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红外峰值分析

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  • 龙江镉浓度峰值从超标约80倍降至近25倍
    1月30日电 记者30日下午在广西龙江河突发环境事件应急指挥部召开的通气会上了解到,通过采取除镉、调水稀释等综合应对措施,目前龙江河镉污染高峰值已从超标约80倍降到超标25倍左右,事件态势仍在控制之中。  指挥部新闻发言人、广西壮族自治区环保厅巡视员冯振年说,1月15日,龙江河宜州市怀远镇河段水质出现异常,河池市环保局在调查中发现龙江河拉浪电站坝首前200米处,镉含量超《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准约80倍。根据目前环保部门监测显示,拉浪水库镉浓度已达标,这说明造成此次镉污染事件的污染源已经被截断,没有新的污染源进入龙江。  专家分析,主要污染团还在宜州市境内的洛东水库附近,并正在往下游移动。龙江镉浓度峰值现位于宜州市洛东水电站附近水域,监测显示此处镉浓度超标在25倍左右。  冯振年说,依据总体方案,指挥部制定了科学调水方案。一是合理调控龙江各梯级电站下泄流量,配合除镉措施,减少污染物并控制下移速度。二是调度融江各梯级电站蓄水,满足调水需要。三是水文水利部门加强了对流域内30个断面的水文测验。四是在龙江、融江汇合口以下设置了临时导流挡水幕,提高处置效果。  目前柳江水源地水质仍处于达标状态。为确保供水安全,柳州市自来水厂已启动应急预案。广西壮族自治区党委、政府提出,要动用一切力量、一切手段、一切办法、一切措施,做到“三个确保”:确保柳州市取水口水质达标 确保柳州市不停水 确保柳州市供水达标。
  • 中科院院士张人禾:全球气温预计在2040年达到峰值
    近年来,碳中和的问题受到广泛关注。未来的气温会如何变化?人类又应该怎样控制碳排放?1月8日,中国科学院院士、复旦大学大气科学研究院院长张人禾表示,如果人类活动引起的温室气体排放控制得很好,温度到2040年左右达到峰值以后就会下降;但如果人类不加控制的话,未来的气温还将再继续升高,温室气体排放越多,增温幅度越大。所谓碳中和问题,其起因是人类活动向大气中排放温室气体,引起大气中温室气体的增加,导致全球气候变暖,这些温室气体包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等,但最主要的温室气体是二氧化碳。据统计,全球年平均气温自1850-1900年的工业化时期以来不断增高,目前为止大约升高了1度,其中高纬度地区增暖幅度更大,陆地的增暖幅度要高于海洋。要实现碳中和,也就是大气中碳的收支要相抵,即排入大气的碳和自然系统能够吸收的碳达到平衡,大气中的二氧化碳不再增加。在张人禾看来,要理解碳中和的过程,就是要知道大气中到底有多少碳,认识气候变暖背景下大气、陆地和海洋之间碳的变化,以及它们之间的碳循环过程。目前,对于碳数量的测定,科学界已开始着手建立海陆气耦合的大气温室气体的数值模拟和数值预测模型系统,进而构建起大气、陆地、海洋界面的物理、化学、生物过程的一体化观测系统,认识各圈层的相互作用,以及物质和能量交换过程。最后搭建起社会经济系统的动力学数学模型,认识社会经济系统与自然系统之间的相互作用,并在一体化动力学模型中实现双向耦合。张人禾认为,实现碳中和目标的一个关键是能源转型,即实现使用清洁能源为主。对此,人类应该从多个方面进行努力,一方面是,加强天气和气候变化研究,提升预报能力,保证能源安全和有效供给;另一方面,加强极端天气气候事件的成因、影响以及预报的研究。“考虑实现碳中和的过程会造成什么样的自然环境变化,对于经济社会等一切人类社会的发展也至关重要。”张人禾表示,在实现碳中和的过程中,科学界还需要知道实现过程所导致的气候变化对公众健康到底有什么影响,会带来什么风险,比如,不断加剧的温室效应是否会影响全球经济发展。
  • 龙江镉污染团峰值到达柳州时间、超标度难以预测
    1月29日,在广西柳州市柳城县糯米滩水电站临时应急检测室,工作人员在对污染水体进行实时检测。   1月29日电 广西龙江镉污染处置工作仍在持续,最初发现污染水体的拉浪水库镉浓度已达标,这证明镉污染源已被截断。根据最新通报,29日上午龙江镉污染团前锋已进入柳州水源保护地,但目前仍在控制范围内。  河池市副市长李文纲介绍说,龙江镉超标污染事件发生后,当地龙江5道防线采取的投放中和物降解、调水稀释等措施收到效果。据专家估算,龙江河段超标金属镉经稀释、沉降吸附后,已降解60%左右。  柳州市环保局局长甘景林说,广西壮族自治区环保厅监控表明,此次污染来源地、位于广西河池宜州市的拉浪水库,目前镉浓度监测数据显示已经达标,这说明造成此次镉污染事件的污染源已被截断,没有新的污染源进入。  尽管处置工作取得明显进展,但目前下游人口饮用水安全形势依然严峻,相关监测数据随时可能发生变化。龙江河与融江汇合后流入柳江,有着150万常住人口的柳州市最重要的水源地就在柳江。  根据29日10时监测数据,柳州市河西水厂上游56公里的糯米滩电站镉浓度超标约7倍 西门涯处镉浓度为0.0187毫克每升,超标2.74倍(河西水厂上游46公里) 龙江与融江汇合处下游3公里(河西水厂上游35公里)处镉浓度为0.0031毫克每升。进入柳州市饮用水水源保护地的第一个监测断面露塘断面处镉浓度为0.0041毫克每升(柳州河西水厂上游16公里) 露塘断面下游9公里处镉浓度为0.0050毫克每升,超标0.02倍。目前,柳西水厂原水镉浓度0.0039毫克每升,符合国家标准。  甘景林说,主要污染团眼下仍在广西河池宜州市境内的洛东水电站附近,并正在往下游移动,污染最高峰值到达柳州江段的时间、将会超标多少,目前还难以预测。“我们正重点防护柳州河西水厂上游16公里河段”。
  • 中国工程院:中国有望2027年前后实现碳达峰,峰值122亿
    中国工程院31日在北京发布重大咨询项目成果《中国碳达峰碳中和战略及路径》提出,通过积极主动作为,全社会共同努力,中国二氧化碳排放有望于2027年前后实现达峰,峰值控制在122亿吨左右。在此基础上推动发展模式实现根本转变,可在2060年前实现碳中和。 由中国工程院、上海市政府、工业和信息化部共同主办的第六届创新与新兴产业发展国际会议(IEID)当天在北京、上海线上线下结合举行。中国工程院院长李晓红院士在会上发布并介绍《中国碳达峰碳中和战略及路径》具体内容,主要包括八大战略、七条路经和三项建议。  ——八大战略:节约优先战略,秉持节能是第一能源理念,不断提升全社会用能效率;能源安全战略,做好化石能源兜底应急,妥善应对新能源供应不稳定,防范油气以及关键矿物对外依存风险;非化石能源替代战略,在新能源安全可靠逐步替代传统能源的基础上,不断提高非化石能源比重;再电气化战略,以电能替代和发展电制原料燃料为重点,大力提升重点部门电气化水平;资源循环利用战略,加快传统产业升级改造和业务流程再造,实现资源多级循环利用;固碳战略,坚持生态吸碳与人工用碳相结合,增强生态系统固碳能力,推进碳移除技术研发;数字化战略,全面推动数字化降碳和碳管理,助力生产生活绿色变革;国际合作战略,构建人类命运共同体的大国责任担当,更大力度深化国际合作。  ——七条路径:一是提升经济发展质量和效益,以产业结构优化升级为重要手段实现经济发展与碳排放脱钩;二是打造清洁低碳安全高效的能源体系是实现碳达峰碳中和的关键和基础;三是加快构建以新能源为主体的新型电力系统,安全稳妥实现电力行业净零排放;四是以电气化和深度脱碳技术为支撑,推动工业部门有序达峰和渐进中和;五是通过高比例电气化实现交通工具低碳转型,推动交通部门实现碳达峰碳中和;六是以突破绿色建筑关键技术为重点,实现建筑用电用热零碳排放;七是运筹帷幄做好实现碳中和“最后一公里”的碳移除托底技术保障。  ——三项建议:一是保持战略定力,做好统筹协调,在保障经济社会有序运转和能源资源供应安全前提下,坚持全国“一盘棋”、梯次有序推动实现碳达峰碳中和。二是强化科技创新,为实现碳达峰碳中和提供强大动力,尤其是必须以关键技术的重大突破支撑实现碳中和。三是建立完善制度和政策体系,确保碳达峰碳中和任务措施落地。加快推动建立碳排放总量控制制度,加速构建减污降碳一体谋划、一体推进、一体考核的机制,不断完善能力支撑与监管体系建设。  据了解,中国工程院碳达峰碳中和重大咨询项目组织40多位院士、300多位专家、数十家单位,重点围绕产业结构、能源、电力、工业、建筑、交通、碳移除等方面,系统开展中国实现碳达峰碳中和战略及路径研究,最新完成并发布《中国碳达峰碳中和战略及路径》。
  • 全国缝制机械标准化技术委员会2009年年会在上海召开
    全国缝制机械标准化技术委员会2009年年会在上海召开。在2009年,标委会的工作卓有成效,共完成了11项新标准的制定和4项标准的修订工作。  鉴于行业发展的需要,标委会在2008年年会上提出了“三年滚动计划”,要在业内开展大量的标准的制修订工作。2009年是标委会“三年滚动计划”启动实施的首年,共有15项国家、行业标准的制修订工作在这一年里完成。在2009年年会上,上述15项标准被提交于大会审议。这15项标准包括5项国家标准、10项行业标准,涉及缝纫机术语、计算机控制系统、零部件、刺绣机等多个领域。经过投票表决,15项标准全部获得通过。  标委会在2009年年会上还提出了2010年的工作设想。根据行业的现状及发展趋势,标委会加强和深化了刺绣机、服装机械、零部件等专业标准化工作。标委会计划在2010年开展19项国家、行业标准的制修订工作。  显然,缝制设备行业的标准体系建设速度在不断加快,这也是行业健康发展的迫切需要。  行业标准是产品的技术立法,是产品满足消费者的使用功能和安全要求的基本依据。制定标准的目的是为了指导商品生产并规范市场。因此,制定标准是规范市场和满足消费者权益的基本条件。多年来,缝制设备市场的无序竞争令人深恶痛绝。在谈到如何规范行业市场的时候,大家都呼吁要建立市场准入机制,提高行业门槛,这个“机制”和“门槛”就是行业标准。行业标准是行业发展的风向标和入市准则。任何行业,只有制定标准并按标准进行认证,才能达到规范市场的目的。  行业标准在制定阶段应充分体现消费者的需求,并与科技发展水平相辅相成。制定标准时,对产品的每一项功能指标都应反复推敲,并具有相应的、科学的试验方法。国家标准化委员会指示,目前在加速标准编制的同时要注意采用国际先进标准。  行业标准制定后,不能束之高阁,应以此为依据,加强对市场的监控,使生产商能自觉加强生产过程的管理和材料采购。任何事物的推广,单靠自觉性都会受到一定的限制,标准也不例外,所以从行业标准发挥作用的角度出发,大力推进对产品的认证,对产品达标和质量稳定会产生积极的促进作用。  目前,缝制设备行业的标准体系还不够完善。另外,大批标准虽已发布实施,但由于监管措施不力,标准的作用并未得到充分的发挥。  俗话说,没有规矩,不成方圆。标准就是规矩。缺乏完善的标准,对整个行业来讲就缺乏了方向。没有标准,很容易使一个行业走向散、乱,最终可能会导致这个行业被淘汰。  加快构建科学完善的行业标准体系是中国缝制设备行业实现强国梦的基石。
  • 仰仪科技|全自动连续流动反应量热仪&原位红外光谱分析仪,两大新品联袂上市
    近日,仰仪科技推出两款新品——全自动连续流动反应量热仪和原位红外光谱分析仪。让我们一起来了解这两款仪器的特点吧!全自动连续流动反应量热仪 RC CF-200A该产品是一款自动化程度高、可定制能力强的连续流动反应热分析与量热平台,平台具备自动进样、前置预热、自动脱气、流量控制、强化混合、精确控温、多点测温等功能,能够精确控制连续化反应条件,并实时监测各点温度变化。能够结合热分析理论,分析计算连续流反应器内的反应放热总量、热流分布、峰值温度、温度梯度等结果,可广泛应用于连续化反应的热力学和动力学参数分析、热风险评估和工艺优化等研究。产品特点1)使用系数标定法、流量调节法量热,快速获取反应放热与热流分布,计算峰值温度与温度分布;2)全自动连续化反应工艺操作,可实现自动进样、前置预热、自动脱气、流量控制、强化混合、精确控温、多点测温等功能;3)高性能程控循环水浴,可设定并自动完成预热与反应环境控温;4)安全高效,系统可实现无人运行,自动完成数据记录和分析;5)反应器可更换或加装数量,依照实际需要选择不同材质的反应器;6)支持依据不同反应类型进行实验方案设计,对反应器结构、管路长度与直径、测温位置进行调整,对油浴、混合器、进料泵等各零部件的定制,满足个性化实验需求。技术规格进样流量范围(0.01~50)mL/min进样通道数2(可扩展)进样流量精度<±0.5%进样流量分辨率0.01 mL/min进样压力脉动0.05MPa夹套控温范围(0~85)℃夹套控温精度±0.05℃管路使用温度范围(-180~260)℃温度传感器测温范围(-50~200)℃测温点数量反应管路:6个,预热管路:1个,夹套温度:1个。可根据实验情况灵活增减原位红外光谱分析仪 IR 360A该产品是一款实时分析反应变化过程的原位中红外光谱系统,可在反应容器中监测原料、产物、中间体的过程特征,帮助实验人员精准获取反应组分浓度、反应速率、杂质形成等关键参数,深入研究反应机理。其具备高分辨率、高信噪比、高稳定性、超快速扫描、波长范围宽等优势,软件支持基线校准、数据可视化处理、自动化动力学分析等,广泛应用于精细化工、制药、材料、石油、食品等领域。参考标准GB/T 21186-2007 傅立叶变换红外光谱仪JJG 001-1996 傅里叶变换红外光谱仪计量检定规程JJF 1319-2011 傅立叶变换红外光谱仪校准规范产品特点1)在间歇、半间歇、连续流工艺中实现长时间原位分析,且不干扰反应进程;2)高性能MCT探测器,具备高灵敏度、高稳定度、高速扫描的能力;3)强大的光谱分析软件系统,支持基线校准、谱图处理、自动化动力学分析等,帮助实验人员建立定性、定量的光谱分析模型;4)ATR钻石探头能承受较为宽广的pH值、温度及压力范围,在多相混合体系中实现无盲区测量,适应各种反应环境;5)工业级紧凑设计,抗振动、抗冲击、抗电磁干扰,占地面积小,使用寿命长。技术规格主机分辨率2cm-1、4cm-1、8cm-1波数范围(5000~834)cm-1探测器探测器类型:探测器型光伏MCT(汞-镉-碲化物)冷却方式:内置TEC控制器工作温度(10~40)℃电源(100~240)V交流电,50/60Hz,1.5A(最大值)湿度<60%尺寸基本单元:189mm×285mm×127mmATR探头晶体材料钻石棱镜光谱范围(3~17)μm光纤类型AgHal-Broad温度范围(-30~130)℃最大耐压100bar探头长度1.6m轴长度280mm轴直径6mm轴材料哈氏合金C22保护管材料不锈钢V2A制成的扁平钢丝螺旋结构,用玻璃纤维编制包裹,外套:硅橡胶软件定量模型纯物质模型、单变量模型、多变量模型成分分析曲线分解,获取未知体系主要成分变化趋势自动寻峰全光谱范围特征峰自动识别数据联用在线光谱数据与反应器量热数据协同分析关于仰仪科技杭州仰仪科技有限公司于2006年成立,是新能源与化工领域测试仪器设备、解决方案的专业开发者。自成立以来,仰仪科技坚持以技术为核心,不断提升自主创新能力。公司现拥有一支由博士、硕士等专业技术人才组成的高精尖研发团队,已获得国家发明、实用新型近40项,外观和软件著作权10余项,2013年被选为化工产品安全测试技术与仪器浙江省工程实验室联合建设单位。目前,公司产品线主要有热分析与量热、理化参数测试、粉尘爆炸测试和化学品物理危险测试等,产品综合性能达到水平,拥有良好的用户体验和性价比;在应急管理、货物运输、海关监管、市场监管、环境保护、高等院校、大型企业及第三方检测等机构具有广泛应用且口碑良好。
