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红外偏二乘法

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红外偏二乘法相关的资讯

  • 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。
  • 深圳产品质量管理实施追溯“连坐”惩罚
    “今后深圳的产品质量,除生产、销售者之外,产品标识印制者、市场开办企业、宾馆等服务业经营者和产品储存保管运输服务业经营者或均要为其负责,以实现产品质量可追溯管理。”《深圳经济特区产品质量管理条例》16年来首次全面修订,深圳市人大昨日对其修订草案进行审议,对企业产品质量责任进行了完善,部分违法行为的处罚力度大幅增加。  市人大常委会经济工作委员会主任吴子俊表示,“此次条例明确对企业产品质量责任进行了完善和补充,强化了各项产品质量监督管理措施,对部分违法行为加大了处罚力度。同时,拟建立质量状况定期公告制度,在指定网站上公布对于违法行为查处结果。”  【焦点】  商贩售假,交易市场或被吊证  以往对产品质量的责任只追究生产者和销售者,但记者注意到此次条例将“产品标识印制者、市场开办企业、宾馆等服务业经营者和产品储存保管运输服务业经营者”等全部列入责任范围,不仅实现追溯管理,还要实行“连坐”惩罚,成为修订后的最大亮点。  根据修订草案,集中交易市场开办者、柜台出租者和展销会举办者,应当审查入场销售者的经营资格,定期对入场销售者的经营条件、安全管理制度和产品进行检查,发现有制假售假等违法行为,应及时制止并立即举报。  “集中交易市场是产品经营者开展产品流通、服务等产品经营活动的一个重要场所,也是较易出现产品安全事故的重点监管区域。集中交易市场里的产品经营者具有经营规模小、流动性强的特点,一旦发生产品安全事故后,产品经营者往往一跑了之,或者由于规模小,难以承担赔偿责任,消费者的损失难以获得补偿。”  市法制办主任王璞表示,此类市场是距离入场产品经营者最近、最直接的监督者,如出现“重大过错”,导致发生产品质量事故的,将承担连带责任。“一般处以5000元罚款,情节严重的,责令停业整顿,并吊销营业执照。涉嫌犯罪的,则追究刑事责任。”  而“宾馆、饭店、娱乐、美容、维修”等服务业经营者也被要求建立进货查验制度和进货台账制度。“实践中,这些场所将禁止销售的产品用于经营性服务,造成消费者财产上的损失,严重的甚至会危及消费者的人身安全。”王璞说。  此外,承接产品标识印制的经营者今后也应当查验客户的有关证明文件,并复印留存,否则将处以2万元以上7万元以下罚款。而从事产品储存、保管、运输等服务业的经营者也应查验委托人的经营资格和有关产品质量合格证明和产品标识,如明明知道是违法产品,还帮其储存等,则没收全部场地和各项服务收入,并对服务收入为6000元以下的,并处3000元罚款 6000元以上的,处违法收入50%以上3倍以下罚款。  认证机构将承担连带责任  “产品认证”在一定程度上是让消费者“一站式”了解了一个产品所需依据的法律法规、技术标准、需要检测的项目、需遵守的一致性要求以及对工厂质量保证能力的规定等。但由于缺乏跟踪机制,产品认证的真实度令人担忧。  此次修订草案明确了“谁发证 谁担责”,提出认证机构的责任在发证后依然存在,要求其需对获证组织、产品的有效性开展定期的监督检查、工厂审核,如不能持续符合要求的,应暂停其使用直至撤销认证证书,并予公布。否则需对消费者造成的损失,与生产者、销售者一同承担连带责任。  商场不按规定召回产品或被吊证  修订草案对“召回制度”做了规定,要求生产者发现其生产的产品存在安全隐患后,应及时向社会公布有关信息,通知销售者停止销售,告知消费者停止使用,主动召回产品,并上报监管部门。而销售者接到停止销售通知后,也应立即执行。如未按规定召回产品的,将对生产者处货值金额三倍的罚款,对销售者处2000元以上1万元以下的罚款 情节严重的,依法吊销许可证、营业执照。  此外,修订草案还增加了主管部门查封、扣押有严重质量问题的产品和存在安全重大隐患的生产经营场所权利。
  • 好高粱,酿好酒——让步琦近红外来保障白酒的品质
    步琦近红外来保障白酒的品质高粱是我国公认的白酒传统固态发酵的主要原料。高粱中淀粉是产生酒精的主要物质,高粱籽粒中淀粉含量越多,出酒率就越高,其中优质酿酒高粱的总淀粉比例应在 90% 以上。并且相关学者研究发现,白酒的出酒率和品质,均与高粱中籽粒直链淀粉含量与支链淀粉含量的比值大小有重要关系。由此可见,准确高效地检测高粱中支链淀粉、直链淀粉含量对获得优质高产白酒具有十分重要的意义。传统的国标检测方法操作繁琐、费时费力,无法满足现代白酒企业对酿酒原料高粱的检测需求。而近红外光谱分析技术(NIR)作为一种高效无损检测技术,具有分析时长短、检测效率高、无需前处理、绿色环保、操作简单,可同时完成样品的多个指标同时检测等优点。为现代白酒企业快速、简便、准确地测定酿酒原料高粱中直链淀粉和支链淀粉含量提供了科学的参考。1实验仪器Buchi N-500 傅里叶变换近红外光谱仪:瑞士步琦有限公司;仪器光源:卤钨灯;检测器:温控 InGaAs,光谱范围为(4000~10000)cm-1,分辨率为 8cm-1,扫描次数为 32 次,采集酿酒高粱样本的全波长范围内近红外光谱信息。▲ BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪2实验方法本实验所用酿酒高粱样品共 240 个,采用漫反射方式采集扫描酿酒高粱样品的近红外光谱。酿酒高粱中支链淀粉和直链淀粉含量参照 GB 7648—1987 中改进的紫外可见分光光度法测定。3实验结果1. 模型建立及评价采用偏最小二乘法(PLS)分别建立酿酒高粱中支链淀粉和直链淀粉的全光谱偏最小二乘模型(全光谱-PLS)、无信息变量消除偏最小二乘模型(UVE-PLS)、无信息变量消除法结合遗传算法偏最小二乘法模型(UVE-GA-PLS)和无信息变量消除法结合连续投影算法偏最小二乘模型(UVE-SPA-PLS),并通过所建立的不同定量模型中模型的决定系数(R2)、校正标准偏差(RMSEC)、预测标准偏差(RMSEP)、最佳主成分数以及相对分析误差(RPD)等相关评价参数来评价所建立的模型性能。不同模型相关参数如表4所示:经过无信息变量消除法结合遗传算法(UVE-GA)筛选后所建立的模型效果最优,R2 分别为 0.9523 和 0.9417, RMSEP 分别为 1.2845 和 0.1434,RPD 分别为 12.1 和 34.2,所得波点分别对应支链淀粉和直链淀粉的 O-H、C-H、C-O 等主要官能团的基频与倍频吸收峰。说明经过无信息变量消除法结合遗传算法(UVE-GA)筛选之后,保留了各指标中的主要特征吸收波长,消除了大部分无效波长变量的干扰。2. 模型验证模型实测值与预测值的分布如下图所示:酿酒高粱中支链淀粉和直链淀粉的实测值和预测值呈较好的线性分布,又经过相关t检验,各项指标的预测值和实测值无较大的差异,经验证,R2分别达到0.9517、0.9402,RMSEP 分别为 1.3276、0.0901,RPD 分别为 11.72、31.24。4实验结论结果表明该模型的结果显示精准度高,稳定性好,可靠性强,并且可以代替化学方法测定高粱籽粒直链淀粉、支链淀粉的含量,为现代白酒企业快速、简便、准确地测定酿酒原料高粱中直链淀粉和支链淀粉含量提供了科学的参考。5产品推荐近红外 ProxiMate&trade 是一款坚固、紧凑且易于使用的旁线 NIR 仪器。它可以减少生产停机时间,为批量样品提供快速质量控制。直观的用户界面可让每个人操作。近红外 NIRFlex N-500 是一款模块化 FT-NIR 光谱仪,可为各个行业的来料检查、质量控制和研发目的提供可靠的分析结果。它提供广泛的测量单元和附件,以及在整个 NIR 范围内的最高波长精度。
  • 福斯发布 Infratec 近红外谷物分析仪新品
    p style="text-align:center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/pic/54fa8630-de7e-46a6-9878-001805dd5402.jpg!w400x400.jpg" alt="福斯 Infratec 近红外谷物分析仪"//ppstrong  /strong2019年4月,福斯全新一代Infratec近红外谷物分析仪正式上市。该产品支持数字化连接,多台仪器通过互联网络轻松管理,随时掌握生产数据,帮您建立企业自己的大数据;全新触控屏及软件全程引导分析操作,人人都可准确操作 放样即自动启动分析,操作简单到不能再简单 可选的Pin码功能,实现分级管理;工业级硬件,符合防尘防水飞溅IP54标准,保证生产安全。/ppstrong  产品介绍:/strong/pp  采用近红外透射技术,利用全息数字光栅进行全谱扫描,可获得丰富的光谱信息 光纤导光光路设计,保持仪器间高度一致性,保证定标传递的准确度 综合性ANN定标,基于FOSS 谷物行业30年丰富的谷物定标数据库,具有广泛的样品适用性和高精准度。/pp  快速检测各类谷物、豆类等整粒谷物及面粉等粉状样品,包括小麦、大麦、各类麦子、玉米、大豆、高粱、大米、小米、稻谷、各类油籽等。检测参数包括水分、蛋白质、油分、容重、淀粉、碱消值、各种氨基酸、纤维、灰分、湿面筋、沉降值等。/pp  适用于粮食收购、面粉、榨油、植物育种、麦芽制造、生物燃料、酿造及焙烤等。/pp  工业级硬件符合官方标准EN15948,防尘防水飞溅IP54规范要求,保证生产安全。/ppstrong  技术参数:/strong/pp  分析时间:60秒10个子样品,包括容重分析。启动动态子采样后,分析时间缩短至40秒。/pp  路径长度:可变单元实现6-33mm的自动控制。/pp  结果报告:默认显示在显示器上,可发送到PC/LIMS和打印机端口。/pp  回归程序:ANN(人工神经网络) PLS(偏最小二乘法)/pp  子样品数:1~30个字样品(标准为10个子样品)/pp  专利方法:美国专利 US 4,944,589 欧洲专利 EP 0 320 77 B1,8704886-4主要特点:/pp  1.快速检测,结果精准 /pp  2.无需化学试剂,整粒样品直接检测 /pp  3.按质论价,行业公认标准。/ppstrong  技术支持:/strong/pp  福斯中国拥有一支专业的技术团队,为您提供行业技术应用咨询及技术支持。/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C341332.htm" target="_blank"strong福斯 Infratec 近红外谷物分析仪/strong/a/ppbr//p
  • 近红外前景广阔!我们从中汲取了这些能量——参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会
    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。
  • 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!
  • 王家俊:启程,近红外!
    一、第一次遇见快检技术  记得,那是1994年初,我在学校任教已近十年,源于对现代仪器分析技术的兴趣,我来到红河卷烟厂生产部质检科工作,建厂不到十年的红河卷烟厂,发展十分迅速,企业领导特别重视国外先进技术的引进与开发应用,是年,厂里引进了一套荷兰生产的可用于测定烟草总糖、总氮、烟碱、氯、硝酸盐和铵盐的六通道全自动连续流动化学分析系统。当时,让我负责开发应用,分析系统投入使用后,我感到非常吃惊,测定烟草的主要化学成分比传统的湿性化学方法快十倍之多,分析效率获得了大幅提升,对烟草及其制品质检质控的需求发挥了重要的基础作用。该系统的成功应用,让我第一次感受到现代仪器分析技术的魅力,从进样到出具分析检测报告,全部由计算机控制,在很大程度上,把分析检测人员从繁琐的手工劳动中解放出来。由于该项分析技术具有快速、高效等优势,2002年国家烟草专卖局发布了流动法测定烟草及其制品化学成分的行业系列标准,对国内烟草行业普及应用连续流动分析技术发挥了积极的作用。回想起这一段经历,实话说,对我六年后开发应用近红外技术起到了良好的帮助和启发作用。图1安装调试Skalar连续流动化学分析仪 云南红河卷烟厂 1994年  二、启程,近红外!  因工作之需,我离开了质检科被调到厂办从事行政工作,一晃六年过去了,实因我对行政事务、管理不感兴趣,加之挥之不去的兴趣爱好,一心想做点技术工作,于2001年下半年我又主动回到了厂技术中心,要求做一些现代分析技术的应用研究工作。幸运的是,我的要求得到了满足,技术中心领导告诉我,在1998年,云南烟草系统引进了一批近红外分析仪,至今没有用起来,我们中心的这台近红外也折腾了些时间,还再躺着,想想办法,听仪器厂商说,近红外不需要使用化学试剂,比较环保,把样品磨细,扫一扫,就可一次性快速检测多个成分,比连续流动化学分析仪还要快,厂里考虑要用烤烟的主要化学指标-烟碱来考核烤烟的收购质量,要求在收购现场快速把烤烟的主要化学指标测定出来,再结合外观质量综合评估烤烟品质。这种评价办法在国内烟草行业尚未实现,难点就是烟草的化学成分不能大批量快速检出,在速度上满足不了现场的实际需求。当时,了解到仪器是PE的傅里叶变换近红外(IdentiCheck FT-NIR,1997年生产),记得在八十年代的大学里,PE光谱仪是大学教授的奢侈品,做学生的只能看,不能摸,既然现在有那么好的仪器,就试试把!记得当时就是凭着兴趣爱好承担了这项开发工作。  在接受这项工作后,出于个人习惯,想预先调研一下近红外分析的技术、理论背景和发展动态,但遗憾的是,在农村县城,学术刊物、网络咨询比较贫乏,可阅读的仅是仪器带有的技术资料、用户指南和以前上大学时用过的一些化学教本,有关近红外分析技术方面的中文文献也很少,当时,梁逸曾、俞汝勤教授编写的化学计量学,如分析化学手册(第十分册)化学计量学,对指导我进行数据处理和近红外建模发挥了重要的作用,值得提及的是,徐光宪先生在50年代编著的《物质结构》(上、下),有关分子光谱理论及其应用的论述对我进行近红外光谱技术的应用研究也起到了重要的理论引导作用。无疑,研读大师经典十分必要! 图2 徐光宪先生编著的《物质结构》  在近红外的应用开发实践中,因近红外建模需要大量的代表性烤烟样品及其相应准确的参考性质数据。为此,厂原料部和质检科分别负责取样和测定参考数据,相关同事工作极为认真,付出了艰辛的劳动。在建模过程中,随着样品数量的不断增加,当时使用普通PC机和Quant+软件建模,由于计算机性能较弱,内存不足五百兆,经常出现浮点溢出死机,建模运算效率很低,加之IdentiCheck FT-NIR未配置采样均化技术,获取样品的光谱重性不理想,虽然取了近千个烟样,但实际进入校正集的样品大概仅有50%左右,近红外预测到底准不准,幸运的是,建立的总糖、烟碱、总氮和氯的近红外校正模型基本通过有效性验证。于2002年建立了现场近红外光谱实验室,近红外终于在收购现场付诸应用,通过对近红外预测结果与行业标准方法检测结果再次进行对比评估,近红外模型预测结果满足考核要求,近红外预测结果可直接进入烤烟收购考核系统,辅助评估烤烟收购质量,为原料外观质量评判与内在化学信息应用相结合的统一,提供了大量的数据支持。至此,近红外应用算是初见成效,冒了个泡!西南地区的不少烟草公司、工业企业闻风而至观摩了红河卷烟厂现场近红外光谱技术的应用情况,感到近红外检测速度的确快捷,有较好的应用前景。这里我们要感谢当时尼高利(Nicolet)近红外仪器的代理公司,他们的商业嗅觉让人佩服,参观了现场实验室后,也发现了一些应用中可以提升、改进的地方,同时愿为我方提供一台部新型号的FT-NIR Antaris Analyzer作为示范,并给予技术支持,承诺应用效果如果不理想,拉走!如果达到厂方预期,希望厂方留下,考虑到在国内烟草行业尚未有人用过,但有一点可以肯定,该机型在国际上获得过R&D金奖,仪器性能应有保障。在往后的一段时间里,我们一边使用IdentiCheck FT-NIR,一边开发Antaris Analyzer。最后使用下来,该机型的稳定性、采样技术及相应的软件系统的确让人满意,人机界面友好,操作简便,我方以最优厚的价格留下了该台仪器。图3 红河卷烟厂近红外光谱实验室 2002年  最初的这一段近红外(基于PE近红外仪器)应用开发历程,至今记忆犹新。当时文献咨询匮乏,对近红外技术的理论背景以及化学计量学方法应用缺发深入了解,从仪器工作参数优化、校正样品选择,到对样品光谱数据的数学预处理的优化组合,花费了大量的时间,晚上加班成了一常事,有同事建议我,那么艰难,干脆收工算了,技术开发允许失败,其他几家烟草公司也没有弄出来。在建模过程中,对多维矢量数据的计算机处理简直让我着迷,兴趣一直在驱动着我,加之技术中心领导持续的支持和鼓励。随后,对数据处理的方法策略做了一些调整,建立的校正模型的预测效果越来越好,最终,校正模型通过了有效性验证。近红外在收购现场获得应用之后,经部门领导同意,在《光谱实验室》(第20卷 第2期)发表了“FT-NIR光谱分析技术测定烟草中总氮、总糖和烟碱”的文章,因文章使用了大量的实际数据,且具有良好的实用性,不少读者,特别是一些非烟草行业的读者纷纷来电,对校正样本选择、数据预处理、建模方法等进行了交流讨论,通过交流我发现了文章的不足之处,更重要的是,使我进一步认识到近红外应用于质检质控大有潜力可挖。  三、良师益友  正直对近红外应用研究碰到了各种理论问题,蹒跚而行之时,幸运的是我遇见了良师益友,找到了“家”。进行型NIR 实验室进入烤烟收购系统,辅助评估烤烟收购质量。在2003年,我到长沙出差,联系上了多年不见的杨家红教授,杨教授师承梁逸曾教授,熟悉化学计量学方法的计算机实现、计算机模式识别技术、网络技术等。随后,我厂技术中心邀请了梁逸曾、杨家红二位教授做了一场化学计量学方法应用、现代数据分析的报告,受益匪浅,特别是梁教授关于指纹图谱技术、模式识别方法、异常值诊断、多元数据分辨等,热情洋溢的讲演,至今,记忆深刻,对后来我们应用光谱指纹图谱技术和色谱指纹图谱技术进行原辅材料(如烤烟、香精香料和卷烟纸等)质量定性定量分析起到了良好的指导作用,也使我们进一步认识到化学计量学方法作为一种基于计算机技术的数据处理、提取有效信息的工具,对进一步发挥现代分析仪器的潜在价值有如虎添翼之作用。