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线阵近红外相机

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线阵近红外相机相关的资讯

  • 短波红外相机在海洋监测中的应用
    海洋区域湿度大,昼夜温差大,极易形成雾、霾、水汽等特殊条件。可见光在正常条件下成像良好,但是受天气影响较大,在恶劣天气下会出现对比度变低,轮廓模糊,细节丢失的现象等问题,无法清晰的识别目标。热成像技术虽然透雾能力好,但是当目标和背景温度接近时,热成像细节丢失严重,不利于海洋区域的目标探测。而短波红外在海面恶劣天气下也可以实现远距离船只监测,由于具备对海雾的良好透过性,所以目标几乎很少受到海上雨雾天气的影响,具有较为明显的轮廓和纹理特征。图 1可见光和短波红外雾天成像对比短波红外成像和可见光类似,主要依靠场景物体反射的光信号成像,其波段范围大约在900nm~2300nm之间,因为光在遇到大气中的分子、粒子、气溶胶和大量的悬浮小水滴时都会发生散射,当大气中的散射粒子小于光波长时,可以按照瑞利散射处理,散射系数为式中,S为散射粒子的截面积,N为单位体积的粒子数,λ为光波波长,从公式中可以看出,波长越长,散射越弱,透雾能力越强,所以短波红外穿透雾霾能力比可见光强。如图2所示,分别为可见光和短波红外的成像情况,舰船在短波红外图像中的细节更丰富。图 2 雾中短波红外(左)与可见光成像(右)不仅如此,短波红外在海面微小目标识别方面也有很大的优势,由于海面拍摄距离远,微小目标在探测器上占据的像素小, 而且海面也在不断地变化,当海杂波干扰过大时,微弱目标的信号会被淹没,造成可见光探测困难。但是短波红外则不同,利用海水对短波红外具有强吸收这一特性,可以大大提高微弱目标的识别能力。海水几乎不反射短波红外,而微弱目标发射红外辐射,背景和目标的对比度增大,微弱目标更容易被观测到。所以当对海面浮冰、小船、蛙人、浮标、飞机残骸、海面漂浮物等这些声光电特性不明显的目标探测时,相比可见光,短波红外更适合观测。 此外,短波红外技术还具有在夜间和低光条件下提供高质量监控图像的能力,在海岸港口,夜间航行可能存在风险,而短波红外监控系统可以保证即使在黑暗中,港口和船只的活动也能被及时监测,从而提高港口的安全性。西安立鼎光电提供非制冷、制冷面阵以及线阵多款短波红外相机,现货供应,具体产品如下:01非制冷短波红外相机02宽谱段短波红外相机03制冷型短波红外相机04科研型短波红外相机05线阵短波红外相机06定制短波红外相机立鼎定制型短波红外相机是立鼎团队为保证各类客户的产品性能指标而推出的定制化服务。可根据用户不同需求进行产品定制,将客户重点关注的产品性能进行提升,以满足客户在不同领域的使用。目前,立鼎团队已为多家客户定制适合客户项目应用需求的多款相机,得到了众多用户的认可。更多信息请联系西安立鼎光电400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月,是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的国家级高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 新品上线立鼎光电短波红外相机仪器系列分享
    西安立鼎光电科技有限公司自成立以来,一直致力于短波红外成像技术开发与应用。结合市场需求,立鼎团队不断将产品迭代与优化,推出了一系列经典产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。立鼎光电短波相机研发历程⏩ 2016年 组建团队,研发短波红外相机。⏩ 2017年 完成非制冷相机的研制并投入市场,反馈良好。⏩ 2018年 640×512(15μm)短波非制冷相机量产;同年,立鼎首版640一级制冷相机亮相深圳光博会,获得客户好评。⏩ 2019年 优化相机功能:增加GigE 、SDI接口,增加可供用户选择的跟踪功能;同年,完成高速短波红外相机的样机设计。⏩ 2020年 成功研发出第一代60Hz高速短波相机样机,并开始研发二级制冷科研级短波红外相机;同年,完成了320短波红外相机及扩展波段相机的研发及量产。⏩ 2021年 推出TE4深度制冷相机,制冷温度最低可达-80℃;同年推出1550nm激光通信专用短波红外相机。⏩ 2022年 研制多级深度制冷短波相机、全国产化短波红外相机、线阵短波红外相机、300/400Hz高速短波相机以及高光谱短波相机。立鼎光电短波红外相机系列分类经济型:采用非制冷铟镓砷探测器,结合专业散热结构,该型相机结构小、重量轻,方便集成在各类光电系统中。可以提供专业的定制化服务,旨在为用户提供小型化、轻量化、定制化产品解决方案。