  • 近红外吸收染料的吸收光谱
    |前言近红外吸收染料通常在700~1200nm范围内有最大吸收波长,因其重要的光学性能而应用广泛,如隔热玻璃、激光防护、热写显示、等离子显示器等。为了获取性能优异的近红外吸收染料,需要确定其吸收性能。因此具有近红外波长测定范围的紫外分光光度计必不可少。日立新型紫外分光光度计产品UH5700,检测波长范围190~3300nm波长,同时,标配操作软件UV Solutions Plus具有峰检测功能,可以轻松测定不同近红外吸收染料的吸收光谱。日立紫外可见近红外分光光度计UH5700|应用数据样品制备:将近红外吸收染料粉末溶解于甲苯溶液中,获得待测样品。光谱测定:以甲苯溶液为参比,使用UH5700测定样品的吸收光谱图1 五种近红外吸收染料的吸收光谱1 1纵轴是以每个样品的最大峰值波长归一化后的值UH5700采用连续可变狭缝功能,根据光量大小自动调节狭缝,即使在能量较低的检测器切换波长附近仍然可获得平缓的光谱。如图所示样品约在800~1100nm范围内有最大吸收峰,包含了UH5700的检测器切换波长。 图2 峰检测软件界面2峰高是以每个样品的最大峰值波长归一化后的值图3 峰检测结果UH5700操作软件UV Solutions Plus具有峰检测功能,同时对五种近红外吸收染料进行了峰检测,结果如表所示,可以轻松获取不同样品吸收峰的位置、面积、起始波长等信息。 |总结日立UH5700在近红外波长处获得的数据噪声小,非常适合检测和近红外波长有关的样品。软件中的峰检测功能可以快速分析多个样品的光谱性能,提高工作效率。
  • 快来看看吧,峰值保留时间不稳定要这么做
    在实验的过程中经常会遇到保留时间不稳定的问题,我们也总接触到相关问题的技术咨询。我们的技术工程师深知大家的痛点,特根据大家的反馈,梳理了一个从发现问题到处理问题的解决思路。以后再遇到保留时间不稳定的问题,就可以轻松搞定啦。 保留时间不稳定,会是什么问题?首先要找出变化的模式,这个会帮助我们找到很多潜在的原因。 #1 保留时间在同一天变化大,同一瓶流动相,同一根色谱柱,同一台仪器 1)首先检查泵和混合器。使用秒表和量筒来检测流速(设置仪器流速1ml/min,用10ml量筒收集流出液10分钟,应该得到液体约10ml±0.5ml,量筒有误差,使用的试剂与仪器厂家标定泵流速时试剂不一样,最终体积也有些差异,如果超过这个范围,再分开通道检测,以找到流速不正确的原因,并排除); 2)检查流动相组成是否变化,可以在流动相中加入跟踪剂来观察基线的变化,例如:反相条件,UV检测器,在有机相中加入0.1%丙酮,监测254nm下的基线变化,还有一种方法人工配制流动相,然后通过混合器,这时候保留时间稳定了,不再波动,那就是混合器工作不正常,或者混合不均匀,进行排除。 #2 保留时间一天之内正常,不同天数之间变化 1)仪器本身不太可能有问题,可能是流动相的组成变化引起的,在反相色谱中,保留因子k和流动相中的有机溶剂的体积含量成指数关系,根据经验,如果有机溶剂含量误差在1%,那保留时间的变化在5%-15%之间,大部分变化在10%左右,意味着用称量有机溶剂的方式配置流动相能得到更稳定的保留时间; 2)流动相的脱气方式也可能导致,最好的脱气方式是使用真空超声脱气大约1分钟左右,非真空条件下超声脱气5分钟,这样会Z大程度的减少溶剂的挥发,还有一种方法是流动相中通过氦气,流动相被氦气平衡后,氦气流立刻关闭,避免氦气带走溶剂蒸汽,而导致溶剂组成改变; 3)流动相的抽滤方式,通常情况下,如果我们使用有机溶剂和水相混合流动相时,会先将流动相配置混匀好后,再进行抽滤,这样的好处是流动相混合更均匀,但是对于流动相中沸点较低的部分,在抽滤过程中会损失更大,导致流动相溶剂组成改变,建议有机相和水相分开抽滤,再进行混合,超声脱气; 4)检测目标物是离子状态或者离子化的,那么控制流动相的pH就非常重要,就算是0.1单位pH的变化都有可能导致保留时间漂移10%左右,所以准确称量pH值并保证pH仪被很好的校正了,在反相色谱柱中,随着pH值的升高,酸的保留会减少,碱的保留会增加。 反相色谱中,分离离子或离子化的样品,保留时间会受到正确缓冲溶液的离子强度的影响,但影响会很小,可以不计,典型状况是缓冲盐的摩尔数改变20%,保留时间的变化是1%,缓冲盐的组成通常是称量的,那么大的误差是不会发生的。 #3 保留时间漂移 还有影响保留时间的一个重要问题就是保留时间漂移(一直延长或一直缩短)。 1)大部分工作者认为漂移是平衡的问题,如果使用的是未修饰硅胶柱做正相色谱,这是最有可能的原因,使用半饱和流动相改善。反相色谱中,平衡通常会很快,5-10个柱体积的流动相通常就足够平衡了,但不全是如此,典型的就是离子对色谱中,使用离子对试剂平衡色谱柱,由于离子对试剂的浓度在2-5mmol/L甚至更低的浓度,它们要吸附在反相色谱柱填料表面,表面浓度在0.5-2μmol/m2,1根4.6*250mm的色谱柱大约有3g填料,需要2mmol的离子对试剂进行完全的柱平衡,流动相浓度为2mmol时,那需要1L流动相进行平衡,这个虽然是J端条件,但是用几百毫升的流动相去平衡色谱柱也是正常的,因此离子对色谱中,使用了有机溶剂清除了离子对试剂,这样第二天需要更长的时间平衡色谱柱。这两个现象都是流动相中有低浓度的强吸附试剂导致的,这是保留时间漂移最常见的原因,也还有别的原因。2)样品中含有强吸附剂,在重复进样中会慢慢累积,从而改变色谱柱的化学性质,如:药品的赋形剂。可以通过观察保留时间变化的速率来得知杂质是从流动相中引入还是样品中引入。实验如下:● 进样几次,如:进样四次,共使用了1个小时;● 走相同量的流动相,不进样;● 重复第一步;● 做一个关系图;保留时间:▲ 对时间的关系 ▲ 对进样次数的关系如果第一个图得到一条平滑的曲线,那么流动相是引入杂质的原因,如果第二个图得到一条平滑的曲线,那么杂质的来源是样品。3)键合相水解,色谱柱制造商会制定一个pH范围,超出范围可能导致键合相不稳定,然而,很多情况下使用者不得不在接近这个pH极限,但是并没有一个明显的分界线,因为水解还取决于其他因素,如:温度,有机溶剂,缓冲盐的浓度和种类,样品的化学性质等,因此这个水解也可能发生在这个pH范围内。要保存固定相的水解稳定性,最好是在中性pH值(3-5左右)和低温下。等度条件稳定性优于梯度条件,在等度条件下发生水解的过程中,键合相通常会发生自我吸附,并达成一种区域平衡,在使用高浓度的有机溶剂时,在梯度时或者冲洗色谱柱时,这种平衡会被打破,键合相被冲出色谱柱。4)温度的变化,如果样品是自动分析过夜或者过了周末,那保留时间的漂移可能和实验室的温度变化有关,在很多地方,室温的设置在晚上或者周末是不一样的,一般来讲,1℃的变化导致保留时间的漂移大约在1%到2%。这个可以联系最后一个导致保留时间漂移的原因--柱压的增加,柱压的异常升高,表明色谱柱被污染,仅仅是筛板被堵塞就可能导致保留时间漂移,这是因为,为了使流动相通过筛板,需要额外的压力来促使流动相通过筛板,这会使流动相在摩擦的过程中受热,从而导致保留时间的漂移。5)反相色谱键合相发生了“相塌陷”,由于流动相中有机溶剂比例太少,高键合覆盖率、“完全封端”的C18没有很好的被流动相浸润,这会使得流动相和固定相没有很好的接触,造成键合相卷曲,固定相之间相互吸附,从而导致固定相可以和样品相互作用的表面积减少,使得保留时间逐渐变短。这时候立即用一定量的有机溶剂(建议40%乙腈水)冲洗色谱柱可以使键合相恢复,这种现象在短链烷烃结合,未封尾的反相键合相上则很少发生,或者是不发生。
  • 油菜籽收购高峰 聚光近红外分析仪再创佳绩
    2014年6月1日起国家仍将继续执行油菜籽临时收储政策,湖北省2014年新季油菜籽也即将开镰上市。作为全国最大的油菜籽生产省份,2014年湖北省油菜籽预计播面1849万亩,比上年增加10万亩左右。预计总产达到266万吨,比上年增加约16万吨。  聚光科技自主研发生产的SupNIR-2720型近红外分析仪目前在粮油行业已有非常成熟的应用,特别是油菜籽行业的菜籽、菜粕、菜饼等模型已经日趋完善。  就在这个油菜籽收购的高峰期,聚光科技在湖北省粮油行业的总经销商仅6月份一个月就已在湖北省油菜籽行业创下10套近红外分析仪的销售佳绩,占据了湖北省油菜籽行业近红外市场的一半以上!  近红外分析仪在油菜籽行业的重要性日渐突出,越来越多的油菜籽收购商、榨油企业以及饲料企业需要利用近红外技术严格控制对原料采购定价、生产过程控制、成品品质控制、副产品开发等多个环节。快速、准确、无损、无耗的特点,使得近红外分析今年在在粮油行业迅猛发展。  菜籽油生产工艺流程(冷榨-浸出法)及近红外应用点:  除了湖北省,在四川、云南、广东等油菜大省,都出现对近红外分析仪需求的爆发性增长,聚光科技协同合作伙伴,将努力为粮油用户提供稳定可靠的产品,成熟完善的模型,快速周到的服务!  关于近红外的更多应用请点击专题了解:http://www.fpi-inc.com/jgzt/welcome.php?7
  • 近红外法可测血液中甘油三酯浓度
    中性脂肪即甘油三酯,是高血压和心脏病的主要原因。日本产业技术综合研究所日前宣布,该所开发出一种新装置,只需用近红外光照射指尖几秒钟,就能检测出血液里中性脂肪的浓度。  研究人员注意到,波长介于可见光和红外线之间的近红外光具有不容易被人体吸收的性质,因此通过向手指尖端照射近红外光,然后分析透过手指的光,就能检测血液内中性脂肪的浓度。  现有的近红外光测试装置灵敏度很低,为确保透过身体组织的光的强度,需要长时间照射,既不方便又有安全问题。新的分光装置能在更广范围内收集很微弱的光,其灵敏度达到以前水平的1000倍,从而能进行快速准确的检测。  这种新装置只有约3公斤重,便于携带,将手指放在照射近红外光的光纤顶端,装置就会在显示器上显示出检测值。在利用试制的新装置对就餐前后血液中的中性脂肪进行检测时,研究人员发现就餐后人体血液中的中性脂肪开始升高,约4小时后达到峰值。研究人员通过将检测值分为5个阶段,来显示脂肪的摄取状况。  研究小组准备推动医疗机构明年开始采用这种新装置,并准备继续开发面向家庭的相关产品。
  • 珀金埃尔默推出新型近红外分析仪丰富食品检测解决方案
    珀金埃尔默推出新型近红外分析仪丰富食品检测解决方案DA 6200™ 为肉类和橄榄油加工带来更好的质量与过程控制珀金埃尔默日前宣布推出DA 6200™ 近红外分析仪,帮助肉类和橄榄油食品加工企业更准确、简便、快速地进行质量和过程控制。 DA 6200进一步扩展了珀金埃尔默公司先进的食品检测解决方案,其全面的产品组合涵盖从植物遗传学、作物健康、营养成分检测,到食品掺假,以及农药、重金属和溶剂分析。快速、精准的检测DA 6200分析仪是珀金埃尔默旗下波通产品系列的一部分,它基于下一代二极管阵列近红外透射光谱(NIR)技术,可在30秒内提供样品中脂肪、水分、蛋白质水平以及胶原蛋白、盐和灰分的精确检测结果。这种精确度和速度也可用于大型非均匀介质样本检测。使用DA 6200分析仪将可以令肉类加工商包括香肠、肉糜或家禽制品生产商提高效率。此外,还可以提高产品的一致性并验证最终产品的质量是否符合法规和品牌标准。 橄榄油生产商将可以利用该分析仪来检验橄榄的品质,预测油品产量,优化采油工艺。使用方便,便携灵活紧凑的结构和电池电源选项使DA 6200分析仪便于携带,在生产环境中具有灵活性。其直观的触摸显示屏能为技术人员和科学家带来清晰、方便的读取效果。该分析仪还配备了定制化的肉类和橄榄油产品校准系统,旨在更便捷地实现跨产品类型的应用,无需现场协作开发。珀金埃尔默公司食品、色谱和质谱业务副总裁兼总经理Greg Sears表示:“目前,全球人口已超过76亿,全球食品供应链所服务的人数正不断增加。食品市场巨大且分散,我们需要确保进入其中的食品是安全的、有营养的,且其所含成分和质量水平符合产品标签上所列出的指标,这些至关重要。珀金埃尔默的食品检测解决方案正在帮助客户满足这些需求,新型的DA 6200分析仪将可以帮助肉类和橄榄油食品生产商进一步提高质量和过程控制水平。”
  • 药材造假登峰造极,拉曼光谱一眼辨别,堪称制药原料“守护神”
    近年来,伴随我国经济高度发展、健康服务业蓬勃增长,中医药在我国医疗卫生体制的地位日益凸显。特别是今年,面对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)重大疫情,中医药更是全方位、全过程发挥了重要作用,全国确诊患者使用率达80%以上。中药材为中医药行业健康发展的基础,合格、有效的中药材是居民健康生活的保障,中药材的安全性问题因而受到极大关注。拉曼光谱技术是一种非接触,无损的快速检测技术,能方便地给出物质的结构、组分等指纹信息,并且能从分子层面上识别各类物质及晶型结构,非常适合用于制药过程及药材来料检测。虽然红外吸收光谱技术已经广泛地应用于制药行业,但其具有一定的局限性。与红外吸收光谱相比,拉曼光谱具有如下明显的技术优势:光谱分辨率更高,能给出更多的光谱细节,信息更加丰富;拉曼测试简单,不需要制样;具有更好的共焦显微性能,空间分辨率达到亚微米级,可给出样品的精细化学组分分布图像;可在线原位分析;可更加直接的与多变量校正、回归分析结合,从而进行定量分析。显微拉曼以上特点决定了拉曼光谱在制药的各个环节中都具有巨大的应用潜力,如:原料筛查;过程监控,包括反应、晶化、配药、干燥、混合等;晶型识别;有效成分和赋形剂的表征等。以下原材料检测就是奥谱天成的拉曼光谱仪在药物中的典型应用之一。随着三七等中药市场的火爆,劣质、掺假等现象也变得日益凸现,拉曼光谱分析技术是解决这一问题的有效手段之一。三七药材化学成分复杂,主要包括多糖、黄酮类化合物和吡格里西啶类碱等化合成分。其中,每一种化学成分都对应着唯 一的拉曼光谱,每条光谱具有其特有的特征峰值。拉曼光谱鉴别中药材的原理过程:首先借助奥谱天成高灵敏度、高分辨率的拉曼光谱仪,测出待测样本的拉曼光谱;然后作光谱预处理,再基于谱峰识别算法,求得拉曼光谱特征峰值的位置;最 后通过比对中药拉曼光谱数据库,即可实现中药材的无损识别和分类。共焦显微拉曼光谱仪测试三七光谱图三七样品在显微共振拉曼光谱仪 785nm 激发光波长激发条件下,获得了一条含有很多特征峰值的拉曼光谱。将特征峰值的位置与表1 数据对比,可以判定该三七的光谱特征峰值与表 1 中不同化学成分的特征峰值位置基本吻合,进而可鉴定出实验样品三七以及其品质的优劣。《中国药典》作为中国生产、供应、使用和管理部门检验药品的权威法典,已经在2010年版的附录中增加了拉曼光谱法的指导原则,今后势必会有越来越多的研究单位和企业关注拉曼在制药和药检方面的应用,我们也会不断拓展拉曼在该领域的表征方法,提供拉曼在药物成分定量研究、相态测定、药物结晶过程研究、生产过程实时监测以及药理研究等方面的信息。更多关于拉曼应用于制药方面的方案,欢迎交流!
