器资源的使用效率。  受中国科学院条件保障与财务局委托,合肥区域中心组织专家对7个项目分别进行了现场验收。按照项目验收流程,验收专家组听取了项目负责人的工作报告和测试报告,并现场核查了仪器装备新功能的运行情况。7个项目均实现了实施方案的功能和技术指标要求,完成了实施方案规定的各项任务,顺利通过验收。  &ldquo 极低温变温系统超导线低温试验功能研发&rdquo 项目,通过研发更高临界电流的测试平台、高精准度变温临界电流测试系统以及更方便经济合理的RRR测试平台,为超导材料的应用提供一个更加完整,可靠的实验平台,满足用户更多需求。  &ldquo 应用于材料试验机的位移场实时光测系统开发&rdquo 项目,开发了一套应用在现有材料试验机上的位移场光测系统及配套的控制和分析软件,实现了试样全场位移信息的非接触测量,扩展了材料试验机的测试内容和测试范围。  &ldquo 基于HRTEM开发的原位低温样品杆&rdquo 项目,通过改造低温样品杆,研制控制部件和真空转接口,实现了在HRTEM中低温观察样品功能。  &ldquo 共聚焦拉曼光谱仪的AFM同步系统功能开发&rdquo 项目,通过新增633 nm激光器,升级XYZ三维移动平台,扩大了拉曼仪器扫描范围,并能够用于活体细胞成像及拉曼检测 通过光纤与原子力系统联用,实现了在原子力成像的同时对样品的拉曼光谱采集。  &ldquo 液相色谱-原子荧光联用技术及其应用研究&rdquo 项目,通过设计样品在线分析流路,寻找砷、汞元素形态的高效提取方法,研究不同形态的分离方法,从而建立了砷、汞元素形态的分析方法,并成功地用于实际样品的在线检测。  &ldquo 毛细管电泳筛选适配体半自动化体系的建立&rdquo 项目,通过毛细管内壁修饰实现了小分子、蛋白质以及细胞的偶联,提高了靶标分子与核酸分子有效结合,缩短筛选周期。  &ldquo 利用激光频率锁定技术压窄中红外差频激光线宽&rdquo 项目,基于低压碘分子吸收以及数字PID技术,成功实现了Nd:YAG激光器的频率锁定,获得了线宽小于2MHz的中红外差频激光输出,为开展中红外波段大气分子高分辨率吸收光谱研究提供良好的实验平台。项目验收详细报道: http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140430_230935.html (极低温变温系统超导线低温试验功能研发)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140416_171222.html (应用于材料试验机的位移场实时光测系统开发)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140430_230934.html (基于HRTEM开发的原位低温样品杆)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140430_230946.html (共聚焦拉曼光谱仪的AFM同步系统功能开发)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140416_171245.html (液相色谱-原子荧光联用技术及其应用研究)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140416_171249.html (毛细管电泳筛选适配体半自动化体系的建立)http://sepsc.kjtj.cas.cn/xwdt/kyjz/201404/t20140416_171219.html (利用激光频率锁定技术压窄中红外差频激光线宽)
  • 助力疫情防控 《生姜的鉴定 红外光谱法》团标发布
    p style="text-align: justify "  2020年7月24日,北京理化分析测试技术学会团体标准《T/BPCT 001-2020生姜的鉴定 a href="https://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target="_blank"红外光谱法/a》正式发布,7月25日实施。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 332px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6630e46f-b7bd-45aa-a031-57215ea12fcf.jpg" title="微信图片_20200728102743.png" alt="微信图片_20200728102743.png" width="450" height="332" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  在新冠肺炎临床救治与恢复过程中,中药汤剂发挥了重要作用。但是,在配方中使用的中药饮片中,有15 种饮片不合格率在2018 年中药材与饮片抽检中排前50 名,最高不合格率达55%,这将严重影响中药汤剂质量,还会直接贻误临床治疗,最终影响疫情防控。特别是在疫情大面积发生、疫情控制争分夺秒的特殊情况下,如果按照现有《中国药典》等常规的中药质量检测标准,面对数量巨大、时间紧迫、地点分散的中药饮片生产、中药汤剂煎煮等,检测环节将消耗大量的人力、物力、时间,也无法满足需求。因此,建立更加简便、快速的中药材及饮片的检测标准是有力保障中药高效生产与临床供给的大势所趋。/pp style="text-align: justify "  生姜,既作为人民常用的调料,也用作小吃和酱菜,更是一味中药,有解表散寒,温中止呕,温肺止咳,解毒的效果,并作为防治新冠肺炎的“清肺排毒汤”的配方之一。区别于普通中药,中药饮片厂不提供生姜,只提供干姜饮片。这两者在成分上不一致,药效也不同。作为药用的生姜均来自超市、网络等监管相对宽松的渠道,控制难度大,不能保证批批检测。而且生姜的产地和品种众多,来源更加复杂。在疫情没有得到完全控制,且国外输入性风险日益增加的情况下,为了保证生姜治疗新冠肺炎及日后其它疾病的药用效果,更需要建立快速的检测标准。/pp style="text-align: justify "  鉴于此,2020 年2 月27 日,清华大学向国家市场监督管理总局提出《关于制定“新冠肺炎治疗用中药饮片质量应急检测标准”的建议》。2020 年3 月,清华大学、北京中医药大学、珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司、北京理化分析测试技术学会等单位合作起草团体标准《生姜的鉴定 红外光谱法》,起草人包括孙素琴、周群、华瑞、陈建波、马芳、桂三刚、章燕。/pp style="text-align: justify "  a href="https://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target="_blank"红外光谱/a检测技术无需繁琐的样品处理,对实验人员要求较低,无需化学试剂,可快速形成有效的检测能力。通过红外光谱,可对生姜进行快速检测,保证生姜样品相对的一致性和药用的有效性。团体标准《生姜的鉴定 红外光谱法》主要规定了生姜样品进行衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)检测时的前处理方法、测试条件和鉴定指标。/pp style="text-align: justify "  在本标准的制定过程中,收集了来自全国山东、重庆、河南、广东、安徽、云南等地区共50份样品进行实验验证,此外,还有70个样品进行了不同型号(厂家)仪器,以及同一型号仪器不同机台的实验验证,验证样品数共计120个。