图4 梁教授在红河卷烟厂讲课(左) 杨家红教授、梁逸曾教授和作者(右),2003年  在梁老师的引导下,我有幸参加了2004年在同济大学召开的亚洲化学计量学与生物信息学国际学术会议,并发表了“偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量”的会议论文,此文虽然很一般,但对我步入学术圈子起到了重要的诱导作用,可能是由于个人兴趣所致,每做完一件事,都会写篇文章发表,总结一下自己的得失。因本人来自烟草行业,一个不太讨人喜欢的行业,所以,很少与人主动交流,在会场上,坐在我旁边的一位老师已注意到我的胸牌,问道:“看过你的文章,近红外在你们烟草企业用起来效果怎样?”,“快速实用,就是做预测模型太麻烦”。随后我们互相介绍交流了一下,就这样我认识袁洪福教授,这次会议让我眼界大开,结识了不少专家学者,正是他们,真可谓良师益友,对我后来进行近红外结合过程化学计量学方法在卷烟配方工艺过程质量监测评估中的应用研究,以及色谱、中红外光谱指纹图谱技术在香精香料质量分析、质量控制中的应用研究,给予了极大的帮助,在此,深表敬意!参加学术研讨会,也使我更进一步体会到学术交流与实际应用结合的重要性,作为企业技术人员了解基础理论研究的前沿动态,对指导企业应用研究少走弯路十分必要,这也是后来我比较热心于学术交流、学术研讨的重要缘由。图5 红近红外会议论文稿样 2004年  2006年10月28日,那是一个值得纪念的日子,全国第一届近红外光谱学术会议在北京西郊宾馆会议中心隆重举行,参会人员300余,在袁洪福老师的推荐下,我做了题为“近红外光谱技术在烟草领域中的应用与展望”大会报告,引起大家关注的是近四年我所做的工作,主要涉及到原辅材料、成品质检质控,以及物料的过程质量监测、稳定性评估等,会后,有不少专家给我提出非常有益的建议,如复杂环境下如何采集近红外光谱,如何控制光谱采集的质量,如何建立稳健的过程校正模型等等,这些建议让我受益至今。这次大会使我深受感动的是已八十余岁高龄的陆婉珍院士所做的报告“石科院从事近红外光谱分析研究的经历”,陆院士为推动我国近红外光谱技术的发展和应用、学术研究交流关怀备至,给予我们巨大的鞭策和鼓励。这是一次人数多,学术气氛活跃,讨论问题热烈的盛会,让我振奋,让我感到近红外光谱分析技术前景光明。2009年6月6日近红外光谱专业委员会成立,2014年9月23日近红外光谱分会成立,这说明了中国近红外光谱技术蓬勃发展,不断跃上新台阶,更具情感意义的是,我们找到了归属,找到了组织,有了“家”。图6 陆婉珍院士(前)、袁洪福教授(后)2014年  三、在应用实践中前行  近红外应用初见成效,让我们尝到了快检技术的甜头,在2003年之后的十多年中,我们进一步拓展了应用研究的范围,从近红外到中红外,都进行了大胆的探索和尝试:  1、 近红外结合MSPC(多元统计过程控制)技术应用于复烤加工、卷烟生产过程质量表征及过程质量监测,弥补了以往使用单变量未充分利用多变量综合信息的不足   2、 近红外与定性模式识别技术和定量校正技术相结合应用于卷烟产品和卷烟纸的质量控制   3、 中红外光谱指纹图谱技术结合定性模式识别技术应用于香精香料质量控制   4、 应用主成分分析、统计回归分析技术,对大量烤烟近红外光谱数据、主要化学成分数据以及烤烟品质属性进行挖掘,探讨烤烟成熟趋势与烤烟主要化学成分变化的相互关系。  以上几个方面的实际应用,特别是中红外光谱指纹图谱技术应用于香精香料质量控制,衡量香精香料质量的一致性收到了较好的效果,十多年的应用实践证明,近(中)红外光谱分析技术作为一种比较实用的快检技术,使以往长周期小批量样本的实验室湿性化学分析走向“绿色”的大批量的快速现场分析,是原料种植、加工,卷烟辅助材料(纸材、香精香料等)、卷烟产品质检质控和品质研究的重要技术手段之一。 图7 中红外光谱技术在香精香料质量控制中的应用 2013年  近红外应用了三五年后,为了使其应用流程标准规范,于2008年,我们编写了企业标准“QB/HY 0001-2008 烟草及烟草制品主要化学成分的测定 近红外漫反射光谱法”。因近红外快速之优势,得到了不少企业的青睐,不少同事给我很多积极的建议,为了便于近红外进一步推广、规范应用,让新用户少走弯路,能否把企业标准进一步升级,为此,我们单位联合了云南几家烟草企业和相关研究单位,在企标的基础上,通过总结多年的应用实践经验,起草两项地方标准,“DB 53T 497-2013 烟草及烟草制品 主要化学成分指标 近红外校正模型建立与验证导则”和“DB 53T 498-2013 烟草及烟草制品 主要化学成分指标的测定 近红外漫反射光谱法”。  说来也巧,我把编写地方标准的情况向学会袁洪福老师做了汇报交流,袁老师说既然你们在做地方标准,学会已正申报编写近红外国家标准,你要多出主意,我们一起把这个国标做好,这是学会的一桩大事。经过学会委员的精诚合作与努力,起草的国家标准“GB/T 29858-2013 分子光谱多元校正定量分析通则”,于2013年由国家质检总局和国家标准化委员发布。这个标准的发布,作为近红外建模与验证的指导原则,对进一步推广和普及近红外光谱分析技术在农业、医药、石化、食品和烟草领域中的应用,使近红外光谱法的应用走向规范,形成标准化的快速分析方法,具有重要的基础作用。  四、结语  近红外分技术应用至今,为企业带来了丰厚的经济效益,同时,也积累了丰富的数据资源,如何从这些数据资源中挖掘对企业有用的信息和有价值的知识,这将是值得研究的课题。随着,物联网、大数据、云计算技术的兴起,为近红外分析技术网络化搭建了优良的舞台,在这个舞台上,近红外,凭你天生的优势,你会表演的更精彩!
  • 能谱科技:让我们认识一下油脂分析“利器”-傅立叶红外光谱仪
    IR在食品工业中已经应用了几十年,早期几乎只用于定性研究,直到20世纪50年代,才开始应用于食用油脂反式异构体的测定。随后,由于气相色谱(GC)和核磁共振(NMR)等新技术的出现,人们对红外光谱学的兴趣逐渐减弱。20世纪70年代,随着硬件、软件和附件技术的发展,傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)的问世重新激发了研究者的兴趣,其工作原理示。干涉仪主要由两个互成90°定镜和动镜及一个分束器组成。光源发出的红外光到达分束器时被分为反射光与透射光两束光,随着动镜的移动变换光程差,两束光会发生干涉现象,对于一个纯单色光,在动镜移动过程中,将得到强度不断变化的余弦波,即干涉图。所得的干涉图,由电子计算机采集,并经过快速傅立叶变换,可得吸收强度或透光度随频率或波数变化的红外光谱图。相比于以棱镜、光栅为色散元件的旧仪器,iCAN9傅立叶变换红外光谱仪有具有降低谱峰宽度,提高谱图分辨率的特点,从而大大增加了仪器灵敏度和结果的准确性。食用油中富含碳、氢、氧元素,在iCAN9傅立叶变换红外光谱仪中有较好响应,结合聚类分析法(CA)、主成分分析法(PCA)、线性判别分析(LDA)、典型变量分析(CVA)等多种化学计量法,可对食用油各项指标进行定性定量分析,具体如下。1. 过氧化值氢过氧化物(ROOH)可与过量的三苯膦(TPP)快速反应,生成三苯基氧化膦(TPPO),据此可用iCAN9傅立叶变换红外光谱仪间接测定过氧化值。此法可以减少Van de Voort等根据-OH在3444 cm-1处的特征峰对ROOH进行定量时基质效应的影响;同时也可避免常规碘量法精度低、有机试剂消耗大且有一定安全隐患的弊端。2.酸价酸价可用于表示食用油中所含游离脂肪酸(FFA)的量,是衡量油脂酸败程度的主要指标。基于羧酸基的-C=O在1711 cm-1处有特征吸收峰,通过FTIR与化学计量学方法联合建模可测定酸价,但其结果易受甘油三酯中-C=O基的影响。为此,用iCAN9傅立叶变换红外光谱仪测定不含FFA的油样,建立甘油三酯在3471 cm-1/3527 cm-1一级倍频强度与在1711 cm-1处干扰信号强度的线性关系模型,通过校正即可消除该效应的干扰。3.丙二醛利用FTIR结合偏最小二乘法(PLS)和主成分分析法(PCA)法可对硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)含量进行测定,从而间接地反应出代表油脂次级氧化的产物丙二醛(MAD)的含量,以衡量食用油的氧化稳定性。4.碘值碘值反映油脂的不饱和程度,顺式 =CH 伸缩键、顺式 C=C 伸缩键和反式 HC=CH 弯曲键分别在3006 cm-1、1654 cm-1和968 cm-1处有强吸收峰,结合PLS法建模,并利用向后区间偏最小二乘法(BiPLS)优化模型,可快速测定碘值。5.水分基于O-H键在近红外光谱区有两个特征谱带,用干燥乙腈萃取食用油中水分后通过FTIR结合PLS法可快速间接测定食用油中水分含量,将测定结果与卡尔费休法对比,发现两者一致性良好。且水分越低,FTIR的优势越明显。6.食用油真伪鉴定上世纪90年代起,国外开始用FTIR对橄榄油等掺假问题进行研究。纯净的特级初榨橄榄油的红外谱图中波数5280 cm-1和5180 cm-1附近有两个特征性次级谱带,它们分别与油中挥发性成分和非挥发性成分有关。图4 FTIR测定一种特级初榨橄榄油而形成的吸收光谱图当向特级初榨橄榄油中加入全精炼橄榄油、棕榈油或其他植物油时,5280 cm-1波数附近的吸收峰强度降低。基于这两个波段的信息结合PLS法可建立特级初榨橄榄油掺假鉴别方法。食用油检测是一项较为复杂的工作,iCAN9傅立叶变换红外光谱仪在食用油品质指标、种类和掺假鉴定方面的优势显而易见,但要获得大面积应用,还需从以下三方面进一步完善:一是在不影响检测精度的情况下,不断改进光谱的采集方法,优化图谱信息,以更方便进行食用油成分分析;二是开发低成本、小型化、智能化、便携式的检测仪器,通过多技术联用手段对食用油复杂体系进行更全面的检测;三是在食用油掺假模型构建上进一步扩大样品范围,增加模型通用性。目前能谱科技生产的主要产品集中在红外光谱仪和红外测油仪两大类。在红外光谱上,公司的目标是打造更为简单智能的仪器,而红外测油则是以实现自动化、更快更精准为主要方向。未来,能谱科技将集中自己的优势技术,全身心的打造这两类产品,争取将其塑造成为一种精品,为各行各业带来新的解决方案。
  • 【我与近红外的故事】梁逸曾先生与近红外
    p  CHINA NEEDS NIR,NIR NEEDS CHINA ! 伴随着这句简短,却饱含深意的宣传词响彻在哥本哈根的第18届国际近红外光谱会议现场,中国成功获得ICNIRS 2021的主办权。2017年6月15日凌晨,消息传来,近红外圈内举国欢庆。而此时,我们想起了敬爱的梁逸曾先生,他再也听不到这热烈的欢声笑语了。早在2011年5月第15届国际近红外光谱大会在南非开普敦召开之时,中国专门组织了代表团赴南非参会,并申请该系列会议第17届会议的主办权。中国近红外光谱分会委派梁老师代表中国,宣讲中国的申办材料。虽然最终申办没有成功,但梁老师的演讲非常精彩,英文表达流畅,极富感召力,给与会者留下了极深刻的印象。为本次的成功申办奠定了坚实的基础,也积累了宝贵的经验。如果今天我们的梁老师依然健在,我们一同欢庆胜利该多好啊!br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a6850484-e3a6-43d2-803a-3378c2ca9792.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong2011年梁逸曾先生参加在南非开普敦召开的第15届国际近红外光谱大会/strong/pp  近红外需要化学计量学,化学计量学也需要近红外!就是这样简单的相关关系,决定了梁老师课题组与近红外光谱必然的不解之缘!/pp  我们课题组(梁逸曾课题组)真正涉足近红外光谱领域,是从与云南红河卷烟厂王家俊老师的合作开始的。2003年,王家俊老师通过湖南师范大学的杨家红博士认识了梁老师,并合作开展光谱指纹图谱和色谱指纹图谱技术进行烤烟、香精香料和卷烟纸等质量控制方面的研究。当时梁老师安排研究生袁大林和范伟针对烟草实际数据,开展近红外光谱的数据处理方法和模型转移算法的开发工作。2005年6月,梁老师、杨家红,与学生李博岩、曾仲大、易智彪、余雁等赴云南红河,与王家俊老师广泛深入地讨论了近红外光谱技术在烟草各个领域的应用前景,并探讨了化学计量学建模的技术问题。王老师还把他积累的2000多个烟草样本的近红外光谱数据拷贝给几位学生。从那时起到现在,这套数据一直发挥着重要作用。梁老师的在读和毕业的学生利用该数据研究了很多化学计量学新算法,发表了几十篇的学术论文。2005年,在《分析化学》杂志上发表了两家合作的第一篇文章:偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油, 烟碱和一氧化碳的释放量。2006年6月28-30号,梁老师赴韩国参加“Japan-Korea joint symposium on Near Infrared Spectroscopy”,并做了“Near Infrared Spectroscopy and Chemometrics”的大会主题报告(KEYNOTE Lecture),标志着我们课题组已经正式涉足近红外光谱分析的研究工作。/pp  2006年10月,在北京召开了全国第一届近红外光谱学术会议,梁老师参会并做了大会报告。还主动请缨筹办全国第二届近红外光谱学术会议。在梁老师的精心组织和课题组全体师生共同努力下,2008年11月19日至22日,第二届近红外光谱学术会议在长沙芙蓉华天大酒店成功召开。俞汝勤院士和陆婉珍院士担任大会主席,300余位国内外的专家学者及科技人士参加了该次会议,梁老师主持了开幕式。我国几乎所有从事近红外光谱研究和应用的主要学术带头人都参加了本次会议,梁老师还邀请了加拿大Phil Williams教授、日本Ozaki教授和美国Wei G. Hansen博士等国际知名人士参加会议,并做大会报告。本次会议论文集收录了论文120多篇,篇幅有830页之多。值得一提的是,与中国近红外光谱颇有渊源的华裔Wei G. Hansen博士,就是参加了本届近红外光谱学术会议之后,开始了解国内近红外光谱的学术研究工作和实际应用工作,后来为我国近红外光谱技术的国际交流发挥了巨大的贡献,2016年还获得了中国仪器仪表学会授予的国际交流贡献奖。在梁老师的推荐下,接下来的第三届近红外光谱学术会议,以及第二届亚洲近红外光谱学术会议由梁老师的学生杜一平教授在上海组织承办。到目前,全国近红外光谱学术会议共举办了六届,梁老师参加了前四届,2014年的北京会议和  2016年的武汉会议,梁老师都因病缺席,但派了很多学生参加会议。除了国内会议,梁老师还参加了几届亚洲和国际近红外光谱会议。可以说梁逸曾先生,为我国和国际近红外光谱事业做出了杰出的贡献。2008年6月近红外光谱专委会成立,梁老师被聘为副主任委员,他积极参加学会组织的各项学术活动,而且还亲自为学会举办的近红外光谱研讨班上课。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/04faee1d-aaf6-4409-b9b8-546efa89fc4d.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "strong梁逸曾先生成功组织承办了全国第二届近红外光谱学术会议/strong/pp  梁老师是恢复高考后第二年考入湖南大学的,1982年和1985年师从俞汝勤先生,攻读硕士和博士学位。从读博开始,梁老师就立志从事化学计量学事业,为此专门选修了数学系十多门数学课程。在课堂上,他经常向老师提问,引来数学系同学很多好奇的目光。1988年博士毕业后留校任讲师,1990年赴挪威Bergen大学化学系从事博士后研究,同时又获得了该校的哲学博士学位。在挪威的两年间,梁老师发表了20多篇的学术论文,在该校这个记录至今都没人打破。梁老师以其深厚的数学基础、突出的编程能力,以及强烈的工作热情,在化学计量学这块沃土上辛勤耕耘了几十年,取得了杰出的贡献。他是化学计量学的大家!在国内和国际近红外光谱领域,梁老师课题组以开发新算法的雄厚实力发展了很多新型算法,在异常点去除、光谱数据去噪、基线校正、变量选择、多元校正、模型转移等诸多方面解决了近红外光谱分析的很多难题。已被业内认可和广泛应用的代表性算法,包括许青松教授提出的蒙特卡洛交互检验MCCV(2001年),范伟博士提出的基于典型相关分析的模型转移算法CCA(2008),李洪东博士提出的竞争自适应重采样方法CARS(2009)及基于模型集群分析MPA策略开发的系列变量选择算法(2009),张志敏博士提出的自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法airPLS(2010),曹东升博士提出的基于蒙特卡洛采样(MC)的奇异样本筛选方法(2010年),云永欢博士提出的迭代性保留有信息变量算法(2014)和变量组合分析算法(2015),邓百川博士提出的变量空间迭代收缩算法(2014),陈沃若硕士基于极限学习机提出了模型转移算法,等等。在梁老师课题组,有14位学生的硕士或博士论文与近红外光谱分析直接相关,发表的学术论文近百篇。/pp  除了基于算法的理论研究外,梁老师课题组在近红外光谱的应用开发方面也做了大量工作。先后与红河烟草、湖南中烟合作开发烟草相关样品的近红外光谱分析工作,与广州纤维产品检测研究院开展纺织品近红外光谱快速识别的研究工作。梁老师认为仅有方法和算法的开发是远远不够的,还需要专用仪器和专用软件的开发,才能够将近红外光谱的应用真正推广出去。为达成这一目标,2012年9月梁老师牵头成立了长沙科硕仪器有限公司,于次年推出了具有完全自主知识产权的分子光谱化学计量学软件“Chemosolv”。其计算精度和国际知名的化学计量学通用软件CAMO Unscrambler相当,而在方法和功能上比Unscrambler更加强大。在专用仪器方面,梁老师主持了与B& WTEK、海洋光学等公司的合作,组建技术团队开展了专用机及专用数据库的开发工作。/pp  梁逸曾教授在国际化学计量学界具有很高的威望和很强的影响力,多次主办国际和全国化学计量学相关学术会议。其中2015年在长沙举办的第15届国际化学计量学大会是该系列会议首次在亚洲举办,影响深远。会议代表来自俄罗斯、巴西、荷兰、法国、美国、韩国、日本、澳大利亚、德国、伊朗、泰国等20多个国家和地区,其中很多与会者都是从事近红外光谱的研究工作的,在会议各个主题中近红外光谱相关的研究占比最大。该次会议对于中国了解世界、世界了解中国起到了积极促进作用。在第16届国际化学计量学大会(西班牙巴塞罗那)上,梁逸曾教授获得本届“化学计量学终身成就奖”。该奖由国际化学计量学科学委员会组织评选、颁发,以表彰为国际化学计量学作出杰出贡献者。梁逸曾先生获得该奖项是对他一生对国际化学计量学巨大贡献的肯定。/pp  梁老师于2016年10月14日,因病去世。化学计量学界失去了一位大家,近红外光谱领域失去了一位开拓者,所有认识梁老师的人们失去了一位可敬的长者、亲爱的老师、知心的朋友。虽然,梁老师已去,但他的音容笑貌从来没有离开我们,我们永远怀念他!/pp  谨以此文深切缅怀敬爱的梁逸曾先生!/pp(本文由杜一平执笔,梁老师的很多学生提供素材、给予帮助,包括袁大林、易伦朝、曾仲大、李博岩、范伟、云永欢、叶菲、张良晓等)/p