  • 关注QCL市场发展 研制高精度中红外器件——访滨松光子学商贸(中国)有限公司分析领域销售工程师凌世攀
    p style="text-indent: 2em "仪器信息网讯 2019年6月12日-14日,第十七届中国国际环保展览会(CIEPEC 2019)在北京中国国际展览中心(静安庄馆)盛大开幕。本届环保展以“推动环保产业高质量发展 助力打好污染防治攻坚战”为主题,结合环保工作重点及环境热点,集中展示了水污染防治、大气污染防治、固体废物处理处置与资源综合利用等领域的高端环保装备、先进环保技术、系统解决方案与最新环境服务模式。/pp  滨松光子学商贸(中国)有限公司(以下简称“滨松中国”)受邀参展。借此机会,仪器信息网特别采访了滨松光子分析领域销售工程师凌世攀,就滨松中国在环保领域提供的产品及整体解决方案,红外气体分析及应用等进行了深入交流。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/072ad274-bb28-436a-ba6b-df1430f697cf.jpg" title="DSC06955.JPG" alt="DSC06955.JPG" width="600" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  滨松光子学商贸(中国)有限公司分析领域销售工程师 凌世攀/pp  近年来,得益于环境政策的推动,环境监测的市场表现一枝独秀,持续保持着强劲的发展势头,且环境监测要素从大气扩展到水质,监测领域不断地扩大。滨松公司致力为水质、大气、污染气体等环境监测提供核心的光电探测技术支持,可提供丰富的元器件解决方案。其研发和制造覆盖紫外到中红外波段的高可靠、长寿命的多种光源、探测器及相关配套产品,可为用户的应用需求提供硬件支持和技术服务。/pp  凌世攀表示,在水质应用方面,滨松公司将发射端和接收端射和接收端作为整体为用户提供相应的闪烁氙灯、氘灯以及耦合窄带滤光片的光电二极管等一系列元器件,应用于总氮,化学需氧量等方面的测定。谈及环境监测涉及的另一大方向,气体监测方面,滨松可提供广大用户较为熟悉的空气站六参数监测元器件,如紫外荧光法二氧化硫检测和化学发光法氮氧化物监测的光电倍增管及光源,臭氧监测用的高精度、低温漂真空光电管探测器,以及用于颗粒物浓度监测的贝塔射线探测器等。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 450px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/298d9e21-f5a7-4071-9d42-eec789aa8be1.jpg" title="22222222222222.jpg" alt="22222222222222.jpg" width="600" height="450" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/f9b0feb5-7924-47fc-8a57-dd6d2a705512.jpg" title="333.jpg" width="600" height="337" border="0" vspace="0" alt="333.jpg"//pp  “从客户角度来讲,这两种核心元器件都来自同一个厂家是很有益的。举个反例,从不同厂家分别购买这两个模块,如果开发出来的设备没有达到预期的性能时,由于器件来自不同的地方,就很难知道配合使用过程中的问题所在,能把发射和接收端作为一个整体去服务客户,能更好地解决这些问题。”凌世攀说到。/pp  此外,滨松公司拥有全面、综合的产品线,能为客户提供高性能、可定制的硬件支持,以此满足客户多元化的需求,为产品增加附加值。提及滨松本地化的服务策略,凌世攀还介绍了由北京滨松研制出的水质毒性分析仪,针对国内环境监测的需求,该仪器可基于敏感淡水发光细菌在不同水环境发光强度变化的原理,检测水质的综合指标。/pp  随着我国工业生产的迅猛发展,大气环境污染事故不断增加,威胁着人类健康、破坏生态环境,严重制约着生态平衡以及经济、社会的发展。国家对环境监测数据的准确性也是采取“零容忍”的态度,随着“气十条”政策的推进,对监测仪器性能要求更高,一定程度上可理解为对核心器件的要求。凌世攀提到,2018年《打赢蓝天保卫战三年行动计划2018-2020》的出台以及政策的不断推进,对烟气、汽车尾气等污染气体中所含有的氨气、氮氧化物、硫氧化物等成分检测提出了新的要求。因中红外气体分析在污染气体监控中的应用十分广泛,所以遥测污染气体含量异常变化,中红外波段光显现出了大用处。/pp  此外,作为半导体激光技术发展的里程碑,量子级联激光器(QCL)使中远红外波段高可靠、高功率和高特征温度半导体激光器的实现成为可能,为气体分析等中红外应用提供了新型光源选择,因此QCL日益受到关注。尤其是近10年,越来越多的科研人员开始研究QCL在气体检测方面的应用,使得它的优势和潜力被更多的认识和挖掘。因为很多分子在中远红外都有特征吸收谱带,且属于分子的最强基本振转谱线(Fundamental ro-vibrational transitions),用QCL对这种分子的“指纹”谱扫描解析,就可以对这种气体进行高精度定量分析。/pp  本届环保展滨松中国带来了激光器新产品——外腔调谐量子级联激光器(External-Cavity Quantum Cascade Laser, EC-QCL)和低热功耗的Tall-Butterfly(蝶形封装)量子级联激光器。波长可调量子级联激光器在原有量子级联激光器的基础上结合了MEMS衍射光栅,可在中红外波段的7.84到11.4微米快速地改变波长,峰值出光功率高达600mw,往返频扫(全范围调谐)频率达1.8KHz。 将该产品组装到便携式尺寸分析仪中,可实现现场即时完成分析,适合多种组分气体的高精度遥测应用。/pp  另外一款蝶形封装量子级联激光器,采用Tall-Butterfly 封装,相比较于传统的HHL封装,该款产品QCL芯片经过重新设计,在阈值电流、最大电流、芯片功耗及总功耗方面均有大幅度优化。且更加紧凑,重量只有16g,非常适合于集成到气体分析设备内。芯片工作温度10~65摄氏度,甚至某些高温芯片无需外部风冷,完全可以满足日常环境要求。探测器方面,滨松公司提供不同规格的高灵敏度中红外InAsSb/InAs光伏探测器,值得一提的是这些探测器不含铅/汞等非环境友好元素,能很好地满足Rosh指令要求。/pp  关于QCL未来的发展趋势及市场前景,凌世攀指出,QCLAS(量子级联激光调谐吸收光谱)技术具有低检出限、高精度、远距离、抗干扰、多组分等优势。但目前成本较高,因此市场销量也相对较少。随着市场逐渐发展起来,产品的成本自然会有所下降。滨松公司高度重视该领域市场,日本制造部一直保持研发与迭代,为了应对将来日益增长的市场需求,滨松集团专门建立了化合物半导体中心,用于生产红外发射与接收半导体材料。“对于光谱分析技术,中红外技术仍处在发展阶段,在这个过程中,滨松是走在前沿的,更希望通过和更多的用户合作,共同发展QCL激光分析技术以及其应用。”凌世攀说到。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/b4711cdc-170b-4a4d-a26d-62f39f451fcd.jpg" title="44444.jpg" alt="44444.jpg" width="600" height="337" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "滨松中国展位/pp style="text-align: right "采访编辑:李学雷/pp style="text-align: justify "br//p
  • 果蔬近红外检测技术中的点点滴滴
    本文题目之所以叫“果蔬近红外检测技术中的点点滴滴”,就是因为近红外技术的大理论、大思维、大方法诸位早已熟知,一些没有覆盖着的小理论、小思维、小方法也很重要,有待大家共同挖掘,以期弥补不足 另外一个含义是所有内容都与近红外相关,但相互间关系不大,甚至无关,敬请谅解。中国农业大学 韩东海教授  1、用心感悟样品光物性  图1是2019年6月23日在微信朋友圈发的信息,得到众人点赞。这是我第一次看到这么形象地描述水果光物性的图。这张图清晰地告诉人们,哪些水果容易检测,哪些比较困难,可以帮助人们在研发水果品质无损检测过程中,及时采取应对措施,减少失败,争取时间。  通常我们希望物料透光性要好,可是过于透光,近红外光谱中待检成分信息变弱,不利于分析。例如,葡萄、迷你西红柿。此时,通常采用加大光程的办法加以解决。AMAICA手持仪2),多种果实检测硬件是通用的,只有西红柿在加大光程后,硬件进行了单独设计,独立使用。  透光度低,难以获得有效信息,后续分析无法进行,例如,红薯。在众多物料中,红薯透射性极差,以至于很难实现透射检测。现有研究中,红薯主要采用漫反射采集近红外光谱3,4),受制于透射深度有限,一旦径向待检成分分布差异大,就很难得到正确结论。再就是在红薯断面上采集近红外光谱5),虽然这种方法也具有一定的意义,但已经不属于无损检测了。此类物料要实现在线近红外检测,难度更大。  2、 定量利用光谱强度,定性利用光谱形状  有关近红外吸光度谱的论述很多,也很成熟。多数情况下,利用近红外吸光度谱的强度进行定量分析,而关于原始光谱的探讨少之又少,所以原始光谱容易被忽略。实际上,利用原始光谱形状在一些问题的分析处理上也具有一定的优势。  图2是几种果蔬的近红外原始光谱图。总体来讲,原始光谱波形比较简单,通常就是两个峰,一个谷。个别情况只有一个峰,如葡萄。因为苹果皮薄,质地均匀,内部品质多种多样,特性稳定,故以苹果为基准论述原始光谱特性。两个峰一左一右,左峰在710nm附近,右峰在810nm左右(注释:仪器不同,多少有些差异,无标准而言)。右峰的位置基本在810nm±5nm范围内,而左锋有时则相差很大,大则右移15nm。  苹果、柿子、梨和桃等波形相似,710nm峰值高于810nm 西瓜、甜瓜、蜜桔、葱头、绿蜜桔、柠檬、圆白菜、土豆的波形相像,共同特点是710nm峰值低于810nm。葡萄、迷你西红柿、草莓、牛油果、枇杷、甜椒最特殊,只在810nm处有一个明显高峰。  类别相同但品质不同果蔬的710nm峰值上下变化大,而810nm峰值略微上下浮动。例如三种内部品质不同的正常苹果、褐变苹果、糖心苹果的810nm峰值相差不大,而710nm处的峰值规律为糖心苹果正常苹果褐变苹果三种中的任一810nm峰值(图3)。由此可知,内部品质在原始光谱上主要显现在710nm峰值上,这样就可以利用这个特点进行定量分析或定性判别。  为什么710nm处既有上下变化,又有左右位移呢?现无定论。我认为,一是受水分影响,例如糖心苹果水分高于一般苹果,水分高则光易通过,所以糖心苹果的710nm峰值最高;二是受颜色影响,710nm为红色波长,红色的补色是绿色,当果实不论是瓜皮还是果肉呈现绿色时,则吸收红光,透射光减少,710nm峰值降低。未成熟苹果的710nm峰值与810nm不相上下,就是因为果肉呈浅绿色,吸收了红光,透过光减少,导致710nm峰值降低。西瓜的710nm低于810nm就是因为厚厚的绿色瓜皮阻挡了红光透过,而810nm这些属性不显著。左右位移是否受果实质构的影响有待进一步论证。  关于葡萄等物料只在810nm处有一个明显高峰的解释,暂且无人讨论。本人认为,这些果实透光性极好,很小的功率即可满足要求,710nm的能量尚未达到透过物料时,810nm处已接近饱和。  所以,果蔬原始谱更多地反映了样品的质构信息、形状差异更为突出。  现在的在线果蔬品质判别多数是先定量后定性。例如褐变苹果的判别大致程序是光谱预处理、二阶导、建立PLS模型、计算预测值、确立阈值、按照阈值区分正常还是褐变。如果采用原始光谱就可以直接进行定性分析,这样的研究案例曾多次报道。特举三个案例,具体如下。  