制冷型: 采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量,此系列可选配扩展型 InGaAs 焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。旨在为用户提供更专业的高性能相机,以满足基础型相机无法达到的性能要求。科研型:采用了高性能的TE + air cool制冷设计,芯片温度最低可降至-80℃,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有较高的信噪比。该型产品旨在满足高端用户或科研级用户在各种高要求/高精度场景下的应用。可提供集成多种图像算法的专用软件,为用户提供更好的使用体验。立鼎短波红外相机型号命名规则下图为立鼎短波相机命名规则。通过此规则,可以直观、快捷的了解到一型号产品的重要参数。或在选型中更方便快捷的选择项目所需对应规格的相机。立鼎短波相机的应用硅锭杂质检测液晶面板异型贴合半导体检测全息光学中的应用激光光斑捕获追踪海面观测透雾成像太阳能电池板检测生物成像激光光束质量分析晶圆切割获取更多信息可通过仪器信息网和我们取得联系400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司是一家专业从事红外、激光类产品及光电测试仪器设备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从元件、组件、部件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外相机(系统)在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求定制的多款光电测试仪器设备,为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 中国首次利用红外相机自动监测南极雪海燕
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "中国第35次南极科考队队员在对南极雪海燕进行系统调查的基础上,首次采用红外相机等先进技术对其繁殖生态习性进行自动监测。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在为期两个多月的科考期间,本次科考队员、北京师范大学教授张正旺对南极中山站地区的鸟类进行了首次系统调查和监测,观测和记录到优势物种雪海燕470巢,并对其中109巢的繁殖状况进行了连续监测。通过11台红外相机对雪海燕繁殖行为的监测显示,其孵卵和育雏期间的活动高峰均集中于夜间。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“红外相机是研究野生动物的一项先进的技术手段,在一些珍稀物种研究中得到了越来越多的应用。这次在中山站地区进行的鸟类繁殖自动监测,是该设备在我国南极鸟类调查和监测中首次应用。”张正旺说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在南极鸟类中,数量最多的企鹅是不能飞的南极“土著居民”,雪海燕则是翱翔天空的南极“土著居民”,它主要以磷虾为食,是南极海洋生态系统中的重要指示物种。雪海燕营巢于南极大陆及岛屿的山崖岩石缝隙中,11月底至12月初产卵,繁殖期90天至100天。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "张正旺的研究发现,天敌捕食、极端气候和人为干扰是影响南极鸟类繁殖与种群发展的主要因素,进一步加强生态系统保护、减少人为活动影响,是未来保护南极鸟类的关键。/ppbr style="text-indent: 2em text-align: left "//p
  • 四川内江红外相机首次记录到海南鳽影像
    近日,在四川省内江市威远县石板河景区内,红外相机多次捕捉到海南鳽活动的身影,这也是四川范围内首次利用红外相机捕捉到海南鳽的活动踪迹。野保部门根据形态和羽色判断,镜头中的海南鳽,正是今年5月创下四川首次海南鳽自然繁殖纪录和首次科学放归纪录的那一只。据了解,今年5月5日,内江市威远县石板河景区内,有村民发现一只海南鳽雏鸟,随后这只雏鸟被送往管护中心救助。5月23日,经过救助后的海南鳽雏鸟,在专家研判后认为,已符合放归条件,可以跟随亲鸟学习飞行和觅食,提高野外生存能力。为持续监测放归海南鳽幼鸟及其亲鸟的生存状况,相关部门在放归地周边区域增设了4台红外相机。海南鳽,又名海南虎斑鳽、海南夜鳽,鹭科夜鳽属鸟类,因其模式标本采集自海南五指山地区而得名。海南鳽被世界濒危物种红色名录列为濒危鸟类,仅分布于中国南方、中南半岛、南亚次大陆局部地区,据估计全球种群数量不足一千只。2021年2月新调整发布的《国家重点保护野生动物名录》中,海南鳽的保护级别由国家二级提升为国家一级。
  • 【巨哥科技】推出多光谱红外相机,快速识别材料属性