  • 【瑞士步琦】基于近红外光谱在酒醅中总酯含量的检测方法
    总酯含量的检测方法酯类是中国白酒的主要风味物质,其含量约占白酒风味物质总量的 75%~95%。酒中的风味物质是决定白酒香气、口感和风格的关键。除了原料中含有酯类外,大量的酯类物质是在酒醅发酵过程中由微生物代谢产生的。酒醅中总酯的含量在一定程度上反映了其发酵情况,通过测定酒醅的总酯,结合水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度等指标的分析,可以了解酒醅发酵过程的变化以及发酵效果,从而有效的调整酿酒工艺。酒醅检测是白酒生产过程中监测日常生产的重要环节,一般检验的指标有:水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度。在 2004 年我国已成功将近红外光谱技术应用于酒醅成分的分析,实现了水分、酸度、淀粉、糖份和酒精度的快速定量检测。但目前一些酒企使用近红外光谱仪检测酒醅总酯的很少。本文着重介绍一下酒醅中总酯的近红外检测方法如下:01收集湿化学数据,酒醅总酯化学值的测定参考《T/CBJ 004-2018 固态发酵酒醅通用分析方法》中规定了使用近红外光谱仪快速测定酒醅中总酯的化学检测方法。02光谱采集:使用瑞士步琦傅里叶变换偏正干涉仪 N-500 和固测量池和自动旋转采样系统,利用配套软件 NIRWare Operator 采集酒醅的漫反射近红外光谱。仪器自动扣除内外参比;分辨率:8cm-1;扫描次数:32 次。酒醅样品光谱采集前都进行相同的混匀、装样,且每个样品平行测量三次。03模型的建立:采用 NIRCal 定量分析软件将酒醅样品的近红外光谱与国标法测得的成分含量进行关联,建立酒醅样品中总酯的定量预测模型。近红外定量分析模型的建立使用偏最小二乘法(PLS)算法。04模型的评价:模根据模型的校正集的决定系数(R2)、交互验证均方根误差(RMSECV)、检验集的决定系数(R2)、预测均方根误差(RMSEP)来判断模型的质量,从而筛选出酒醅中总酯的最佳近红外定量预测模型。05在验证集浓度范围相同的前提下,相关系数越接近 1,回归或预测效果越好;SECV 和 SEPC 越小,预测结果越准确。06建立及验证酒醅的近红外模型后,在实验室或者车间测定未知样品只需要在 10 几秒即可得出样品的近红外预测值。07模型验证 验证使用近红外光谱仪检测酒醅总酯的可靠性,可以将预测值和实测值进行 t 检验分析,结果表明在 0.05 显著性水平下,传统化学值测量方法与近红外光谱法不存在显著性差异,说明这两种方法不存在系统误差,因此证明了所建立的酒醅总酯近红外模型具有良好的预测能力,可以达到常规分析方法的精度要求。近红外光谱分析技术与现有检测方法相比,该检测方法具有快速准确、绿色无损等优点,能够实现酒醅中总酯的快速准确测量。步琦近红外一直以来都是光谱技术的市场领导者,其产品实验室,旁线以及在近红外光谱仪广泛应用于各行各业。
  • 专注于红外量子材料成像芯片领域 中芯热成完成Pre-A轮融资
    近日,中芯热成科技(北京)有限责任公司(以下称“中芯热成”)完成数千万元Pre-A轮融资。此轮融资交易于2023年1月初完成,中芯热成总经理刘雁飞介绍,“募集资金将用于胶体量子点红外探测器8英寸晶圆级芯片及模组生产线的建设及产品的应用研发,可在工业、航天、汽车、消费电子等领域实现应用,为红外成像芯片在多领域提供全新技术架构及解决方案。”据悉,本次投资由深圳一元航天私募股权基金管理有限公司〔原:航天科工股权投资基金管理(深圳)有限公司〕领投,方正和生及泰有基金跟投,一苇资本担任融资顾问。资料显示,中芯热成于2021年在北京成立,专注于低成本、高分辨率胶体量子点短波及中波红外成像芯片解决方案,以期改变我国红外芯片“用不起”、“看不清”且长期依赖进口的产业现状。中芯热成于2022年7月通过科技型中小企业认定,并于同年荣获国家级高新技术企业认定。“公司目前具备材料合成、芯片微纳加工、光电测试、芯片封装、环境试验及系统测试等核心能力。”刘雁飞说。“胶体量子点红外技术的创新与突破,为我国红外芯片领域填补了新体制技术空白,更对众多行业的发展起到推动作用。”在谈及中芯热成的技术优势时,刘雁飞表示,“短波红外与中波红外探测器长期以来存在成本高、产量低的问题。中芯热成依托自研量子点技术路线,将大幅降低芯片成本,解决行业成本痛点,推动工业分选、高光谱成像、半导体叠层封装及气体探测等领域技术升级。”
  • 无处不在的近红外技术:只有你想不到,没有你用不到的领域——参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会
    天津工业大学化学工程与技术学院 凌梦旋 张容玲 (指导教师:卞希慧) 在中国共产党第二十届全国人民代表大会召开之际,为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议于2022年10月20日正式拉开帷幕。疫情无情人有情,虽然此次会议由于疫情影响不得不在线上召开,但依然抵挡不住广大科研学者探求知识的热情。此次会议共安排了80多个报告,共计3000余人参会。报告者分享了近红外光谱分析领域的最新进展及成果,包含近红外光谱技术中化学计量学方法研究、近红外光谱技术在农业食品、疾病筛查、生物制药、环境、石油化工等领域的应用以及多种近红外光谱仪的研究进展。会议伊始,由北京化工大学袁洪福教授发表致辞,并由中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立颁发第四届陆婉珍近红外光谱的贡献奖、科技奖以及青年奖。徐可欣、杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖;王家俊教授级高级工程师获得陆婉珍近红外光谱科技奖;兰树明、李江波、李连、云永欢、杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。褚小立教授分别介绍了12位获奖人的研究贡献。相信在“陆婉珍近红外光谱奖”的激励下,更多的学者会投入到近红外技术的研发和应用中,让近红外光谱仪更加小巧智能,近红外光谱技术的应用遍地开花。为期三天的会议,南开大学邵学广教授、云南中烟工业有限责任公司王家俊高级工程师、华东理工大学杜一平教授、暨南大学潘涛教授等数十位专家分享了最新的研究进展。从科研到应用,从技术到方法,从硬件到软件,涵盖了近红外光谱的方方面面。以下是参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会:化学计量学方法是近红外光谱分析的核心本次会议中,多位专家对于近红外光谱中化学计量学中的建模方法、预处理方法、变量选择方法、模型转移方法等进行了探讨。南开大学邵学广教授对近红外光谱中化学计量学方法的建模流程及相关问题进行了分享。他强调在建模时,数据集质量是最重要的,要选择准确、分布合理的参考值和光谱,选择具有代表性的建模样本和外部验证集。同时,也介绍了多种模型优化的方法,但需要选择合适的一种,否则会产生过拟合现象。最后邵学广教授还介绍了课题组最近基于自动编码器的深度学习方法在近红外光谱建模中的研究,提出使用自动编码器技术可以实现不同仪器光谱的建模。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高级工程师根据自身从事近红外光谱分析技术20年来的实践经验,从近红外光谱定量分析与标准、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、化学计量学方法的应用以及模型的应用与维护5个方面进行分享,为广大青年学者从事近红外光谱研究提供了扎实的基础知识,帮助他们少走很多弯路。华东理工大学的杜一平教授从样品中浓度相关性的角度探讨了近红外光谱模型的本质,通过3个实验得出浓度相关性越强,隐变量数越低,模型预测能力越好。在解吸过程中和栀子提取过程中组分浓度相关性对近红外光谱定量分析模型也有影响,进一步说明了当样品中存在与被测组分具有相关性的组分时,可以“借助”这种关系进而提高模型的性能,值得注意的是当样品组成改变时,相关性组分对模型的影响可能影响到模型的预测精度,因此要关注模型更新。建模是复杂样品定性定量分析的核心步骤。多模型建模是建模方法的发展趋势。温州大学陈孝敬教授针对PLS存在的局限性提出了偏最小二乘模型泛化算法(GACR)来优化子空间构建过程;同时,为建立更好的鲁棒性去除奇异点,提出了结合最小截断二乘思想的偏最小二乘模型(PLTS)和基于最小无穷范数的偏最小二乘模型(PLMS);还提出了一种基于偏最小二乘模型的影响函数(IFSIMPLS)来应对函数无法应用于高维数据的问题。天津工业大学卞希慧副教授课题组发展了基于变量方向、基于样品方向、双集成以及分解集成多种集成建模方法。其研究生吴德云提出了基于变分模态分解的-权重多尺度支持向量回归方法并用于调和油和中药掺假的定量分析。另外近红外光谱容易收到噪声、背景、杂散光的影响,信号处理也是建模过程中必不可少的一部分。对于光谱存在的噪声问题,卞希慧课题组运用了希尔伯特黄变换(HHT)、局部均值分解(LMD)、变分模态分解(VMD)等去噪方法。其研究生石梓彤通过两个仿真信号和实测拉曼光谱信号,将VMD方法在信噪比方面与EMD方法进行比较,验证了VMD去噪方法的可行性;研究生凌梦旋针对噪声分布不均匀的近红外光谱,提出分段镜像扩展局部均值分解(PME-LMD)方法,通过仿真信号、中药近红外光谱和啤酒近红外光谱数据,将PME-LMD方法与SG平滑、DWT去噪、EMD去噪和全谱LMD去噪进行比较来验证该方法的有效性。基线漂移也是近红外光谱分析常见的问题,西安工业大学的张峰老师针对基线漂移提出了一种自动基线校正方法,该方法首先将光谱数据划分为吸收区域与非吸收区域,然后计算非吸收区域的均方根误差,并对自适应平滑参数惩罚最小二乘法中的惩罚因子进行优化选择,最后选择最优的惩罚因子进行基线校正,利用扫描获得的正丁烷光谱对其方法进行验证分析。近红外光谱选择合适的变量是复杂冗长的建模过程中的重点、也是难点。海南大学云永欢教授运用了多种变量选择方法如区间随机青蛙(iRF)、迭代保留有信息变量发(IRIV)、变量选择集群分析(VCPA)、基于PLS回归系数遗传算法变量选择方法(GA-PLS-LRC)、二步和三步联用的策略方法等,还系统性的总结了近二十年的变量选择方法。群体智能优化在变量选择中的运用尤其引起大家的关注。卞希慧老师总结了课题组近几年在光谱变量选择引入的萤火虫算法(FA)、灰狼优化算法(GWO)、鲸鱼优化算法(WOA)、蝴蝶优化算法(BOA)等群体智能优化算法。其硕士赵子贞优化了BOA的迭代次数并且改进了离散化函数,在最佳参数下对血液样品的胆固醇组分、生物样品的草酸组分含量进行测定。硕士张容玲针对WOA利用arctan函数对鲸鱼位置进行离散化,优化了WOA的迭代次数和鲸鱼数目。结果表明,采用预处理方法CWT与变量选择方法均显著提高了PLS定量分析六元调和油样品的预测性能,且CWT-WOA-PLS可以在变量数目最少的情况下提高预测精度。南京林业大学的研究生胡云超采用二进制蜻蜓算法(BDA)方法,针对小麦粉蛋白质近红外建模中校正集样品问题,在适应度函数构建中引入校正集信息,优化校正集样品的选择,提高模型预测的精度。在模型转移方面,华东理工大学的倪力军教授基于尺度不变特征变换( SIFT )算法、光谱标准偏差( SDSS )与相关系数分析相结合的三步波长筛选方法,根据主机样品光谱筛选出具有独立性强、能良好体现不同样品间光谱的差异及光谱的特征波长。以玉米中的蛋白质和油脂以及烟叶总植物碱所建立的模型为例进行分析,得到了更 简洁 和稳健的模型。 杭州 谱育科技 发展有限公司 的 红外应用研究工程师查丽霞 通过分辨率控制和波数校准,自制在线FTIR气体分析仪基本可以实现模型传递,传递后的分析误差控制在2%F.S.的误差范围,列出了多套仪器的模型传递成功的应用结果,说明仪器具有较好一致性,可以大量减少重复性建模工作。当前,水光谱组学仍是一个研究热点,南开大学韩丽博士通过近红外光谱开展了水的氢键结构分析,充分利用水分子不同振动形式产生的近红外光谱信号来获得丰富的水结构信息。暨南大学的潘涛教授基于水光谱组学构建了一种多光程测量的多模态光谱融合建模方法,借鉴博弈论概率分析的思想提出了近红外光谱模式识别的一种模型补偿(Compensating)和投票(Voting)的策略。以血清乳腺癌与正常对照的二分类判别和饮用水三分类判别为例,进一步说明了模型融合方法取得明显优于单个模型的判别效果。山东大学的李连副研究员开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征研究,通过利用氢键相互作用规律,揭示复杂体系下物质的关键分子的特异性识别、结构转化机制等,为近红外在溶液体系下的低含量物质表征提供新的分析策略。创和亿杯建模竞赛的获奖者分享获奖心得在邵老师的主持下,在创和亿杯建模竞赛中取得优异成绩的获奖者分享了他们的建模经验。南开大学的段潮舒博士分享她建模数据处理的全过程,数据集及质量考察是建模的首要步骤,清晰的建模流程对于稳健模型的建立也很有必要。针对类间差异很小的样本,多模型投票机制的PLS-DA有利于提高模型的预测能力,实现准确判别。华东交通大学的研究生朱明旺详细讲述了机器学习建模流程,主要包括数据收集、数据清洗、特征过程、模型建立和模型监控五大内容。西北大学的李茂刚博士针对甲醇汽油中甲醇含量的快速准确分析以及近红外光谱定量分析模型准确性的关键问题,借助变量选择WT-RF模型、Raman、近红外光谱与PLS的数据融合、模型转移WT-VIP-KDA-PLS等化学计量学策略建立了甲醇汽油中甲醇定量分析方法。同时邵学广教授也进一步建议以后的参赛者完善参赛文档的完整性,保证模型的可重复性,有利于建模技术的推广应用。近红外光谱的应用无处不在近红外光谱通过不同的专用测量附件,不需要任何的前处理,就可直接无损地对多种与我们生活息息相关的物品进行分析,例如农业、食品、疾病筛查、生物制药、矿物煤炭等。农业是人们生活的根本,近红外光谱技术在农业生产方面扮演重要角色。湖北省农业科学院果树茶叶研究所的王胜鹏通过近红外光谱技术结合BI-PLS算法和GA-PLS算法分别筛选了建模的特征光谱区间和特征光谱数据点,准确地预测外部位置样品的品质得分,实现了远安黄茶品质的快速无损鉴别。在云、贵、川等省市,烟草是主要的地方财政经济来源,广大农民也依靠种植烟草为生。云南中烟工业有限责任公司技术中心的高级工程师刘泽采用WOA优化SVM参数的模式分类方法,建立了一种快速有效识别烤烟产地的方法。红云红河(烟草)集团有限责任公司的助理工程师郑博文采集工业分级前后的烟叶近红外光谱,然后再将经过预处理后的光谱进行PCA分析,发现工业分级后的烟叶样品具有良好的一致性和质量稳定性。此外,本次会议中多位老师还介绍了近红外光谱技术在饲料、土壤、水稻种子等方面的应用。俗话说“人是铁饭是钢,一顿不吃饿的慌”。近红外光谱在对食品方面的定性、定量分析也独具优势。近红外光谱能够对苹果、梨、柑橘等10余种水果进行质量检测。湖北省农业科学院的李江波研究员建立了水果内部光传输特性分析系统,提出了多因子融合建模分析测定水果内部质量检测方法。湖南农业大学的李跑副教授利用光栅近红外光谱仪和化学计量学方法评价了近红外漫反射光对果皮的穿透能力。发现变量筛选以及模型的优化可在一定程度上实现隐藏在果皮内部品质信息的提取并且利用化学计量学方法可以消除光谱中的干扰。酒品的成分及其含量对某一个品牌是具有专一性,是保持该品牌质量稳定以及区别于其他品牌的关键,近红外光谱可以对不同产地、不同品牌、不同香型的白酒进行鉴别分析,还可测定酒的年份。四川轻化工大学宗绪岩副教授采用不同的光谱技术对白酒中不同成分进行检测,最后实现白酒年份的鉴别。酒醅是酿酒发酵的主体,成分非常复杂。四川长虹电器股份有限公司的工程师刘浩将长虹微型化近红外光谱仪采用四种光谱建模方式,从盲测、单模型预测以及集成预测对酒醅进行分析比较。桂林理工大学的陈华舟教授构建基于Levy飞行的神经网络(NN)优化模型,以提高鱼粉蛋白质近红外光谱定量模型的预测精度 并指出可尝试在物联网分布式节点联合分析中进行应用转化。另外福斯华(北京)科贸有限公司的专家杨海龙,温州大学的教师黄光等多位专家学者在肉类、制糖业、奶粉掺假,牛奶乳制品检测、花生冻伤检测等方面也有深入研究。古人云:“一粥一饭,当思来处不易;半丝半缕,恒念物力维艰”。穿衣和吃饭都是人类生活中必不可少的要素。近红外光谱技术不仅在食品质量控制方面发挥重要作用,在纺织品的智能鉴别中也彰显魅力。北京服装学院研究生王悦利用自主研发的在线近红外分选装置采集光谱并采用8种预处理方法及其组合对光谱进行预处理并建立深度卷积神经网络模式识别,验证了对光谱进行预处理能够提高模型识别准确率,为废旧纺织品的在线高校识别与自动分拣提供创新的技术与装备。由于近红外光谱技术可以实现生物体的在体非介入分析和检测,已成为临床医学上极具发展潜力的分析手段之一。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过采用二维异步(2T2D)相关分析和自编码器增强胆囊癌的鉴别能力,解决了目前基于图像的方法很难区分胆囊癌癌症和其他胆囊疾病的问题。南京航空航天大学的硕士尚慧采用反射式近红外光谱以及FTIR技术对结合机器学习,并利用PCA和Fisher判别分析(FDA)实现乳腺癌的识别以及早期诊断。中医药是中华民族的瑰宝,凝聚着祖辈几千年的健康养生理念和实践经验,然而,中药是一个成分众多、结构极其复杂的体系,近红外光谱技术凭借其快速、无损等优势,已成为中药检测的重要手段。山东大学李连研究员针对生产过程中光谱的稳定获取与预测,开发了集过滤、温控、消泡、取样于一体的药物提取预处理装置,并应用于小儿消积止咳口服液提取过程的模型建立与分析。不仅如此,多位学者也采用近红外光谱技术针对黄柏、灵芝孢子粉、五脉绿绒蒿、唐古特大黄、菊花、天麻、三七等中药材定性和定量分析。随着塑料在现代生活中的广泛应用,越来越多的塑料垃圾给环境生态带来了极大压力,尤其是微塑料的污染,是国际研究的热点。