晶飞近红外仪

随着应用需求的拓展，红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标，越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上，从细节处着手，着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计，申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台，其中红外光谱仪8台（含附件），近红外光谱仪4台。另外，还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟，但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化，红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手，提升仪器的性能和使用体验。2021年度，荧飒光学仪器（上海）有限公司推出多台红外光谱新品，包括，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计，光源和检测器自动切换，增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1，具备升级更高分辨率的能力；双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品，可兼容不同反射角测量附件，可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应；移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电，可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能，可实现混合物的快速搜索，并可更换各类测量附件，一键式卡扣锁紧，适合不同应用场景；傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T，采用双样品腔双通道设计，相互独立且等效使用，并可同时实现2种大型红外附件的测试，可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应，实现最快60K扫描速度。此外，天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新，产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计，更优异的干涉仪和探测器防潮设计，大幅降低更换干燥剂的频率，有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题，而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段，建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法，特别FTIR红外光谱测定快速，指纹特征性强，是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理，对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化，它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析，通过对其准确分析进行评价，可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据，为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步，红外附件也在不断发展，从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如，天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品，测量平台位于仓外，大尺寸样品可直接置于样品台上，完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限；Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术，是一款可抛弃型ATR样品盘，其采用可回收聚丙烯制成，专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片，即插即用，用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法，近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷，让近红外光谱仪走入了更多的应用领域，得到越来越多不同类型用户的认可，而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度，福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3，产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova，可预约定时开机，定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况，并在预期寿命结束前500小时给出提醒，而且光源连接使用全新设计，无需任何工具即可徒手更换，更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪，其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计，改善光谱仪的响应，实现更低的检测极限。同时，由于灵敏度的提升，积分时间缩短，从而降低了检测时间，在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势；Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件，坚固耐用，可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中，并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝，来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”，针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题，而且可以提高通用仪器的利用率，并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展，成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看，在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面，谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示，增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持，同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等，叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外，产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式，提高扫描效率的同时，提升了检测区域的准确性；北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪，这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪，其采用PLS偏最小二乘法，高分辨率分析模式（1cm-1的分辨率），开放气体组分化学计量方法模型构建功能，适用于对各种排放气体进行现场在线分析，包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放，也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测；此外，常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面，深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型，采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉，该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据，样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据，并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型；此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025，山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100，分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。

中国仪器仪表学会近红外光谱分会于2021年3月1日—4月1日举办了首届“创和亿杯全国近红外光谱数据建模竞赛”，得到广大近红外光谱和化学计量学等相关研究和应用领域同仁的积极响应，收到来自70余家单位的109位参赛者的作品。从大部分参赛者的建模过程和预测结果来看，我国近红外光谱数据的建模水平较高，所用算法和策略先进、可靠，建模步骤规范，预测结果稳健、可信。　　感谢各位参赛者的积极参与和辛勤付出，感谢上海创和亿电子科技发展有限公司为本次竞赛提供的支持。本次竞赛预测集样本浓度的化学实测值近日已以邮件形式发给了参赛者。为共同提升我国本领域人员的建模水平，拟将在2022年全国第九届近红外光谱学术会议期间研讨建模竞赛的相关情况。参赛者预测值“(MAE+SEP)/2”的统计结果　　根据本次竞赛的规程，以“(MAE+SEP)/2”为评价指标，依次选出35位获奖者，其中，一等奖1名，二等奖2名，三等奖5名，优秀奖27名。现将拟获奖名单进行公示，公示期为2021年4月3日—4月9日。公示期内，如有异议，请将意见或建议发送至邮箱(cxlyuli@sina.com)或微信(13501215398)。　　因首次进行此类竞赛活动，考虑不周之处，敬请理解和谅解，期待下一届竞赛再次相见。　　中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　2021年4月2日2021年度“创和亿杯全国近红外光谱数据建模竞赛”拟获奖名单　　一等奖　　张述敏(北京工商大学)　　二等奖(以姓氏汉语拼音为序)　　毕一鸣(浙江中烟工业有限责任公司)　　张海亮(中南大学化学化工学院)　　三等奖(以姓氏汉语拼音为序)　　洪士军(华东理工大学)　　江 苏(天津九光科技)　　刘 珂(中国石油乌石化分公司研究院)　　王海朋(中石化石油化工科学研究院)　　王起明(华东交通大学)　　优秀奖(以姓氏汉语拼音为序)　　陈曾恺(步琦实验室设备贸易(上海)有限公司)　　杜娇君(华东交通大学机电与车辆工程学院)　　付家顺(海南大学食品科学与工程学院)　　黄扬明(中国农业大学理学院)　　贾光辉(湖南大学)　　焦安然(南开大学物理科学学院现场光谱实验室)　　李春婷(桂林理工大学)　　李 淼(首都师范大学)　　李 明(云南瑞升烟草技术(集团)有限公司)　　李泽鹏(海天味业(高明)股份有限公司)　　林同征(华东交通大学)　　刘伟男(中国矿业大学)　　倪鸿飞(浙江大学)　　沈 阳(中海油田服务股份有限公司)　　史素娟(上海烟草集团北京卷烟厂有限公司)　　孙 甲(中国石油乌石化分公司研究院)　　孙 岩(南开大学化学学院)　　王 箫(北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司)　　王晓梅(天纺标检测认证股份有限公司)　　魏康丽(海天味业(高明)股份有限公司)　　熊智逸(华东交通大学机电与车辆工程学院)　　徐金阳(北京工商大学)　　余海东(海南大学)　　云永欢(海南大学)　　张 进(贵州医科大学)　　张若秋(华东理工大学化学与分子工程学院)　　周兆邦(山东大学药学院)