    在物料分选、材料分类、异物检测等应用领域,普通的RGB相机往往难以满足需求。多光谱红外相机探测目标对不同波段的光的吸收,形成代表材料属性的图像,提升分析的效率和准确性。巨哥科技最新推出的多光谱相机光谱响应范围900 nm至1700 nm,有效覆盖短波红外范围,适用于广泛的材料光谱分析。该相机具有7个波长通道,可提供丰富的光谱信息。一次多光谱成像时间小于0.1秒,10Hz的多光谱成像帧频确保了对动态过程的实时监控。通过收集不同波长下的光谱数据,该相机能够创建详细的材料光谱特征库,结合先进的数据处理算法构建高精度光谱模型,可实现自动化生产线上的快速材料分拣、质量控制和异物检测等任务。巨哥科技丰富的光谱分析和建模经验可以应对需要精确材料鉴别的复杂应用场景,如在复杂混合物中识别特定成分或在生产过程中实时监控材料变化。使用短波多光谱相机对不同材质的四类布料(涤纶、氨纶、棉以及使用了特殊染料的布料)进行成像。使用多光谱相机采集到的四类布料光谱数据如下图所示,可以看出不同材料在光谱上的差异。多光谱相机采集光谱通过建模算法确定图像中各点对应的材料成分后,使用伪彩色进行整体显示,可以直观看到各类布料的材质差异。多波段响应合成的伪彩色图区分不同材料基于上述原理,该款多光谱相机可用于以下领域:01 工业分拣:在生产线上,多光谱红外相机可以快速区分不同类型物质,如不同种类的纺织品或塑料,提高分拣效率。02 质量监控:通过光谱分析,实时监测PCB、水果等产品质量,快速识别并排除不合格品。03 成分分布:多光谱相机能够快速辨别材料成分,例如实时显示药物混合后的成分分布。04 异物检测:在食品加工等行业,相机能够有效识别潜在的异物,保障产品安全和消费者健康。巨哥科技多光谱红外相机的产品设计注重实用性和稳定性,确保在各种工作环境中均能提供可靠的性能。新款多光谱红外相机与现有光谱仪系列的协同作用,将为客户提供更加完善的材料属性分析工具。此外,巨哥科技为客户提供全面的技术支持和培训服务,确保客户能够充分利用我们的产品进行高效的材料分析和处理。巨哥科技致力于推动光电技术在工业和科研领域的应用,期待与客户共同探索和实现光电技术在现代工业中的更多可能。关于巨哥科技上海巨哥科技股份有限公司是专精特新和高新技术企业,自主研发光电仪器及核心芯片、智能算法和软件,获上海市科技进步一等奖。团队来自普林斯顿、清华、中科大、浙大、中科院等,获海外高层次人才、上海市优秀技术带头人等称号。巨哥科技提供全波段红外光电产品:用于电力、轨交、冶金、汽车等行业设备状态和过程监控的热像仪,用于石化等行业的气体泄漏成像仪,用于激光、半导体等先进制造领域的短波相机,用于石化、粮油、制药等领域成分分析的光谱仪等,并为材料、工程、生命科学等前沿研究提供科学级光电仪器。
  • 6个近红外相关项目“闪耀”Innovation Japan 2019
    2019年8月29-30日,由国家机构NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization)和JST(Japan Science and Technology Agency)主办的Innovation Japan 2019在东京Big sight召开。  该展会已举办了16次,主要展示日本大学最新成就展和日本大学孵化企业创新展,其中2018年的参观人数高达1.4万人。  今年,30所院校共计展出了400多个项目。可喜的是,有6个项目与近红外有关,具体如下所示。No.TitalCompanyLinkName1Analysis of the material surfaces by using near-infrared spectroscopyOsaka Prefecture Universityhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190117.htmlAssociate Professor Masato Takeuchi2Readily makable non-destructive, non-invasive internal imagingNara Institute of Science and Technologyhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190370.htmlProfessor Mukaigawa Yasuhiro3Development of Pharmaceutical Verification Devices Based on Spectroscopic AnalysisShujitsu Universityhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190262.htmlAssociate Professor Moriyama Kei4High-speed surface inspection technique providing