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授采用近红外光谱技术,以全氟化碳(PFC)作为微塑料捕获介质,聚乙烯(PE)颗粒作为研究模型,能够快速、简单的检测水中的微塑料含量。人类社会生产力的每一次进步,都伴随着一次矿产资源利用水平的巨大飞跃。近红外光谱技术能用于野外快速、准确地识别和分析矿物。西安建筑科技大学的杨敏高级工程师利用近近红外光谱技术对蚀变矿物的结构与化学成分信息展开研究,运用ASTER多光谱数据,以绿泥石矿物近红外吸收谱带位移机理为理论,说明近红外光谱技术能够对蚀变矿物的结构与化学成分进行分析。作为人类生产活动中两种最重要的能源,石油和煤炭的分析领域也引入了近红外光谱技术。瑞士万通的产品经理张闪闪实现了近红外快速分析油品和煤粉。对于煤粉建立了内水、灰分、挥发性、固定碳、硫分和低位热量的模型,采用R2和SEC对模型进行评估。在油品分析中,包括对汽油、柴油、航空煤油和润滑油等进行现场油品分析。中国矿业大学的博士研究生田军设计了一种煤炭水分含量智能测量系统,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。通过基于MD-ICM的异常值检测和消除,可以有效提高建模波谱数据的洁净度并提高煤炭水分含量预测结果的准确性。由于近红外光谱的发展之初就用于鸡蛋等复杂样品,因此人们对近红外光谱技术的应用开发主要集中在粮食、肉类、水果、中药、生物样品、石油、矿石等复杂样品上。而实际上如果是几种纯物质组成的混合物,近红外光谱结合化学计量学方法也一定可以实现其准确定量分析,如瑞士万通的张闪闪采用近红外光谱和偏最小二乘建立了由磷酸、硫酸、硝酸、氢氟酸组合的铜蚀刻液混酸的定量模型,并通过盲样测试实现了铜蚀刻液的准确定量。如果将近红外光谱用于化工行业中各种混合物的预测,将有很多用武之地。近红外光谱仪器新技术尽展风采近红外光谱仪器在小型化和微型化的道路上从未止步,车载台式、便携式、手持式和微型近红外光谱仪如雨后春笋般涌入人们的视野。西班牙科尔多瓦大学的Pérez-Marín教授将近红外光谱传感器用于食品质量、安全和真实性的问题,采用在线近红外光谱分析技术检测菠菜中硝酸盐含量以及西瓜糖分的检测,还采用便携式仪器在没有任何破坏或损坏样本的情况下对活体动物进行检测,展现了近红外传感器在未来发展占有重要地位,能够灵活实时分析。奥地利因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了小型化近红外传感器具有灵活分析的优点,能够进行现场对活体植物进行测量,确保作物在生长阶段的质量。同时,采用人工神经网络神经网络(ANN)等校正方法提高小型化近红外光谱仪的性能;采用二维相关光谱(2D-COS)提高了特定近红外波段中不同仪器之间观察到的相对灵敏度;以及采用近红外光谱的量子力学模拟增强了近红外光谱收集到的信息对小型化近红外传感器的优化。近些年,多家国内外仪器生产公司致力于开发近红外光谱仪的开发与应用。赛默飞世尔科技(中国)有限公司近红外经理周学秋介绍了公司开发的Antaris工业专用傅里叶变换近红外光谱仪,可以适用于恶劣的工业环境,而且性能稳定。珀金埃尔默公司研发了二极管阵列式近红外光谱仪,在线近红外光谱仪、傅里叶变换近红外光谱仪等多种近(中)红外产品并将其应用于农业食品、生物制药、石油化工等多种领域。奥谱天成光电有限公司研发的短波近红外光谱仪、近红外高光谱成像仪等多种仪器应用于农业与食品、遥感应用、光通讯与光纤传感等领域。合肥星月夜光技术应用研究所自主研发了国产领域配套近红外光谱仪与检测器件镀金积分球。四川威斯派克科技有限公司研发了AQuant智能建模软件,展现了其优异的建模和预测能力。本次会议的每位报告人都进行了精心准备,呈现出了最新的研究成果,促进了近红外技术的蓬勃发展。会议闭幕式上还评选了12位优秀青年报告奖,分别是中国林业科学研究院的潘玺、北京服装学院的王悦、南开大学的韩丽、山东大学的田伟路、武汉轻工大学的肖晓枫、天津中医药大学的吴思俊、中国科学院西北高原生物研究所的龙若兰、中国矿业大学的田军、暨南大学的池焜平、天津工业大学的凌梦旋、西北农林科技大学的杨可和北京工商大学的张倩。这将激励着越来越多的青年人投入到近红外光谱分析技术的研究及应用中来。我们期待在下一届全国近红外光谱会议,我们能够再次线下相聚,共话神奇的近红外技术。
  • 【瑞士步琦】变废为宝!我国将加大米糠的价值利用——必备工具:近红外 ProxiMate
    必备的工具——近红外ProxiMate稻米在加工过程中,首先要经过脱壳处理,那层包裹稻米的外壳,即是稻壳。而米糠则是稻米退壳后,在进行加工精米过程中所产生的表层物质。在这类物质中,除小部分稻壳(类似于麦糠)外,还有果皮、种皮、外胚乳、糊粉层及胚等物质。当前我国对米糠的利用,主要用于动物饲料和生产米糠油,未来将在支持米糠安全使用产业发展、建立米糠无害化评价体系、加强米糠制品安全监管、加大米糠利用推广宣传及将无害化米糠列入“药食两用名单”和《药典》等五个方面巩固完善,从而推动米糠利用的全面发展。米糠是一种优质的植物蛋白来源,对于饲料和食品级米糠加工企业来说,米糠中的蛋白含量是鉴定米糠原料优劣的参数之一。对于米糠油的加工企业来说,米糠中脂肪的含量在压榨或者浸出法制取米糠油工艺里非常重要的参数。对于米糠加工企业来说,生产过程中水分,蛋白,脂肪,纤维等营养成分的准确快速检测,成为监控工艺的重要环节。近红外光谱技术是一种快速无损检测物质含量的现代光谱分析技术,1min 可以出检测结果,避免了传统的化学分析方法分析时间长、步骤繁琐,分析结果的准确度和精密度都受到限制的缺点,从而帮助企业对米糠中营养指标快速质量控制,不需要等待数小时或者数天。近红外光谱法测定步骤本方案以测定米糠中蛋白质参数为例。 1收集建模样品使用步琦近红外 ProxiMate 对 200 个米糠样品进行扫描,测到 200 张近红外光谱,仪器如下图所示。▲ Proximate 2采用传统的化学方法测定样品的检测指标按照国标 GB/T6432-1994 使用凯氏定氮法测定米糠中蛋白质的含量。3采用 SX-plus 建模软件建立定量分析模型采用 200 个样品作为已知样品,建立如下图的蛋白质含量测定模型:相关系数 R2=0.974,SEP=0.05,重复性 SD=0.03本方案采用 ProxiMate 型近红外光谱仪对 200 个米糠样品进行了光谱采集,针对米糠中的蛋白质、进行模型构建,结果表明:近红外光谱分析法结合偏最小二乘法建立的分析模型可以对米糠中的主要营养成分蛋白质进行快速检测,模型相关系数高于 0.9。旁线近红外 ProxiMate 具有 IP69 的防护等级,可靠耐用、设计紧凑和使用简单的特点。它能减少生产停机时间,对批次抽样进行快速的质量控制。用户界面直观,任何人都能进行操作,自动建模优化更新模型;提供广泛的预校准包,用于米糠加工企业。如果对该仪器感兴趣,可联系我们提供免费样机使用。
  • 乐氏科技便携式傅里叶红外气体分析仪在应急监测方面的应用
    近年来,突发环境事件时有发生,在发生污染事故,造成环境污染的紧急情况下,事故发生单位和政府必须快速采取措施、锁定污染物,因此,及时开展应急监测工作是必不可少的。 根据《突发环境事件应急监测技术规范》等有关要求,发生污染事故时,需要对厂界、辐射区域范围内大气敏感点进行多方位气体监测。监测点位的设置需要根据事故现场环境及严重程度来判断,实行多点位监测。在监测过程中根据外部环境的变化及时调整采样点位。 综上所述,《突发环境事件应急监测技术规范》对污染事故应急监测提出很高的要求,由于污染事故具有突发性、不确定性、扩散速度快以及后果的不可控性等特点,为了最大程度地控制事态扩大、减轻污染危害,对事故发生初始阶段的应急监测尤为重要,同时,对应急监测设备也提出了极大的挑战。1应急监测设备必备的性能便携性:事故发生现场地点具有多样性,如:山林火灾的监测、化工厂爆炸、工业泄露、加油站爆炸、恐怖袭击的生化毒气等等,应急人员需要在短时间内携带设备前往事故现场,并在现场进行移动、穿插,这对设备的便携性提出严格要求。功能性:事故类型不同,产生的有毒、有害气体种类及气体组分是不同的,这对分析仪监测气体组分的数量、精准度以及应对复杂场景提出严苛要求。快速性:在有限的时间快速了解事故发生现场气体种类及大致含量是制止事态扩大和减轻污染危害的重要条件,这对分析仪的检测速度、分析周期提出更高要求。 乐氏科技的便携式傅里叶红外气体分析仪能够完全满足上述条件。仪器搭配了PLS偏最小二乘法作为化学计量方法,采用先进的光谱预处理方法,使得仪表在复杂的环境空气中适用性更强,测量结果更准确、更科学。是突发性环境污染事故应急监测的好帮手。2工作原理 采用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR Spectrometer)进行气体分析。它不同于色散型红外分光的原理,是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪。主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和精细定量分析。 图1 光谱信息产生机理 图2 光谱信息产生机理3产品特点测量精度高,优于标定的±2%;光谱范围宽; 高分辨率分析模式; 定性、定量种类丰富,定性可达5578种 ;分析周期短、可连续在线监测; 抗光谱干扰能力强;预热时间短。4应用案例 2022年9月,乐氏科技在某疾控防疫中心实验室现场试验,对用户提前配制好的混合有机溶剂进行现场分析(配制的样品组分包含:苯系物、三氯乙烯、二乙醇、甲酸),以检验便携式傅里叶红外气体分析仪在分析VOCs性能方面的表现。图3 实验室测试现场通过一个周期的测试,结果显示:傅里叶红外气体分析仪能够非常快速、准确地检测出实验混合物中的气体组分,并进行定量分析。图4 仪器采集的原始样品谱图样品原始谱图中包含有丰富的VOCs组分特征谱带,说明仪器红外响应非常灵敏。图5 样品原始谱图与三氯乙烯标准谱图比对两者特征谱带出现的位置及形状相似度极高,因此仪器准确地分析出了混合样品中的三氯乙烯样品。图6 样品原始谱图与苯标准谱图比对样品原始谱图与苯标准谱图在2800cm-1—3200cm-1内比对,两者特征谱带出现的位置及形状相似度极高,因此仪器精准分析出了混合样品中的苯。 通过上述多组对比,很好地证明乐氏科技便携式傅里叶红外气体分析仪在VOCs分析方面具有很高的红外灵敏度和响应,非常适合在环境空气应急检测或职业卫生检测行业的应用。
  • 基于硫废物的高灵敏红外偏振器面世
    偏振图像可提供诸如阴影和表面形貌的信息,但目前的红外偏振器主要由昂贵且易碎的陶瓷制成,且其拥有的纳米光栅通常需通过耗时且成本高昂的干涉光刻法制造而成。现在,韩国科学家基于富硫聚合物,研制出一款高灵敏度基偏振器,不仅成本低廉且制造方法简单,相关研究刊发于最新一期《先进材料》杂志。通过“逆硫化”合成的富硫聚合物因在红外区域固有的高透射率而成为红外光学器件的合适候选材料,受到广泛关注。富硫聚合物主要由基于元素硫的主链组成,石油精炼过程中每年会产生700万吨硫磺,因此这种富硫聚合物可大规模生产。与常规红外材料不同,富硫聚合物可溶解在有机溶剂中,这意味着其可应用于基于溶液的旋涂方法。此外,富硫聚合物拥有的粘滞弹性和动态共价二硫键使其可被热纳米压印光刻(热NIL)技术模塑成不同的纳米结构。而且,基于富硫聚合物制造而成的偏振器,也能拥有双层结构,可通过以下3个步骤获得:旋涂富硫聚合物溶液、在旋涂的富硫聚合物基膜上使用热NIL工艺,以及在纳米光栅上进行金属沉积,由此得到的富硫聚合物基偏振器由自对准双层金属光栅和间隔层(用作光学腔)组成。基于上述方法,韩国汉阳大学研究人员制作了一种高灵敏度的富硫聚合物基偏振器。他们微调了热NIL条件,以高质量复制设计纳米光栅,并研究了间隔层的厚度,以最大化所有中波红外区域的透射。通过数值模拟设计,并考虑到光学性能和制造难度,该偏振器的节距为400纳米,经由包括温度、压力和时间在内的热NIL条件的系统研究,获得了面积为1平方厘米的高保真纳米光栅。
  • 2021红外/近红外光谱新品盘点:做适合应用场景的分析仪器
    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。
  • 国内红外热像仪厂商研发投入:近7成过亿 持续加码研发
    20世纪50年代之前,红外热成像技术还处于初步研究阶段,后随着红外探测器和电子显示元件的发展,红外热像仪开始进入实用化阶段。但当时由于技术壁垒较高且成本高昂,红外热像仪主要用于军事领域。近年来,随着热成像探测材料和光学系统的改进,红外热像仪的性能进一步提高。同时,红外热像仪的体积和重量也得到了大幅减小,使其适用于更多的应用场景,已经迅速向民用、工业领域扩展。例如,在汽车防盗定位系统、智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、安防消防、物联网、医疗健康等领域都有广泛的应用。红外热像仪的发展离不开科技的进步和持续的研发投入正,正是这些努力,使得红外热像仪在多个领域都取得了显著成果。基于此,为方便业界人士了解2023年国内红外热像仪厂商在该领域的研发投入现状,本文特对以红外热成像为主要业务的6大上市企业:睿创微纳 、高德红外、大立科技、热像科技 、光智科技、久之洋2023年度的研发投入金额、研发投入占比、研发人员数量、研发人员占比等数据进行了梳理,以飨读者。研发投入金额:近7成企业过亿 研发投入持续加码在六家企业中,2023年度有四家的研发投入破亿元。其中,睿创微纳的研发投入位居榜首,达6.83亿元。值得注意的是,所有企业在这一年度的研发投入均相较于2022年有所增长,且光智科技的增长幅度尤为显著,达到了111.69%。从研发投入的维度来看,睿创微纳的投入金额最高。2023年,睿创微纳加大研发投入,从红外探测器芯片、热成像机芯模组和红外热像仪整机系统三个环节加强了研发平台建设,建立了第一个红外图像开源平台,为保持技术和产品领先优势打下坚实的基础。在非制冷红外成像领域,持续优化提升12μm系列产品的综合性能。推进10μm系列产品化,640×512产品转入小批量阶段,超大面阵2560×2048高灵敏度探测器完成正样研制并通过转阶段评审。8μm系列产品稳步推进,640×512及1280×1024两款产品均已进入正样阶段,1920×1080产品转入小批量阶段。车载方向,完成了车载红外热成像产品在汽车行业的布局,产品涵盖单红外、双光融合、双红外等类型,分辨率做到256、384、640、1280及1920的全覆盖,发布了国内首款通过AEC-Q100车规级认证的红外热成像芯片,将广泛满足汽车智能驾驶、自动驾驶、智能座舱等领域的应用需求。车载红外领域获得了包括比亚迪、吉利、滴滴、大运、智加、慧拓等在乘用车、智驾、商用车等领域的多家头部企业定点项目。从研发投入占营业收入的比例来看,大立科技以77.64%的占比位居榜首。报告期内,大立科技依托完全自主知识产权的非晶硅技术路线在红外测温领域的独特优势,重点开拓政府采购和商业客户的测温需求,研发项目包括高分辨率非制冷红外焦平面项目、车载红外目标识别系统项目、防爆巡检机器人项目等,不断巩固电力和工业监控等传统领域的优势地位,优化产品结构提升集成度,继续重点开发电网全息感知平台和巡检机器人等产品;同时,利用新量产的氧化钒技术路线产品,深挖市场需求不断加大新行业的应用拓展,重点投入个人消费、辅助驾驶等新兴应用领域的产品开发。从研发投入的增减幅度来看,光智科技的增长幅度最为显著,达111.69%。累计拥有专利权共358项。报告期内,主要的研发项目包括640×512@12μm 非制冷晶圆级封装探测器、InSb探测器组件项目等数十项。在红外材料方面,公司开发具有自主知识产权的13N锗填补了国内空白,突破了国外长期对超高纯锗的封锁和垄断。在红外镜头业务方面,现已完成100多款红外镜头创新设计开发,产品谱系涵盖从常规的定焦镜头、消热差镜头,到结构复杂的双视场/三视场切换镜头、大变倍比连续变焦镜头等各种类型红外光学镜头产品。在红外探测器方面,已建设8英寸硅基MEMS非制冷红外探测器芯片生产线,突破了红外热成像核“芯”技术;制冷探测器方面,已建设2-6英寸各种制冷型红外探测器芯片生产线(含中波MCT、InSb 和长波二类超晶格等探测器芯片),搭配自主研发生产的制冷机和杜瓦,形成了从制冷红外材料、芯片、封装到器件完整的制冷探测器产业链。在红外整机方面,光智科技进一步聚焦红外系统集成应用领域产业化,加快丰富产品类别,陆续推出了辐射监测仪、Nonshutter系列无挡片红外机芯、Mickey-LR/IR系列手持单目热像仪、Lucking- LR/IR非制冷红外热像仪等下游终端新品,打开公司业务增长新空间。研发人员规模扩大:2家企业超千人 6家数量均实现增长在六家企业中,2023年度有两家企业的研发人员数量破千人,分别为高德红外和睿创微纳。其中,高德红外的研发人员数量位居榜首,达2088人。与研发投入一样,所有企业在这一年度的研发人员数量均相较于2022年有所增长,且光智科技的增长幅度尤为显著,为55.10%。在研发人员数量方面,高德红外以2088人的规模位居首位。2023年因公司业务领域扩增,项目增多,加大了研发类岗位的招聘力度,多渠道进行研发岗的招聘,并取得较好的成效。特别是在校园招聘方面,选拔了具有相当潜力、专业知识和技能的研发人才,为后续项目推进做好研发人员储备,确保公司长期可持续发展。此外,公司还适时调整和保障了对研发团队的激励,提升了公司在人才市场的竞争力,从而稳定现有研发岗位人员。大立科技在研发人员占比上表现出色,达47.77%。作为国内少数拥有完全自主知识产权的企业,大立科技在红外热成像领域能够独立研发、生产从核心芯片、机芯组件到整机系统的全产业链完整产品。公司一直秉持自主研发的理念,致力于打造一支专业且核心骨干的研发团队,以确保在红外热成像技术领域的持续领先地位。从研发人员数量增减幅度看,光智科技2023 年度研发人员较 2022 年增加 55.10%,主要分布在红外光学业务板块。随着公司主要产线陆续投入生产,加快推进红外光学与激光器产业化项目向下游产业链延伸步伐,是公司整体战略规划的关键所在。公司聚焦红外器件、红外整机等光电器件领域,加深研发和布局,预期形成从材料到器件再到子系统模块的全产业链规模化生产能力,因此公司大幅增加研发投入,研发人员数量快速增长。结语从两个榜单可见,企业日益重视研发投入,这既是创新力提升与市场竞争力增强的关键,也是确保可持续发展的基石。这些企业均表示,将持续深化技术开发、产品创新、平台升级与市场拓展,力求在新技术上不断突破、产品线持续丰富、市场领域广泛拓展。
  • 面向2024——步琦近红外产品线为纺织行业提高效率,准确度和节约成本!