中国农业大学闵顺耕课题组 陈玥瑶 陈月飞 毛欣然2022年10月20日-22日，全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，内容丰富充分，讨论深入广泛，内容涵盖温控近红外光谱技术、在线近红外光谱技术、近红外模型的建立及转移、近红外光谱相关标准的制定等。一、扎实研究，展望未来云南中烟工业有限责任公司的王家俊老师进行题为《近红外分析技术应用研究与实践20年》的报告，报告从四个方面进行介绍：应用研究与实践、标准研究与应用规范、近红外网络化与数据挖掘应用以及典型问题。近红外网络化与数据挖掘应用实现了原料检测数据的快速共享，对支持烤烟生产，评估烤烟收购质量，合理组配复烤模块，针对性使用原料开发新产品配方和维护产品质量稳定做出贡献。系统功能基本达到了设计预期。二、化学计量学，前景广阔南开大学邵学广教授作题为《近红外光谱分析中化学计量学方法》，邵学广教授对温控近红外光谱技术进行了深入的研究，指出温控近红外光谱技术在定量分析、结构与相互作用分析、蛋白质凝聚、LCST过程、疾病诊断等方面具有很好的应用前景。并且，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。此外，通过多元校正、主成分分析、深度学习等说明在近红外光谱分析实践中选择和使用化学计量学的方法。三、改进方法，改善结构温州大学陈孝敬教授报告了《偏最小二乘法的几种改进研究》，偏最小二乘法模型需要考虑的问题有：潜在空间的构建并非最优，如何优化低维表征空间；现有稳健模型依赖迭代加权和随机过程鲁棒不足，结果非确定以及运算耗时；现有模型注重模型精度，忽略模型自身行为；基于经验风险结构最小框架难以应对分布漂移问题。四、产品为例，应用研究奥谱天成光电有限公司高级工程师刘鸿飞也以奥谱天成的产品为例介绍了国产中短波红外光纤光谱仪，包括中短波红外光谱仪的原理、光谱仪内部结构与配置、主要性能指标、常见中短波红外光纤光谱仪及应用举例。五、智能制造，监测模型天津中医药大学的吴思俊介绍了一种智能制造黄柏提取过程沸腾时间NIR在线监测方法与装备，其首先指出沸腾时间NIR在线监测的可行性，NIR光谱的水分子特征吸收强，液态水中水分子氢键受温度影响，达到沸腾后基本稳定；然后对黄柏中小檗碱含量进行NIR在线监测，发现提取过程在线NIR光谱有效、稳定，可实现APIs过程监测；最后，建立了沸腾时间NIR在线监测MBSD模型，并验证了其耐用性。此外，还有很多来自全国乃至世界各地的高校教师或学生进行了前沿研究进展分享，例如天津工业大学卞希慧老师进行题为《复杂样品光谱信号处理和建模方法研究进展》的报告，基于分解算法的光谱信号去噪方法研究、基于群体智能优化的变量选择方法、复杂样品光谱集成建模方法研究、化学计量学方法。珀金埃尔默公司资深产品专员郁露以珀金埃尔默公司的近红外产品为例，参数特点、性能优势，尤其应用方面仔细进行了介绍，包括仪器与测量样品间的适配、具体仪器在不同领域应用优势，为大家在不同应用场景的仪器选型提供了许多思路。不同的观点碰撞出火花，通过此次近红外光谱学术会议，我们更加了解业内和学术界的最前沿研究热点、重点、难点，为未来的研究方向提供了更多的新思路、新方法、新模式。总而言之，我国近红外光谱领域在深入发展的过程中不断取得新进展、新成果。此次学术会议增进了广大近红外光谱科技工作者和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。