这个过程中,使用的仪器包括美国PerkinElmer公司的Frontier傅里叶变换红外光谱仪(2 台)和自动识别的ATR 附件;美国PerkinElmer 公司的Spectrum Two 傅里叶变换红外光谱仪(1 台)和自动识别的ATR 附件(2);德国BRUKER 公司的ALPHA 傅里叶变换红外光谱仪(1 台)和ATR 附件;北京北分瑞利分析仪器公司的WQF_530 傅里叶变换红外光谱仪(1 台)和ATR 附件;日本岛津公司的IRSpirit-T 傅里叶变换红外光谱仪(1 台)和ATR 附件;北京鉴知技术有限公司的IT2000 傅里叶变换红外光谱仪(1 台)和ATR 附件等。/pp style="text-align: justify "  由于生姜样品的成分复杂,而且因为产地和生长阶段的不同,这些成分也会有所差异,体现在谱图上就是相应吸收峰的位置和强度的微小变化。综合大量样品的实验结果,生姜样品的红外光谱特征呈现出一定规律。团体标准《生姜的鉴定 红外光谱法》首先对生姜红外光谱图的峰位作了规定,并在后续多家实验室的验证基础上,增加了峰形状和峰强度的描述作为鉴定指标。/pp style="text-align: justify "  了解更多请点击a href="http://www.ttbz.org.cn/StandardManage/Detail/37386/" target="_blank" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong《T/BPCT 001-2020 生姜的鉴定红外光谱法》/strong/span/a,或联系北京理化分析测试技术学会,邮箱:lhxhbwh@163.com。/p
  • 温室气体监测市场或将迎爆发性增长,霍普斯是这样行动的
    2022年极端高温天气促使人们开始更加关注“温室气体”“碳排放”等名词。随着双碳政策的逐步推进,从“十四五”生态环境监测规划、碳监测评估试点工作方案,再到碳达峰碳中和目标的提出,国家政策明确提出开展温室气体监测和评估,推进碳排放实测技术发展和信息化水平提升等内容。习总书记讲话中提出,中国二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现“碳中和”。在双碳战略下,温室气体监测将成为未来一段时期环境监测的重点,也将为整个环境监测市场带来新的增长点。此外,从招投标网站也可以看到,各地碳/温室气体排放监测项目招标正如火如荼开展,预计温室气体监测仪需求量将大幅增长。基于此,仪器信息网特别策划《新增长点:温室气体监测》系列采访,今天我们的采访对象是南京霍普斯科技有限公司(以下简称“霍普斯公司”),探讨机遇、市场、技术、产品、销售、发展六大模块,关注双碳政策为公司带来了哪些新机遇,又伴随着哪些新挑战。仪器信息网:当前双碳等一系列政策出台将给环境监测市场变化出了哪些新的热点机遇?我国温室气体监测发展现状与国外相关行业又有怎样的区别?霍普斯公司:双碳各项政策的出台无疑是会给国内环保产业注入巨大动力,也必将给环境监测尤其是碳排放监测、大气温室气体监测带来巨大的市场机遇。从国际现状来看,目前各国都在致力于减少碳排放,控制二氧化碳排放,摸清碳排放量及碳补偿。但对比国外,我国二氧化碳碳排放监测与核算尚处于起步阶段,二氧化碳监测市场刚刚起步,潜力巨大。另一方面,温室气体监测是研究温室气体浓度变化趋势以及碳源和碳汇的构成、性质和强度等的基础。由于温室气体排放存在较大的时空变化特征,为了进行准确的排放估算,必须揭示温室气体排放的日变化、季节变化和空间变化的规律性。需要从点源、面源、区域、全球等不同空间尺度研究天地一体化高灵敏时空监测技术,监测仪器是必不可少的组成部分。目前,许多城市背景站的温室气体的微量与痕量监测仪器设备大多采用国外技术,国产的仪器将有巨大的发展空间和市场机遇。国内温室气体监测仪器技术与应用的发展已经成为环境监测仪器的新热点,但与国外尚有较大差距。以温室气体的光谱学监测技术为例:经过近二十年的发展,我国温室气体光谱学监测技术已经取得了长足的进步,探测手段、研发投入、应用产出等都有了较大的提升,并逐渐形成了天地一体化监测体系,地基遥感探测和卫星遥感探测方面的一些研究成果也达到了国际先进水平,但是目前大气环境温室气体高精度分析仪仍需进口来补齐我国监测技术短板。仪器信息网:目前市场上温室气体监测主要包括哪些?霍普斯公司:温室气体监测主要包括用于:碳排放源的温室气体连续排放监测技术、大气环境的温室气体浓度监测,及陆地与海洋的生态环境系统的碳源汇监测技术。用于排放源的温室气体监测仪器要求高灵敏度和高精密度,用于大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测的仪器要求能实现微量及痕量气体浓度监测。仪器信息网:当前,温室气体检测有哪些主流技术和主流品牌?其竞争格局怎么样?霍普斯公司:从原理上来说,目前,国内外温室气体监测技术主要包括:光谱学监测技术与色谱学监测技术,以及色-质联用等监测技术。常见的温室气体光谱学检测技术主要包括非分散红外光谱技术(NDIR)、傅立叶变换光谱技术(FTIR)、差分光学吸收光谱技术(DOAS)、差分吸收激光雷达技术(DIAL)、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)、离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)、光腔衰荡光谱技术(CRDS)、激光外差光谱技术(LHS)、空间外差光谱技术(SHS)等。在温室气体高灵敏探测技术方面,以美国Picarro、ABB为代表的气体分析仪公司,开发了高性能的CRDS、OA-ICOS气体检测仪,目前在国内大气背景站、高原科考及其他温室气体高精度测量需求领域占据了市场;温室气体总量及垂直廓线探测方面,德国Bruker超高分辨FTIR地基遥感是TCCON等组织全球碳排放观测的主要技术方案;德国航空航天中心利用星载DIAL实现了三种主要温室气体的高精度遥感探测;LHS地基/星载温室气体探测是NASA发展部署中的技术方案,相关产品的工程化和应用水平处于国际领先地位;在温室气体区域分布航测和排放源遥测评估方面,德国不莱梅大学开展了基于SCIAMACHY卫星和机载WFMDOAS的算法及系统集成研究。对比国内,目前国内在温室气体监测技术研究方面也开展了大量的工作,一些产品仪器也实现了产业化推广,包括原位点式TDLAS温室气体监测仪、开放光路长光程TDLAS温室气体测量仪、机载高灵敏CRDS温室气体分析仪、原位点式高精度OA-ICOS温室气体分析仪和温室气体SHS卫星监测载荷等,代表性研究单位包括中国科学院安徽光机所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、国防科技大学、山西大学、南京信息工程大学等,部分民营仪器公司也参与其中。国内在线监测仪器行业在碳排放源的温室气体连续排放监测(CEMS)技术方面已经比较成熟,已经有多家产品参与生态环境部的碳监测试点的技术应用。在大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测的仪器技术方面,国内的研究院所已经有许多研究成果,而国产仪器在技术研究开发方面大多刚刚起步。在激光光谱与傅里叶变换红外光谱的技术应用方面,由于在环境空气质量监测有较好的技术基础,用于温室气体监测的国产FTIR技术相对比较成熟。国产仪器在温室气体的微量与痕量监测技术方面,如腔衰荡光谱(CRDS)及离轴积分腔输出光谱监测(OA-ICOS)尚处于技术开发阶段,与国外有较大差距。尤其是测量精度、环境适应性和长期稳定性等技术指标方面差距颇大。总结来说,目前的竞争格局在碳排放源的温室气体连续排放监测(CEMS)方面,主要是国内多家企业的品牌竞争。在大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测技术方面,主要是国外主流品牌的竞争,国产仪器尚处于技术发展阶段,在未来将会与国外品牌形成竞争。