    步琦近红外纺织行业提高效率,准确度近红外应用”纺织品是生活的必需品,其质量的好坏直接关系到每个消费者,因此对纺织品质量的检测非常重要。纺织品的性质指标参数众多,例如纤维长度、纤细度、含油率、纺织纤维成分及含量鉴别等等。其中纺织品纤维成分及含量是反映服装面料优劣的重要指标,绝大多数国家及地区都颁布了相关法律法规规定纺织品必须标注纺织纤维的组分及含量。然而由于纺织品种类繁多,不同品种纺织纤维之间的造价及性能天差地别,故市面上产生了一些以次充好的乱象。例如标签写的是 100% 山羊绒,实际采用的却是成本低廉的涤纶,或者在山羊绒中掺绵羊绒等。这些以假乱真、以次充好的现象严重破坏了正常的市场秩序,同时也破坏了纺织品产业的健康发展。因此,快速准确鉴别纺织品材质对于纺织品生产管理、市场监督都具有重要意义。瑞士步琦积累多年纺织类行业的经验,提供久负盛名和经过验证的 FT-NIR-LAB/At-line/On-line 应用方案。1纺织行业相关近红外的应用标准向上滑动阅览SN/T 3896.1-2014 《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第1部分:聚酯纤维与棉的混合物》SN/T 3896.2-2015《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第2部分:聚酯纤维与聚氨酯弹性纤维的混合物》SN/T 3896.3-2015《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第3部分:聚酰胺纤维与聚氨酯弹性纤维的混合物》SN/T 3896.4-2015《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第4部分:棉与聚氨酯弹性纤维的混合物》SN/T 3896.5-2015《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第5部分:聚酯纤维与粘胶纤维的混合物》SN/T 3896.6-2017 《进出口纺织品纤维定量分析近红外法第6部分:聚酯纤维与羊毛的混合》SN/T 3896.7-2020 《进出口纺织品 纤维定量分析 近红外法 第7部分:聚酯纤维与聚酰胺纤维的混合物》SN/T 3896.8-2020 《进出口纺织品 纤维定量分析 近红外法 第8部分:棉与聚酰胺的混合物》SN/T 5233-2020 《进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法》DB15 / T 1229 -2017 《山羊绒净绒率试验方法 近红外光谱法》GB/T 41442-2022 《山羊绒净绒率试验方法 近红外光谱法》FZ/T0114-2018 《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》规定了使用近红外光谱仪快速测定纺织品纤维定量分析的检测方法。FZ/T 01150-2019 《纺织品竹纤维和竹浆粘胶纤维定性鉴别试验方法近红外光谱法》规定了科学检验竹纤维、竹浆粘胶纤维的定性鉴别方法。FZ/T 01057.10-2023 纺织纤维鉴别试验方法 第10部分:近红外光谱法,列出了38种纯纤维物质图谱直接比对鉴别和利用已知类别的样品建立近红外光谱鉴别模型,再用改模型考察未知样品是否属于该类物质的一种鉴别法。NIRFlex N-500 傅里叶近红外光谱仪采用瑞士步琦( BUCHI)公司的 NIRFlex N-500 傅里叶近红外光谱仪,仪器的光谱范围为10000 ~4000cm -1,采用漫反射附件,分辨率为8 cm -1,扫描 64 次。仪器带有反射板,采集样品光谱时压在样品上,以确保透过样品的光能被反射回去。2样品收集试验样品由山东、江苏、广州等客户提供,共249 个不同组织结构、不同颜色、棉含量具有一定梯度分布的棉/涤混纺织物用于建立近红外定量模型。3试验方法实验室温度 10~30℃,湿度 30%~70%。为确保样品所采集到的光谱的稳定性,面密度大 100g /m2 的样品折叠 4 层,面密度小于 100g /m2 并大于 50g /m2 的品折叠为 8 层,面密度 10g/m2 的样品折叠 16 层,保证大部分光不透过样品,即使透过样品的光信号也可反射板重新返回样品,与直接从样品下表面反射回的漫反射光同进入探测器,以增强样品信号。4试验结果利用步琦仪器自带的数据处理软件 NIRCAL 进行数据预处理并采用偏最小二乘法建立定量模型。利用所建模型,可对未知含量的棉/涤混纺样品进行定量分析。结果如下表1 和表2。表1 中给出对棉/涤样品所建立的 5 个模型的汇总结果。以按照 GB / T 2910. 11-2009 方法测定的样品棉含量和模型预测棉含量的绝对 误差为判定依据,若绝对误差位于(-3%-3% ) 区间,认为样品预测准确,反之,预测错误。对棉含量为 0~100% 的模型进行优化后,校正集和预测集的相关系数 Rc 和 Rp 虽然较高,但校正均方根误差及预测均方根误差( RMSEP) 较大,且对样品的判定准确率低,预测集的准确率仅达 85.3% ,分段建模后预测准确率得到大大提高,可见,按棉含量不同分段建模,能更好地利用此含量范围内样品的特征,得到更好的效果。表2 示出近红外光谱法和国标方法 1000 个棉/涤验证样品棉含量的对比统计结果。1000 个棉/涤样品的预测结果为错判 10 个准确率为 99%。对预测结果和国标方法得到的结果进行方差分析,置信区间为 95%,显著性水平取 5%,F 比为 1.01,小于临界值 1.26,因此 2 种方法的结果无显著差异。5试验结论近红外光谱分析技术用于纺织品纤维成分的定性判定和定量分析有广阔的应用前景,该方法操作简单,无需化学试剂,无需破坏样品并将检测时间从几个小时缩短为几分钟,大大提高了检测效率,无法从样品外光谱图直接判定样品中是否含有氨纶以及较低含量的涤纶等纤维,必须建立准确率较高的定性模型,利用近红外光谱法直接判定未知样品是棉/涤混纺织物,从而进一步作定量分析,完成样品纤维成分的定性与定量分析。再次表明近红外光谱技术在纤维成分定量分析中是可行的。
  • 2019版《珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集》发布
    珀金埃尔默最新推出《珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集》,基于珀金埃尔默独具优势的原子光谱、分子光谱、色谱与质谱等技术在中药和药用植物分析中的深入应用,精选出涉及杂质元素、营养元素和活性成分分析,指标成分定量,农药残留和真菌毒素检测,复杂药物样品前处理,分析方法验证和药物生产中的质量控制等领域的相关文献,为中药与药用植物的安全性、有效性使用提供强有力的支持!内容先睹为快!第 1 篇《ICP-MS测定糖尿病人药膳常用中药中的微量元素》本文通过NexION ICP-MS准确、快速分析糖尿病人药膳中经常添加的川贝、知母、麦冬、党参、葛根、黄芪、桑叶、山楂、生地、熟地、太子参、天花粉和薏苡仁等13种常用中药中的铬 (Cr)、锰 (Mn)、铜 (Cu)、锌 (Zn)、硒 (Se) 和钒 (V) 等6种微量元素,探讨各种微量元素与其降血糖活性的关系,为药膳或中药治疗糖尿病提供可靠的实验方法依据,并为药理研究提供方法参考。第 2 篇《ICP-MS 分析啤酒花中的有毒和营养元素》珀金埃尔默 NexION ICP-MS结合Titan MPS微波消解样品制备系统能够对啤酒花样品中的30种有毒和营养元素进行准确可靠的分析,分析采用标准和碰撞模式,完成每个样品分析仅需 100 秒,并通过分析相应NIST 标准植物材料验证所用方法的准确度。第 3 篇《药用工业大麻中重金属的消解、测定和方法验证》本文按照USP 通则233中所述方案,使用珀金埃尔默NexION 1000 型ICP-MS结合Titan MPS微波消解样品制备系统,对药用工业大麻样品中的重金属进行了准确可靠的分析,并在方法准确性、重复性、耐用性等方面按照USP 通则233的要求进行了验证,分析结果全面符合USP 通则 233检验方案的接受标准。第 4 篇《GC-FID 和 GC-MS 定性定量分析药用工业大麻中的活性成分四氢大麻酚和大麻二酚》使用Clarus 690氢火焰 (FID) 气相色谱快速、准确测定工业大麻中的活性成分四氢大麻酚 (THC) 和大麻二酚 (CBD),以用于评定用于药用性质的工业大麻植物材料;Clarus SQ8 气相色谱与质谱联用 (GC-MS) 快速、准确识别确定THC 和CBD,用于大麻性质及含量确认的法律安全测试。第 5 篇《满足工业大麻农药残留和真菌毒素监管要求的液质联用分析方法》使用珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用(LC-MS/MS)分析添加在工业大麻提取物中的所有66种农药(含典型的需要GC-MS/MS方法分析的强疏水性农药和含氯农药)和 5 种真菌毒素。采用电喷雾离子源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)以及简单的乙腈溶剂提取方法,所有分析物的测定回收率在70% - 120%,符合美国加州相关法规规定。第 6 篇《HPLC 测定人参根茎中的皂苷》本文介绍了一种同时测定7种皂苷的高效液相色谱(HPLC)方法,7种皂苷在6分钟内实现基线分离,方法线性相关系数0.997,方法精密度RSD≤ 1.2%,回收率97% - 108%。第7 篇《中药黄连的红外光谱快速质量控制》使用傅里叶变换红外光谱法与衰减全反射(ART)附件技术,确认中药黄连中小檗碱的存在,对含有小檗碱的三种药材进行区分鉴别。测定过程简单快速,无需对样本进行复杂繁琐的分离提取。第 8 篇《正红花油指标成分的红外光谱定量分析》使用傅里叶变换红外光谱结合偏最小二乘法建立校正模型,对正红花油中的水杨酸甲酯、丁香酚和 α-蒎烯含量进行准确测定,结果与气相色谱方法一致。傅里叶变换红外光谱结合衰减全反射(ART)附件技术,在保证成分含量测试准确度的前提下,达到缩短测定时间,降低检测成本,是对正红花油及类似产品进行简单快速质控的有效方法。资料下载扫描下方二维码,即可获取珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 10月12日直播丨诺贝尔化学奖-胶体量子点:红外成像芯片&量子点发光技术
    发布人: 发布时间:2023-10-11 文字: 大 中 小10月12日——诺贝尔化学奖-胶体量子点:红外成像芯片&量子点发光技术,更有多重直播福利,欢迎预约!“名师讲堂”系列专题会聚焦分子光谱、光电探测、高光谱与影像、超快光谱等前沿技术在材料、生医、能源科学等热门领域的前沿发展与应用,卓立汉光邀请行业内专家学者以网络在线形式进行学术探讨与交流,为光电技术科研工作者建立全新、高效、开放的学习与交流平台。2023年诺贝尔化学奖得主为美国麻省理工学院教授蒙吉G巴文迪、美国哥伦比亚大学教授路易斯E布鲁斯和美国纳米晶体技术公司前首席科学家阿列克谢伊基莫夫,以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。为了与大家共同感受诺贝尔化学奖-量子点的科技魅力,本期卓立汉光特别隆重邀请到了北京理工大学—唐鑫教授和中国海洋大学材料科学与工程学院—夏呈辉副教授,与大家分享在胶体量子点研究领域的经验和心得体会,希望本次讲座能够为您的科学研究带来灵感与助力,推动研究的进展,精彩不容错过,赶快报名开启学习之旅吧~43期名师讲堂马上就要开讲啦!直播预约1.关注“卓立汉光”、“TEO先锋科技”视频号,预约本次直播。2.通过扫描下方二维码,预约本场直播。直播福利1.凡在线观看直播的观众,均可以参加“直播互动抽奖”活动!奖品丰富,欢迎大家踊跃报名。2.扫客服二维码,加入“名师讲堂交流群”,与各位老师交流学习,获取*新光电知识,看直播,长人脉。直播矩阵本期直播,除了在“卓立汉光”平台直播外,我们也将通过“先锋科技”视频号同步直播,同时欢迎大家在卓立汉光直播间查看更多我们的讲座视频哦~希望通过名师讲堂,我们可以共同学习光电新知识,10月12日,让我们不见不散!