1)当公式(1)和(2)的IBrowning都大于0时,为褐变苹果;当IBrowning都小于0时为正常果6)。  2)Seo利用原始谱尝试了多种组合进行糖心苹果、正常苹果、褐变苹果的判别,如表1所示,(T710-T800)/T675的效果最好7)。  3)王加华基于原始谱利用PADA、PCADA、PLSDA三种算法进行了定性判别,获得PLSDA的效果最佳(表2)8)。  3、 一点测量很重要,两点测量更完美  在实验室进行实验时,由于水果的糖酸度分布不均,用漫反射进行近红外光谱采集时,往往在赤道上选择2个或4个点求平均,这确实是两点或多点测量。但本文要介绍的两点测量不同以往,另有含义,如图4所示9)。  这是苹果在线分选线上的实际情况。苹果果柄冲上放置在移动托盘上移动,在第一个位置进行糖酸度、褐变、糖心等的检测,一般水果到此为止足以,但富士苹果有果柄根部裂果现象,必须在第二个位置进行果柄根部裂果检测,所以才有了两点检测一说。有人可能会说,如果果柄冲下放置的话,一个位置就能解决了。如果苹果分选只进行这几个指标的检测确实如此即可,但苹果还要进行外观颜色的评价,因为苹果受太阳的照射,果柄周边颜色艳丽,所以日本苹果装箱时果柄都是冲上的,这样才能获得最佳商品性。又有人会说,所有检测项目都由上面的检测器承担了,这些问题就可在一个工位解决了。确实,有些单位就是这么做的,但是,上位检测遮光问题难以彻底解决,而现在的方法,很方便放心地解决了杂散光干扰。  葱头分选时,葱头根部冲下放置。当葱头内部腐烂严重时,只通过光纤2(图5)的检测就能胜任。不过,对于常发生在上半球的轻微腐烂,光纤2接收不到上半球的信息,漏检现象严重。为此专门设置了光纤1,这样就能把轻微和严重一并检出。这种两点检测设计,是由物料的性质所决定的。两点测量后,轻微腐烂检出率由79.5%提升到95.7%。  苹果检测是一台光谱仪在两个不同工位采集光谱,葱头检测是在一个工位同时采集两条光谱。苹果检测一台光谱仪约50万人民币,为了降低成本,采取了一台两工位。  葱头检测为了避免杂散光进入检测器实施了挡板措施,苹果检测无任何遮挡。据说,苹果检测虽有杂散光影响,仍能获得正确检测结果。  4、日常生活与专业兼顾的Brix和SEP  食品的甜度测量采用高效液相色谱法和气相色谱法,两种仪器价格贵,操作要求高。另外,物料还需要繁琐的前处理,仪器稳定需要数十分钟的等待。近红外技术检测的果蔬糖度是包括酸在内的可溶性固形物,单位是Brix。因为构成Brix的多数水果的主要成分是糖,所以把Brix称为糖度,与日常生活中的甜度不完全一样。  破坏性检测Brix可用折射仪测量。业界常用的PAL系列测量精度一般在±0.2%,而非破坏的近红外方法达到这个精度绝非易事。折射仪有标准蔗糖溶液校正,可明确规定其检测精度,而近红外方法没有基准物,加之影响近红外测量的干扰因素过多,不能用最大误差而只能用标准误差表达。折射仪测量一个群体的果实糖度是抽样先榨汁再测量,而近红外方法无法严格规定测量范围和测量部位,特别是对于成分分布不均的果实而言难上加难。再加上,果实细胞大小、纤维多少、果皮薄厚均影响着光的传播。因为存在着这么多的影响因素,近红外方法只能用统计误差SEP表示11)。  如果近红外方法检测某种果实100个的标准误差SEP是1°Brix,实测糖度为15°Brix,则实际意义为16个高于16°Brix,16个低于14°Brix,68个在15±1°Brix,如图6所示。这一点特别需要向用户解释清楚,不然日后会受到责怪,而通俗易懂地解释清楚并非易事。  参考文献  1) http://mechatronics.co.jp/   2) http://www.astem-jp.com/   3) 農業総合センター農業研究所:「ベニアズマ」生いもデンプン含量の非破壊測定技術,2012年  4) 卜晓朴,彭彦昆,王文秀,王凡,房晓倩,李永玉:生鲜紫薯花青素等多品质参数的可见-近红外快速无损检测,《食品科学》2018年39卷16期  5) 松尾美紅?上野敬一郎?宮原照昌?北原兼文?紙谷喜則?河野澄夫:近赤外透過法を用いた安納いも糖度等の迅速測定に関する基礎的研究  6) 高井 秀悦:光によるリンゴの褐変判別法に関する研究,職業能力開発報文誌VOL.30 No.1(49),2018  7) Y. W. Seo:Nondestructive Detection of the Internal Defects of Fuji. Apple using VIS/NIR Transmittance Spectroscopy. An ASABE Meeting Presentation,Paper Number: 066121,2006  8) 王加华:苹果、洋梨内部品质无损检测信息基础及数学模型的开发,中国农业大学博士论文,2010  9) 蔦 瑞樹, 吉村 正俊, 葛西 智, 松原 和也, 和田 有史, 池羽田 晶文:選果機を用いた可視-近赤外分光スペクトルによるリンゴ‘ふじ’の内部褐変発生予測,日本食品工学会誌 2019年 20 巻 1 号 7-14  10) 西野 勝:近赤外分光法によるタマネギ内部腐敗球の非破壊判別技術  11) 立石 賢二:青果物の糖度を非破壊で計測する簡便な糖度計,計測と制御52 巻 (2013) 8 号(中国农业大学 韩东海教授)
  • 全球首款便携式手持近红外谷物分析仪获一致好评
    总部设在美国马里兰州黑格斯敦的Zeltex公司,积累了近三十年的便携式手持近红外分析仪设计制造经验,其产品在近红外领域拥有超过30项的专利,能够在现场快速无损地检测谷物、种子和食品中的蛋白质、脂肪及水分,可以为粮食、食品科研等领域提供完整的实验方案,客户遍及政府机构、研究所、大学、农场等。 2015年初,利曼中国正式成为美国Zeltex公司手持近红外分析仪(谷物、种子、肉类等)在中国地区的独家授权代理商。几个月来,利曼员工深入国内大豆主产区之一的东北地区,先后在沈阳、哈尔滨、黑河、克东等地巡回演示世界首款、方便小巧的快速近红外分析仪。与传统笨重的实验室台式近红外分析仪相比,ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪不仅具备轻巧、便携的特点,在数据测量方面同样具有很高的准确性与稳定性,获得当地农场、油脂厂、大豆企业的一致好评。 谈到便携式仪器,自然会联想到它的尺寸与重量,实拍图如下: 主机尺寸26 x 12 x 9 cm,重量1.5 kg,拿在手里如同半个平板电脑(厚度除外)。同时,仪器可依据用户需求,配备不同的标样杯(大豆、玉米、小麦、大麦、高梁、油菜籽、豆粕等)及样品杯。仪器整体包装为带密码锁的手提铝箱,与14寸笔记本电脑包尺寸接近,重量不足5 kg,在安全性和便携性上,可谓做工扎实。 整个测量过程十分简单,主要分为以下几步:仪器自检&mdash 标样测定&mdash 样品检测&mdash 数据读取。为获得较高数据的准确性,仪器会主动提示操作者进行多次测量并要求旋转样品杯。同时,仪器具备拓展空间,内置不同的标准曲线,允许操作者连接电脑后新建标准曲线并对测量次数做出修改。 综述,作为最新型便携式设备的ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪,通过升级主板、固件及软件程序,较上代相比在精度和性能方面提升33%,可以更高效、准确的满足现场谷物检测工作,其特点可概括如下:■ 操作非常简单,上手容易;■ 便携式设计,体积小巧;■ 6节5号电池即可供电,亦可外接车载点烟器或交流电源;■ 样品使用量少,无需前处理,整粒无损检测;■ 分析速度快,不到1分钟即可获取结果;■ LCD显示屏直显数据,同时可外接电脑综合分析。 利曼中国自成立二十余年来,一直致力于质量控制与分析、智能科技产品的推广及应用,目前在中国拥有20多个销售联络处,6个维修服务中心,5个示范实验室,近百名员工以及众多的国内外合作伙伴。Zeltex手持近红外产品的引入,将进一步丰富利曼的产品线,更好地服务于国内分析检测领域,促进分析技术的提高。更多产品信息,请致电全国统一服务热线400-606-1718。
  • 罗海峰:近红外应用与推广,我一直在路上......
    2004年,我从中国科学院博士毕业后,来到了FOSS公司,由于自己以前的专业是生物相关专业,所以当时的我对近红外绝对是个十足的菜鸟,一切都需要从零开始学起,于是,我花了1个多月的时间阅读了有关光谱学和近红外的相关书籍和文献,同时熟悉了公司产品的特点和软件使用方法,当时自己感觉,原来近红外就这么回事,没有想象的那么复杂呀?现在想起来, 当时的自己真是初生牛犊不怕虎,没有真正体会到近红外的内涵和真谛。  就这样,我怀着一种自信满满的心情,踏上人生第一次的近红外服务的路程, 当时公司安排我去山东去做近红外分析仪的安装工作,记得那是一个油脂企业客户,在安装现场,我尽力把自己现学的对近红外的理解灌输给客户,整个培训花了我3天时间,从近红外的原理和机器的特点,定标软件的应用,我讲得力求面面俱到。 培训结束后,自我感觉特别良好, 感觉自己工作非常完美,客户肯定十分满意。 但最后的一个细节让我终生难忘, 培训结束时,客户问我有关实验室的手工测定误差和近红外设备的关系时,我完全没有思路,当时真是尴尬不已。现在想起来,其实对于近红外技术的推广和应用来说,不能单了解近红外本身,还可能更需要了解围绕近红外技术的方方面面,比如不同行业对近红外有不同的要求, 不同行业样品化学分析方法的区别, 这些参比方法本身的误差水平直接决定着后期客户使用近红外的实际效果。要让客户真正使用好近红外设备,作为近红外的应用人员,有理由和客户一起,从不同的方面对近红外技术进行探讨,只有大家通力协作,才能让近红外设备发挥它的功效。  所以,在随后的工作中,我一直秉承一个理念,近红外不单是仪器本身,作为仪器生产厂商,我们不仅需要提供给客户稳定可靠的仪器,还需要提供可以供用户使用的数据库模型,同时,我们还有一种责任和义务,告诉客户实验室自己的手工分析在近红外分析中如何重要,并且帮助他们在实验室手工分析方面加以提高,作为厂商,我们需要搭建一个平台,一个可以让不同化验室之间进行交流的平台,交流不止是近红外设备本身,更重要的是不同实验室之间在手工分析上的相互切磋与提高。  10多年来,在近红外的服务过程中,我一直在这一理念的指导下,服务和支持了饲料,油脂,乳制品以及白酒等行业的上百家客户, 在与他们长期的接触中,我从这些企业近红外使用者身上学到了许多新的东西,了解了客户对于近红外应用的实际需求, 比如集团企业在使用近红外过程中,如何作到运营简单,管理高效,是我的客户提供了把近红外网络化管理的思路,于是, FOSS推出了RINA和Mosaic的网络化管理软件,事实证明,这种网络化管理思路目前在近红外的使用和推广方面起了很大的推动作用,让集团企业的近红外管理上了一个新台阶,得到了许多客户的认可。  近几年来,我多次参加全国近红外光谱学术会议,结识了许多近红外领域的专家,学者和同行,从和他们的交流中,我汲取了许多新鲜的思路。 比如新的建模算法, 新的应用附件,新的数据处理模式等等。 自己觉得,随着这些新思路,新方法的不断推陈出新, 近红外技术的应用前景非常广泛,我愿意和各位近红外人士一起, 为大家共同的近红外事业增砖添瓦。  目前,在FOSS,借助于在近红外应用上的一点点经验,我和我的团队一直在寻找近红外应用推广的新领域, 由于近红外是一种应用技术,需要现成的数据库支持, 客户才有投资近红外的动力,这就使得新领域近红外的应用推广变得相当艰辛。于是,自己脑海里闪出一个新念头,拿出当年攻读博士学位的劲头,再花几年时间,在近红外新领域应用上做大量的样本积累工作,力求以后在新的领域把近红外技术推广到目前成熟领域的高度。 在近红外新领域应用上,自己要走的路还很长, 近红外虽不是我的专业,但已经成为我的职业,我必将全部精力致力于在实际应用中推广近红外技术,为近红外技术的广阔前景贡献自己的力量。  FOSS公司 罗海峰  2016.09.21
  • 红外光谱官能团对照表——永恒的经典还是过时的工具?