仪器信息网:从具体的技术角度,贵公司的温室气体监测仪采用什么技术?克服了哪些难题?与市场上同类品牌相比有什么优势?霍普斯公司:本公司在温室气体监测技术方面主要基于光谱学在线监测技术以及基于色谱学的在线气相色谱监测技术。本公司已经开发了温室气体在线气相色谱仪,采用多检测器技术及预浓缩处理技术,可以实现温室气体的微量与痕量监测,这个领域已形成系列产品,包括防爆型在线色谱仪的技术应用。基于光谱学在线监测领域,本公司已经开发了基于NDIR、FTIR、QCL 和OA-ICOS的温室气体在线监测技术。在碳排放源监测方面,已开发了烟气排放温室气体连续监测系统。针对小范围的区域温室气体排放监测,采用NDIR、FTIR、QCL技术并配合长光程吸收气室技术,能实现百分比到ppm级的精确测量。其中NDIR技术,采用IFC和GFC技术,通过交叉矩阵方法消除气体间的相互干扰,在一台表中实现多组分同时测量;FTIR技术,采用国产化干涉仪,结合在线浓度反演算法,实现多组分无干扰测量和高动态范围的气体检测;QCL技术,采用中红外激光器加长光程测量池技术,光谱分辨率能达到0.001cm-1,可实现气体无干扰测量,光源模块化设计,让分析仪能同时检测1-12种组分,结合在线浓度反演算法,可实现长期稳定运行,极大的减少现场维护成本,实现不间断测量。基于QCL中红外光谱技术开发,本公司已经取得初步技术成果,相关产品在温室气体监测方面已得到初步应用,如用于生物质燃烧的温室气体多组分在线监测。正在开发的离轴积分腔输出光谱OA-ICOS技术,有效光程可到10km,可实现对近红外到中红外波段的气体高精度检测。目前,国内基于TDL+QCL的离轴积分腔输出光谱OA-ICOS技术开发尚处于研究阶段,本公司在TDL+QCL中红外光谱技术应用,特别是用于温室气体多组分监测方面,在国内具有一定的优势。仪器信息网:从产品角度,贵公司在温室气体检测产品线方面是如何布局的?目前有哪些具体产品或者成果?分别处于什么阶段?霍普斯公司:本公司在温室气体监测产品线的布局,主要是开发基于光谱学检测技术的温室气体分析仪,同时积极开发在线色谱仪技术在温室气体监测的应用。基于光谱学的技术开发,目前本公司已实现基于NDIR红外检测技术用于温室气体CEMS测量,开发了二氧化碳自动监测系统、甲烷自动监测仪、温室气体传感网络监测仪等产品。并且在TDLAS、FTIR及QCL的在线气体监测技术已取得多项成果。在线气相色谱仪领域也已经具备相当的竞争力,目前公司产品已经成熟用于VOCS及环境空气质量监测。已开发了基于FID/TCD/FPD/EPD等多检测器技术与应用,已实现用于VOCS及环境空气PAMS、恶臭等在线监测技术的多项成果。此外公司致力于智慧管理平台建设,将结合温室气体排放监测的市场需要,开发碳排放计量监测系统及“监管”一体化的智能化平台,协助碳排放企业及地方政府进行碳排放管理,提升温室气体和碳排放监测能力。以上产品技术成果,有望进一步扩大应用于温室气体的监测市场。随着国内碳排放监测市场的需求,应用光学监测和色谱监测的温室气体监测仪器新产品的投产,将成为公司新的业绩增长点。仪器信息网:从销售角度来说,目前,贵公司温室气体监测仪有哪些典型的应用单位?预期,哪些单位会是仪器使用大户?霍普斯公司:本公司开发的温室气体监测设备如碳排放源温室气体CEMS,样机已在火电厂试运行,市场销售处于推广阶段。其它用于温室气体监测仪目前处于样机开发阶段,试点项目正在逐步展开。从温室气体监测的市场预测分析,国内重点行业如:火电行业、钢铁、垃圾焚烧行业等固定排放源的二氧化碳监测仪器系统将会率先开展,将为碳交易市场提供可靠的温室气体排放监测数据,将具有较大的市场前景。在大气环境监测站的温室气体浓度及碳源汇监测方面,国家已在各大试点城市加快展开,环保局、气象局是主力采购单位,目前的市场主要是国外产品市场;加快开发国产化的高精度的温室气体分析仪,替代进口仪器,将具有很大的市场前景。中国的温室气体监测市场大戏刚刚拉开帷幕,十四五的后三年必将呈现爆发性增长。仪器信息网:从发展角度,贵公司将来重点关注和拓展的方向是什么?在创新方面,目前已经在开展或将开展哪些气体监测创新仪器/应用的研究?霍普斯公司:本公司近期重点关注的方向是用于工业过程分析、大气污染与环境空气质量的在线监测技术,同时向温室气体的在线监测技术拓展。温室气体监测是环境监测的新热点技术。双碳目标的实现将极大地促进温室气体的在线监测技术开发和市场拓展。按照国家“减污降碳协同增效”以及“安全、节能、低碳、环保”等政策的实施,预期在工业过程分析、能源优化控制方面会继续有较大的市场,在碳监测技术及温室气体监测技术方面将新兴巨大的市场,预期在新能源监测及碳捕集利用和封存的在线监测技术方面会有新的热点。本公司目前技术开发的主要方向如下:1、开发基于在线色谱技术的VOCs、温室气体及恶臭分析仪,如:恶臭污染成为公众投诉的焦点,对臭气污染进行在线监测、实时发布、即时预警;实现帮助相关部门量值溯源,掌握规律,有重点的实施除臭措施,将最大限度地降低气体污染事故造成的危害。目前公司正在开发基于在线色谱技术的恶臭分析仪。2、积极创造条件,开发新的高精度温室气体分析仪,如开发基于OA-ICOS技术的高精度、高灵敏度的温室气体分析仪;以满足国内大气环境温室气体浓度及碳源汇的监测需求。同时围绕企业、园区及城市碳排放监测的需求,开展智能化的碳排放计量监测监管平台软硬件技术开发。
  • 扫描近场光学显微技术(SNOM)书写的发展史诗
    “扫描近场光学显微技术” 早由科学研究工作者Edward Hutchinson Synge提出。根据观察到的在一定压力下电弧发出的通过孔径仅为100nm的强聚焦平面光,他认为,利用这种小孔径可以使光在样品表面进行逐点扫描成像,同时采集被测量物质的光学信息,并大胆预测这一技术的实现将是照明探测研究领域中的巨大突破。在1956年和1972年,John A.O' Keefe与Ash and Nicholls进一步完善了该理论,并提出小孔探测原件尽可能接近样品表面将有助于该技术的实现。1984年,台利用可见光辐射进行测量的近场光学显微镜由Pohl等制造并使用,该显微镜通过探针在样品表面保持数十纳米的距离采集反馈信息,并在两年后实现了高分辨成像。 然而,传统近场光学显微镜由于瑞利衍射限(Rayleigh limitation),其分辨率不仅受到孔径尺寸的制约,也受到入射光波长1/2的限制。因此,对于sub-um的纳米材料检测成像时,传统近场光学显微镜只能采用有限波长范围的可见光,且难以获得高清图像信息。在中红外领域,近场光学显微技术对纳米结构几乎没有用武之地。 散射式近场光学显微镜利用AFM探针对激光光束聚焦照明,在针附近激发一个纳米尺度的增强近场信号区域。当针接近样品表面时,由于不同物质的介电性质差异,近场光学信息将被改变。通过背景压制技术对采集的散射信号进行解析,就能获取到样品表面的近场光学谱图并进行成像。该技术突破了传统孔径显微的限制,其分辨率仅由AFM探针针的曲率半径决定。 德国Neaspec公司提供的新一代近场光学显微镜NeaSNOM采用了这一散射式技术,高分辨率可达10nm,并通过式的赝外差数据分析模式,同时解析强度和相位信号,解决了纳米材料尤其是在红外光谱范围的近场光学成像难题。 利用赝外差技术实现了近场光学显微镜对强度和相位的同时成像 近五年以来(2011年至今)散射式近场光学显微技术在局域表面等离子激元,无机材料表面波传导,二维材料声子化,近场光电流,半导体载流子浓度,高分子材料鉴别和生物样品成像等领域研究得到了广泛的应用,已然成为推动光学物理、材料应用发展的重要工具。 2016年,A.Y. Nikitin等通过波长10-12μm激发裁剪后的石墨烯纳米谐振器,得到了大量共存的Fabry–Perot mode信息。通过理论分析其两种等离子模式,即sheet plasmon和edge plasmon,发现后者体积仅为激发波长的10^-8倍。