  • 复旦周鹏半年六登《自然》子刊,聚焦二维材料集成电路器件研发
    融信息感知、存储、处理于一身,摒弃冗余的模块组合和数据转换传输,对运动物体的探测与识别一步到位… … 视网膜形态的一体化运动探测器件如今不再是想象。复旦大学微电子学院教授周鹏团队与中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员合作,在智能运动探测领域取得了原创性进展,巧妙地运用新型神经网络概念打造出了动态感存算一体化、可实现人类视觉完整功能的“全在一”器件,首次得以在时间尺度上进行图像处理,实现运动探测与识别。11月8日,相关研究成果以《面向运动探测识别的全在一二维视网膜硬件器件》(All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition)为题在线发表于《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)。周鹏团队16年来深耕集成电路新型器件和系统研究领域,成果丰硕,仅2021年5月以来,已有六项成果接连于《自然-电子学》(Nature Electronics)、《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)、《自然-通讯》(Nature Communications)等《自然》子刊发表。“风洞”实验:为“硅”探路和拓展累累硕果的背后,是长达数十年的深耕与持续探索。2005年从复旦大学博士毕业后,周鹏即留校任教,多年来潜心扎根于集成电路新材料、新器件和新工艺的研究。“科研道路上,迷茫、困顿是常态,不能心急,在经历不断的尝试、摸索后,终有开花结果的时候。”硅是目前集成电路的主要载体,然而,过于昂贵的工艺流程限制了创造性器件的设计与研发,且常规的硅器件结构及系统已无法满足智能时代产生的新需求。周鹏团队便将目光投向了物性更丰富、性质更多元的二维材料以构筑新器件,为硅找寻尝试解决当前集成密度与能耗难题的方案。“我们的二维原子晶体就像扮演了航空技术中‘风洞’的角色,为硅探路。”周鹏解释道。团队牢牢把握两条主线,即从器件基本原理出发和从材料的本质特性出发,两条线交叉融汇而得出新思路、新观点,获得一般规律,进而在硅上重现,探索引入新技术的可能性。为突破制约硅基闪存技术的原理瓶颈,周鹏团队从源头出发,首次发现了双三角隧穿势垒超快电荷存储机理,并基于此原理建立了通用器件模型,设计并制备出同时具备三大要素的范德华异质结闪存,为在硅体系中开展应用指出了原则性的研发路径。针对硅红外探测的困难,团队独辟蹊径,开创性地构筑了范德瓦尔斯单极势垒探测器得以看到“黑暗中的红光”,构建天然屏障以阻挡“有害的”噪声暗电流成分,同时又保障“有益的”信号光电流畅通无阻,在不削弱光响应的情况下有效抑制暗电流,提高探测器信噪比。在发掘材料本质、拓展功能方面,基于晶圆级二维半导体材料,团队创新地构建了可用于乘法累加运算的新型架构,具有用于低功耗和高计算力的存算融合系统的巨大潜力;在电路晶圆级集成方面,提出了一种适合学术界探索的二维半导体集成电路工艺优化路线,展示了二维材料体系未来芯片的应用前景;针对具有重大需求的类脑神经形态技术,团队利用二维原子晶体的双极性固有特征,实现了单晶体管基非线性逻辑运算,为高性能低功耗智能系统的发展提供了新的技术途径,有望构建真正意义上的“电子大脑”。传递薪火:科研书写报国情除科研工作者的身份外,身为教师,为集成电路领域培养储备人才是他的初心,他获评2021年“钟扬式”好老师。“在我看来,每位学生就像是一颗种子,教师要提供良好的土壤环境,根据学生的特质制定培养方案,也要适当‘放手’,让他们的主观能动性被充分激发。”在周鹏的悉心培育下,多名学生获国家奖学金、“复旦大学学术之星”等荣誉,多篇学生一作论文在核心刊物上发表。微电子学院2016级直博生陈华威毕业后入职华为从事新型芯片研发,对导师五年来的教诲仍印象深刻:“周老师鼓励我打破思维局限,充分尝试不同的可能性,他所展现出的严谨治学态度、逻辑思维方式让我受益匪浅。”“周老师对我的影响是巨大的。”周鹏所招收首届学生刘春森说:“周老师常提到,硅在传统技术上积累了太多技术壁垒专利,我们要聚焦前沿独辟蹊径,采用新材料去实现技术突破,使得我国在集成电路基础制造上不用受制于人。这也促使我坚持在‘卡脖子’领域的研究道路上走下去,再走下去。”如今,刘春森在复旦大学芯片与系统前沿技术研究院任青年研究员,将这份学术报国“芯”接力传承。周老师以言传身教,引导学生不断加深对“为国科研”这四个字的认识。博士生王水源说:“他指导我们,科研工作者更应该在技术最前端的黑暗中到不同方向去点燃微光,对接国家战略需求,为产业的前路铺设上温暖的灯塔和可靠的补给站。”秉持着这样的思路,他带领着团队不断拓展集成电路技术的无限空间。立足集成电路领域,复旦大学是国内最早从事研究和发展微电子技术的单位之一。2014年获批建立“国家集成电路人才国际培训(上海)基地”,2015年成为国家9所示范性微电子学院之一,2018年牵头组建的“国家集成电路创新中心”揭牌成立,2019年承担了“国家集成电路产教融合创新平台”项目,建设教育部创新大平台,2020年率先试点设立“集成电路科学与工程”一级学科… … “科研人员所要解决的,并不是渴了才去考虑用哪个杯子装水的问题,而是需要在喝完这杯水前,就着手筹谋下一杯水从哪里来。”以大平台为基石,以体制机制的升级为引擎,周鹏团队取得了一系列成果。
  • 盘点:红外成像系统进展
    p  随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶变换显微红外光谱技术在短短的二十几年间从单纯的显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统。/pp  将傅里叶变换红外光谱仪中的红外光束引入显微镜光路,可以获得在显微镜下观察到微小尺寸样品的光学影像及相应成分的红外光谱信息。由于红外光的波长较长,红外显微镜的空间分辨率一般在6um左右。若采用单点检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换显微红外光谱仪 若采用阵列检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换红外成像系统。红外图像系统的出现大大提高了样品的检测速度,目前在刑侦学、生物学、医学、化学、材料科学和矿物学等诸多领域都得到了广泛的应用。/pp  无论是显微红外光谱仪或是红外成像系统,使用者最关心的还是仪器的性能指标,也就是显微模式下红外光谱的信噪比及空间分辨率,另外,如何从红外光谱图像中提取有用的信息,也是大家所关心的,下面将综合这几点,介绍红外成像系统的进展。/pp  一、信噪比/pp  在红外显微镜和红外成像系统测试中,通过特殊设计的光学系统将测量光束直径缩小到微米甚至亚微米量级,从而可测试尺寸非常小的样品或者是大尺寸样品中非常小的区域,显然此时光通量远远小于常规红外光谱仪,若要获得高的信噪比,对整体光学系统的光路系统要求相应也有很大的很高,通常需要多个光学聚焦镜(卡塞格林镜)联合使用,才能保证红外光同轴,且能量损失最小,如图1所示为PerkinElmer公司红外光谱成像系统中的三卡塞格林镜光学系统。/pp  红外光先从光源到达卡塞格林镜1,该镜为聚焦镜,将光束聚焦,经过样品,到达卡塞格林镜2,即物镜上,在此光路图中,最重要的卡塞格林镜为3号镜,即到达检测器前,将红外光谱的信号再次聚焦,保证能量最大。/pp  高的光通量,才能保证高的信噪比,所以红外光谱成像系统中三卡塞格林镜的光路设计在一定程度上决定了其较高的信噪比。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 338px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101535.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "图1 PerkinElmer公司红外图像系统中的三卡塞格林镜光学系统/span/pp  如前所述,在红外显微镜和红外成像系统的光通量远低于常规红外光谱仪,且扫描速度较快,常规红外检测器不能满足要求,无论是单点还是图像分析,均需要使用液氮冷却的MCT检测器以保证在快速测量时的高信噪比。此处需要说明,虽然测试速度比较慢,但是单点检测器的信噪比更高、测量光谱范围更宽。/pp  红外成像系统所用检测器基本上可以分为两种,一是焦平面阵列检测器,另一种是线阵列检测器。焦平面阵列检测器包括两类,第一类主要是由红外显微镜和大面积焦平面阵列检测器(凝视型,以64*64和128*128为主)组成,凝视型同时以步进扫描技术(Step Scan)作支撑 第二类主要是由红外显微镜和小面积焦平面阵列检测器(非凝视型,以16*16和32*32为主)组成,非凝视型不需要步进扫描技术作支撑,而是采用了快速扫描(Rapid Scan)的技术。由于焦平面阵列检测器源于美国军方的技术,美国国防部对此类产品向中国大陆的出口进行了限制,目前仍存在禁运的问题。因此,国内市场上常见的红外光谱仪器公司如PerkinElmer、Thermo Fisher Scientific、JASCO等则提供双排跳跃式线阵列检测器(2*16或2*8)或线阵检测器(1*16),再结合快速扫描功能,实现红外光谱成像质量和速度的双重提高。目前各仪器厂商阵列检测器的信噪比从150/1~800/1不等。/pp  二、空间分辨率/pp  空间分辨率是指被测试的样品采用显微红外“见到”的最小测试面积。采用红外显微光谱仪器的可见光显微系统对样品进行观察,选择感兴趣的测试区域,然后将其划分成若干个采样微区,通常将这些采样微区称为“像素(pixel)”。像素的尺寸是由仪器测试能力与样品表征要求共同决定的。较小的像素尺寸可以提高测试结果的空间分辨率,但是光谱信噪比会降低,测量相同面积的区域时所需时间也要增加。/pp  由于红外光波长较长,易产生衍射现象,不能像可见显微镜将样品放大至1um甚至更小,一般常规的红外图像系统空间分辨率极限在6um左右,所获得的红外指纹图谱为6*6um区域的信息集合。/pp  若要提高红外光谱成像系统的空间分辨率,可以考虑选择衰减全反射(ATR模式)。由于常规红外光谱透射或反射成像时物镜与样品之间的介质为空气,而ATR模式中物镜与样品之间的折射率更高的内反射晶体为介质,因而光束半径可以更小,即成像测试时的空间分辨率更高。例如,锗的折射率是空气的4倍,因此以锗作为内反射晶体时,ATR模式的空间分辨率比常规透射或反射模式高4倍左右。所以,在仪器厂家的宣传中可见ATR模式空间分辨率为1.56um的说法,应特别注意,此时为其名义空间分辨率,或称像素空间分辨率,而非实际真正的空间分辨率。/pp  ATR模式包括ATR单点物镜与ATR成像附件两种测量方式。如图2所示,如果使用ATR单点物镜进行成像分析,每次只能测量与内反射晶体接触的一个像素,然后使晶体与样品脱离,移动样品使内反射晶体接触下一个像素并进行测量,直到获得所有像素的光谱。很明显的问题是,内反射晶体与样品接触后很容易被污染,影响后续像素测试结果的准确性,而且所有像素逐个测量的方式非常耗时。如果使用ATR成像附件,内反射晶体与所测样品一起固定在样品台上,二者之间没有相对位移,避免了晶体污染造成的测量误差。样品台同步移动内反射晶体与所测样品,改变红外光束在内反射晶体上的入射位置,完成所有像素的测量。由于可以使用阵列检测器,ATR成像的测试速度也非常快。但是,受到内反射晶体尺寸的影响,ATR成像的测试面积比较小(目前仪器上通常配备的反射晶体的直径为500um,最大可以定制直径为2 mm的晶体,但应同时考虑检测器、软件等因素)。此外, ATR单点物镜与ATR成像附件有个共同的问题:该方法只能测量距离内反射晶体表面几个微米深的样品部分 在样品表面与内部不一致时,该方法获得的一般只是表面信息。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 277px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101556.jpg"//pp style="text-align: center "图2 ATR红外光谱成像的两种测量方式。左:ATR单点物镜 右:ATR成像附件。/pp  2013年,Neaspec公司推出了nano-FTIR光谱仪,利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的纳米傅里叶变换红外光谱技术,使得纳米级化学鉴定和成像成为可能。nano-FTIR光谱仪的工作原理如图3所示,将一束宽带中红外激光耦合进入近场显微镜(NeaSNOM),对原子力显微镜(AFM)针尖进行照明, 通过一套包含分束器、参考镜和探测器在内的傅里叶变换光谱仪对反向散射光分析,即可获得针尖下方20 nm区域内的红外光谱,使得红外光谱成像系统的的空间分辨率突破了微米的界限。该类型仪器综合了AFM的高空间分辨率,和FTIR的高化学敏感度,实现了对有机、无机材料的纳米级化学分辨。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 269px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101615.jpg"//pp style="text-align: center "图3 Nano-FTIR光谱仪的工作原理/pp  图4所示为在不使用任何模型矫正的条件下,nano-FTIR获得的近场吸收光谱,由图中可见,其分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高,这在基础研究和实际应用方面都具有重要意义,因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比,从而实现快速准确的进行纳米尺度下的材料化学分析。对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合,使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 271px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101630.jpg"//pp style="text-align: center "图4 Nano-FTIR所获得的光谱图与传统红外光谱图的比较/pp  但目前昂贵的价格,较为复杂的操作(需要与AFM联合使用),以及红外光谱波段的限制(每次扫描的波数范围有限),光谱分辨率有待提高等,仍是该类仪器需要克服的难题,同时也是未来发展的方向。/pp  三、红外光谱成像的信息提取/pp  使用合适的信息提取方法,从像素光谱中获得所需要的信息,是红外光谱成像技术应用的关键。成像所测量的数据为若干个像素的红外光谱,这些像素具有特定的空间位置,一般用横坐标和纵坐标来表示。如果按照测量时的空间位置进行排列,像素光谱数据需要表示为一个r*c*n维的矩阵,因此需要使用适当的数据处理方法,对上述矩阵进行降维。若将每张像素光谱均转换为反映特定信息的单一数值之后,再按照像素的空间位置将这些数值排列成一个r*c维的矩阵,然后以二维或三维图形表示出来,就得到了反映特定信息的数据采集区域的化学图像。/pp  常见的降维手段包括:像素光谱平均强度图像,该方法可以反映测试区域内样品数量较多的位置 像素光谱图像特征峰强度或面积图像,该方法可以反映测试区域样品中特征官能团的分布情况 使用模式识别方法对像素光谱进行分类,根据像素光谱所属类别将成像区域分割为不同部分,对各个部分的典型像素光谱进行解析,可以了解一些成分的分布情况等。/pp  本课题组近期也提出了两种新的振动光谱成像数据信息提取方法。 “主成分载荷乘积聚类分析-交替最小二乘法” 可用于没有参考信息时的样品化学成分非靶向解析 “偏最小二乘投影-相关系数法”,则主要用于已知目标成分的靶向检测,对微量成分的识别能力更强。若有兴趣可查阅相关文献,此处不多加描述。/pp style="text-align: right "  (撰稿人:清华大学 周群)/pp style="text-align: right "  注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考/p
  • 近红外技术在烟草行业中的应用进展
    p style="text-align: left "  近红外光谱分析技术在烟草行业的应用在国外起步较早,最早可追溯到1961年Crowell等人应用NIR技术测试了湿焦油中的水分。20世纪70年代国外开始将近红外技术应用于烟草化学成分测定。1992年出版的《Handbook of Near-infraed Analysis》一书中专门讲述了利用近红外光谱分析法定量分析烟草化学成分。20世纪90年代中后期,美国PM公司开始使用近红外技术研究烟叶分级和叶组配方,2000年以后使用近红外在线分析技术研究制丝线生产配方的稳定性等质量控制。br//pp  国内近红外分析技术应用于烟草始于1995年,王文珍等采用近红外光谱技术测定了烟草中的总氮含量。之后近红外光谱技术在国内烟草行业进入了高速发展时期。1997年,上海烟草(集团)公司技术中心与中国农业大学共同承担的《近红外技术在烟草品质检测中的应用研究》,建立了烟草常规化学成分的近红外快速分析技术。随后烟草行业先后布局了《应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分(20项指标)研究》、《应用烟气粒相物近红外光谱预测主流烟气七种有害成分释放量的技术研究》、《卷烟叶组烟气有害成分释放量近红外预测技术研究》、《基于在线检测和集成信息控制的智能配方打叶技术体系研究》、《FT-NIR分析技术在烟草常规化学分析中的应用》、《云南优质烤烟质量标准体系及快速检测技术研究》、《上海烟草集团公司烟叶原料质量体系研究与应用》、《烟草近红外大数据构建及应用研究》等近红外技术应用研究项目,各中烟公司也相继开展了不少近红外相关的子课题项目进行应用研究。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  离线应用/strong/span/pp  近红外的离线应用在烟草行业最为广泛,相关报道也最多。涉及到烟草行业的方方面面。/pp  在烟草化学成分检测方面,对影响烟草品质风格的众多化学指标现已证明都能够建立较好的定量模型并应用sup[1]/sup。除了烟叶,一些中烟公司还对卷烟的烟气化学成分做了相关应用研究,建立的模型能够达到预期的分析效果sup[2]/sup。另外在烟用材料的化学成分检测中,一些中烟公司也做了一些探索性应用研究sup[3]/sup。图一和图二分别是贵州中烟利用近红外检测烟气粒相物中化学成分及滤棒中三醋酸甘油酯的场景。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 288px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/0de39d80-20e0-4876-9f1c-3754be13248d.jpg" title="01.jpg" alt="01.jpg" width="600" height="288" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图一 近红外检测烟气粒相物中化学成分/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 450px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/112e61ef-ef3f-4f6a-8758-7cdfa79f8115.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="600" height="450" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图二 近红外检测滤棒中三醋酸甘油酯/strong/pp  在物理指标方面,现已能对烟叶的叶片结构sup[4]/sup、烟叶拉力等指标进行检测;在三纸一棒的应用方面,如:卷烟包装盒的色差分析sup[5]/sup,卷烟纸厚度、透气度等性质的测定sup[6]/sup;配方设计的应用方面,如:梗丝、薄片丝在烟支中的添加比例[7]等近红外技术也都有很好的应用。/pp  在判别分析方面,各中烟公司针对各自品牌特点,用近红外技术对烟叶的类型、产地、部位、等级进行判定sup[8, 9]/sup;卷烟的真伪判别sup[10]/sup;烟用材料判别sup[6]/sup;卷烟的配方设计sup[7]/sup等都做了大量的相关工作,并在应用中取得了较为满意的结果。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  在线应用/strong/span/pp  近红外在线分析并没有像离线分析一样百花齐放,虽然目前市场上已经开发不少针对卷烟工业企业在线近红外仪器产品,考虑到在线应用涉及到企业的生产控制甚至是决策,牵一发而动全身,各中烟公司还是保持谨慎态度,目前仅针对打叶复烤的均质化加工sup[11]/sup,工业企业的制丝线质量稳定性控制的相关应用sup[12]/sup。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  网络化应用/strong/span/pp  传统的近红外分析主要是采用单台仪器进行样品测定,难以满足烟叶原料收购、复烤、入库、醇化过程中广域范围内大规模快速检测及信息汇总的需求。 近年来,以网络技术为依托的近红外检测网络体系构建已成为近红外分析检测的一个重要发展方向,烟草行业也达成共识,认为构建近红外光谱分析网络体系是将近红外技术的优势在实际应用中发挥到最大的一个重要途径。基于此,上海烟草集团针对近红外检测管理现状,提出“动态建模,网络共享,全程管控”的网络化管控体系,保证近红外检测数据质量。云南中烟构建了烟叶原料近红外光谱分析物联网系统。山东烟草研究院以烟叶品质控制为切入点,研发形成支撑多检测终端的烟叶品质快速分析网络化平台。湖南中烟开发了专门用于烟气快速检测的近红外云服务系统。贵州中烟提出了“数据规范、中心建模、资源共享、智能分析”的网络化管控方案,组织实施了《贵州中烟化学成分近红外速测系统的云分析系统软件开发》项目,开发了基于互联网技术的烟草近红外速测系统,如下图三所示。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 407px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/3232b023-abfe-4c71-8122-fb019bfae30f.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="600" height="407" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图三 近红外云分析系统/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  数据应用/strong/span/pp  基于近红外分析技术快速高效、成本低、绿色环保的优点,行业每年产生了海量的近红外光谱数据,但也存在不少问题。/pp  (1)首先,近红外数据分散在各中烟企业、复烤企业和科研机构,只能为各自单位发挥作用。/pp  (2)其次,由于各工商企业经典化学分析数据存在较大差异,且近红外建模样品的地域差异大,再加上光谱采集参数、操作方法和操作流程各异,导致各单位近红外预测数据偏差较大。/pp  (3)第三,由于各单位的近红外采集信息格式不统一,数据整合难度大,严重制约了行业近红外光谱数据的有效利用。/pp  为了解决上述问题,2019年中国烟草总公司批复了《烟草近红外大数据构建与应用》项目。希望借此项目统一近红外光谱数据采集规范、开发近红外光谱数据采集系统、构建近红外光谱数据库和化学成分数据库,形成行业共享的烟草近红外大数据平台,实现数据规范、中心建模、资源共享、智能分析的目标,为烟草行业高质量发展提供有力支撑。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  参考文献/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [1] 蒋锦锋, 李莉, 赵明月. 应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分 [J]. 中国烟草学报, 2006, (4): 8-12./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [2] 王家俊, 梁逸曾, 汪帆. 偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量 [J]. 分析化学, 2005, 33(6): 793-7./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [3] 曹建国, 窦峰. 近红外漫反射光谱法测试醋酸纤维滤棒中的三醋酸甘油酯 [J]. 烟草科技, 2005, 38(3): 6-9./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [4] 周汉平, 王信民, 宋纪真, 等. 烟叶结构和油分的近红外光谱预测 [J]. 烟草科技, 2006, 50(1): 10-4./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [5] 张翼鹏, 李超, 赵敏, 等. 基于近红外光谱法的卷烟包装材料色差分析 [J]. 烟草科技, 2016, 49(2): 75-81./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [6] 王家俊, 汪帆, 马玲. SIMCA分类法与PLS算法结合近红外光谱应用于卷烟纸的质量控制 [J]. 光谱学与光谱分析, 2006, 26(10): 1858-62./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [7] 胡立中, 张胜军, 余小平, 等. 均匀设计-PLS-NIR法预测卷烟配方烟丝中梗丝及薄片丝含量 [J]. 中国烟草学报, 2010, 16(2): 26./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [8] 束茹欣, 王国东, 张建平, 等. 国产烤烟烟叶的NIRS模式识别 [J]. 烟草科技, 2006, 8): 12-5./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [9] 张辞海, 胡芸, 刘娜, 等. 基于主成分分析和神经网络的近红外光谱烤烟产地判别 [J]. 贵州农业科学, 2018, 46(1): 109-12./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [10] 葛炯, 王瑾, 王维妙, 等. 近红外技术在卷烟真伪鉴别中的应用 [J]. 烟草科技, 2007, 48(4): 75-8./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [11] 胡芸, 刘娜, 姬厚伟, 等. 近红外光谱技术在线快速检测复烤片烟化学成分应用研究 [J]. 安徽农业科学, 2017, (19): 78-80,3./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  [12] 张佳芸, 胡芸, 彭黔荣. 近红外光谱技术在快速检验制丝过程中烟丝质量均一性上的应用 [J]. 理化检验(化学分册), 2018, 54(9): 998-1003./span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: right "(张辞海,彭黔荣 贵州中烟工业有限责任公司技术中心,550009)/p