    红外光谱官能团对照表是用于解释化合物红外光谱的图形工具。这些图表提供了不同官能团特征分子振动所产生的相对应的吸收峰位置。随着尖端技术和先进仪器的不断发展,分析技术的日益提升,红外光谱官能团对照表尽管看似有些落伍,但其实用性却已成功经受了时间的考验。下面,我们将探究为何这种“化石般古老的”光谱解释工具能够长期沿用,为何它们在如今快节奏的世界中仍然存在很高科学价值。红外光谱官能团对照表的永恒魅力过去,人们在使用FTIR光谱仪进行红外光谱测试时,需要参照样品红外光谱官能团对照表来鉴定材料。不仅如此,这些官能团对照表在鉴定官能团方面具有非常可靠的参照价值。由于包含大量信息且内容高度浓缩,这些图表还成为分享信息和进行现场分析的理想工具。为什么呢?因为只需扫一眼谱图的特征峰,即可快速查到所需答案。在大学校园里,这种简单直观的查询方法非常方便。它可以指导学生如何解释官能团,以及如何更方便地获取复杂的数据,并让学生学会识别不同官能团的特征峰,从而为化合物分析奠定坚实的基础。在实验室中,红外光谱官能团对照表仍然发挥着它的价值。在有机化学、制药和材料科学研究中,红外光谱官能团对照表依然是不可或缺的工具。例如,研究人员可利用该工具,快速识别和确认新合成化合物中的官能团。为此,他们只需将FTIR光谱中观察到的峰值与红外光谱对照图上的特征吸收频率进行比较。这种对比验证对于确保准确合成新化合物至关重要,并且有助于排除故障和优化工艺。在识别官能团方面,尤其是在无法使用高级软件或大规模谱库的情况下,使用红外光谱官能团对照表的方法省时又省力。现代化学分析中不太起眼的老工具尽管红外光谱官能团对照表对比分析方法一直存在,但不可否认的是,在当今FTIR技术背景下,它们已成为一种不太起眼的老工具。利用现代FTIR仪器,我们能够毫不费力地在包含大量化合物信息的庞大数据库中进行检索。这些数据库中甚至还包含一些罕见的、特殊的化合物结构。这些软件通过便捷的自动化分析,简化了鉴定过程,此外,光谱比较、峰值标定和定量分析等功能还有助于增强我们对样品的了解。布鲁克OPUS软件(所有布鲁克光谱仪器都安装了该软件)是一款将丰富的常用功能,与用户友好的界面,高级扩展功能无缝衔接的优秀软件。在此基础上,布鲁克公司开创性的开发出业界首款用于红外光谱的触控软件OPUS TOUCH。通过该软件,您能够以前所未有的方式,直观便捷地控制您的红外分析过程。即使是初次使用FTIR光谱仪的用户,也能够便捷、快速并准确的操控仪器。按步骤轻松完成FTIR分析。1:选择光谱测试工作流;2:选择测试方法,预览测试谱图;3:查看谱图分析结果;4:生成PDF报告结论红外光谱官能团对照图表具有快捷、直观、官能团参考对比价值和节省成本的优点。因此在研究机构等领域,它们仍然具有非常高的实用性。相比之下,现代谱库检索工具可提供全面的光谱数据库、自动化分析和更高的准确性。您选择哪种工具呢?归根结底,这取决于化合物鉴定所涉及的具体要求、资源和复杂程度。但无论您选择哪种工具,布鲁克将始终为您提供合适的解决方案。
  • 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。
  • 非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器
    高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBₙn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有抑制作用。近期,由中国科学院半导体研究所、昆明物理研究所、中国科学院大学和陆装驻重庆军代局驻昆明地区第一军代室组成的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为贾春阳,通讯作者为赵俊总工程师和张逸韵研究员。本工作制备了不同直径的nBn和pBn结构的中波InAsSb/AlAsSb红外接地-信号-接地(GSG)探测器。对制备的探测器进行了变温暗电流特性,结电容特性和室温射频响应特性的表征。材料生长、器件制备和测试通过固态源分子束外延装置在2英寸的n型Te-GaSb衬底上外延生长nBn和pBn器件。势垒型器件的生长过程如下所示:先在衬底上生长GaSb缓冲层来平整表面以及减少应力和位错,接着生长重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb接触层,然后生长2.5 μm厚的非故意掺杂(10¹⁵ cm⁻³)InAsSb体材料吸收层。之后生长了150 nm厚的AlAsSb/AlSb数字合金电子势垒层,通过插入超薄的AlSb层实现了吸收区和势垒层的价带偏移的显著减少,有助于空穴向接触电极的传输,同时有效阻止电子以减小暗电流。最后分别生长300 nm厚的重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb和p型GaSb接触层用于形成nBn和pBn器件结构。其中,Si和Be分别被用作n型和p型掺杂源。生长后,通过原子力显微镜(D3100,Veeco,USA)和高分辨X射线衍射仪(Bede D1,United Kingdom)对晶片进行表征以确保获得高质量的材料质量。通过激光划片将2英寸的外延片划裂为1×1 cm²的样片。样片经过标准工艺处理,包括台面定义、钝化和金属蒸镀工艺,制成直径从10 μm到100 μm的圆形台面单管探测器。台面定义工艺包括通过电感耦合等离子体(ICP)和柠檬酸基混合溶液进行的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺,以去除器件侧壁上的离子诱导损伤和表面态。器件的金属电极需要与射频探针进行耦合来测试器件的射频响应特性,因此包括三个电极分别为Ground(接地)、Signal(信号)和Ground,其中两个Ground电极相连,与下接触层形成欧姆接触,Signal电极与上接触层形成欧姆接触,如图1(c)和(f)所示。通过低温探针台和半导体参数分析仪(Keithley 4200,America)测试器件77 K-300 K范围的电学特性。器件的光学响应特性在之前的工作中介绍过,在300 K下光电探测器截止波长约为4.8 μm,与InAsSb吸收层的带隙一致。在300 K和反向偏置为450 mV时,饱和量子效率在55%-60%。通过探针台和频率响应范围10 MHz-67 GHz的矢量网络分析仪(Keysight PNA-XN5247B,America)对器件进行射频响应特性测试。结果与讨论材料质量表征图1(a)和(d)的X射线衍射谱结果显示,从左到右的谱线峰分别对应于InAsSb吸收层和GaSb缓冲层/衬底。其中,nBn和pBn外延片的InAsSb吸收区的峰值分别出现在60.69度和60.67度,GaSb衬底的峰值则出现在60.72度。因此,InAsSb吸收层与GaSb 衬底的晶格失配分别为-108 acsec和-180 acsec,符合预期,表明nBn和pBn器件的InAsSb吸收区和GaSb衬底几乎是晶格匹配的生长条件。因此,nBn和pBn外延片都具有良好的材料质量。原子力显微镜扫描的结果在图1的(b)和(e)中,显示出生长后的nBn和pBn外延片具有良好的表面形貌。在一个5×5 μm²的区域内,nBn和pBn外延片的均方根粗糙度分别为1.7 Å和2.1 Å。图1 (a)和(a)分别为nBn和pBn外延片的X射线衍射谱;(b)和(e)分别为nBn和pBn外延片的原子力显微扫描图;(c)和(f)分别为制备的圆形GSG探测器的光学照片和扫描电子照片器件的变温暗电流特性图2(a)显示了器件直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片的温度依赖暗电流密度-电压曲线,通过在连接到Keithley 4200半导体参数分析仪的低温探针台上进行测量。图2(b)显示了件直径90 μm的nBn和pBn探测器在77 K-300 K下的微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线,温度下降的梯度(STEP)为25 K。图2(c)显示了在400 mV反向偏压下,nBn和pBn探测器表现出的从77 K到300 K的R₀A与温度倒数(1000/T)之间的关系,温度变化的梯度(STEP)为25 K。图2 从77K到300K温度下直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片(a)暗电流密度-电压曲线;(b)微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)R₀A随温度倒数变化曲线器件暗电流的尺寸效应由于势垒型红外探测器对于体内暗电流可以起到较好的抑制作用,因此研究人员关注与台面周长和面积有关的表面泄露暗电流,进一步抑制表面漏电流可以进一步提高探测器的工作性能。图3(a)显示了从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温工作的暗电流密度和电压关系,尺寸变化的梯度(STEP)为10 μm。图3(b)显示从20 μm-100 μm的nBn和pBn探测器的微分电阻和台面面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线。图3(d)中pBn器件的相对平缓的拟合曲线说明了具有较高的侧壁电阻率,根据斜率的倒数计算出约为1.7×10⁴ Ωcm。图3 从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温下的(a)暗电流密度和电压变化曲线和(b)R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)在400 mV反偏时,pBn和nBn器件R₀A随台面直径的变化;(d)(R₀A)⁻¹与周长对面积(P/A)变化曲线器件的结电容图4(a)显示了使用Keithley 4200 CV模块在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线,器件直径从20 μm到100 μm按照10 μm梯度(STEP)变化。对于势垒层完全耗尽的pBn探测器,预期器件电容将由AlAsSb/AlSb势垒层电容和InAsSb吸收区耗尽层电容的串联组合给出,其中包括势垒层和上接触层侧的InAsSb耗尽区。图4 (a)在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线;(b)反偏400 mV下结电容与台面直径的变化曲线。器件的射频响应特性通过Keysight PNA-X N5247B矢量网络分析仪、探针台和飞秒激光光源,在室温和0-3 V反向偏压下,对不同尺寸的nBn和pBn探测器在10 MHz至67 GHz之间进行了射频响应特性测试。根据图5推算出在3V反向偏压下的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的圆形nBn和pBn红外探测器的3 dB截止频率(f3dB)。势垒型探测器内部载流子输运过程类似光电导探测器,表面载流子寿命对响应速度会产生影响。图5 在300 K下施加-3V偏压的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的nBn和pBn探测器的归一化频率响应图图6 不同尺寸的nBn和pBn探测器(a)3 dB截止频率随反向偏压变化曲线;(b)在3 V反向偏压下的3 dB截止频率随台面直径变化曲线图6(a)展示了对不同尺寸的nBn和pBn探测器,在0-3 V反向偏压范围内的3 dB截止频率的结果。随着反向偏压的增大,不同尺寸的器件的3 dB带宽也随之增大。因此,在图6(a)中观察到在低反向偏压下nBn和pBn器件的响应较慢,nBn探测器的截止频率落在60 MHz-320 MHz之间而pBn探测器的截止频率落在70 MHz-750 MHz之间;随着施加偏压的增加,截止频率增加,nBn和pBn器件最高可以达到反向偏压3V下的2.02 GHz和2.62 GHz。pBn器件的响应速度相较于nBn器件提升了约29.7%。结论通过分子束外延法在锑化镓衬底上生长了两种势垒型结构nBn和pBn的InAsSb/AlAsSb/AlSb基中波红外光探测器,经过台面定义、工艺钝化工艺和金属蒸镀工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG探测器。XRD和AFM的结果表示两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。探测器的暗电流测试结果表明,在室温和反向偏压400 mV工作时,直径90 μm的pBn器件相较于nBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm²,说明了该器件在室温非制冷环境下表现出低噪声。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率约为1.7×10⁴ Ωcm,对照的nBn器件的表面电阻率为3.1×10³ Ωcm,而pBn和nBn的R₀A体积项的贡献分别为16.60 Ωcm²和5.27 Ωcm²。探测器的电容测试结果表明,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90 μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,相比提升了约29.7%。初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光探测器,对室温中波高速红外探测器及光通讯模块提供技术路线参考。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023157
  • 日立UH5700 | 色素溶液的色度分析
    1. 前言色度分析传统上使用目视比色法,通过人眼比对标准物的颜色来确定,具有较大的主观性。紫外可见近红外分光光度计UH5700中的操作软件UV Solutions Plus标配峰值检测、半峰宽计算和四则运算功能。同时,通过UV Solutions Plus的选配程序包,可以直接进行色度计算。 此次实验,使用UH5700测定5个色素样品的吸收光谱,并依据日本标准JIS Z8781-3等计算色度。2. 应用数据紫外可见近红外分光光度计UH5700的选配程序包可以实现色度计算,包括三刺激值,XYZ表色系统、L*a*b*表色系统、Hunter Lab表色系统、L*u*v表色系统、黄变指数、色差等。图1 紫外可见近红外分光光度计UH5700以甲苯溶液为参比溶液,使用UH5700测定色素溶液的吸收光谱如下图所示。图2 色素溶液的吸收光谱利用 UV Solutions Plus 选配程序包,按照日本产业标准(JIS Z 8781-3:2016)中规定的CIE三刺激值,计算360~830 nm波长的色度。xy色度图如下所示。图3 五种色素溶液在XYZ表色系统中的色度图图中的曲线为光谱曲线,曲线上的每一点为单色波长,曲线中所包围的部分,其中任何一点即对应的颜色。如五种色素溶液在色度图中的位置如图所示。4号色素溶液和5号色素溶液的色调接近。 另外,通过在选配程序包中选择色度计算的波长范围和计算方法,能够同时计算多个样品的色度,并以表格一览显示。表1 色素溶液的色度计算结果3. 结论使用日立台式紫外可见近红外分光光度计UH5700可以根据不同的标准进行各种颜色计算,确保结果的准确性,助力科研人员定量分析物质的色度值和色差。除色度分析之外,UH5700的丰富附件还可满足液体样品的连续和微量分析,以及固体样品的透过率和反射率测定。
  • 央视曝光蜂蜜造假全过程,揭开假蜂蜜掺假内幕!HF-03 红外分析仪,鉴别假蜜只需一分钟!
    央视《每周质量陈述》揭露了商家在蜂蜜中添加果糖以次充好的“奥秘”。企业所谓的洋槐蜜、枣花蜜、油菜蜜、杂花蜜等其他一些蜂蜜品种生产成本普遍低于同类蜂蜜。根本原因是掺入了一种名叫“果糖”的原料。“果糖”无色透明,呈粘稠状,又叫“人造蜂蜜”,采购价是普通蜂蜜的一半。 “果糖”又叫“果葡糖浆”,主要原为料碎米粒是加工大米时的下脚料,而且很多都不新鲜,甚至爬满虫子。将碎米粒磨成浆,再通过液化、糖化、脱色等步骤即可加工成“果糖”。难题:“合格”蜂蜜不一定是真蜜 最新国家蜂蜜标准GB 14963—2011,对蜂蜜中蔗糖含量过高的问题做出了明确规定,并更加详细、清晰地说明了“蜂蜜”与“蜂蜜制品”的不同。明文限定蜂蜜不得添加或混入任何蜂蜜以外的物质,如淀粉类、糖类、代糖类物质以及防腐剂、澄清剂、增稠剂等,对故意在蜂蜜中添加葡萄糖浆、蔗糖等工业生产物质,却仍标以“蜂蜜”或者“蜜”的产品,将视为假冒产品。但对近年来以大米糖浆等造假甚嚣尘上的“大米糖浆蜂蜜”的相关检测项目却未提及。 做假、掺假、制假非常复杂,而且各种高科技手段的运用增加了规范和检测的难度。目前,不法商家的“果糖”各项指标都是针对《蜂蜜》国家标准规定而进行研制的。其中的“糠醛”等指标和《蜂蜜》国家标准规定相差无异,能够检测过关。解决方案HF-03红外分析仪 西派特HF-03红外分析仪结合红外光谱信息和先进的数据处理技术可以快速甄别蜂蜜真、假,用户可以根据自身需求自行设定排它性检测,其设备强大的软件可以直接提示样本合格与异常结论,此外可以同时、快速检测蜂蜜的水分含量、还原糖含量、蔗糖含量、酶值、酸度等理化指标。 对于国标难以检测“大米糖浆蜂蜜”问题,HF-03红外分析仪可以迅速“曝光” 各蜂蜜、假蜂蜜“果葡糖浆”与水的差异,且一目了然。如图所示:HF-03红外分析仪用于蜂蜜检测有独特优势还包括:1、速度快,只需一分钟;2、蜂蜜用量少;3、便携、适合现场检测。