并通过理解edge plasmon的原理,可以促进一维量子发射器的开发,等离子激元和声子在中红外太赫兹探测器的研究,纳米图案化拓扑缘体等领域的进一步发展。 文章中5nm厚SiO2上的不同尺寸(394 × 73 nm (a), 360 × 180 nm (b) and 400 × 450 nm (c))石墨烯纳米谐振器,在11.31μm波长下的近场成像 石墨烯由于其特性能被广泛的认可为具发展潜能的下一代光电设备材料,然而其纳米别性能的变化影响了宏观行为,高性能石墨烯光电器件的开发受到了大制约。AchimWoessner等结合红外近场扫描纳米显微镜和电子读取技术,实现了红外激发光电流的成像,并且精度达到了数十纳米别。通过研究边际和晶界对空间载流子浓度和局域热电性质的影响,实验者证明了这一技术对封闭石墨烯器件应用的益处。 近场光电流的工作原理示意图以及中从晶粒间界处得到的光电流实际测量结果 NeaSNOM是市场一款散射型扫描近场光学显微镜,化的散射式核心设计技术,大的提高了光学分辨率,并且不依赖于入射激光的波长,能够在可见、红外和太赫兹光谱范围内,提供优于10nm空间分辨率的光谱和近场光学图像。 NeaSNOM中嵌入的一系列化探测和发光模块,保证了谱图的可靠性和可重复性,成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备。 【NeaSNOM样机体验与技术咨询,请拨打:010-85120280】 相关产品:超高分辨散射式近场光学显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm纳米傅里叶红外光谱仪:http://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm
  • 锐意发布锐意自控_锅炉大气污染物监测系统 Gasboard-9081新品
    产品名称:锅炉烟气排放监测系统(高配版)  产品型号:Gasboard-9081   锅炉烟气排放监测系统是基于紫外差分吸收光谱气体分析技术、非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术,配备一体化、自动化的采样预处理单元及控制单元,可同时在线测量烟气中NO、SO2、O2、CO、CO2的气体浓度,是一款专用于锅炉大气污染物排放及能效控制的在线监测设备,符合国家和地方环保部门的监管要求。   超低量程设计、测量精度高  采用紫外差分吸收光谱气体分析技术,仪器抗干扰能力强,多组分测量气体无交叉干扰;测量范围小于200mg/m3,满足国家和地方环保标准及超低排放监测需求。    燃烧效率监测、降低能耗  可自动计算、显示过量空气系数和燃烧效率,并自动存储测量数据,为调节工业现场燃烧工况提供依据。    多级除尘除湿、性能稳定  内置流量计、过滤器、冷却装置等组成的预处理系统对样气进行多级处理,保证分析系统的可靠性。    可燃气体监测、安全生产  采用非分光红外气体分析技术在线实时监测CH4气体体积浓度,可监测开炉点火前、停炉灭火后及持续运行过程中CH4浓度超标等情况,对现场的作业安全起到了预防作用。    全自动化控制、操作简单  采用控制卡为核心控制元件,OMRON中间继电器作为输出元件,自动完成采样、排水、故障处理等操作,实现24小时无人值守;仪器采用触摸屏设计,界面操作快速便捷。    多种通讯输出,应用更智能  自动存储测量数据,具备查询功能;数据可通过RS-232或RS-485、4-20mA输出接口传输到上级集中控制系统;含声光报警输出(可选配声光报警器),及时提醒故障、超排信息。   燃气锅炉烟气排放监测,低氮改造环保监测、能效监测,低氮燃烧器尾气中氮氧化物的浓度监测,燃烧法的VOCs治理项目尾气中的氮氧化物监测等。创新点:  采用国际领先的紫外差分吸收光谱气体分析技术、非分光红外气体分析技术及长寿命电化学传感技术,配备一体化、自动化的采样预处理单元及控制单元,可同时在线测量烟气中NO、SO2、O2、CO、CO2的气体浓度,是一款专用于锅炉大气污染物排放及能效控制的在线监测设备,符合国家和地方环保部门的监管要求。  多级除尘除湿、性能稳定  内置流量计、过滤器、冷却装置等组成的预处理系统对样气进行多级处理,保证分析系统的可靠性。  全自动化控制、操作简单  采用控制卡为核心控制元件,OMRON中间继电器作为输出元件,自动完成采样、排水、故障处理等操作,实现24小时无人值守。  超低量程设计、测量精度高  测量范围小于100mg/m3,满足国家环保标准及超低排放监测需求。  多种通讯输出,应用更智能  数据可通过RS-232或RS-485、4-20mA输出接口传输到上级集中控制系统,为实现远程监测、工艺调整提供实时依据;含声光报警输出(可选配声光报警器),及时提醒故障、超排信息。锐意自控_锅炉大气污染物监测系统 Gasboard-9081
  • 闵顺耕谈近红外光谱技术发展动态
    2013年9月23日,&ldquo 近红外光谱应用新进展&rdquo 专场研讨会如期召开。闵顺耕教授做题为《从NIR 2013看近红外光谱技术发展动态》的综述性报告,报告中介绍了NIR 2013的概况以及会上所展现出来的近红外光谱新技术。中国近红外光谱专家一行(第二排左二为闵顺耕教授)NIR 2013概况    NIR 2013 于2013年6月2-7日在法国召开,各领域的专家学者500余人汇集一堂,共同探讨近红外光谱分析技术在食品、农业、环境、医药以及其他产业的应用。NIR 2013聚焦于近红外光谱技术在土壤、生物医学领域的应用,以及在生态、考古、工业等领域的特殊应用。全球主要的近红外仪器与软件供应商都参加了此次会议。 而且,就像上文所说,中国近红外光谱专家一行众人也参加了此次会议。  NIR 2013上进行的报告以及交流的海报近400篇,其中,食品领域所占比例最大。  NIR 2013上关于近红外成像方面的报告共有10多篇,其中,农产品质量安全领域的研究最多。  近红外新技术新仪器新方法  散射-吸收光谱新装置  传统的近红外光谱仪通常测定的是总漫反射强度,包括了化学成分的吸收和物质对光的反射两部分。而这一新装置将样品放置在两个积分球之间,利用两个积分球分别测定漫反射光谱和透射光谱,漫反射光谱与样品的组织结构、物性有关,透射光谱与样品的组成(浓度)有关。  时间/空间分辨近红外光谱应用  而能够分别测定光子吸收强度和光子散射强度的两种独立信息的光谱仪器还有另外一种类型,即时间/空间分辨漫反射光谱仪。对于浑浊样品,在其不同位置进行光谱检测,因为光在样品中传输的距离不同、光传输到不同位置的时间也不一样,通常是纳秒或皮秒级,即形成了时间/空间分辨近红外光谱。  时间分辨近红外光谱仪器的研制已有10多年的历史,但是具体的物质测试应用则是近年来开展的。目前,光源和检测器的光谱范围扩大是此类仪器研发的发展方向。  散射介质中的气体吸收光谱  NIR2013上展出的近红外气体分析仪器至少有4种,其中一个是利用770nm、980nm两种波长,15米光程测定气体中甲烷、水、氧气三种成分的含量,该仪器主要用于天然气和环境监测中。近红外在气体检测中的应用值得重视。  漫反射成像技术  传统的漫反射成像,由于光的漫反射使得光斑变大,空间分辨率下降。现在的检测技术利用一些手段使得检测集中在照射区,照射区之外的漫反射不进行测定。目前,已有的手段包括通过光纤定位检测或利用不同波长的光成像,再通过软件进行重构,及通过硬件、软件两方面技术实现了高分辨成像。  闵顺耕教授也介绍了近红外技术发展趋势,主要包括近红外成像技术、仪器微型化技术、近红外时间/空间分辨光谱技术、化学计量学方法与数据利用、近红外在线分析、食品品质与安全领域等。撰稿人:刘丰秋
  • “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
  • 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。