wide-range and high-resolution specifications. An optical interferometry and imaging sensors are combined for realizing the novel profilometry and tomography.Saitama Universityhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190236.htmlAssociate professor Tatutoshi Shioda5Development of a portable NIR imaging device and its potential for practical useFukushima Universityhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190414.htmlAssociate professor Daitaro Ishikawa6Near-infrared broadband light source for bio-/medical-imagingWakayama Universityhttps://www.ij2019.jp/exhibitor/jss20190458.htmlAssociate Professor Nobuhiko Ozaki  备注:通过浏览展台链接,还可链接到研发者的大学实验室,有的实验室有更为详细的介绍。  No.1即可进行实际应用,又可进行科学研究,发表高水平论文,特别是适合高校近红外团队。No.2 样机  No.2展示的是可见光,也更换成近红外光源,相当于近红外光CT,可获得断层图像信息,本人认为这个项目创新独特,效果显著。No.3 样机  No.3针对包装后的粉末药剂进行识别,避免出错。  利用中波近红外波段,采用透反射原理采集粉末药剂光谱,与内存药剂光谱进行相似性比较,最后得出定性结论。该项目的难点是粉末药剂里的有效药物成分约为1%,只要能挖掘出其特点特征就能获得较好效果。  No.4与No.2功能有着类似,但原理有些差异。由于现场解说是个学生,理解程度有限,原理暂且不能完全明白。  No.5主要强调是数据信息处理速度快。  No.6光源特点是900nm-1800nm之间表现最佳,特别是由该原理制成的这个区间的近红外激光,随时可以通过改变角度,任意更改波长,这为科学实验提供了极大便利,且价格在100万日元以内。NEDO展区(2018年)JST展区(2018年)  (中国农业大学 韩东海)
  • 2023年日本近红外年会:农业与食品方向研究是主流
    每年一度的第39届日本近红外论坛于2023年11月14日-16日在东京大学弥生讲堂一楼大厅举行。同时也是时隔四年的线下会议。三天的会议中,论文发表分为口头发表和墙报发表。第一天是基础讲座,在会议第二天口头发表会上,首先进行了JCNIRS Award的授予仪式,然后是获奖者演讲、主旨演讲和一般口头发表。论坛内容分为化学计量学、农业与食品、工业应用和仪器开发四个部分。共有18位发表了口头报告,有30篇墙报,其中一人取消张贴。论文题目详见附件。在会议第三天举办了NIR Advance Award 颁奖仪式,其后是获奖者演讲。在整个会议期间,三位专家进行特邀报告,13个赞助企业进行简短介绍以及赞助商的仪器展示。不论是口头发表还是墙报张贴,农业与食品方向研究仍是主流,其他涉及的领域较广,但论文数量有限。附件1:口头发表论文题目清单K-01 JCNIRS Award 获奖报告 My NIR Life and Education in Asia (Bruker Optics GmbH & Co.KG) Sirinnapa Mui SaranwongK-02 主旨演讲 Hyperspectral Imaging for Detection of Foreign Materials from Fresh-Cut Vegetables (College of Agriculture and Life Science, Chungnam National University) Byoung-Kwan Cho一、化学计量学O-01 根据红外光谱法和多元变量分析的材料再利用PET纤维的判别I-03 特邀演讲:通过数理模型的直接逆向分析和潜在变量化提高模型的预测精度二、农业与食品I-04 特邀演讲:近红外偏振计测和机器学习的食品中异物检查和包装不良的自动检测O-02 近红外光谱法显示的北海道大米品质在地区间、年度间、品种间的差异O-03 使用近红外光谱法辨别杉树的雄性性别O-04 Three-dimensional modeling of moisture transport in wood by means of near-infrared hyperspectral imaging