  • 哥伦比亚制糖厂用总有机碳TOC分析法防止代价昂贵的产品泄漏
    挑战哥伦比亚的知名制糖企业Ingenio Pichichi的主要生产活动是加工甘蔗,为国内外客户提供各种各样的糖产品。糖厂重视环保和高效运营,追求高盈利。糖厂每天加工约4300吨甘蔗,出产蜂蜜制品、原糖、白糖、红糖等多种糖产品。由于产量巨大,优化生产并防止昂贵的产品泄漏到生产工艺之中就变得至关重要。糖厂的现场实验室收集数据,帮助糖厂做出可提高生产效率和节省成本的决策。将甘蔗加工成可出售的商品,需要涉及到一系列工艺步骤,包括粉碎、澄清、过滤、蒸发、结晶、离心。在蒸发阶段,需要用多级蒸馏系统来浓缩糖汁。锅炉为第一阶段供应清洁蒸汽源,第一阶段产生的蒸汽进入下一阶段,然后继续进行其他步骤。最后阶段产生的蒸汽被压力冷凝器冷凝成冷凝水后,被收集到冷却罐中。每个阶段的冷凝水都会被收集到冷却罐中,以后用作冷却水。为了保护锅炉和冷凝器等设备,冷凝水不可含有糖或糖汁,以免造成产品损失、降低工厂利润。因此,快速有效地监控产品泄漏或运行故障就变得非常重要。及早发现产品泄漏,能够帮助操作员及时停止、改变、或改进操作,避免损坏设备或增加成本。图1. Sievers InnovOx实验室型TOC分析仪用于泄漏检测解决方案从前,糖厂是用pH值、电导率、碱度、白利糖度(Brix Degree)、HPLC分析等方法来检测产品泄漏。在正常环境下,糖分子不会电离,其pH值为中性,因此上述大多数方法都不适用于检测糖泄漏。在高温高压的生产过程中,糖分子会分解,成为能够导致沉积、腐蚀、结垢的破坏性化合物。此外,当糖分子分解时,会失去原有的HPLC特征峰。这就使得工厂需要一种快速、可靠、准确的方法来监测糖。糖是由碳、氢、氧组成的碳水化合物。通过测量TOC总参数,精确量化溶液中的所有有机化合物,就能很容易检测出糖。TOC分析仪的工作原理是,将有机分子氧化成二氧化碳(CO2),然后检测逸出的二氧化碳。Ingenio Pichichi糖厂购买了Sievers InnovOx实验室型TOC分析仪(见图1),用来表征和分析系统。这帮助糖厂建立了蒸汽、冷凝水、冷却水的控制限,从而帮助糖厂优化生产工艺、提高生产利润。应当在以下几个地点监测TOC:第一台锅炉的进水每个阶段产生的冷凝水冷却罐的进水和出水Sievers InnovOx实验室型分析仪采用超临界水氧化(SCWO,Super Critical Water Oxidation)和非色散红外(NDIR,Non-Dispersive Infrared)检测技术,能够监测50 ppb(µg/L)至50,000 ppm(mg/L)碳浓度范围。糖厂预期的常规TOC值大概在200至500 ppm 范围内,但如果发生运行故障或产品泄漏,碳浓度会达到5,000至20,000 ppm TOC峰值。结论TOC分析是简便而准确的分析方法,能够检测出导致代价昂贵的设备损坏和生产损失的产品泄漏事件。哥伦比亚的知名制糖企业Ingenio Pichichi需要改进水系统的监测和性能。粉碎过程的蒸发阶段,包括不间断的蒸汽和冷凝水的反复加热和冷却阶段,是糖泄漏的多发阶段。Ingenio Pichichi糖厂使用Sievers InnovOx实验室型TOC分析仪对上述关键阶段进行TOC监测,实现了利润目标,同时达到了环保和运营目标。制糖厂中的TOC监测点点击可查看大图◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 质构仪在乳制品质地分析中的应用及探头选择
    呈固体块状的均质样品乳制品中的塑性粘性固体有人造黄油、黄油、奶油干酪、乳清干酪、乳化干酪等产品,此类产品关键物性特点是硬度即延展性、融化性与温度相关性、加工过程中的硬度变化、内聚性等。而蜡质和绵软弹性固体样品则主要是意大利干酪、荷兰干酪、羊乳酪、白乳酪、软质乳酪等,通过质构仪可分析其硬度、表面粘附性、成熟度、货架期、水分丧失引起的表面结构变化等。典型实例 1:奶油的铺展性分析(挤压/挤出实验) 该探头专业用于检测黄油、人造黄油的铺展性、蜡质性的特殊探头,通过实验可得到样品的硬度、粘附性、柔软度等指标。实验结果解读:如图所示为不同状态下黄油的测试曲线。曲线的正向峰值反映了黄油样品的硬度,可见 Dry 的黄油由于含水量少,故而在质地上较为坚硬,而 Wet 的黄油则硬度最小,Good 的黄油硬度处于二者之间,硬度的大小也反映了反映了产品的柔软度,硬度小则柔软度高,反之则柔软度差。从图中可见,太干或太湿的黄油在硬度上都会与“Good”产品存在明显的差异。典型案例 2:传统与素食奶酪产品的质地分析(穿刺实验)实验结果解读:用小直径的柱形探头做奶酪的穿刺实验,穿刺实验主要比较的是破裂力(正向峰值前面出现的小的峰)、硬度(正向峰值)、穿刺做功(正峰面积)、粘附力和粘附性。通过质构仪分析可见,素食产品在硬度和表面粘性上均小于传统奶酪,素食产品的内部均一性要优于传统产品(穿刺过程中力量基本不发生变化),而传统产的内部随着挤压的进行力量在缓慢的增大,可见其均一性不如素食产品,即脂肪含量的不同使得素食产品含水量较少且更脆,可见素食产品还需要在硬度、表面粘性、含水量等方便进行优化与改良。典型实例 3:黄油的硬度检测分析实验结果解读:人造黄油改善了黄油脂肪含量高的问题,为了使人造黄油在口感和质地上与黄油更加的接近,生产商需要了解二者在质地和口感上存在的差异具体表现在哪里。切线切割探头可以反应切割黄油时的平均力量(最大峰值),以及挤压做功(正峰面积),通过力量与做功的比较发现,人造黄油切割力与做功都远小于天然黄油,由此可见在质地上人造黄油更为柔软。
  • “近红外光谱分析技术在制药领域的应用与展望”研讨会最新通知
    关于召开“近红外光谱分析技术在制药领域的应用与展望”学术研讨会的通知  为配合中国仪器仪表学会在第22 届多国仪器展期间举办的“科学仪器服务民生学术大会”,由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会与中国食品药品检定研究院中国药品生物制品标准化研究中心共同主办“近红外光谱分析技术在制药领域中的应用与展望”学术研讨会,拟于2011 年9 月1 日在北京中国国际展览中心4号馆召开。会议旨在针对近年来近红外光谱分析技术在欧美国家的制药领域和我国药品监督检验、生产过程控制等方面的应用现状;大专院校等各制药相关领域的研究进展以及在制药领域应用的前景和存在的问题,特邀国内外近红外在药物研究领域的专家做专题报告,并进行学术交流。  一、会议日程安排   二、研讨会报名注册  1、参会人员请填写参会回执发送至联系人邮箱,以便会务组准备参会资料,报名截止日期为8 月25 日。  2、联系人  中国食品药品检定研究院 冯艳春  010-67095724 13683339315 fyc@nicpbp.org.cn  中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会 卢福洁  010-63706526 nirinfo@ccnirs.org
  • 制药领域近红外光谱分析技术应用研讨会在淄博召开
    p  2015年08月20日,由中国仪器仪表学会a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a分会和山东大学主办,山东大学淄博生物医药研究院和淄博市医药行业协会承办,北京凯元盛世科技发展有限责任公司协办的“制药领域近红外光谱分析技术应用研讨会”在山东淄博召开。其会议宗旨是立足淄博医药产业优势与特点,依托淄博生物医药公共技术服务平台,利用中国仪器仪表学会近红外专业委员会和山东大学的技术资源,搭建全国近红外领域内专家、学者交流合作的平台和工程化示范中心,推广、深化近红外技术在制药领域的应用,提升鲁中制药行业在质量控制、成本降低、效率提升等方面的水平,推动传统制药工艺的转型升级。中国仪器仪表学会近红外光谱分会袁洪福理事长,刘慧颖常务副理事长,韩东海秘书长,胡昌勤、闵顺耕、褚小立副理事长,吴志生、肖雪理事 山东大学药学院院长兼山东大学淄博生物医药研究院院长王凤山教授、山东大学臧恒昌教授、山东大学淄博生物医药研究院徐东副院长 淄博市高新区管委会、淄博市医药行业协会、山东大学等相关领导和专家 来自仪器供应商、各制药企业的相关技术人员60 多人出席了会议。与会代表还参观了生物医药公共技术平台、精细化工与高分子材料平台和无机非金属材料平台。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/94a38d84-43bd-457d-adac-a42ecba1e45b.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "会场/pp  研讨会分别由王凤山教授、臧恒昌教授主持。首先是王凤山教授、淄博市高 新区管委会张旭东副主任、淄博市医药行业协会邱峰会长致辞。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/74680aea-07ae-44be-a3cf-a8337a9e30b8.jpg" title="2.jpg"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/3b45e071-8a61-492c-a209-aa5f642dc366.jpg" title="3.jpg" style="float: none width: 200px height: 299px " width="200" height="299" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/9ae5db11-5d95-469d-822b-2af7de1b3f41.jpg" title="4.jpg" style="float: none width: 200px height: 299px " width="200" height="299" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "王凤山院长、张旭东副主任、邱峰会长致辞/pp  研讨会邀请了国内近红外光谱技术专家到会做相关研究应用报告。袁洪福理事长作了《光谱多元分析建模标准》的学术报告,对分子光谱的原理进行概述并对《分子光谱多元校正定量分析通则》中的内容进行了讲解 韩东海教授作了《近红外在西洋参中的应用研究》的报告,将西洋参定性、定量方面的研究工作进行报告 闵顺耕教授在《近红外定量分析模型中的变量筛选方法研究》中对不同变量选择方法及变量选择方法联用问题进行了探讨 褚小立博士在《过程分析技术的一些实践及思考》的报告中,对前期在过程分析技术应用中的一些启示和经验进行了分享 吴志生博士作了《中药质量实时评价与技术平台应用研究》的报告 肖雪博士根据安神补脑液等中药制剂生产过程在线近红外的研究,做了《基于在线近红外光谱技术的中药生产过程智能控制系统研究》的报告 臧恒昌教授团队成员李连、王斐、李彤彤分别就近红外光谱分析技术在肝素钠产品中的应用研究、高比活凝血Ⅷ因子产业化关键技术研究、药用辅料定性分析研究等方面作了报告,介绍了近红外在肝素钠、凝血Ⅷ因子和药用辅料生产中质量控制的优越性和可行性,为实现近红外在上述产品中在线监测关键参数提出理论支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/975630fd-c02c-4296-bc30-081413daa730.jpg" title="7.jpg" width="200" height="286" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 200px height: 286px "/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/dbdc0da6-f77d-4eed-aae6-5f9e3f31bea4.jpg" title="6.jpg" style="float: none width: 200px height: 287px " width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "袁洪福教授、韩东海教授在做报告/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/d7a5749d-1508-4771-8406-3935c32ceb39.jpg" style="width: 200px height: 287px " title="8.jpg" width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/1918d8c1-512b-43c4-925d-4c8aa4447110.jpg" title="9.jpg" style="width: 200px height: 287px " width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "闵顺耕教授、褚小立博士在做报告/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/fb467f66-22e7-4e11-9078-06d6ba653f5e.jpg" style="width: 221px height: 287px " title="10.jpg" width="221" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/9665e82e-e095-435c-9606-4da5cd847b7f.jpg" title="11.jpg" style="width: 202px height: 287px " width="202" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "吴志生博士、肖雪博士报告/pp  臧恒昌教授做了《让药物更有效》及近红外光谱分会山东工作站成立论证报告,他在报告中指出要“老药新做,枝茂根深”从而提升“山东制造”,希望与会专家根据软硬件条件对近红外光谱分会山东工作站成立的必要性和可行性进行论证。徐东副院长作了《山东省制药过程研究工程技术中心建设方案》的报告,就山东省医药产业发展现状及需求做了详细介绍,阐述了成立技术中心的工业、人才、仪器等基础,并提出了技术中心的建设目标、任务及拟运行方案。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/6f9e4116-efee-49d7-8aad-455f77944b0a.jpg" style="width: 200px height: 278px " title="12.jpg" width="200" height="278" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/07b78069-cb4c-4442-bfc7-9b718b4e7fc3.jpg" title="13.jpg" style="width: 200px height: 278px " width="200" height="278" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "臧恒昌教授、徐东副院长在做报告/pp  与会专家对筹备申报山东近红外光谱分析与控制(PAT)工作站、山东省制药过程研究工程技术中心进行了讨论,对成立的必要性和可行性给予了充分的肯定,认为工作站筹备工作还需要落实。山东省是医药制造大省,本次研讨会的召开对促进近红外光谱分析技术在制药领域特别是山东地区制药领域的应用有着重要的意义,同时也为实现制药环节的自动化和智能化,以及产业升级改造和产品质量提高有着重要的推动作用。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/8902ebd6-a866-441a-aa23-5a546b0be96f.jpg" title="14.jpg" width="600" height="328" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 328px "//pp style="text-align: center "全体代表合影/p
  • 恒光智影IVD: 近红外二区荧光纳米颗粒用于新冠病毒抗原检测