  • 美国开发“平面阵列红外线光谱仪”
    研究发现,高精度声谱仪能够早期检测疾病、化学武器和环境污染物。  美国PAIR技术公司开发一种新型传感器“平面阵列红外线光谱仪”,它可以在较低浓度下在液体和气体中识别生物和化学因子,检测时间低于1秒。新的光谱谱仪没有移动部件,依靠焦平面阵列(FPA)探测器。  “这是现有的技术的一个良好的替代技术,”该技术的创始人之一大通布鲁斯博士说,“该仪器没有移动部件,轻巧耐用,体积小,便于携带,可以随身携带它到牙医办公室。“  目前的检测技术是基于傅立叶变换红外(FT - IR光谱)光谱法,需要数十分钟的化学分子指纹识别。一傅立叶变换红外光谱法(FTIR)是一种重要的分析测试手段。近年来,仪器联用等新技术的不断发展,使FTIR的应用范围日益广泛,成为鉴别未知污染物和环境监测的重要工具。
  • 三大近红外光谱学会领军人 共话未来发展趋势——访国际、亚洲、中国近红外光谱学会负责人
    近红外谱区于1800年被天文学家William Herschel所发现,尽管该谱区被较早发现,但由于谱带宽,重叠较严重,而且吸收信号弱、信息解析复杂,其分析价值一直未能得到足够的重视。以致1960年Wheeler称近红外谱区为“被遗忘的谱区”。二十世纪90年代以来,由于计算机与化学统计学软件的发展,特别是化学计量学的深入研究和广泛应用,使近红外成为发展最快、最引人注目的光谱技术,国际分析界逐步形成了近红外光谱分析的“热潮”。  2010年10月14-17日,第三届全国近红外光谱学术会议暨第二届亚洲近红外光谱会议在上海召开。来自中国、日本、新加坡、泰国以及美国、德国、南非等十二个国家一百位近红外光谱技术专家学者参加了此次国际学术会议,大家对近红外光谱理论、化学计量学、近红外光谱仪器、近红外光谱应用等内容进行了充分的沟通与交流。  在此次会议上,仪器信息网(以下简称:Instrument)对国际近红外光谱学会主席Pierre Dardenne博士、亚洲近红外光谱学会主席Yukihiro Ozaki教授、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任委员袁洪福教授进行了专访。国际、亚洲、中国近红外光谱学会发展概况与交流合作  Instrument:Pierre Dardenne博士、Yukihiro Ozaki教授、袁洪福教授,您们好!非常感谢大家接受仪器信息网的采访。  首先请三位教授给我们介绍一下,目前国际近红外光谱学会、亚洲近红外光谱学会、中国近红外光谱专业委员会的发展情况?以及学会之间未来交流合作计划?国际近红外光谱学会主席Pierre Dardenne博士  Pierre Dardenne博士:国际近红外光谱学会创建于1986年,迄今已经在世界各地举办了14届国际近红外光谱学术会议。我们2年举办一次国际近红外会议,2009年11月在泰国曼谷举办了第14届国际近红外会议,会议共邀请了来自中国、德国、澳大利亚、美国、日本、泰国等37个国家约450余人参加。  未来,国际近红外光谱学会与中国近红外光谱专业委员会之间,肯定会有很多交流和合作的项目的。亚洲近红外光谱学会主席Yukihiro Ozaki教授  Yukihiro Ozaki教授:在亚洲某些地区,近红外光谱技术发展得相当不错,但是有些地方就比较落后,所以相互之间的交流和合作就很重要。借助亚洲近红外协会这个很好的平台,我们可以更方便地交流批次的研究成果。  亚洲近红外学会和中国近红外光谱学会间的交流工作一直以来都非常好,如这次第二届亚洲近红外光谱会议在中国上海召开,就有很多日本人积极来参会。单就费用来说,从大阪到上海距离很近,而且费用不高,很多年轻人都可以来参加。但是如果是去欧洲或者美洲,那么可能就有很多人支付不起费用。  另外,亚洲各个国家的专家学者不是很擅长英语,所以有时候参加国际会议会交流时可能会有点“困难”,而亚洲级别的会议更有利于我们提高自己的英语水平和交流能力。中国近红外光谱专业委员会会主任委员袁洪福教授  袁洪福教授:早在上世纪90年代,国际近红外光谱学会就试图和我们近红外光谱分析研究小组联系,希望有机会在中国举办一次近红外光谱学术会议,我当时认为条件并不成熟。2006年6月我受日本和韩国近红外光谱学术会议邀请参加了在韩国首尔举办的这次会议,出席会议的还有梁逸曾教授、姚建垣先生、林国林教授。会议期间成立了亚洲近红外光谱学会(ANC)。国际近红外光谱学术届很希望我国能有一个近红外专业学术交流的对口平台。2006年10月我国举办了第一届全国近红外光谱学术会议,会议期间来自国内40多位近红外专家聚在一起,大家强烈呼吁建立国内近红外光谱学术交流平台。在陆婉珍院士的倡议下,成立了近红外专业委员会筹备工作小组。在国内来自不同领域的8名院士和中国仪器仪表学会分析仪器分会领导闫成德和刘长宽先生共同支持下,通过小组成员近3年的努力工作,近红外专业委员会于2009年6月6日在北京正式成立。  迄今,专业委员会已经建立了国内近红外光谱专业网站,创办了近红外通讯,相继组织了多期不同行业的近红外光谱技术研讨会,近红外光谱分析技术培训班,和成功举办了2年一次的全国近红外光谱学术报告会,和这次第二届亚洲近红外光谱学术会议。相信专业委员会今后将积极开展国内外近红外光谱学术交流,教育,技术推广,技术培训和咨询等活动,将为我国近红外光谱分析技术健康发展发挥重要作用。近红外光谱发展趋势集中于“小型、在线以及成像技术”  Instrument:请三位教授谈谈,近红外光谱技术的优势有哪些?  Yukihiro Ozaki教授:近红外光谱技术有许多优势,最关键的是无损检测,可以透过玻璃和一些塑料包装直接进行测量,属于非破坏性分析方法。并且,不需要使用很多的试剂、药品,也不需要进行很多的前处理工作,维护费用及分析成本比普通色谱分析技术低,所以近红外光谱技术是非常环保的。另外,近红外光谱分析的成本较低,广泛应用于粮食领域、水果熟程度的检测、蔬菜检测等。  袁洪福教授:近红外光谱分析技术的确有很多优势,主要得益于近红外光特性和化学计量学。近红外光具有相对较强的穿透能力,可以通过普通玻璃或光纤传输,还有各种分光方式如光栅、傅立叶、声光过滤、固体阵列等,为设计各种用途的专用分析仪器提供了便利,该技术非常适合各种固体和液体的样品测量;每张光谱的扫描时间仅为几秒钟,采用化学计量学方法,一次全光谱扫描,可以获得各类化学成分定性或定量的数据,因此具有同时快速(如秒内)分析多种化学成分或多种性质的能力。  近红外光谱分析技术优势主要体现在质量快检方面,比如高通量在线质量分析,越来越多的应用把近红外集成到系统设备中作为一个质量检测附件使用,最近到上海一家跨国公司交流看到,该公司内工业装置上有80多处在线检测点使用了近红外分析技术,共安装了十几台在线近红外光谱仪,为精确控制装置运行发挥了巨大作用。现场品质检测更是近红外分析技术的独特优势,目前,越来越多的便携仪器已经广泛用于农业(如水果),食品和药品质量检验。无疑,近红外分析技术在工农业生产过程质量快速和高效的精确控制以及食品药品质量监控方面具有显著的优势。  Instrument:近红外光谱技术发展难点集中在哪些方面?  Pierre Dardenne博士:30年前,开展近红外光谱技术研究的人还很少,现在越来越多的国家、越来越多的人开始从事这方面的研究,这是一个非常好的现象。但是近红外光谱的教育还是不够。近红外光谱技术持续不停地发展,我的观点是加大教育投入力度。当然,这还需要做很多工作,特别是非洲等地。  袁洪福教授:虽然,近红外分析技术近年来发展很快,但在国内还尚未被广泛了解,如何普及应用也是今后发展的难点之一。主要让人们了解该技术能够解决什么问题,怎样才能正确使用该技术和应用带来的明显好处。在今后发展中,仪器硬件方面,应特别注重通过科学的精密制造工艺保证近红外光谱仪光谱测量的高度重现性,在应用方面应通过培训使用户掌握正确建模方法和维护知识。