and X-ray O-05 利用NIR和LC-MS/MS的生物脂质分析O-06 Rapid evaluation of quality change during aging period of brewed rice vinegar (Kurozu) by NIR Spectroscopy I-05 NIR Advance Award获奖演讲:开发用于药品制造过程监控的近红外光谱分析技术三、工业应用O-07 Detection and Quantification of Hydrophobic Pollutants Dieldrin and Pyrene in Aqueous Solutions Using Aquaphotomics O-08 使用傅立叶近红外高光谱成像系统的纸张测量O-09 多波长近红外计算机光刻成像的多层立体复合材料检测物完全非破坏性的结构恢复和材料识别O-10 近红外光谱化学发泡注塑工艺中的直排组分监测O-11 吸附在氧化钨氧化锆催化剂表面酸性位点上的NH3, NH4+的分析四、仪器开发I-06 特邀演讲:开发利用光谱学的茶叶品质成分非破坏性状评价技术O-12 在消化道内镜下获取近红外高光谱成像的光纤瞄准镜的开发 O-13 通过水光子学分析比较海洋深层水的深度O-14 利用近红外光谱法开发甘蔗制糖结晶工程的快速糖度测定法O-15 利用镧系携带沸石的近红外探针法的开发O-16 降低光谱仪台间差的新尝试—使用原型机的概念验证O-17 Detection of Early Bruising in Apple based on NIR-HSI and Three-dimensional ScanningO-18 基于光谱强度标准差的高光谱图像的区域分割法评估附件2:墙报论文题目清单P-01 近红外光谱法对木雕像进行非破坏树种判别——利用主成分分析分析无监督数据P-02 漫透射便携式近红外设备快速测定淀粉悬浮液中微量蛋白含量P-03 Nondestructive assessment of broccoli freshness using Vis-NIR spectroscopyP-04 近红外相机的蛋清液体辨别P-05 取消张贴P-06 单像素成像法对食品内混入异物的非破坏检测P-07 基于可视和近红外光散射响应的豆腐凝固特性评估P-08 近红外光谱法判断选果机输送中的洋葱球的姿势P-09 使用超光谱相机预测芒果轴腐病发病天数P-10 近红外光谱法对啤酒的评估P-11 基于NMR-NIR的甘蔗榨汁中蔗糖含量检测模型的基础性研究P-12 利用可见、近红外光谱法推算洋梨成熟度的可能性讨论P-13 利用可视、近红外吸收光谱对圣女果叶片中硝酸离子浓度的非破坏估计:频谱处理方法的研究P-14 Analysis of sugarcane juice obtained by different extraction methods using Near-infrare spectroscopyP-15 根据官能试验分类的苹果PLS判别分析及判别等级与糖度、酸度的关系P-16 使用添加铬日耳曼酸类透明结晶玻璃荧光体的宽带近红外LED的开发P-17 使用点光源近红外透过图像检测的树脂材料内部异物深度推算P-18 通过光源波形控制的水分量监测P-19 光谱对聚乳酸的劣化特性进行评估P-20 近红外光谱法判断羽毛的鸟种P-21 用红外光谱法判断四种传统植物纤维P-22 近红外光谱分析不同细孔径的A型沸石的吸水状态P-23 近红外光谱测量积雪物理信息(2)P-24 开发可视化生物深层组织的近红外高光谱硬性内窥镜设备P-25 粘附性人类培养细胞近红外光谱测定法的开发P-26 开发针对噪声近红外光谱的自动峰值检测方法P-27 利用NIR-HSI相机开发毛发诊断方法P-28 基于红外光谱法和机器学习的和纸识别研究P-29 通过近红外高光谱成像筛选出可降解塑料P-30 Combination of hyperspectral imaging and multivariate analysis for detecting water holding capacity of sausage with modified casing with different concentrations of orange extracts(文章来源:中国农业大学 韩东海教授)
  • 靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针的发现和成像研究获进展
    阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease,AD)是一种严重的神经退行性疾病,其起病隐匿,病程长,病因复杂,严重影响患者的生活质量,给患者家庭和社会带来巨大的经济负担。AD的主要病理特征之一表现为患者脑部出现β-淀粉样蛋白(β-Amyloid proteins,Aβ蛋白)的沉积。开发能特异性靶向Aβ蛋白,特别是AD早期的Aβ蛋白单体和寡聚体的分子影像探针,对于AD的早发现和早治疗,以及抗AD药物治疗效果的早期评估都具有重要意义。  近日,中国科学院上海药物研究所研究员柳红课题组与南京大学化学化工学院教授叶德举课题组合作构建了靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针,并应用于转基因AD模型小鼠脑部Aβ蛋白的实时荧光成像与可视化。该成果以Engineering of donor-acceptor-donor curcumin analogues as near-infrared fluorescent probes for in vivo imaging of amyloid-β species为题发表在Theranostics上。  近红外荧光成像由于具有灵敏度高、成像快捷、操作简便等优点,已被广泛应用于疾病标志物的检测中。近年来,研究人员也相继开发了Aβ蛋白响应的荧光探针用于Aβ蛋白的检测。但是,目前报道的荧光探针大多还存在荧光发射波长较短,与Aβ蛋白的结合动力学过程较慢、亲和力较低,以及仅能检测AD病程较晚期的Aβ蛋白斑块等不足。因此,发展具有近红外荧光发射波长,对Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体具有快速响应和高亲和力的近红外荧光探针用于活体内Aβ蛋白的高灵敏度和高特异性检测,对AD的早期诊断和疗效监测具有重要意义。  该工作基于Aβ单体、寡聚体和聚集体的蛋白结构与结合模式,通过理性设计和官能团替换,设计并合成得到9个具有Donor-Acceptor-Donor(D-A-D)结构的近红外荧光探针(1-9),可以与Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体高特异性结合并产生显著增强的近红外荧光信号。  该研究中发现的探针9具有较红的近红外荧光发射波长,较高的荧光量子产率,一方面可提高光对颅骨和头皮的穿透深度,从而提高探针活体上检测Aβ蛋白的灵敏度;另一方面可降低探针在活体应用时的给药剂量,从而减少了高剂量探针对神经系统的潜在毒性。此外,探针9因引入具有一定亲水性能的羟乙基官能团,改善了探针的理化性质,提高了探针的进脑量。同时,探针9表现出快速的结合动力学过程( 120 s)、较高的检测灵敏度和良好的选择性。该研究进一步利用正置荧光显微镜进行脑部微区实时动态荧光成像发现,探针9可快速穿透血脑屏障,进入脑实质,并与脑部的Aβ蛋白结合,产生“激活的”近红外荧光信号,以此有效区分转基因AD模型小鼠与对照野生型小鼠。  探针9可高灵敏度、高特异性地检测Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体,并在活体上有效区分6月龄的早期AD模型小鼠与对照野生型小鼠,可用于AD的精确诊断,进而对AD进行早期发现和干预治疗。探针9有望作为一种检测Aβ蛋白的有效工具,并应用于实时评估抗AD药物的治疗效果。  相关研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及南京大学优秀研究项目的资助。  论文链接探针与Aβ蛋白响应机理示意图
  • 万成富与近红外:我与近红外的缘分
    我是大学毕业10年后才接触近红外仪器。此前,我是一个用现在的话说是非常接地气的电子工程师。在大学毕业实习时在工厂当过电工,维修过电脑(那个年代不修到芯片级都不叫维修),以后做过多种电子产品(如热敏微型打印机载波电话等)的电路设计,后来负责核子称(一种射线在线仪器)和X射线荧光光谱仪等大型仪器的电路设计。大概在1999年底,东北某公司为解决快速测定冰冻状态下(零下5度-零下25度范围)的玉米品质,慕名找到中国农大严老师近红外项目组,用布鲁克VECTOR22/N仪器做了初步试验,确定近红外技术方案可行。但是高达四五十万元的仪器价格是最终用户难以接受的。考虑到用户能接受的价格,最后决定采用LED光源近红外漫透射方式设计专用仪器。我们根据冻玉米的特殊性,设计了相应配套的整机光路、机械结构以及电子线路和多套塑料模具。在不到一年时间,完成了几次改型并最后基本定型。在2000年底第一批产品20台到现场试验,得到有关部门认可。同年又小批量生产100余台,建好模型后分配到各粮食收购站试用。这段经历,让我对近红外技术产生了浓厚的兴趣,同时也让我萌生了想了解高端近红外仪器的强烈愿望。  2003年春节后,我加入布鲁克公司做售后工程师,这是我工作性质的重大转变,由技术开发转向技术服务。我的工作中涉及中红外和近红外两大类仪器,对于搞仪器开发转行来做维修的我来说,仪器本身维修不是难题(即使某种程度上的芯片级维修)。公司也给我机会多次到德国工厂培训学习,使我技术水平得到了很大提高,为日后为客户提供精准服务奠定了基础。