便携式发射仪

佰汇兴业（北京）科技有限公司最新代理日本MICRO EMISSION MH-5000等离子体发射光谱仪,该仪器为一款利用液态电极等离子体来分析痕量金属的发射光谱仪，它通过向溶液施加电压以使其加热并蒸发，液体电极产生等离子体，溶液中的溶质被送入等离子体中产生发射光谱。它可以应用到冶金制造、工业废物处理和环境监测等领域中。特点：手持掌上型尺寸的实现（小型，便携式手持）操作简单，初学者也可快速入门电池驱动，可使用于现场测定同时测定多种元素检测极限0.1ppm～100ppm工程管理、土壤测定、水质测定、食品测定

2021年6月15日，由青岛崂应环境科技有限公司参与起草的山东省地方标准《环境空气 颗粒物的测定 便携式β射线法》（DB37/T 4378—2021）正式发布，并将于7月15日起实施。（文末附标准全文） 崂应2092型 环境空气质量监测仪参与了该标准的实验验证等工作，为便携式β射线法在环境空气颗粒物测定方面的应用提供了数据支持。现将标准解读如下：01、范围本文件规定了测定环境空气中颗粒物的便携式β射线法。本文件适用于环境空气中颗粒物(TSP、PM10、PM2.5)的测定，也适用于无组织排放中颗粒物的测定。本文件检出限为1 μg/m3，测定下限为4 μg/m3。（标准原文）解析：按照HJ 168的有关规定，使用高效过滤器在洁净的室内以标准规定程序，选择检出限最高者为本标准方法的检出限，本方法的检出限为1μg/m3，测定下限为4μg/m3。 02、方法原理样品空气通过切割器以恒定的流量经过进样管，颗粒物截留在滤膜上。用β射线照射滤膜，根据采样前后单位面积的滤膜上β射线衰减量得出滤膜上捕集的颗粒物质量和同时抽取的气体体积，计算出颗粒物的浓度。β射线衰减量与颗粒物的质量遵循以下吸收定律：N = N0∙e-km式中：N ——单位时间内通过滤膜的β射线量；N0 ——单位时间内发射的β射线量；k ——单位质量吸收系数，cm2/mg；m ——颗粒物单位面积质量，mg/cm2。（标准原文）解析：参照ISO 10473:2000，其核心原理是根据采样前后单位面积的滤膜上β射线衰减量得出滤膜上捕集的颗粒物量。β射线仪器分为同位采样测量滤带类型、顺序采样测量滤带类型、顺序采样测量滤膜类型。崂应2092型环境空气质量监测仪为同位采样滤带测量类型，从根本上解决了移动纸带所带来的测量误差。 03、干扰和消除空气相对湿度过大会对测量结果产生影响，当相对湿度大于40%时，可通过动态加热的方式消除影响，同时需要控制加热功率和加热温度。（标准原文）解析：根据试验表明当空气湿度超过40％时，其对测量结果的影响不可忽略，可通过动态加热的方式消除影响。崂应2092型环境空气质量监测仪采用 DHS（动态加热系统）加热采样入口气体并具有动态温湿度补偿功能，加热温度在（10~60）℃范围内任意设置，控温精度±1℃，符合HJ 1100-2020要求。04、试剂和原料6.3 标准膜片由聚碳酸酯等惰性材料制成，应避光存放，使用前应检查膜片是否存在破损等情况。（标准原文）解析：参照ISO 10473:2000的要求，使用惰性材料标准膜对仪器校准，使数据更加准确。崂应2092型环境空气质量监测仪具有标准膜片校准功能，选用的标准膜片为聚碳酸酯，可溯源至重量法，保证标准膜片数值的准确可靠。05、仪器和设备7.1.2 仪器性能便携式β射线法颗粒物测定仪应符合以下要求：a) 满足HJ 93 中采样器技术要求；b) 具有自动记录仪器的系统设置参数功能；c) 具有自动存储测量期间测定结果功能；d) 具有污染物名称、化学式和浓度值显示功能；e) 具有测量或输入及保存测量期间气象参数功能（大气压、温度、湿度等）。（标准原文）解析：崂应2092型环境空气质量监测仪满足HJ93、HJ653和HJ1100标准要求，可以连续自动监测，且采样数据自动记忆，停电后自动保存当前数据，来电后仪器能够继续采样。7.2 辅助设备7.2.1 便携式电源：持续供电时间大于2 h，输出电压220 V。7.2.2 温度计：测量环境温度，测量范围-30 ℃～50 ℃，示值误差不超过±2 ℃。7.2.3 大气压计：测量环境大气压，测量范围80 kPa～106 kPa，示值误差不超过±1 kPa。7.2.4 湿度计：测量环境湿度，测量范围0 %RH～100 %RH，示值误差不超过±5 %。（标准原文）解析：崂应2092型环境空气质量监测仪具有温度、湿度和大气压传感器，其技术参数优于标准中对辅助设备的要求，现场可不用携带辅助设备。