我积极建议,专门从事该技术研究的相关部门应当瞄准当前国家重大需求,研究和确定近红外分析技术能够发挥重要作用的具体应用,认真规划和组织,建立一系列的成功应用示范点,将她的显著优点清楚地展现给大家,一直不遗余力地坚持推广,以期推动近红外光谱技术可持续的发展。  Instrument:近红外光谱技术未来发展趋势如何?  Yukihiro Ozaki教授:近阶段,近红外成像技术发展的也很快,近红外成像是一种很有用的工具,借助此技术我们可以看到样品的内部,甚至可以对自然状态下的水果进行药品含量的检测。  现在,正在大力发展手持近红外光谱仪器、小型化仪器,这是相当有用的。还有在线近红外光谱工业分析技术,可以监测从原料到产品的整个反应变化过程,是一项很“棒”的技术。  Pierre Dardenne博士:近红外光谱技术发展方向主要是趋于小型化,方便携带和使用。  袁洪福教授:总结国内外近红外分析技术发展历史以及近红外技术特点,我认为近红外网络技术将是今后重要的发展方向之一,制约近红外大范围推广使用的技术是模型,因此,围绕近红外分析模型共享,优先发展先进的近红外网络建模中心和模型共享网络技术,以满足相关重要领域如农业粮食收购,水果生产和销售,食品和药品物从生产到消费的流通等领域中品质实时监控网络需求。该技术的发展将与物联网时代的到来相关。当然,仪器的微型化和智能化,和高性价比也是未来技术发展的重要方向。  Instrument:最后,请袁洪福教授介绍一下中国近红外光谱专业委员会近期的工作重点以及推进计划?  袁洪福教授:为有效地推动我国近红外光谱学科的发展,专业委员会近期工作重点如下:(1)组织申办2015年在北京举办第17届国际近红外光谱学术会议;(2)通过组织高等院校科研单位,近红外仪器厂家,知名专家进行技术发展研讨等多种形式活动,围绕国家十二五发展战略,提出国家近红外发展规划建议;(3)组织和建立近红外光谱分析建模方法标准,并推动个领域制定相关的近红外光谱分析应用技术标准;(4)协助各行各业开展建设具有典型意义的近红外分析应用示范点;(5)加强技术培训和咨询工作。  后记  采访过程中,谈到中国近红外光谱专业委员会计划申办2015年国际近红外光谱大会,记者向Pierre Dardenne博士、Yukihiro Ozaki教授请教了他们对此事的看法。  Pierre Dardenne博士代表国际近红外光谱学会欢迎中国申办2015年的会议。并认为中国在近红外光谱技术方面有很好的设施,很好的师资力量,有很多高水平的研究学者,而且中国的消费也很低,总的来说中国有很好的机会获得主办权。  接着更是给出了一些良好的建议,如需要好好准备材料以及陈述,一切都准备得当,然后就可能赢得举办权。  Yukihiro Ozaki教授高兴的说到,这对于中国近红外协会来说是一个非常好的消息,对于亚洲亦是。下次是南非,然后是法国,再到中国,这是很好的一个交流。中国非常不错,不管从亚洲其他国家也好,从美洲、欧洲来上海都是非常方便的。可以促进中国近红外的发展,特别是关于教育方面,很多日本青年也能参加,非常好。  祝福、期待中国能在不久的将来成功获得2015年国际近红外光谱大会的主办权。  另外,特别感谢:近红外光谱专业委员会会主任委员袁洪福教授、华东理工大学杜一平教授及其学生、近红外光谱专业委员会秘书长刘慧颖高工,在日前召开的近红外光谱学术盛会新闻报道以及此次专访过程中给予我们的大力支持与帮助!  采访编辑:刘丰秋  附录:国际近红外光谱学会 www.icnirs.org  亚洲近红外光谱学会 http://nir.ac.affrc.go.jp/Web-ANC/index.html  中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会 www.ccnirs.org
  • 日程更新∣“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会
    随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展,近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显,并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时,随着相关技术的进步以及应用的拓展,近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野,不断推进着智能化生活的发展方向。为了进一步展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案,中国仪器仪表学会近红外光谱分会、仪器信息网将于BCEIA2023同期(2023年9月6日,北京中国国际展览中心(顺义馆))联合举办“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 ”。会议同期,还将举办《近红外光谱实战宝典》新书发布会,报名预约并到场参会人员均有机会获赠《近红外光谱实战宝典》新书一本!欢迎从事近红外光谱技术和应用研究的专家、用户、厂商,以及对近红外光谱感兴趣的人员到场参会。会议主题:近红外光谱拥抱智能化生产和生活主办方:近红外光谱分会、仪器信息网会议时间:2023年9月6日下午会议地址:北京中国国际展览中心(顺义馆)学术会议区W-102会议室会议日程:“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛日程安排主持人:北京化工大学 袁洪福教授时间报告人报告题目14:00-14:20褚小立(中石化石油化工科学研究院教授级高工)近红外光谱分析技术的发展现状与未来14:20-14:40刘鸿飞(奥谱天成(厦门)光电有限公司 总经理)国产中短波红外光谱仪的研制及其应用14:40-15:00石文杰(晨光生物科技集团股份有限责任公司 质量主管)近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用15:00-15:20李文龙(天津中医药大学 副研究员)从过程分析技术到药物智能制造15:20-15:40杨增玲(中国农业大学教授)近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究15:40-16:00孙红(中国农业大学教授)土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用16:00-16:20《近红外光谱实战宝典》新书发布环节16:20-17:00讨论环节 会议联系人:叶老师,18211196128 赞助联系人:魏老师,13552834693中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日会议联系人:叶老师,18211196128赞助联系人:魏老师,13552834693预约报名请点击:http://mhvtajakfgn3848u.mikecrm.com/gFSQam5 扫码报名 中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日温馨提醒:“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会在BCEIA同期举办,参加该活动的各位老师还需要提前进行BCEIA预登记以顺利进入展会现场。预登记通道已开启,预登记即刻成为BCEIA VIP,并享有三重福利:1、会前免费获取专属胸牌及会议资料2、免费兑换午餐及饮用水3、京城20个网点的BCEIA班车免费乘坐马上扫描下方二维码预报名登记:或PC端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/p/103_5 或手机端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/w/103_5