随着越来越多的亲历近红外在线项目,我逐渐看到了在线近红外技术在企业生产品质控制中的重要性,也让我坚信,在线近红外技术是能为某些生产型行业企业带来巨大效益的技术,是一种投入产出比很高的质量控制设备。从此越来也喜欢近红外,尤其是在线近红外技术,精力时间投入的也越来越多。以下基本按亲历的时间顺利大致罗列一下工作经历,算是一种往日工作的回忆,啰嗦之处请谅解!  化工行业在线应用我进入布鲁克公司亲历的第一个在线项目是北京恒聚化工集团,利用近红外仪器监测丙烯酰胺和丙烯腈的含量,并通过4-20mA输出相应的含量信号,让控制系统完成自动控制。2003年他们购入第二套15通道在线近红外仪器,我从此与他们结上了不解之缘。他们的产品已经完全依赖近红外的数据,仪器一旦有问题,直接导致停产。这么多年来,我一直在为他们的仪器保驾护航,即使是周末仪器出问题,我都会远程帮助他们排除问题。如今在河南建了新厂,1999年的VECTOR22/NF仪器经过调教后性能仍然不输当年出厂指标,继续为产品质量控制发挥至关重要的作用。  其它化工行业企业例如巴斯夫、阿克苏.诺贝尔等外企也已成熟应用在线近红外仪器监测产品生产过程,他们大多是从国外分公司直接拷贝引进应用,我只是亲历安装与培训。  石油化工行业在线应用亲历安装中石化、中石油、中海油等企业30多套近红外在线系统,在石脑油项目、汽油调合和柴油调合等方面取得了良好的应用效果。在线仪器是每天24小时不停机运行的,这对仪器的长期稳定性要求很高。2003年安装的岳阳石化在线近红外仪器,至今仍然健康运行,性能仍能达到出厂要求。展示两张照片作为当初项目完工的纪念。在这里我不得不说,感谢北京中石润达科技发展有限公司与布鲁克公司的密切配合,为每一个石化在线用户提供及时周到的服务!   SFDA药品快检2004年4月初,布鲁克公司与SFDA药品快检项目现场实地试验,我作为仪器保障工程师有幸参与了在湖北孝感安陆一些乡镇的车载仪器测试。虽然整个过程中我没起到什么作用,但也同时证明了整个过程中仪器经受住了各种严酷条件的试验,这就像“医患”关系,医生清闲意味着“患者”很健康。有幸还能找到当年随拍的几张照片,遗憾的是当时大家都在忙试验,连一张合影都没来得及照。   烟草行业应用我参与近红外在烟草行业应用是在2004年红塔集团安装两台在线仪器MATRIX-E。在红塔技术中心王毅主任支持下,马翔、温亚东等投入了巨大的热情、时间和精力,一个多方组成的近红外团队共同完成了近红外离线与在线项目。那次也是初次接触远程通讯,终于明白了什么是OPC。合作工作中,深切感受到了每一个参与人的近红外热情。   饲料行业应用这个行业大客户居多,原料和成品品质检测已成常态度,一旦仪器故障,都会打乱检验员的正常工作。为了让使用者能自行快速解决遇到的小问题,我也参与了几个大客户的仪器深度维护培训,基本上让到达我这里的问题都是硬件故障,我也得到了解放。 温氏总部的培训现场 山东新希望六和培训现场  目前饲料行业有些前瞻用户都在考虑上在线近红外项目。我们两年前已在通威做试验,积累了不少经验。目前湖南中农联成正在安装一套四探头的在线近红外项目,等项目完工后再做经验分享  制药行业在线近红外应用这是最近几年才热起来的方向。亲历了山东绿叶制药、山东菏泽步长制药、江苏康源制药、天津天士力制药、成都华神制药、辽宁本三制药、广西梧州制药在线近红外项目的安装与培训。  往事像电影一样再现,短文不能详尽全部的经历,非常感谢最初接触近红外时严老师的指导以及中农大近红外组每一位老师的帮助!感谢周学秋的引荐我才有机会加入布鲁克,感谢李胜总经理以及杨华然经理对我的接纳以及后期在技术上的指导我才能有机会获得如此丰富的经历与经验!很感恩现在工作团队中同事之间的默契配合以及跨部门之间的密切合作!感恩上帝借着近红外项目让我结识了各行各业优秀的近红外优秀人士,以及赐予我这么多的能力为客户朋友们提供有价值的服务!  万成富2016.5.15
  • 中国暨亚洲近红外光谱会召开 陆婉珍近红外光谱奖颁发
    p  strong仪器信息网讯/strong 2018年6月22日,全国第七届近红外光谱学术会议暨第六届亚洲近红外光谱学术会议(ANS2018)在云南世博花园酒店隆重举行。来自国内外近红外光谱相关领域的专家学者、仪器厂商等420多人参加本次会议。本次会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办,云南瑞升烟草技术(集团)有限公司、云南同创检测技术股份有限公司和近红外光谱分会挂靠单位北京信立方科技发展股份有限公司(仪器信息网)协办。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4e9d2020-2fdb-4b15-8e5b-9c47ede12ed7.jpg" style="" title="IMG_6321_meitu_15.