    本文要点:新冠病毒(SARS-CoV-2)的早期发现是预防其传播的有效途径。新冠病毒抗原检测是便捷的方法,但如何发展高灵敏度的有效诊断方法仍是一个挑战。本文提出了一种基于近红外二区窗口荧光发射纳米颗粒的横向流动分析方法( lateral flow assay,LFA),用于新冠病毒抗原的灵敏检测。得益于NIR-II荧光的高穿透性和低自体荧光,这种NIR-ⅡLFA可以增强SBR,使得SARS-CoV-2抗原的检测限可降至0.01 ngmL-1。在临床拭子样本测试中,NIR-II LFA优于胶体金LFA,与聚合酶链反应测试的总体一致性更高。NIR-II LFA可以成功检测低抗原浓度(0.015 ~ 0.068 ngmL-1)的临床标本,而胶体金LFA检测失败。NIR-II LFA可为新冠肺炎感染的早期诊断和大规模筛查提供一个高灵敏度、快速、经济有效的平台。NIR-II荧光纳米颗粒是通过将有机染料封装在聚苯乙烯(PS)纳米颗粒中制备的。纳米颗粒表面修饰的羧基,允许与胺功能化的单克隆抗体(mAbs117)进行偶联。与mAbs117偶联后,纳米颗粒(NIR-II nanoparticles@mAbs117)尺寸增大47 nm、表面变粗糙(Figure 1(a))。制备的纳米颗粒分散在水中呈淡绿色,并显示明亮的NIR-II荧光(Figure 1(b))。其紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱在806 nm处出现峰值,而荧光发射光谱在1046 nm处出现峰值(Figure 1(c))。纳米颗粒对于新冠病毒抗原进行LFA检测的原理如Figure 2 所示。LFA条带由5部分组成:样品垫(Sample pad)、结合垫(Conjugate pad)、NC膜(NC membrane)、吸收垫(Absorbent pad)和塑料衬底(Plastic backing)。NIR-II nanoparticles@mAbs117被固定在结合垫上。将N蛋白捕获抗体(mAbs30)和链霉亲和素分别置于NC膜上的测试线(T线)和控制线(C线)上,T线和C线之间的间隙约为3 mm。样品液被滴加到样品垫上后,在毛细力作用下流向吸收垫。在流动过程中,样品中新冠病毒N蛋白将与结合垫上的nanoparticles@mAbs117形成 nanoparticles@SARS-CoV-2 N蛋白复合物。由于新冠病毒N蛋白与mAbs30之间的抗原抗体相互作用,该复合物在T线上被mAbs30抗体捕获,形成三明治免疫复合物结构。样品中N蛋白越多,在试验线上聚集的夹心免疫复合物越多。随着样品继续流动,生物素标记的nanoparticles@mAbs117被链霉亲和素捕获在C线上。在808 nm激发并在1000 nm长通滤波器滤波后,可使用低成本的InGaAs光电探测器在室温下记录荧光信号。荧光信号与纳米颗粒的数量呈正相关。通过对T线和C线的荧光信号强度积分,建立抗原浓度与荧光强度的对应关系,可以得到定量的样品浓度。基于此原理,建立了一种高灵敏度的SARS-CoV-2抗原横向流动检测方法,可用于SARS-CoV-2抗原的定量早期诊断。优化筛选出NIR-II nanoparticles@mAbs117的抗体载量和免疫测定时间为240 ngmL-1和15min。随后,通过检测不同浓度的新冠病毒重组抗原,评估LFA的灵敏度。随着N蛋白浓度的增加,T/C信号强度相应增加(Figure 3(a))。T/C强度与N蛋白浓度在0.02-120 ngmL-1范围内呈良好的线性关系。在检测阈值附近进行了一系列低浓度实验。通过空白加三倍标准差的平均信号强度计算,LoD降至0.01 ngmL-1(Figure 3(b))。再现性是评价方法有效性的关键因素。在N蛋白浓度为0.5、10和100 ngmL-1时,回收率估计分别为102.6%、98.9%和109.1%(Figure 3(c))。通过检测甲型流感、乙型流感、S蛋白(SARS-CoV-2重组刺突蛋白)和N蛋白,验证了条带的特异性。结果表明,本研究的条带可以特异性识别新冠病毒,并且与其他蛋白没有交叉反应(Figure 3(d))。从低抗原浓度的检测中发现,T线与背景信号区分明显:当抗原浓度降低到0.1 ngmL-1时,SBR高达3.46;当抗原浓度低至0.01 ngmL-1时,SBR仍可达到1.21,但T线看起来比较模糊(Figure 4(a))。与商业胶体金分析试剂盒进行比较,在用相同抗体制备的胶体金检测试剂盒中:当抗原浓度稀释到0.1 ngmL-1时,T线不明显;而0.5 ngmL-1时SBR仅为1.23(Figure 4(b))。另一种商业胶体金型新冠病毒抗原试剂盒,当抗原浓度稀释至0.5 ngmL-1时,T线不清晰。结果提示NIR-II LFA检测新冠病毒抗原的敏感性高于胶体金LFA。为进一步验证NIR-II LFA的有效性,研究采集了30份临床拭子样本,包括18份COVID-19阳性样本和12份COVID-19阴性样本(由深圳疾病预防控制中心PCR证实)。通过比较荧光强度分布曲线可以清楚地区分阳性样品和阴性样品。其中10例抗原浓度较低,范围为0.015 ~ 0.068 ngmL-1(Figure 5(a))。我们测试了相同条件下胶体金检测方法 (WWHS Biotech, Inc.)。18份阳性样本中仅检出8例抗原浓度较高的病例(Figure 5(b)),其余10例抗原浓度较低无法与阴性样品区分。如Figure 5(c)所示,NIR-II LFA优于胶体金LFA,因为它可以减少假阴性样品的数量。需要指出的是,标本保存液和保存时间可能会影响临床标本抗原定量的准确性。目前的结果表明,NIR-II方法在疑似病例或早期感染的情况下可以实现更敏感的COVID-19检测,但仍需要对临床COVID-19样本进行更详细的研究,以供未来应用。参考文献doi.org/10.1007/s12274-022-4351-1⭐️ ⭐️ ⭐️近红外二区小动物活体荧光成像系统 - MARS NIR-II in vivo imaging system高灵敏度 - 采用Princeton Instruments深制冷相机,活体穿透深度高于15mm高分辨率 - 定制高分辨大光圈红外镜头,空间分辨率优于3um荧光寿命 - 分辨率优于 5us高速采集 - 速度优于1000fps (帧每秒)多模态系统 - 可扩展X射线辐照、荧光寿命、一区荧光成像、原位成像光谱,CT等显微镜 - 近红外二区高分辨显微系统,兼容成像型光谱仪 ⭐️ ⭐️ ⭐️ 恒光智影 上海恒光智影医疗科技有限公司,专注于近红外二区成像技术。致力于为生物医学、临床前和临床应用等相关领域的研究提供先进的、一体化的成像解决方案。自主研发近红外二区小动物活体荧光成像系统-MARS。 与基于可见光波长的传统成像技术相比,我们的技术侧重于X射线、紫外、红外、短波红外、太赫兹范围,可为肿瘤学、神经学、心血管、药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果,助力科技研发。 同时,恒光智影还具备探针研发能力,我们已经成功研发了超过15种探针,这些探针将广泛地应用于众多生物科技前沿领域的相关研究中。
  • 中国傅立叶近红外分析仪行业前景分析
    《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》是在大量的市场调研基础上,主要依据国家统计局、商务部、发改委、国务院发展研究中心、傅立叶近红外分析仪相关行业协会、国内外傅立叶近红外分析仪相关刊物的基础信息以及傅立叶近红外分析仪行业研究单位提供的详实资料,结合深入的市场调研资料,立足于当前全球及中国宏观经济、政策、主要行业对傅立叶近红外分析仪行业的影响,重点探讨了傅立叶近红外分析仪行业整体及傅立叶近红外分析仪相关子行业的运行情况,并对未来傅立叶近红外分析仪行业的发展趋势和前景进行分析和预测。  产业调研网发布的《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》数据及时全面、图表丰富、反映直观,在对傅立叶近红外分析仪市场发展现状和趋势进行深度分析和预测的基础上,研究了傅立叶近红外分析仪行业今后的发展前景,为傅立叶近红外分析仪企业在当前激烈的市场竞争中洞察投资机会,合理调整经营策略;为傅立叶近红外分析仪战略投资者选择恰当的投资时机,公司领导层做战略规划,提供市场情报信息以及合理参考建议,《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》是相关傅立叶近红外分析仪企业、研究单位及政府等准确、全面、迅速了解目前傅立叶近红外分析仪行业发展动向、把握企业战略发展定位方向不可或缺的专业性报告。
  • 【我与近红外的故事】曾仲大:近红外数据分析之路
    p  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "strong随感:/strong“我与近红外的故事”征文近一年了,看过许多老师情真意切的表达,真是把乐趣融入到了近红外的研究与应用之中,也更加深切地感受到同行们对国内近红外发展的使命感和责任感。而自己与近红外的故事,几次动笔却都没能写下几个字。时间肯定不是借口,惰性真是害人啊。好在拖到春节,总算能静下心来了。就像与近红外的相遇相知,既是机缘巧合,更是某种必然吧。/span/pp  初识近红外,都是博士毕业一年以后的事了。那时已经在香港理工大学周福添教授课题组从事博士后研究一年多了,主要方向还是老本行-化学计量学基础算法研究,解决中药和代谢组学等复杂体系分析中的数据处理问题,从GC-MS,LC-MS到中药指纹与药物活性关系。一次Daniel MOK博士找到我,询问是否有意愿到陈新滋院士课题组从事中药质量分析与鉴别方面的工作,陈院士那时是理大副校长(后任香港浸会大学校长,现受聘中山大学教授、学委会主任),研究组的条件与学术水准自不必说,就这样幸运地开始了近二年的近红外数据分析之旅。/pp  对香港熟悉的朋友一定对其大街小巷的名贵中药材印象深刻,尤其是弥墩道,应该是内地赴港旅游人士的必经之地吧,一是去旺角购买电子产品的旅游大巴必定经过这里,另一方面则是这条大道两旁大大小小的中药材店。记得第一次见到时,很是疑惑哪来的那么多冬虫夏草、燕窝和野生人参?说回到陈院士负责的这个研究课题,由香港赛马会中药研究院提供500万研究经费,对包括上述中药,以及石斛、灵芝、阿胶等在内的30味名贵中药材进行质量鉴别分析和研究,目的是帮助那些大街小巷的药材经销店铺,中间批发商,甚至普通消费者,以快速、经济、简便的方法识别药材真假,甚至质量等级。这些药材大多价格不菲,若能够有效识别真假,其商用价值可想而知!顺便一提,香港赛马会中药研究院很多年前已经解散,个中原因无法深究,但在目前国家大力践行中医药研究开发与应用的今天,这也算是一件憾事吧,包括设想中的香港国际中医药中心。/pp  说到这里,近红外分析可以派上用场了!无论是十年前,还是十年后的今天,应没有什么分析技术比近红外更适合完成这项使命,综合考虑时间效率、分析成本,亦或是平衡多重因素影响下定性定量分析结果的准确性!记得当时我们使用的是FOSS公司的XDS快速含量分析仪(Type XM 1100 Series),以及Polychromix手持式近红外分析仪(Model: 1600-2400)。由于项目定位于实际应用,需要适应不同场合下的快速分析,对数据分析本身的要求同样也是比较高的,比如涉及模型传递,尽可能简化数据分析的过程及对使用者的要求,亦确保结果的准确可靠性。基于此编写了功能完备的近红外数据分析软件系统,一站式地完成近红外数据分析的完整流程,从各种各样的预处理方法到特征选择,再到定性定量模型的构建、评价与验证预测,以及模型传递等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/137c0a6d-7548-46ef-beea-f984cce33ba7.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目中用到的近红外分析仪 (图1和图2)。/pp  说实在的,那时对化学计量学的多元校正方法并不是特别熟悉,我的整个硕士和博士研究,都是多元分辨方向,也就是如何从中药和烟草等复杂体系分析的联用仪器数据中,发展“数学分离”的方法,获取化学纯组分的定性定量信息,即纯组分的光谱和色谱信息。幸运的是,得益于在梁逸曾教授研究组六年时间里耳濡目染的学习,比如许青松教授对统计分析的讲解,杜一平教授的QSAR研究等等,使得我无论对复杂数据的理解,还是化学计量学方法的应用与发展,都有足够基础支持我去解决近红外数据分析中遇到的各种问题。在香港的几年时间里,梁教授每年也都会利用假期去香港一段时间,与香港同行合作交流化学计量学及其应用方面的成果,更是继续指导我解决研究中遇到的实际难题。每每想到这些,总会浮现与恩师相处过程中的点点滴滴。至于上面提到的中药质量分析研究项目,我们对包括阿胶、珍珠、川贝母、藏红花、黄连在内的多味中药进行了深入分析研究,获得了非常不错的结果,陈院士对此也给予了很高的评价。很清楚地记得因此第一次上了电视新闻,是香港亚洲卫视针对我们使用近红外分析技术,如何快速识别真假中药,及其质量等级的采访报道。当然,这些研究很多也是和理工大学的同事,以及杨大坚教授(现任重庆市中药研究院院长)、董玮玮博士等一起完成的,我主要负责数据分析,以及数据软件产品开发与实现方面的工作。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ac0a45a1-23c7-43bf-8467-f0cb1a6ccb8d.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目交流会 (图3),及与日本Yukihiro Ozaki教授交流(图4)。/pp  离开香港后,很长一段时间内都没有与近红外分析有直接的关联。先是在Philip Marriott 教授课题组做research fellow,从事全二维色谱数据分析方面的工作,主要方向是全二维分离的模拟、预测,以及化学计量学新方法的发展。2012年回国后则作为引进人才,在中科院大连化物所许国旺教授研究组,从事代谢组学数据分析与高分辨LC-MSn数据处理新算法的研究等。看似这些工作与近红外分析不怎么挨着边,但老实说,同其他研究一样,数据分析也是一通百通的事!数据来源与数据结构可能不一样,数据背景与数据分析结果,以及数据处理方法亦可能存在差别,但数据分析的本质却是高度一致的,无论是色谱分离的模拟,亦或是代谢小分子标志物的发现!从这个意义上来说,也算是一直在这个圈子吧。/pp  近红外技术的发展,面临非常多的机会,无论从国内快检还是工业智能化的需要来看,还是从国外近红外发展的轨迹来看。然而近红外分析更广阔的应用,仍有一系列需要解决的难题,这其中当然包括仪器硬件的小型化、便携式,以及智能化与场景化。但从数据及数据分析的角度来说,快速、准确的模型构建,模型的通用性、更新及转换等仍是需要加以研究的内容。基于此,离开化物所后创办的大连达硕信息技术有限公司,第一个数据产品“魔力”,便专注近红外数据的分析,这也算是真正走在了近红外技术与数据分析的商业应用之路上。希望能够以智慧化、便捷化的方式,分析挖掘科学研究与工业应用中的海量数据。无论对于近红外分析的初入者,还是有了相当经验的人员,一旦采集到数据,便能快速得到好用的模型及结果,这也是目前非常欠缺的,主要原因就在于近红外数据分析的过程长,可变因素多,涉及的算法也很多,传统上要快速得到一个好用的模型并不容易。尽管大多数研究者并没有把数据分析提升到特别核心的位置,但其价值显而易见,甚至在某些方面可与硬件本身相得益彰,弥补硬件的物理劣势!/pp  另一方面,近红外分析以其简单方便的前处理,加上非常快速的数据采集方式,使得数据的获取,甚至大数据的积累顺理成章。然而即使对同一组数据,不同的研究者亦极有可能得到完全不同,甚至相反的分析结果或结论,即使在固定分析方法的情况下!这是一个容易被忽视,却又至关重要的问题,否则不管如何将近红外分析的硬件评价,以及实验测试全过程标准化,也无法得到可相互比较的结果。数据“横看成岭侧成峰”的魅力,不应是由于数据分析方法或人员的不同导致,而是数据背景的属性差异或者数据分析目的的不同产生。基于此,我们也正采用近红外数据分析的通用准则,使用粒子群等最优化的方法,开发全新的近红外数据分析软件产品,自动优选数据分析算法,以及方法的使用顺序,并全局优化方法的参数。这样我们获得数据后,只需按照标准化的流程一步一步走,便可获得最优的数据分析模型与模型结果。从而使得近红外数据的分析,如同实验分析一样,结果的重现性与可比性也就不再是个问题。避免像现在这样,往往是漫无目的的数据探索,耗费漫长时间也不一定能得到合适好用的模型!这无论在研究中,还是在工业生产中,都是需要花大力气迎接的挑战。在这一过程中,得到了袁洪福教授、吴海龙教授、邵学广教授、杜一平教授、褚小立教授、闵顺耕教授等诸多老师的大力支持与帮助。从老师们关切的眼神中,能读懂那份殷殷之情,也唯有努力做点事情,为国内近红外的发展做些有益的工作,方不负此情。/pp  近红外分析能做的事情很多,近红外数据分析如是,尤其站在移动互联时代,站在大数据分析挖掘的视角与高度。近红外有其自身特有的巨大优势-本身就是物联网中的一个绝佳传感器!从这个意义上来说,近红外分析代表着某种未来,只是通往未来的路上,还需要我辈站在前辈的肩膀上,不断付出智慧和汗水。/pp  “师者也,教之以事而喻诸德也。”,数据分析之路上,深深地烙上了梁逸曾教授的影响。亦师亦友者,感恩、深切缅怀您。/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  2017年1月30日于浙江西湖/span/pp  strong个人简介/strong/pp/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e1424397-960a-4e21-a206-9245429e6328.jpg" title="1_副本.jpg"//pp  曾仲大,男,博士,现任大连达硕信息技术有限公司总经理。/pp  曾博士师承梁逸曾教授,2006年获得工学博士学位,主要从事化学计量学基础算法研究,以及色、质、光谱等分析技术在制药、烟草和代谢组学等复杂体系分析中的应用及其数据分析挖掘等。近年来在大数据的分析与应用方面亦有涉猎。/pp  曾博士先后工作于香港理工大学、澳洲RMIT大学、Monash大学,以及中国科学院大连化学物理研究所。迄今已发表SCI论文40余篇,在2013-2016近三年时间里,以第一作者或合作者在美国分析化学杂志发表7篇研究论文,同时获邀为TrAC等权威期刊撰写化学计量学及化学数据分析处理方面的综述。/pp  曾博士曾获得中国科学院大连化学物理研究所“所百人”引进人才计划,大连“海创工程”计划、高层次人才创新创业支持计划、新兴技术创新成长计划,以及国家人社部高层次海归人才创业计划的支持。公司主要提供复杂化学与生物数据分析服务,数据挖掘软件产品开发,以及个性化数据应用的整体解决方案。/pp  strong人生格言:/strong有志者,事竟成。/p