  • 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。
  • 我国近红外光谱还依然“年轻” 未来大有可为——ACCSI2019近红外光谱发展论坛在青岛召开
    p  QY Research的最新报告显示,2018年,全球近红外光谱市场价值4.6亿美元,预计到2025年底,该市场将达5.6亿美元。未来几年,亚太地区有望成为增长最快的市场。对我国而言,现代近红外光谱的研究与应用起步相对较晚,1979年开始引入近红外光谱仪,而相应的课题研究在90年代前只属于初步的研究,涉及的领域也很少。20世纪90年代以后,随着仪器、软件和应用等的发展,近红外光谱法才以高效和快速的特点异军突起,逐渐应用于农业、石化、制药和食品等多个领域。/pp  虽然业界普遍认为,近年来我国近红外光谱分析技术无论在研发还是应用方面都取得了长足进展,近红外光谱在中国有着非常大的市场前景。不过,由于应用拓展不足,相关的检测标准还不完善,模型建立、评价和修正有一定难度等原因也在一定程度上限制了近红外光谱产业的进一步发展。/pp  目前,近红外光谱的技术及产业发展现状如何?如何才能想用户之所想,从实际应用的角度出发,进一步完善并推进产业更快更好的发展?针对这些问题,2019年4月19日,由ACCSI2019主办方仪器信息网和本届会议支持单位中国仪器仪表学会近红外光谱分会合办的近红外光谱发展论坛在青岛召开。大会组委会安排了七个专家报告,深入解析近红外光谱的技术、标准、应用、仪器等关键问题,吸引了120余位代表出席,现场座无虚席。特别值得一提的是,本次活动不仅邀请了各大科研院所专家、厂商技术人员出席,还吸引了新希望六和、正大集团、亚太中慧、丰沃新农等很多青岛当地的用户参会,真正实现了专家、用户、企业“面对面”交流的效果。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1398.JPG" alt="IMG_1398.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/9584603b-5f4b-44f6-88ae-3cbfccbb1817.jpg"//pp style="text-align: center"img title="IMG_1395.JPG" alt="IMG_1395.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/37751a21-c396-4d30-870b-bb71000bbb2d.jpg"//pp style="text-align: center "strong会议现场/strong/pp  会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站主任、山东大学臧恒昌教授主持。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1300.JPG" alt="IMG_1300.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/3be2f95c-c130-4199-86fe-260089f1a3bc.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站主任、山东大学臧恒昌教授主持会议/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img title="IMG_1242.JPG" alt="IMG_1242.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/78b3cbd6-bf15-4836-9466-6fc3fd76cae6.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长、北京化工大学教授 袁洪福/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:近红外分析技术综述及发展讨论/strong/pp  袁洪福从1800年Herschel发现近红外光讲起,介绍了近红外光谱的发展历史,回顾了在近红外光谱发展中做出突出贡献的一系列科学家,并对现如今成熟的光谱仪、多元分析软件、数据库等进行了全面的介绍。报告中,袁洪福还比较了欧美、韩国、巴西和中国四个国家的近红外光谱应用情况,他指出,相对于欧美成熟的应用阶段,目前中国正处于上升趋势。/pp  袁洪福分析到,目前我国近红外分析技术已经为企业届所接受,特别是在饲料、大豆收购等领域上已经产生了经济效益,但是大家对近红外分析技术的理解还存在着偏差。袁洪福说,他对近红外有深厚的感情,他希望将自己多年的研究经验交到年轻人手里。对近红外光谱未来发展的思路,袁洪福给出了如下的建议:应用为牵引、硬件是基础、光谱标准化、建立数据库、建立标准方法等。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1308.JPG" alt="IMG_1308.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ca65f15c-132e-4c84-a152-c29a64d40b55.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长、南开大学教授 邵学广/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:近红外光谱仪器、方法与应用新进展/strong/pp  从化学计量学走到近红外领域,邵学广在近红外领域的研究也有二十多年了。前十几年,邵学广主要在建模方法、建模样本、光谱预处理方面开展研究,最近七八年聚焦模型转移、微量成分分析、实际应用、仪器、大数据系统等。本次报告中,他从基础研究、化学计量学、仪器等多个方面介绍了近红外光谱技术的新进展。/pp  邵学广说,在我国,相对于其他分析仪器,近红外光谱在科研领域的应用还比较少,加强基础研究是非常重要的,不过,这几年已经有了一定的进展。据介绍,针对近红外灵敏度低这个缺点,邵学广申请了基金委的重点项目,通过为期五年的研究,目前溶液样品做到几十个纳克,固体样品做到微克。不仅如此,邵学广还提出了温控近红外光谱技术,与日本教授提出的水光谱组学不谋而合。据悉,未来,邵学广还计划与无锡迅杰光远合作开展基于“多元光学计算(MOC)”原理的仪器研究。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1323.JPG" alt="IMG_1323.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/2c093967-5323-4784-9dfb-afd9eff3c4b4.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:黄埔海关技术中心(原黄埔出入境检验检疫局综合技术服务中心)研究员 苏彩珠/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:近红外光谱技术分析方法的标准化概况和存在问题与发展趋势/strong/pp  在我国,标准对仪器技术的应用和推广有明显的促进作用。据苏彩珠介绍,整体上看,我国在近红外标准化方面的工作并不落后,特别是2000年之后取得了很大的进展。现行标准中国55项,其中国家标准22个,行业标准19个,地方标准14个;国外54项,其中国际标准13个,发达国家20个,新兴市场国家14个,国际知名组织7个。/pp  尽管如此,苏彩珠也指出,我国在标准化方面仍然存在一些问题,如标准覆盖学科和应用领域情况少;标准复评审计更新情况慢;现行标准需要专项培训等。