如需辅助设备“便携式电源”，推荐使用06、校准8.3 校准8.3.1 零点校准校准时泵停止工作，安装滤带（膜）或零膜片，进行零点校准。8.3.2 质量校准在空白滤带（膜）上方放置标准膜片进行测定，测定结果与标准膜片的标称值误差应在±2%范围内，否则应按仪器说明书要求对仪器进行校准。8.4 样品采集和测定8.4.1 按照HJ 194、HJ/T 55 相关要求，做好采样准备。8.4.2 正确连接好采样系统，采样器入口距地面高度不应低于1.5 m。如果测定交通枢纽处颗粒物，采样点应布置在距人行道边缘外侧1m 处。8.4.3 根据监测目的，设置采样周期等参数。小时均值应至少有45min 的采样时间，日均值应至少有20 个小时平均浓度值或采样时间。8.4.4 启动采样器进行测定并记录颗粒物的质量浓度。（标准原文）解析：按照ISO 10473:2000要求，监测开始前使用标准膜片进行校准，测定结果与标准膜片的标称值误差应在±2%范围内，否则应重新对仪器进行校准。样品采集的布点参照HJ/T 55要求，采样有效时间参照GB 3095中有关规定。07、结果与计算9.1 结果计算颗粒物浓度按照公式（2）进行计算：ρ =m/v × 106式中：ρ——颗粒物的浓度，μg/m3；m ——截留在滤膜的颗粒物质量，mg；v ——采样体积，L。环境空气为实测体积，无组织排放为标况体积。9.2 结果表示测定结果应保留整数位，最多不超过三位有效数字。（标准原文）解析：2018年8月13日印发《环境空气质量标准》（GB3095—2012）修改单（生态环境部公告2018年第29号），将环境空气中颗粒物状态由标况状态（273.15K，101.325kPa）更改为实际状态（监测时的实际大气温度和压力），并于2019年1月1日实施。因此对于环境空气中颗粒物采样，采样体积为实测体积（即实际状态下的采样体积）；对于无组织排放中颗粒物采样，采样体积为标况体积（即273.15K，101.325kPa状态下的采样体积）。崂应2092型环境空气质量监测仪同时显示实际体积（工况体积）和标况体积，在计算颗粒物浓度时，应根据监测情况，正确选择采样体积。08、注意事项12.1 使用的β射线源应符合放射性安全标准。12.2 仪器报废后应按照有关规定处置β射线放射源。（标准原文）解析：崂应已取得辐射安全许可证，崂应2092型环境空气质量监测仪所使用的β射线符合放射性安全标准，可放心使用。

作为在激光快检领域具有成熟领先的技术基础，尤其在拉曼技术方面已拥有十余年的研发经验的国内一流光学快检仪器制造商，南京简智仪器设备有限公司近日发布了国内首款便携式差分拉曼光谱仪SERDS portable-base。差分拉曼光谱技术背景介绍近年来，拉曼光谱技术在食品安全、生物医药、分子结构研究、化工过程、生物化学、考古及文物鉴定、公安与法学样品分析、反恐技术等各行各业得到广泛应用，被称为“分子指纹”的拉曼光谱技术因其无损、便捷、速度快、稳定性高的优良特性，在光学快检领域受到大力推崇。但是，在拉曼光谱检测技术拥有众多优点的同时，其缺陷也暴露出来，信号弱和易受干扰可以说是目前限制拉曼技术应用的最大瓶颈。特别是在拉曼光谱应用领域不断扩展的现在，越来越多的物质或是因为条件限制无法获取高信噪比的拉曼光谱，或是因为自身强荧光掩盖了原本就很弱的拉曼信号，导致应用受限。位移差分拉曼光谱（SERDS），这种技术基于在两个有轻微偏移的激发波长中收集两张不同的光谱，由于分子所发射的光（荧光或磷光）只能从某一多重态中的最低态激发，因此对于激发光的微小偏移并不影响背景（样品受激发射光谱），同时，噪声与环境干扰光也同样与光源入射波长无关。而拉曼光谱作为散射光谱特征峰出现的位置与激发光源频谱位置有固定关系，当激发光频率移动时拉曼特征峰会跟着移动。根据这一原理，使用两种波长光源对样品照射时，获取的两张光谱中，受激发射光谱和噪声背景分量是一致的，而拉曼光谱部分则会存在与光源波长差对应的平移。理想情况下对两张谱图进行差分处理，所获得的差分谱中，受激发射谱和噪声背景会完全抵消，剩下的是拉曼光谱与自身平移光谱的差分图像。再通过去噪解卷积算法将拉曼光谱还原出来。但实际情况中，首先两个光源无法同时测量，因此需采用分时键控的方式，这会导致两次获取光谱中的噪声背景部分必然有差异。