  • FLIR专业红外分析和报告软件——红外热像师们的“后悔药”~
    热分析报告有经验的红外热像师们基本都会在巡检过后,对红外图片进行后续的复查分析处理,那么强大的报告解决方案就可以简化您的检测工作和突出显示关键维修任务。热像仪性能提升和热像仪内部图像增强,如FLIR专属MSX技术,有助于热像师立即确定问题的准确位置。然而,即使是经验最丰富的检测者也常常需要事后调整图像。01FLIR Thermal Studio Pro套件FLIR Thermal Studio是目前先进的红外图像分析和报告软件,可管理数以千计的红外图像和红外视频。FLIR Thermal Studio专为使用手持式热像仪、无人机系统(UAS)和光学气体成像(OGI)仪的热像师而设计,提供自动和先进的数据处理功能,可显著简化工作流程并提高生产率。FLIR Thermal Studio的自动报告设计和合成功能,使用户能轻松地向同事和客户提供专业的报告。作为一款独立的Windows应用程序,FLIR Thermal Studio可提供20多种语言选择,并且支持众多现有FLIR热像仪产生的图像和视频。借助该软件,红外图像就像可见光图像一样易于编辑,用户可以把更多时间投入现场作业,减少在办公桌前处理图像和视频的时间。02随拍随存,节省时间使用FLIR Thermal Studio Pro的FLIR Route Creator插件预规划检测工作,有助于您快速完成每一项任务。仅需创建一条路线,将文件导出至运行FLIR Inspection Route的Exx系列或T系列等红外热像仪,便可在整个站点移动过程中随时保存图像。预定义路线将引导您在现场移动到每处检测资产,自动收集和组织保存的图像可以无缝导入FLIR Thermal Studio Pro。03自动匹配,简化报告FLIR Thermal Studio Pro能简化检测报告并支持编辑历史数据功能,以实现随着时间推移可靠地监测资产。从FLIR Route Creator导入红外图像和可见光图像能自动将其与检测清单上的项目相匹配,使您能快速识别有故障的设备以获取维修建议。高级处理工具,如批量图像编辑、热视频增强和自定义报告模板,使FLIR Thermal Studio Pro成为一款功能强大的工具,在短时间内便可创建精致的报告。FLIR Thermal Studio Pro套件让热像师们的检测工作更加简便快捷同时也赋予了现场检查的“纠错”能力让您可以在事后修改现场红外图像的误差极大提高了热像检查的准确率
  • 【我与近红外的故事】杨季冬:初识近红外 神奇峰叠嶂
    p strong 1、初识神奇/strong/pp  在读博时的主攻方向聚焦在分子光谱分析同时测定多组分的研究工作上,主要手段是荧光(FL)与共振瑞利散射光谱(RRS)分析技术。我曾做了很多同系物、相似物、同分异构体的同时测定的工作,以及后来专攻手性对映体不经分离而同时测定的研究。读博时我师从刘绍璞先生,研习RRS分析方法。这项有意思的工作非常满足我的好奇心,因为在日常生活中我们所看到的灿烂朝阳、绚丽晚霞、蓝天白云、湛蓝大海等等都可以用瑞利散射(RS)去分析解释。可是在荧光分析仪上,共振瑞利散射(RRS)一直是令人讨厌的杂散光,直到上世纪九十年代初,美国人Pasternack才把它用作为定量分析手段,随后刘绍璞先生又发展了二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)等共振非线性散射(RNLS)分析技术,把RRS分析方法的研究推向了极致。为此我对分子光谱分析的研究保持了极大的兴趣,并激发集聚起我潜在的巨大能量。而在把RRS用于多组分同时测定的长期研究工作中,我一直很困惑的是RRS的灵敏度虽很高,但并不很快捷,且利用单一的RRS分析技术乏陈特异性和选择性。/pp  当我在查阅参考文献拓展其他分子光谱分析同时测定的工作之时,偶看到近红外光谱分析的参考文献,其中也有袁洪福、韩东海、梁逸曾、邵学广、吴海龙等老师的大作,更有国内近红外光谱研究的大师、令人钦佩的陆婉珍院士和严衍禄教授的经典著作。神奇的近红外光谱使我眼前一亮,它本身就是一种多种组分同时测定的快检方法。于是我订购了大量的近红外光谱分析的书籍,开始了废寢忘食的恶补近红外光谱基础知识。机缘巧合我就这样结识了近红外工作且深陷不能自拔。/pp  近红外光谱是神奇的,有人说近红外光谱就好似一锅粥,在我看来,它好似婉约飘逸的彩虹,风姿绰约述陈着它本身的曼妙和神奇。形同诗人观瀑布,疑是银河落九天。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f833d39d-e4ad-4f79-9b54-585a0719b2a6.jpg" title="图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库.jpg"//pp style="text-align: center "strong图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库/strong/pp  因为在近红外波段内若干X-H键的倍频与合频的共舞构成近红外光谱尤如远处的崇山峻岭,神奇峰叠嶂,美仑美奂。近红外光谱分析非同于常规的特征分析方法我们虽然找不到一个特征峰来入手作分析,也难怪这是人类最早发现的一段可见光外的光波段(1800年),却一直莫可奈何,无助于分析。现在有了化学计量学帮忙把近红外光谱的美与数学建模的妙,有机关联起来,于是演变成了一个让人无限推测暇想近乎完美的二次分析。/pp  正因为它是大量样本的多指标统计建模,从大数据中抽取有效信息,所以它不需要再作选择性实验,直接可得出定性定量的结果 正因为它是大量校正集样本的近红外光谱与经典方法测量的标准值相关联建模,所以它的分析精度直接依赖于经典方法,所以它不需要再作针对性的偏差分析 也正因为它是大量样本的多组分的可区分指标的统计建模,可以从相互重叠的信息中提取差异信息,所以它能够按模型进行混合物中多组分定性定量分析,也可以进行区分真伪或优劣的聚类分析鉴定。/pp  近红外光谱分析有独特的分析过程,由于是大量样本的统计建模后,须经内部校正和外部检测,得到精干的数学模型,能够做出快速、简便、准确、无损、清洁的分析,同时由于它的精干建模可搭载光纤的轻便,最适宜承载互联网加进行远程在线分析。/pp  正是近红外的这些不含糊的优势吸引了我,或许可以开辟一条多组分同时测定的便捷之路,于是我安排研究生和我一起着手近红外光谱分析的研究工作。后来我就开始招收近红外光谱分析方向的研究生,开始了饶有兴趣的新知识的学习研发和拓展,每一个假期带领我的研究生参加近红外光谱培训,于是我的团队开启了在近红外领域里的长途跋涉。终于在2008年我带领学生参加了全国近红外光谱第二届年会,学生杨琼带着我们的第一篇论文《近红外光谱法同时测定废水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)》与会交流,获得了梁逸曾等老师的好评,得到优秀墙报奖鼓励,并得到了陆婉珍院士的赞赏。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c239b545-2968-4877-ab1b-3c5a3e0c938e.jpg" title="10.jpg"//pp  这以后我们每届都参加国内的近红外光谱大会,也出席了在泰国、南非、法国和韩国等国际近红外光谱大会,在学术届广泛交流我们的研究成果。/pp  strong2、拓展关联/strong/pp  记得师从刘绍璞老师读博前,曾有同门师姐报道过两篇近红外光谱的研究论文,经查阅文献那实际是在近红外波段内的分光光度法测定白酒的纯度以及物理参数,尚未涉及近红外建模解决问题的实质进展的方法。而我所关注的是用近红外光谱建模的方法建立多组分体系同时快速检测的方法,在我看来这是近红外光谱分析技术应用的特点,建模分析解决问题也是近红外光谱分析过程的特色和优势,也是我的兴趣所在。当然在短波长的近红外光谱中也是能找到分析特征峰的,这说明在短波近红外波段内是可以发展分光光度法分析,近年来报道近红外成像分析如雨后春笋、朝霞璀璨,也说明近红外光谱分析方法尚有广阔的拓展空间。/pp  我们也注意到同样是散射分析方法,拉曼光谱(RS)与红外光谱(IR)有内在关联,RS与IR存在互补关系 而共振瑞利散射(RRS)与荧光(FL)确有内在关联,与荧光相互作用,存在能量转移和补偿。而在生物大分子参与作用的体系中,多有本源荧光,则多发生在近红外波段内,尤其是上转换荧光神奇地在红外、近红外、可见与紫外多个波段内的受激与发光的特异转换,这似乎在荧光或散射与近红外之间有一定的内涵关系,值得我们去探索,这样或许会更好地利用近红外光谱的分析作用和功能。/pp  目前,在我们的工作中,荧光散射与近红外的做法上是迥然不同的,但在我看来,它们彼此是内涵相通的。受神奇峰叠嶂的近红外光谱分析技术的鼓舞,我一直在寻求两者之间融合。为此这使我愿意乐此不疲的探窥其中的奥秘和精华。于是我将每一届研究生都分为两组两个方向,而在多组分体系的同时测定的方法推进演变中,致力寻求高灵敏度与特效选择性的结合,或许在近红外波段内建塑荧光、散射方法的运用是一个不错的选择 同样在生物大分子参与作用的体系中,多有近红外波段内的本源荧光,或许我们在这特定的波段范围内找到特效的区分方式,来仿生解决同时测定中较难的手性识别问题。因而我在申报第三项自然科学基金资助上表述了“探索在近红外波段内利用荧光、散射方法仿生检测生命体中的手性环境”的设想。事实上这几年要感谢国家自然科学基金委连续资助我们在这方面的探索工作。/pp strong 3、明确方向/strong/pp  实际上我们于2004年在长江师范学院建立起近红外光谱分析实验室,在市地两级政府和中央与地方共建项目资助下已逐步培育建设市级重点实验室。一直致力于近红外光谱、荧光、散射和化学发光等分子光谱分析,以及化学计量学方面的研究工作。经过多年的努力攀登,并与太极集团和涪陵乌江榨菜集团合作,形成高校与企业结合的产学研一条龙研究体系,组建一支研究服务地方充满活力的可持续发展的研究团队,这得到重庆市科委、市教委的大力支持,在2010年获批重庆市高校创新团队。团队在近红外光谱检测技术发展及应用的长期探索中,结合三峡库区和乌江流域资源丰富的地方特点,形成以下三个具有地域特色的研究方向:/pp  (1)以近红外光谱分析技术同时测定水环境中的多种监控指标/pp  利用近红外光谱技术具备多组分多指标同时检测、测定速度快、测试重现性好等优点开发水环境中多种监控指标的同时测定的研究。我们试验以近红外光谱分析技术结合多种分析手段开发了垃圾处理声渗滤液中多种组分如金属离子和有机多苯酚、酸类的快速监测。尤以近红外光谱分析技术建立同时测定垃圾渗滤液中的COD和BOD指标,经《理化检验.化学分册》、《JWARP》报道后得到国内外广泛的转录引用。这项工作在2010年得到重庆市政府科技进步三等奖的表彰。/pp  (2)以近红外光谱分析技术同时测定中成药中的多种活性成分/pp  在重庆市科委攻关项目的资助下,利用近红外光谱分析技术对各种天然药用植物进行品质和产地鉴定,以及对中成药的活性成分发展了快速检测。根据近红外光谱分析技术的特点,建立天然药用植物和中成药的多种活性成分与近红外光谱数据之间的数学关联模型,从而建立起其中多种组分的定性鉴别和定量测定的新方法。至今为止,我们已经建立了近红外光谱快速分析检测藿香正气液、黄芪精口服液、通天口服液等九种中成药口服液以及药丸、片剂的活性成分,对本地区盛产的黄莲、虎杖等二十多种地方天然药用植物进行品质和产地鉴定,同时开发集成了天然药用植物的近红外光谱谱图数据库。为进一步实现中药现代化的质量监控研究奠定了基础,并对中药化学动力学和药理学的研究提供科学依据。/pp  (3)以近红外光谱分析技术同时测定榨菜品质的多种成分/pp  创新团队协同太极集团、涪陵榨菜集团,利用近红外光谱分析技术对地方农副产品如涪陵榨菜和山地烤烟品质进行分析测定,通过实验采集榨菜和烤烟品质指标的近红外光谱图数据,建立榨菜品质指标与近红外光谱数据之间的关联模型,建立对榨菜中多种指标的定性鉴别和定量测定的新方法,并开发近红外光谱分析测定榨菜品质的简便快速、在线及无损检测的实用技术。对享有中国榨菜之乡涪陵的榨菜做了深入的研究,利用近红外光谱技术评价涪陵榨菜品质、同时测定了涪陵榨菜中果胶和总糖的含量、快速鉴别涪陵榨菜品牌的研究。/pp  strong4、工作成就/strong/pp  自团队被批准为重庆市高校创新团队以来,以《近红外光谱分析检测技术及其应用研究》的平台建设工作取得较大成果。主持完成了重庆市科委攻关项目《快速无损在线检测中成药活性成分的研究》(CSTC, 2010AC5170)和重庆市教委攻关项目《近红外光谱快速在线检测榨菜品质的研究》(KJ101303),以及在研其它省部级项目和地方合作项目十余项。近年来在国内外发表近红外领域专业论文三十余篇,曾在泰国(2009年14届国际近红外学会)和南非(2011年15届国际近红外光谱学会)两次国际学术会上交流论文。/pp  令人欣慰的是,我们在融合荧光、散射与近红外光谱分析技术推进多组分体系同时测定的研究中取得长足的进展,受近红外光谱“神奇峰叠嶂”的启发,我们自主研发了“同原射线计量分析法”,并申报发明专利《谱峰完全重叠的双组分混合物同时测定的光谱分析方法》,解决了教科书中谱峰完全重叠的双组分混合物不能同时测定的岐见,也使我们在“不经分离而同时测定手性对映体”的研究有重大突破。之后我们又相继申报了《近红外光谱法同时测定废水中的COD和BOD指标》、《近红外光谱法测定农副食品中的无机盐》、《一种增氧缓释肥的制备和应用》、《一种利用污水处理产生的淤泥生产肥料的方法》等十一项发明专利,现已获授权八项 自2009年以来曾三次获重庆市、区两级政府科技进步奖项 培养近红外方向的硕士生6名,博士生2名,这些学生毕业后都继续从事近红外研究工作。与此同时,与国内外同行广泛交流,2009年在泰国参与14届国际近红外光谱学会,2013年赴法国、2015年赴韩国参与两次国际学术会,并交流论文 国内每两年一届的近红外光谱学会都有大会交流文章,所带研究生的报展均获优秀奖。与此同时,创新团队也在发展壮大,近年来晋升高级职称多人。使团队切实形成了充满活力而具备可持续发展的研究队伍。/pp strong 5、研究展望/strong/pp  目前,创新团队将继续发展对三峡库区生态的各种环境指标、区域天然植物的药用成分和地方农副产品质地检测的研究工作,并致力于更深入的与太极集团、涪陵乌江榨菜集团合作,力争尽快把近红外在线检测推广应用到制药和农副产品加工的生产线上。同时拓展近红外光谱的研究工作:①加强基础研究,攻克近红外光谱分析理论上的局限。如近红外光谱与分子结构的关联,近红外光谱与其它光谱的联系,近红外光谱技术与其它分析技术的联用。这些研究工作的突破都有可能推进近红外光谱分析技术更加完美和更为广泛的应用。②加强应用推广,促进近红外光谱分析的实际应用。结合我们已在环境监测分析、中成药活性成分分析和榨菜品质分析上做了大量的前期研究工作。我们期待把近红外光谱分析的实用技术真正推广到实际生产线上,要解决建立一些实际分析模式,利用近红外光谱分析的优势,切实解决实际应用上的难题。③加强自主创新,开发和改进近红外光谱分析的硬软件。要加快推广近红外光谱分析应用,要发展普适的近红外光谱仪器和便携式分析仪器,以及对某些专门特殊的仪器的改进 建立适宜筛选各种算法的建模软件,建立普适的分析模型 研究改进适应各种分析对象的光谱采集手段。④近红外用于生命和生物科学的选择性分析,这是我的第三个自然科学基金的出发点。为探索生命体系中自然的手性匹配、手性降解和手性转化的选择性行为,及其自发的手性拆分和自聚集的手性复制的自然规律,以启迪人们对生命体系天然手性识别的新思维,这将破解手性均一化机制对生命进化的重要作用。为此本项目利用近红外波段内的吸收、荧光和散射光谱分析及其成像技术对生命体中的手性环境进行测量及其相关检测研究,建立近红外光谱检测生物大分子手性及其手性识别的新方法。前期研究已表明,近红外光谱分析技术适宜生物活性分析,结合多种光谱分析拓展技术手段的优势,可作为探究生命体中手性环境的特效工具,检测生命体中的手性环境及其机制效能,或将有利于人类进一步窥见生命的奥秘,揭示手性起源,也有助于开启手性分析应用的广阔前景。/pp  回顾与展望,结识近红外,人生平添翼。驾驭新技术,学研任翱翔。感谢近红外领域里的前辈和同仁,有你们结伴同行真好!/pp style="text-align: right "  杨季冬 重庆三峡学院环境与化学工程学院/pp style="text-align: right "二〇一七年三月三日 于重庆三峡学院 芳香居 成稿/ppbr//p
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