针对此,苏彩珠也从科学技术研究计划和资金、行业专题专项培训、团体标准、分析方法标准化切入点、新时代形势下的技术特点等多个角度给出了一些思考和建议。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1371.JPG" alt="IMG_1371.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/50939f60-c7af-487d-943a-28259ddba307.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:北京吉天仪器有限公司近红外产品经理 李得勇/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:聚光科技近红外技术在粮油质检系统的应用/strong/pp  据李得勇介绍,目前国产近红外仪器从层面上来讲,表面看起来简单,但深层次也有不少无奈,总体上来说重硬件,轻应用;从市场分布来说,国产近红外仪器的客户偏中、低端,以加工制造、现场快检为主,高端研究领域应用比较少;在市场占有率方面,国产近红外仪器的客户以企业、个体客户为主,国家质检体系占比略低,不过近些年增长速度很快。/pp  科技仪器如何助力国家粮食安全现状?李得勇从增产和收储两个方面,以聚光科技近红外产品为例,分享了近红外技术在粮油质检系统中可以提供的解决方案。不过,李得勇也指出,针对粮油领域而言,国产近红外光谱仪应用范围比较广,但应用深度一般较浅,缺乏整体解决方案的提供。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1373.JPG" alt="IMG_1373.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/62e06818-bb5e-43bd-8e1b-9369cdc6370c.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:中国仪器仪表学会近红外光谱分会山东工作站副站长、新希望六和饲料股份有限公司近红外项目专员 隋莉/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:NIR光谱技术在饲料行业的应用分享/strong/pp  本次会议中我们也特别请到了青岛当地典型用户单位新希望六和进行经验分享。据隋莉介绍,近红外光谱仪在饲料行业已经取得了一系列的成果,特别是大型饲料企业接近全配置。报告中,隋莉还特别指出,从价值取向上来说,企业选择近红外仪器不是政策要求,是完全价值驱动的。对此,她还特别从分析时间缩短和环境保护两个方面对常规分析方法和近红外分析方法进行了对比。/pp  基于多年仪器使用经验,隋莉深度挖掘了NIR应用的关键点,包括规范样品制备、设备维护、数据比对等细节;科学认知实验室分析水平、NIR预测能力;合理预期哪些能做,哪些不能做,并对方法进行不确定度分析;持续培训等,给现场用户很大的启发和借鉴。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1401.JPG" alt="IMG_1401.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/7218eb2d-9d36-4ecf-99f1-a9be55abab7c.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司高级应用部经理 倪勇/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:在线近红外分析技术在智能化生产中的应用/strong/pp  过程分析设备称得上整个生产过程的“眼睛”,可以协助生产线“看着”产品的外观特性和内部品质含量进行科学的调整。在线近红外过程分析技术就以其分析速度快,设备相对简单,非破坏性、多组分、多通道、同时检测等特征被广泛的应用在粮油加工、谷物分级、烟草加工、生物制药等领域。倪勇说,在线近红外仪器未来一定是一个新的发展方向,发展潜力比实验室近红外仪器更加广阔。/pp  报告中,倪勇分析了企业选购在线近红外仪器的利益驱动及企业对在线近红外分析仪的共通要求,并详细分享了DA7440产品在淀粉/发酵生产中的应用案例及仪器特点。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1424.JPG" alt="IMG_1424.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/33f82226-a248-4a26-bae0-93ea1a3ffbea.jpg"//pp style="text-align: center "strong报告人:华东交通大学教授 刘燕德/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:水果光电检测技术及装备现状与未来/strong/pp  据刘燕德介绍,目前我国水果行业很多还处在人工分选阶段,缺少水果内外品质快速无损检测方法和装备。报告中刘燕德特别介绍了意大利、新西兰、日本、荷兰、澳大利亚等的成功案例,同时也分享了国内水果光电检测与分选装备的研究现状。据悉,华东交通大学研制了基于漫透射检测原理的脐橙、蜜柚、苹果、梨等水果内部品质在线检测与分选装备,在江西、山东、重庆、广西、河北、广东等水果主产区推广应用,打造了晶心高糖苹果,赣南脐橙、梅州金柚等水果品牌。/pp  最后,刘燕德还分析了水果光电检测技术的发展趋势:高精度、智能化、数字化、多元化、网络化、模型化等。此外,从新老设备的融合发展、内外品质同步分选、自动化包装、大数据应用和数据共享等方面也进行了详细的介绍。/pp  本次近红外光谱发展论坛的各位专家的报告既梳理了技术的发展综述,也展现了最新的研究成果和方向,更重要的是,各位专家还点出了近红外在实际应用中的问题所在,并给出了切实的解决方案。/pp  报告中,各位嘉宾对我国近红外光谱的现状和发展给出了自己的看法。袁洪福说,我国近红外光谱的应用正处于上升趋势;邵学广说,我国近红外光谱的基础研究亟待加强;苏彩珠说,2000年之后我国在近红外标准化方面的工作取得了很大的进展;李德勇说,近些年国产近红外仪器在国家质检体系的占比增长很快;隋莉说,企业选择近红外仪器完全是价值驱动的;倪勇表示,在线近红外仪器未来是一个新的发展方向;刘燕德也分享了我国水果光电检测技术及装备的新进展。所有这一切,正如主持人臧恒昌总结的,我国的近红外光谱还依然“年轻”,未来大有可为。/pp style="text-align: center"img title="IMG_1350.JPG" alt="IMG_1350.JPG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/527757c9-c608-4f53-a308-721962c75d94.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国农业科学研究院 蒋士强研究员/strong/pp  同时特别值得一提的是,中国农业科学研究院蒋士强研究员在听了大会报告和近红外光谱发展论坛之后,现场给大家分享了自己的建议和期待,他说,人工智能、成像等技术对近红外光谱技术的未来发展或许有借鉴意义。/p
  • 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
  • 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
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