其次，物质的受激发射光谱与入射光源能量相关，而散射光谱能量同样遵循瑞利定理与入射光波长的四次方成反比，这导致两张原始光谱中的受激发射谱和散射谱分量都会有差异。最后，入射光的波长差对差分还原算法至关重要，便携式设备中如何控制光源台间差并设计较高容错性的还原算法也是技术可产品化的关键。而两种波长光源的输出能量差，则在计算差分谱时引入了对齐误差，也需要通过一系列优质算法消除。这也是为什么自上世纪90年代提出差分拉曼方法后，该技术一直无法形成成熟产品，特别是小型化便携式产品。简智仪器研发团队在差分拉曼光谱上有三年以上的深入研究，通过不断的研究实验，我们总结出便携式差分拉曼光谱仪的主要设计难点：◆小体积高可靠性双频激光器集成设计（超高温控精度要求，超高精度功率控制，超窄线宽）◆高效率光路和高分辨率光谱接收系统设计◆精确分时键控的脉冲式采样方式◆激光光源波长台间差矫正◆差分谱图标准化算法，消除因台间差引起的差分间距及对齐误差◆光谱对齐、曲线矫正、差分解调等系列算法简智开发团队通过多年深入研发位移差分拉曼光谱技术，取得突破性进展，在自主研发并迭代优化了多波长集成化激光光源、光路系统和高分辨率接收系统的基础上，还创新型的采用bp神经网络技术，基于任意函数可以被一个有三层单元的网络以任意精度逼近(cybenko1988)这一原理，通过迭代最优解的方式，同时将差分、对齐和基线矫正同时完成。实验经过几十次迭代（用时0.2s）可以准确分离差分信号和基线偏差。在经过多年的不断迭代研发后，简智开发团队设计并推出国内首款便携式差分拉曼产品——SERDS portable-baseSERDS portable-base优势◆可直接测量高荧光物质◆抗干扰、抗噪声，大幅提高系统整体的检测灵敏度和信噪比◆滤除干扰峰（如环境光峰、pl峰等），只保留纯净的拉曼峰，便于理论研究◆整体系统的高灵敏度保证可以测量微弱信号物质（如深色物体），捕捉微小信号差异◆在保证对拉曼峰测量准确性的前提下，可大幅降低光源功率◆消除探测器坏点，提高整机可靠性和光谱容错纠错能力SERDS portable-base性能参数◆光源：双频输出（δλ≤1nm），单频输出功率≤450mw，线宽≤0.06nm◆光谱范围：180-2800cm-1◆差分谱对齐算法：简智da-auto独创算法，实现微小波长差下光谱的能量对齐◆解调算法：简智bpd-smart独创算法，通过神经网络进行去噪，曲线矫正和反卷积迭代的差分光谱解调算法◆矫正算法：针对设备台间差，自动代入光源波长差，多次迭代实现差分谱标准化。SERDS source可调谐拉曼激光器在推出sedrs portable-base的同时，简智仪器还利用其在激光光源领域的深厚研究基础，推出了SERDS source可调谐拉曼激光器。 SERDS source可以在2nm的可调谐范围内实现稳定波长输出。基于简智仪器多年激光器自主研发设计经验，sedrs source具有体积小，波长精度高，稳定性好，温控精度高，功率稳定度高和可靠性高的特点。SERDS source主要性能参数输出功率(pout)0-600mw（可调）波长(λc)784~786nm调谐系数0.1nm/℃调谐范围0~2nm光谱宽度(δλ)0.06nm温控精度±0.01预热时间3min寿命20000h物理尺寸90*57*28mm应用实例◆利用差分技术在低信噪比测试环境下，还原获得硅片纯净的拉曼峰通过差分拉曼光谱技术，可以在检测中排除因为环境或物质荧光引起的干扰峰◆使用低功率直接测量深色abs塑料，避免样品烧毁从低信噪比的微弱信号中还原出差分频移分量并还原出纯净的拉曼特征谱 ◆利用低功率直接测量日落黄样品 左图为日落黄样品在弱激发下的差分拉曼光谱复原图右图红色部分为日落黄样品，黑色部分为在正常拉曼光源功率下被烧焦的样品国产拉曼发展至今，真正掌握核心技术的拉曼厂家少之又少，而很多高校、科研院所的科研成果并未转化为实际应用。未来，拉曼产业的发展还得依靠科研机构和企业提供源源不断的创新。拉曼光谱技术作为一种现代的无损智能检测技术，方兴未艾，前途无限。在这种发展形势下，拉曼光谱分析检测的应用会不断更新，提出新的应用要求和对新颖光谱分析方法、光谱仪器的开发要求。此次发布国内首款便携式差分拉曼光谱仪SERDS portable-base，作为国内领先的光学技术研发企业——简智仪器将会继续跟进市场最前沿需求，拓展市场应用，对高端核心技术不断精进、持续投入研发，引领技术革新，让拉曼光谱技术应用在国内市场乃至国际市场大放异彩。