  • 安光所在FTIR红外光谱分辨率增强研究方面取得新突破
    近日,中国科学院合肥物质院安光所高闽光研究员团队在傅里叶(FTIR)红外光谱分辨率增强研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《基于线性预测理论的太阳遥感光谱高分辨率增强方法》和《基于线性预测理论的傅立叶光谱分辨率增强算法》为题发表于SCI期刊MEASUREMENT(SCI二区TOP,IF=5.6)和INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY(SCI二区,IF=3.3)。FTIR技术以测量速度快、精度高和波段宽的优势,在大气污染监测、食品药品安全检测等诸多领域得到了广泛的应用。然而,由于光谱分辨率的限制,该技术在多组分超痕量物质检测领域面临着挑战,如何在不改变光谱仪结构、不增加仪器重量和体积的前提下有效提高光谱分辨率,成为制约FTIR技术更广泛应用的关键技术难题。课题组李相贤副研究员和秦玉胜博士生等通过对FTIR光谱仪干涉特性进行深入研究,开发了一种基于线性预测理论的FTIR光谱分辨率增强算法。通过建立前后项线性预测总体最小二乘法估计模型参数并实现噪声抑制,利用滑动窗口技术减小预测误差并实现干涉信号高精度外推,显著提升了FTIR光谱分辨率增强模型的性能,在不改变干涉仪采样基础上,有效增强了FTIR光谱分辨率。《基于多步线性预测的太阳遥感光谱高分辨率改进》提出了一种基于滑动窗口的干扰信号多步线性预测方法,该方法将滑动窗口与线性预测相结合,实现了光谱分辨率的高质量提升。该方法的主要思想是首先得到干扰信号的自回归(AR)模型,将预测长度划分为多个大小相等的预测窗口,利用自回归模型逐级预测每个窗口的干扰数据。然后,利用预测的干涉数据重新建模,更新 AR 模型参数,再根据新的 AR 模型预测下一个窗口,形成基于滑动窗口的 MSLP 方法,直到完成最后一个窗口的预测,得到所需的干涉信号。经过傅立叶变换后,可获得分辨率更高的光谱信号。通过模拟和实验,MSLP 方法可用于分离低分辨率的气体光谱,实现交叉吸收分离。此外,该方法还可用于重建低浓度气体光谱的吸收特性。《基于线性预测的傅里叶光谱分辨率增强算法》提出了一种基于线性预测理论的傅里叶光谱分辨率增强算法。该算法由两个主要部分组成。第一步,建立干扰信号的自回归模型(AR)。利用前后向线性预测总最小二乘法和奇异值分解(SVD)估计 AR 模型中的参数,有助于减少奇异值反演造成的假峰值,抑制噪声干扰,并提出干扰信号最小预测误差准则来确定 AR 模型的阶数。第二步,利用 AR 模型进行线性预测。提出了一种基于滑动窗口的干扰信号多步线性预测方法,以提高预测精度。此外,还通过模拟研究了信噪比(SNR)、增强因子和傅里叶变换红外光谱的初始分辨率对算法精度的影响。为了验证该算法的实用性,我们将其用于增强 NH3 的光谱分辨率。然后使用增强光谱进行定量分析,以更好地评估该算法在增强光谱分辨率方面的效果。通过理论、模拟和实际应用,证明了所提出的算法能有效提高光谱分辨率和定量分析的准确性。基于线性预测理论的FTIR光谱分辨率增强模型多组分交叉吸收仿真增强示意图不同分辨率下的实际干涉信号外推比较FTIR光谱分辨率增强模型识别实际NO和H2O吸收特征该成果有望进一步拓展FTIR技术在多组分超低浓度痕量物质检测等领域的应用前景。该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114220https://doi.org/10.1016/j.infrared.2023.104764
  • 1300万!山东大学傅立叶变换显微红外光谱仪、近红外圆偏振手性光谱联用仪等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:SDJDHD20230377-Z205/ QCZ2023-111650004项目名称:山东大学傅立叶变换显微红外光谱仪预算金额:310.000000 万元(人民币)最高限价(如有):310.000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1傅立叶变换显微红外光谱仪1台详见公告附件 合同履行期限:详见招标文件要求本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:SDJDHD20230411-Z229/SDSM2023-31463项目名称:山东大学8英寸以上应力分析用共聚焦拉曼测试仪采购预算金额:250.000000 万元(人民币)采购需求:8英寸以上应力分析用共聚焦拉曼测试仪,具体内容详见附件。合同履行期限:自合同生效之日起至合同全部履行完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:SDJDHD20230407-Z227/SDDQ2023-1964.项目名称:山东大学全场扫描式激光测振仪预算金额:240.000000 万元(人民币)采购需求:为满足学校科研需求,拟采购全场扫描式激光测振仪1套合同履行期限:详见招标文件要求本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:SDJDHD20230409-Z228/SDSHZB2023-285项目名称:山东大学近红外圆偏振手性光谱联用仪采购预算金额:500.000000 万元(人民币)最高限价(如有):500.000000 万元(人民币)采购需求:近红外圆偏振手性光谱联用仪,亟需采购,具体内容详见招标文件。合同履行期限:国产设备验收合格后5年,进口设备验收合格后3年。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年10月16日 至 2023年10月20日,每天上午8:30至11:30,下午13:30至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:山东大学招标采购管理系统方式:登录山东大学招标采购管理中心网站(http://www.cgw.sdu.edu.cn/)进行供应商注册,注册完成山东大学招标采购管理中心审核通过后,在获取招标文件截止时间前再次登录系统在线报名本项目,报名审核成功后自助下载招标文件。 注:(1)本项目不收取招标文件工本费;(2)本项目实行资格后审,获取招标文件成功不代表资格后审的通过。售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:山东大学     地址:山东大学中心校区明德楼        联系方式:马老师0531-88369797      2.采购代理机构信息名 称:青岛采购招标中心有限公司            地 址:青岛市市南区延安三路220号16层            联系方式:张锡杰0532-58760890 15265262977            3.项目联系方式项目联系人:张锡杰电 话:  0532-58760890、152652629774.采购代理机构信息名 称:山东三木招标有限公司            地 址:济南市市中区二环南路6636号中海广场804室            联系方式:芦熹、郝文奇0531-82976333            5.项目联系方式项目联系人:芦熹、郝文奇电 话:  0531-829763336.采购代理机构信息名 称:盛和招标代理有限公司            地 址:山东盛和招标代理有限公司(济南市历城区唐冶西路868号东8区企业公馆B1号楼)            联系方式:许铖铖、王凯、谢文豪,0531-88260506、15153117917、17862114460            7.项目联系方式项目联系人:许铖铖、王凯、谢文豪电 话:  0531-88260506,15153117917,178621144608.采购代理机构信息名 称:山东德勤招标评估造价咨询有限公司            地 址:济南市高新区龙奥北路909号海信龙奥九号2号楼25层            联系方式:李雅琼、张承竹;电话:0531-82389633            9.项目联系方式项目联系人:李雅琼、张承竹电 话:  0531-82389633
  • 国产化替代又一新成就——焜腾红外全球首发二类超晶格SF6红外热成像探测器
    近日,浙江焜腾红外技术股份有限公司(以下简称“焜腾红外”)通过持续的技术投入和研发试制,迎来了国产化替代的又一重要新成就:在二类超晶格(T2SL)材料技术优势基础上进一步深耕,往更长波方向迈进。该制冷型红外焦平面热成像探测器在覆盖普通长波的基础上,将波长延伸至11 μm-12 μm,正式推出器件覆盖10.3 μm-10.7μm波段,涵盖320 × 256和640 × 512二种面阵规格。该探测器可实时快速精准定位有害气体六氟化硫(SF6)的泄漏位置,并具有呈现高量子效率、高清晰度、高灵敏度、高精确度的气体泄漏热像视图的优势。二类超晶格六氟化硫(SF6)红外热成像探测器作为大气环保监测的一个有效手段,六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器可广泛应用于能源电力、环保监测、石油化工、船舶运输等领域,特别适用于电力行业中大型变电站的主变压器故障监测,变电站主变压器一旦出现故障,会泄漏六氟化硫(SF6)有害气体,如何通过远程非接触式的方式去判断SF6有害气体泄漏,一直以来都是行业难题。六氟化硫(SF6)气体红外探测器作为一种比较行之有效的监测手段,其核心探测器多年来一直靠进口国外厂家的产品来满足。之前国内生产的SF6热成像仪中使用的探测器一直是通过进口的量子阱(QWIP)探测器来实现。此次焜腾红外突破技术壁垒,利用其二类超晶格技术优势,攻克了这一技术难题,实现了核心材料和技术的全新国产化替代。同时,焜腾红外也是行业内全球第一家推出二类超晶格技术的六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器的企业,可谓国产化替代的又一里程碑!接下来,焜腾红外将持续提升产品技术优势,与行业内优秀的红外热成像整机厂商一起为电力设备故障监测及其他领域的有害气体监测提供有效的技术手段,用焜腾造中国“芯”武装这一领域的仪器与设备!关于焜腾红外焜腾红外成立于2017年9月,是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外探测器及激光芯片的国家高新技术企业,建有浙江省高新技术研发中心,2022年入选国家级第四批“专精特新小巨人企业”。多年来公司专注于红外探测芯片材料、器件、测试、封装等关键技术的研发,致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用,在大气环境监测、环保治霾等民用领域实现批量化应用,为实现碳达峰碳中和国家战略提供了有效的技术手段。
  • 除了防测不准,还要防骗!10例红外测温仪采购被骗汇总
    p style="text-indent: 2em "strong style="text-indent: 2em "仪器信息网讯/strongspan style="text-indent: 2em " 体温筛查是当前疫情防控工作的第一关口,人体红外测温仪作为体温快速检测设备被广泛运用,在公众场所对疑似患者甄别发挥了重要作用。但广大使用者除了要正确使用以防测不准外,还要严防采购受骗。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/1146f8e3-d78f-4b99-a77b-a3d2c364e11e.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="300" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong防测温不准/strong/span/pp style="text-indent: 2em "人体红外测温仪在短时间内被大量使用的过程中,受使用环境温度、使用方法和产品质量等因素制约,部分测温仪在测量过程中会出现较大误差,不能精确测量人体温度,部分场所测量数据偏低的问题较为普遍和突出。体温筛查做不到精准,将会贻误疫情防控时机!基于此,a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200219/522248.shtml" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "国家市场监督管理总局近日对“红外测温仪校准技术推广应用”科研项目予以紧急立项/span/a,组织中国计量科学研究院等单位,开发体温筛检用红外测温仪校准装置的全套加工技术方案,以缓解各地计量技术机构体温筛检用红外测温仪校准装置短缺和专业技术人员不足等问题。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong防采购受骗/strong/span/pp style="text-indent: 2em "近日,随着人体红外测温仪需求的不断增长,对应采购活动变得频繁,用户在采购相关测温仪不仅要看品牌看质量,还要防止被骗。网络媒体近来接连曝光诸多红外测温仪采购受骗案例,在此仪器信息网,将其中10例受骗案例汇总如下,谨防受骗。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例1/strongstrong:/strong/spanstrong某企业购耳温枪嫌平台周期长,从微商买被骗近4万元/strong/pp style="text-indent: 2em "临近复工,浙江余姚某企业为更好地抗击疫情,确保各项工作能够平稳有序开展,欲购买一批耳温枪。但在网购平台搜寻发现,不是没货,就是发货时间较长。/pp style="text-indent: 2em "后来,采购员夏某在微信朋友圈看到一微商在出售口罩、耳温枪等医用物资。夏某赶紧与对方联系并谈好价格后,便决定在此微商处购买100多个耳温枪。/pp style="text-indent: 2em "对方要求先付款后发货,夏某便通过支付宝转账给对方39100元,后发现自己微信被对方拉黑,手机也联系不上,才发现被骗。在索要钱款未果的情况下报警。/pp style="text-indent: 2em "2月14日,童某被余姚市公安局抓获归案。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "▊strong案例2:/strong/spanstrong空手套白狼,屡骗得手近三万元/strong/pp style="text-indent: 2em "1月底,杨某和男友潘某到松阳后,在朋友圈里有许多人求购口罩、耳温枪,这让杨某某萌发了“生财之道”。/pp style="text-indent: 2em "“我手上有大量口罩还有耳温枪。”“0.75元一个医用口罩。”“耳温枪135元一个,口罩一盒40元。”.......杨某很快在朋友圈寻找那些急需口罩的买家,向他们发送虚假售卖信息。每当对方询问她手上有多少口罩,卖什么价格时,她便胡编乱造一些价格和数量。而等买家把定金支付到位后,杨某便玩起了“太极”,一直拖延发货,或是搪塞对方延迟发货。有时候受不了对方催促,便索性把对方的微信删除。/pp style="text-indent: 2em "“因为最近疫情严重,很多人都在朋友圈里面求购口罩,我就告诉对方自己手上有口罩和耳温枪等医用品,之后让买家先交付订金,收到订金后我就以各种理由搪塞对方,不发货给对方。” 归案后,杨某供述犯罪经过,其实她根本没有进货渠道,手里也没有存货,就是“空手套白狼”,之前还以购买手机的方式骗取他人2000元,合计骗取28105元。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/744ac497-d676-4e36-9d8f-ac09ea080a48.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "2月13日,浙江省松阳县人民法院公开开庭审理并当庭宣判了该案/span/pp style="text-indent: 2em "松阳法院审理后认为:被告人杨某以非法占有为目的,利用网络假借销售疫情防控物品的名义等骗取他人财物,数额较大,其行为已构成诈骗罪。被告人杨某认罪认罚,检察机关量刑建议适当,予以采纳,依法对被告人以诈骗罪判处有期徒刑二年八个月,并处罚金人民币二万八千元。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例3:/strong/spanstrong两男子网购非接触式医用温度计被骗23万/strong/pp style="text-indent: 2em "2月11日上午,家住南海九江的小潘在浏览某社交软件时,一名叫“小丰”的网友主动添加其为好友。点开对方的朋友圈,小潘看到对方发布有非接触式医用温度计货源的信息,正愁于买不到体温计的小潘立即与对方取得联系,并向其转账56250元准备购买150个体温计。第二天,小潘再与对方沟通,在得知对方还有存货时,再向对方转账15000元多购买了40个体温计。此时,对方向小潘承诺会在2小时内发货,并将快递单号发给小潘。然而,两个小时过去了,小潘迟迟没有收到对方发来的快递单。等他再次联系对方时,对方却说没货了,可以给小潘退款。但小潘一直也没有收到退款,再联系对方时,发觉自己已被拉黑,于是马上报警求助。/pp style="text-indent: 2em "相较于小潘,南海罗村的张先生损失更为惨重。2月13日,张先生在某社交软件交流群里看到有人发布可以代购医用体温计的信息,随即添加对方为好友,并通过网上银行转账的方式向对方转账16万元。令张先生没想到的是,对方在收款之后竟把他拉黑了。惊觉被骗的张先生立即报警求助。/pp style="text-indent: 2em "目前,罗村派出所已对该案进行立案调查,并止付冻结了对方的银行账号,案件仍在进一步的侦办中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例4:/strong/spanstrong朋友圈求购一批测温枪,招来骗子,被骗6000元/strong/pp style="text-indent: 2em "2月10日,事主冼先生在微信朋友圈发布信息,希望购买一批测温枪。随后,便有一名此前添加的微信好友发来信息,称有测温枪现货。/pp style="text-indent: 2em "此位“好友”也算是有一面之缘。几年前,冼先生曾经去一间店里修过车,添加了一名修理工的微信,不过后来一直没有联系过。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 288px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/6eefc2aa-b065-4f17-9a28-1bc39b35a3d7.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="500" height="288" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "双方商定每个价格300元,购买50个,共15000元。这时,对方称交定金就能马上送货上门,并发来其他人下定金的截图。想到这么多人下单,而且现在测温枪紧俏,冼先生便通过微信转账的方式,将6000定金转给对方。/span/pp style="text-indent: 2em "然而直到当天傍晚,对方还没送货上门,冼先生几番催促,最后发现已被对方拉黑,电话无法打通。/pp style="text-indent: 2em "接报后,高明公安立即启动快侦快破机制,迅速开展走访调查,2月12日,民警在南海区大沥镇将朱某抓获归案,扣押涉案手机1台,6000元被骗资金全部挽损。经查,朱某本人并没有测温枪,看到朋友圈里有人求购,心想对方反正也不认识自己,把定金骗到手之后就拉黑对方。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例5:/strong/spanstrong网购电子温度计被骗13万元/strong/pp style="text-indent: 2em "宜昌猇亭李某介绍,自己通过上医疗网留下自己的信息,有一名自称可以弄到医疗物品的杨某添加自己的微信,双方沟通后,杨某说有渠道能采购到一批电子测温仪。李某与杨某在微信上谈好后,约定以单价280元采购电子测温仪450台,李某通过支付宝和微信先后六次向杨某转账共计13万余元货款,但杨某收到货款后却将李某微信拉黑,销声匿迹了。然后报警。/pp style="text-indent: 2em "接到报警后,猇亭公安分局高度重视,刑警大队大队长冯小车迅速组织民警展开侦查工作。根据被害人李某提供的聊天及转账记录,民警很快找到了在微信上售卖温度计的杨某并确定其身份。杨某是广东人,先居住广东,此次疫情期间,发现医疗用品的需求量很大,遂产生了利用大家对医疗用品的需求诈骗的想法。/pp style="text-indent: 2em "民警通过电话的方式,多次拨打杨某的电话,在接通电话后,民警严正告诫杨某:目前全国上下都在抗击疫情,借疫情之机实施网络诈骗将依法受到严惩。迫于警方压力,2月10日当晚23时,杨某便将13余万元货款通过银行转账及支付宝转账全部退还受害人李某。/pp style="text-indent: 2em "目前,案件还在进一步侦办中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例6:/strong/spanstrong网购体温枪,被骗16万元/strong/pp style="text-indent: 2em "2月7日,番禺警方接到事主周某报警,称2月6日中午在网络上认识一名网友邓某,得知其在销售测体温枪,于是与其约定以单价330元购买500支测体温枪。邓某表示2月6日下午到货,事主转账165000元到其账号,但等到第二天也没有收到货物,邓某也消失无踪。目前,该案已经在侦查中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例7:/strong/spanstrong微信上买口罩、电子测温计,被骗100多万元/strong/pp style="text-indent: 2em "2月8日,受害人喻先生在微信朋友圈刷到“嗨乐市场负责人光头强”发布的广告:“有大量口罩和电子测温计出售。”通过几天的观察,他发觉“光头强”的朋友圈更新的频率稳定,内容稳定,全是寄发口罩的照片及视频。/pp style="text-indent: 2em "3天后,喻先生与朋友决定联系“光头强”,购买口罩、电子测温仪,两人凑了450500元后,通过互联网支付给“光头强”。不久,“光头强”便通过微信将打包一次性口罩和电子测温仪的视频及快递单号发给了喻先生。/pp style="text-indent: 2em "2月12日,还未收到第一批货的喻先生想再购进一批口罩和温度测量仪,他再次联系“光头强”,又通过网络支付给对方57万元。/pp style="text-indent: 2em "满心欢喜的等待一天后,喻先生的货依然“在路上”。喻先生与“光头强”联系,对方却以各种理由敷衍、搪塞。喻先生意识到自己被骗了,立即报警。/pp style="text-indent: 2em "接警后,在辖区派出所的协助下,民警展开抓捕行动。2月16日,犯罪嫌疑人王某某迫于压力向公安机关自首。/pp style="text-indent: 2em "经审讯查明:犯罪嫌疑人王某某因在网上赌博输钱后,便抓住当前多数群众急需购买口罩的心理,从而实施诈骗。他从朋友圈复制他人代购一次性医用口罩和温度测量仪的图片,发布在自己的朋友圈和微信群,以博得他人信任。短短8天,王某某以此方式共骗取12名受害人134万余元。/pp style="text-indent: 2em "目前,王某某已被宁乡市公安局依法刑事拘留,警方成功追回赃款100余万,案件正在进一步侦办当中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例8:/strong/spanstrong深圳小伙效仿网络案例,骗来3000多元/strong/pp style="text-indent: 2em "2月4日上午,宝岗派出所接事主刘某报案称:1月28日,其在一个网吧微信群里看到有人售卖口罩的信息,因公司人员上班急需口罩防护,随即加了对方为好友协商购买口罩事宜并最终达成协议,以2300元购买了1800个口罩和2个测温仪,对方承诺三天后发货。2月3日,刘某多次催要快递单号,对方不但没有回应,反而将其拉黑。刘某这才意识到被骗。/pp style="text-indent: 2em "据了解,嫌疑人单某某现在福田一家餐厅工作,因疫情期间餐厅停工,他闲居在家,与朋友闲聊时,听到朋友曾经在网上买口罩被骗的经历,也想借此法骗点零花钱。于是,单某某在某网吧和某购物微信群里,称自己有渠道能买到口罩。/pp style="text-indent: 2em "在当前各地防护物资短缺之际,包括刘某在内的5名深圳事主先后加了单某微信好友购买口罩及测温仪等防护用品,5人共向单某转账3000余元。/pp style="text-indent: 2em "经审,犯罪嫌疑人单某某对其谎卖口罩诈骗他人的犯罪事实供认不讳,目前该案件正在进一步侦办中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例9:/strong/spanstrong二手交易平台受骗6万余元/strong/pp style="text-indent: 2em "2月6日,王先生到上海长宁公安分局新泾派出所报案,称自己在某二手交易平台上看到有口罩出售的广告,后添加对方微信,对方称可以在短时间内可从境外代购口罩、防护服、测温枪等防疫物品。王先生发现该微信账号的朋友圈有大量防疫用品的照片,便信以为真,先后通过手机银行向对方账号转账7次,共计62260元。但直到约定发货时间,王先生都没有收到对方应提供的快递单号,多次联络未果后,王先生意识到自己被骗。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 488px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e9f892c4-1a07-4379-bb79-fe33b0ff357a.jpg" title="3.png" alt="3.png" width="500" height="488" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "嫌疑人不回受骗人微信及其中一次转账记录截屏/span/pp style="text-indent: 2em "2月13日,犯罪嫌疑人郑某在江西落网。据郑某交代,其因做生意亏损便动起了诈骗的歪脑筋。其在自己的朋友圈上传多张防疫用品的照片营造出自己有货源的假象,后在二手平台发布虚假消息谎称可以代购防疫用品。先后已有9人被骗。/pp style="text-indent: 2em "目前,犯罪嫌疑人郑某已被押解回沪,依法刑事拘留,案件正在进一步审理中。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong▊案例10:/strong/spanstrong女子假借销售防疫物资实施诈骗,涉案金额达600万/strong/pp style="text-indent: 2em "据了解,家住盐边县的90后女孩谭某某因2019年以来参与网络赌博输掉80余万元。近期,因新冠肺炎疫情在全国爆发,口罩、额温枪、“84消毒液”等防疫物资紧缺,谭某某为弥补其赌博输款,利用受害人急于购买上述防疫物资的心理,化名“二妹”通过微信群、主动加微信好友方式发布销售口罩、额温枪、“84消毒液”等防疫物资和物资货源、资质证书、批文等虚假信息,先后从湖南、上海、广东、重庆、云南等10余个省份30余名受害人处骗取资金600余万元。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 542px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/df220db8-b495-4b9f-a560-1439b5b88634.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="250" height="542" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "由于买家催货和迫于退款压力,谭某某向当地公安机关报警:谎称其通过手机银行APP向一账户转账21笔共计200余万元后,发现转错账号,请求公安机关协助。/span/pp style="text-indent: 2em "接警后,民警一直未联系到谭某某,倘若先后向同一账号陆续转错账多达21笔,但当事人居然并不着急。这一不合常理的地方引起办案民警的警觉。2月8日下午,谭某某在其父谭某友的陪同下到盐边县公安局投案自首。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 535px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a3c046fd-a71f-46c8-ba00-cb4a07b18d15.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="250" height="535" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "谭某某供述,其骗取到600余万元资金后,部分受害人因未按期收到其承诺发货的防疫物资,要求退款,并告知不退款就向公安机关报警,谭某某迫于压力向受害人退还了280余万元;40余万元用于个人债务还款。目前,谭某某因涉嫌诈骗罪已被刑事拘留,案情正在进一步调查当中。盐边公安正面向全国,征集谭某某一案的受害人线索,全力帮助受害人追回被骗资金。/span/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "▊温馨提示/span/strong/pp style="text-indent: 2em "不法分子谎称可以提供测温枪、口罩等物资,当事主付费后,便找各种理由拒不发货或将事主微信拉黑。市民务必提高警惕,加强甄别,尽量通过正规途径购买,如若网购请选择有第三方作为保障的官方平台。/pp style="text-indent: 2em "同时,在民政部门登记的具有公开募捐资格的慈善组织可以依法有序开展公开募捐,希望献爱心的朋友要认准正规捐赠渠道,捐赠时切记核实对方信息,谨防被骗。/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "▊警方提醒/span/strong/pp style="text-indent: 2em "1、目前网上能够发货的店家极少,可能会有商家以网络监控价格为由,引导顾客添加微信购买,此种情况强烈建议不要购买。/pp style="text-indent: 2em "2、建议微信端购买口罩的广大群众,一定要选择熟悉的朋友,找寻可靠途径进行购买。/pp style="text-indent: 2em "3、目前防护装备如口罩、护目镜、防护服和红外体温仪,除国家明确要求药店等正规渠道平价售卖外,个人微信商家渠道囤积或者以国外代购渠道的各类口罩和其他防护物资装备,受供需和进货价格较高影响,价格普遍较高,一次性医用口罩单个可能价格在2-5元,或者更高,N95口罩基本在20元以上,而红外电子测温枪的价格普遍可能达到200元以上。如果价格很低,除非是正规药店的现货,否则不建议购买。/pp style="text-indent: 2em "4、另外,有可能商家推介时参照样品或者发送的图片是正品,待你大量购买后,发货给你的商品品质一般,请认真核对确认货物来源和渠道后购买。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▊附 采购人体红外测温仪请认准正规品牌/strong/span/pp style="text-indent: 2em "1)a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200211/521703.shtml" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "22家主流红外体温检测仪生产企业盘点/span/a/pp style="text-indent: 2em "2)a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200213/521878.shtml" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "取得医疗器械注册证额温计/耳温计企业全盘点/span/a/pp style="text-indent: 2em "3)a href="https://www.instrument.com.cn/zc/1763.html" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "仪器信息网红外热成像仪仪器专场/span/a/pp style="text-indent: 2em "4)a href="https://www.instrument.com.cn/zc/159.html" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "仪器信息网红外测温仪仪器专场/span/a/ppbr//p
  • 麻省理工开发出全新光学芯片可实现高效“深度学习”
    p  美国麻省理工学院(MIT)科学家在6月12日出版的《自然· 光学》杂志上发表论文称,他们开发出一种全新的光学神经网络系统,能执行高度复杂的运算,从而大大提高“深度学习”系统的运算速度和效率。/pp  “深度学习”系统通过人工神经网络模拟人脑的学习能力,现已成为计算机领域的研究热门。但由于在模拟神经网络任务中,需要执行大量重复性“矩阵乘法”类高度复杂的运算,对于依靠电力运行的传统CPU(中央处理器)或GPU(图形处理器)芯片来说,这类运算太过密集,完成起来非常“吃力”。/pp  通过几年努力,MIT教授马林· 索尔贾希克和同事开发出光学神经网络系统的重要部件——全新可编程纳米光学处理器,这些光学处理器能在几乎零能耗的情况下执行人工智能中的复杂运算。索尔贾希克解释道,普通眼镜片就能通过光波执行“傅里叶变换”这样的复杂运算,可编程纳米光学处理器采用了同样的原理,其包含多个激光束组成的波导矩阵,这些光波能相互作用,形成干涉模式,从而执行特定的目标运算。/pp  研究小组通过测试证明,与CPU等电子芯片相比,这种光学芯片执行人工智能算法速度更快,且消耗能量不到传统芯片能耗的千分之一。他们还用可编程纳米光学处理器构建了一个神经网络初级系统,该系统能识别出4个元音字母的发音,准确率达到77%。他们的最终目标是,将可编程纳米光学处理器交叉铺成多层结构,构建光学网络神经系统,模拟人脑中神经元执行复杂的“深度学习”运算。/pp  索尔贾希克表示,新光学处理器还能用于数据传输中的信号处理,更快速实现光学信号与数字信号间的转换。未来,在大数据中心、安全系统、自动驾驶或无人机等所有低能耗应用中,基于新光学处理器的复杂光学神经网络将占据重要席位。/p
  • 【我与近红外的故事】吴海龙:与近红外光谱缘分的点滴回忆
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/89776b86-95a5-4bfc-8dcb-acdf44a0cecb.jpg" title="吴海龙.jpg"//pp style="text-align: center "湖南大学 化学生物传感与计量学国家重点实验室 吴海龙/pp  strong初识近红外光谱/strong/pp  曾记得,我在湖南大学本科攻读分析化学专业期间修仪器分析课程时,无意之中获得了董庆年老师编著的红外光谱法一书作为课外自学教材。较详细地知道了借助红外光谱来研究煤这样一个复杂的体系,并用红外光谱跟踪煤相关绿色反应历程,取得较好进展。后来,听说我同班同学李志良老师利用课余时间具体指导的化学计量学研究方向的本科生龙义成同学在北京石油化学研究院为近红外光谱应用尽力,参与编写了化学计量学软件等,开始留意近红外光谱有关内容。尽管认识模糊,但已知有近红外光谱存在这回事了。湖南大学俞汝勤先生研究小组曾于上世纪九十年代初,购置了红外光谱成像仪,想开展化学计量学在红外光谱成像处理方面的研究工作,本人参与相关工作。但后来由于湖南春天实在湿气太重,仪器抽湿维护不够到位等致使仪器成像不清晰而中断了相关研究。虽然也发表了一些论文,例如发表了可用于判断聚合物材料分子链接特性等图像处理方法工作,但遗憾的是没能形成系列成果。/pp  strong湖南大学与近红外光谱/strong/pp  曾记得,我同门湖南大学蒋健晖博士、杜一平博士等,在湖南大学获得化学计量学方向分析化学专业理学博士学位后,曾赴日本大阪关西学院大学尾崎幸洋研究室从事与近红外光谱相关的博士后研究,取得了例如结合PLS筛选近红外光谱最佳波长等好工作,而俞汝勤先生2000年以后还招收了有企业近红外光谱应用经验的博士生继续开展近红外光谱分析检测相关的化学计量学方法学研究。不仅探讨了一些带有普遍性的问题,如构建近红外校正模型时,如何保证校正样本具有必需的代表性,并实现代表性样本的自动选择 近红外光谱分析中的波长变量选择,能否建立较通用的自动选择策略 在定量分析建模方面,近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性,多种模型如何有机融合 在化学模式识别方面,近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。本人作为团队主要成员开始接触近红外光谱亦越来越多。本人的一名硕博连读生也积极参与相关研究工作,取得了一批成果。这样,使我们对近红外光谱有了更深入的了解。若干工作包括:/pp  1. 吴海龙*,韩清娟,宦双燕,林伟琦,俞汝勤,化学计量学与近红外光谱相结合研究的若干新进展,见陆婉珍等编,当代中国近红外光谱技术,北京: 中国石化出版社,2006年10月,第54-57页。/pp  2. Yan-Ping Zhou, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu* and Yukihiro Ozaki, Dry film method with ytterbium as the internal standard for near infrared spectroscopic plasma glucose assay coupled with boosting support vector regression,Journal of Chemometrics, 2006, 26 (1-2): 13-21/pp  3. Qing-Juan Han, Hai-Long Wu*, Chen-Bo Cai, Li-Juan Tang, Ru-Qin Yu, Using near-infrared spectroscopy and differential adsorption bed method to study adsorption kinetics of orthoxylene on silica gel,Talanta, 2008,76 (4): 752-757/pp  4. Lu Xu, Yan-Ping Zhou, Li-Juan Tang, Hai-Long Wu, Jian-Hui Jiang, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu, Ensemble preprocessing of near-infrared (NIR) spectra for multivariate calibration, Analytica Chimica Acta, 2008, 616 (2): 138-143/pp  5. Chen-Bo Cai, Lu Xu, Qing-Juan Han, Hai-Long Wu, Jin-Fang Nie, Hai-Yan Fu, Ru-Qin Yu*, Combining the least correlation design, wavelet packet transform and correlation coefficient test to reduce the size of calibration set for NIR quantitative analysis in multi-component systems, Talanta, 2010, 81(3), 799-804/pp  6. Hai-Yan Fu, Shuang-Yan Huan*, Lu Xu, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu*, Construction of an Efficacious Model for a Nondestructive Identification of Traditional Chinese Medicines Liuwei Dihuang Pills from Different Manufacturers Using Near-infrared Spectroscopy and Moving Window Partial Least-squares Discriminant Analysis, Analytical Sciences, 2009, 25(9), 1143-1147/pp  7. Weiqi Luo, Shuangyan Huan*, Haiyan Fu, Guoli Wen, Hanwen Cheng, Jingliang Zhou, Hailong Wu, Guoli Shen, Ruqin Yu,Preliminary study on the application of near infrared spectroscopy and pattern recognition methods to classify different types of apple samples, Food Chemistry, 2011, 128,(2):555-561/pp  此外,值得一提的是,近十年来,我们国家重点实验室的林伟英教授课题组在有机近红外荧光探针的合成及其化学生物学应用上取得了系列新进展。 他们开发了新型HClO近红外荧光探针,其被进一步应用于活动物中HClO的近红外荧光成像。近红外荧光染料可为开发近红外荧光探针和生物影像剂提供平台,有望在活体生物成像领域得到重要的应用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja209292b)。 还合成了新颖的荧光探针分子FP-H2O2-NO。 FP-H2O2-NO在细胞内与H2O2、NO和H2O2NO作用后能产生三组不同的荧光信号。这个独特的优点使FP-H2O2-NO可以作为一个强有力的分子工具来研究生物体中H2O2和NO的相互作用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja2100577)。还构建了具有大准斯托克斯位移的的pH荧光探针(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 375-379)。揭示了钴离子与探针分子作用后降低卟啉部分的摩尔吸光系数而改变能量传递效率的能量调控机制,由此实现了对钴离子的比率测定(Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2366-2372.)。 该论文被美国科学院院士Timothy Swager在评述期刊Synfacts作为研究亮点专题介绍(Synfacts 2008, 11, 1167-1167.)。而湖南省食品测试分析中心也开展了应用近红外光谱结合化学计量学法在油茶籽油脂肪酸含量测定中的应用研究工作,见(《湖南农业科学》 2013年12期 )。通过透反射模式采集了114个油茶籽油(茶油)样品的近红外光谱(NIR),利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)对光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立了茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸5种脂肪酸含量的校正模型,并通过实际测定对模型进行了验证。结果表明:采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型所预测的茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸的含量与实际的化学测定值较接近,而亚麻酸的预测集与实际测定值相关性不理想,仍需进一步研究摸索。这证明近红外光谱法可作为一种快速、无损和准确的方法在茶油主要脂肪酸含量测定中推广应用。/pp  strong湖南长沙召开的全国第二届近红外光谱学术会议/strong/pp  我特别难忘的是,中南大学化学化工学院与我们湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室合作,于2008年11月19-22日期间,在湖南长沙共同承办并顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议。该会议由中国分析测试学会近红外光谱分会主办的,由我们敬爱的俞汝勤院士和陆婉珍院士分别担任大会主席和学术委员会主任。/pp  strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "以下内容摘自仪器信息网/span/strong/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "本次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台,展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果,主要以大会报告和墙报的形式举行,有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告,多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出:自从2006年第一届近红外光谱会议以来,这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用 但是作为一项既快捷又廉价的分析技术,其应用范围仍未达到应有的广泛程度,一方面是由于宣传力度不够(一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术),与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题,例如:(1)建立大量可长期应用的分析模型,(2)尽快发展便携式仪器,(3)形成公认的标准化方法是有效的宣传途径,(4)结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度,(5)在线分析系统的集成化,(6)近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展,(7)近红外光谱技术过去是在不断新技术(如光纤、化学计量学及计算技术)的基础上发展起来的,今后希望如能将更多的新技术(如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等)被引入。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱:过去、现在和未来(Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future)”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史,给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论,并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势 关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论,定性应用是回答“Does it belong?”,而不是“How much is there?” 只要其定量应用将继续得到广泛的使用,定性应用很可能变得更加普遍 另外,未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出,可望进入越来越多的领域,包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。/span/pp  陆婉珍院士与部分参会代表在一起/pp  本人后来也曾多次参加近红外光谱为主题的国内外学术会议,深切地感受到近红外光谱的强大生命力。同时也深深被国内这样一批科研同行们为发展我国近红外光谱事业而努力艰苦奋斗、呕心沥血的精神所折服、所感动。本人也愿意为我国的近红外光谱事业继续贡献自己的力量。/pp  谨以此文纪念为我国近红外光谱以及石化工业化验检测事业做出杰出贡献的陆婉珍院士和我国国际“化学计量学终身成就奖”获得者之一、中南大学梁逸曾教授。/pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  吴海龙 男,理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院化学教授(二级)、博士生导师,化学生物传感与计量学国家重点实验室前主任、顾问和学术委员会顾问,分析化学国家重点学科长期建设责任人。兼任中国化学会有机分析专业委员会委员和副主任,计算机化学专业委员会委员和副主任 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任、近红外光谱专业委员会理事及近红外光谱分会副理事长等。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  三十多年来,一直从事分析化学、环境监测等领域化学计量学、化学生物传感分析等方向及内容的教学和科研,发表学术论文逾260篇,其中SCI论文逾200篇。曾荣获2003年度国家自然科学二等奖(排名第三)。2012年10月,荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  人生格言: 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来/span/ppbr//p
  • 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。
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