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/3e725f3c-bd84-4e4e-8faa-94fcdd9cc289.jpg" style="" title="IMG_6305_meitu_14.jpg"//pp style="text-align: center "会议现场/pp  本次会议是国内和国际会议一并召开,得到了国内外知名学者高度重视,国际近红外光谱学会主席Tom Fearn、日本Yukihiro Ozaki等出席大会并做主旨报告。国外参会代表来自日本、韩国、泰国、新加坡、印度、英国、意大利、澳大利亚等,参会国家也是历年最多的。另外,这次参展的国内外近红外光谱仪器厂商总数是历年来最多的一次,接近上届的两倍。/pp  会议开幕式上,云南瑞升烟草技术(集团)有限公司的董事长兼总经理吴景强、亚洲近红外光谱理事会理事长Satoru Tsuchikawa、中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤分别致辞,热情欢迎与会代表,并预祝大会顺利召开。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/fd95250f-77a0-4052-b96f-5add9e6ee677.jpg" title="IMG_6244_meitu_1.jpg"//pp style="text-align: center "strong云南瑞升烟草技术(集团)有限公司的董事长兼总经理吴景强/strong/ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d7b9181a-c67d-4f46-9c70-c1c25a8fce8e.jpg" title="IMG_6252_meitu_2.jpg"//pp style="text-align: center "strong亚洲近红外光谱理事会理事长Satoru Tsuchikawa/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f04fdf57-adda-4513-a0a1-930469aca39e.jpg" title="IMG_6262_meitu_3.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤/strong/ppspan style="color: rgb(23, 54, 93) "  strong开幕式的主要议程是进行第二届“陆婉珍近红外光谱奖”的颁奖仪式。此次陆婉珍近红外光谱贡献奖授予了梁逸曾和刘慧颖,陆婉珍近红外光谱科技奖授予了邵学广和刘燕德,陆婉珍近红外光谱青年奖授予吴志生和陈瀑。中国仪器仪表学会国际交流贡献奖授予了Yukihiro Ozaki。/strong/span/pp  “陆婉珍近红外光谱奖”由陆婉珍院士提议、中国仪器仪表学会近红外光谱分会设立。在2015年9月召开的近红外光谱分会一届一次常务理事会上讨论通过了“陆婉珍近红外光谱奖”评选方法。该奖项每两年评选一次,在全国近红外光谱学术会议上颁奖。“陆婉珍近红外光谱奖”的设立是为了鼓励我国科技人员投身于近红外光谱理论研究、技术研发和推广应用工作,促进和推动近红外光谱技术在我国的发展和应用。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/25c4492c-baea-4591-ab4e-bd693e12fb8a.jpg" title="IMG_6275_meitu_4.jpg"//pp style="text-align: center "  strong近红外光谱分会理事长袁洪福、副理事长杜一平为梁逸曾(曾仲大代领)和刘慧颖颁奖/strong/pp  梁逸曾,我国著名分析化学和化学计量学家,是中国化学计量学学科的开拓者之一。2016年获国际化学计量学学会颁发的 “化学计量学终身成就奖”。曾担任中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长。/pp  刘慧颖,1995年开始开展近红外光谱快速检测军用燃料质量技术和装备研究,荣获军队科技进步一等奖1项、二等奖3项,国家科技进步二等奖1项。2009年~2014年,受聘于中国仪器仪表学会近红外光谱专业委员会、分会副理事长兼秘书长。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/68648c63-ccec-4df0-b1a4-bf11f1ab84fb.jpg" title="IMG_6283_meitu_5.jpg"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱分会副理事长徐可欣、副秘书长唐海霞(仪器信息网CEO)为邵学广和刘燕德颁奖/strong/pp  邵学广,南开大学教授、博士生导师。中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长。上世纪90年代开始从事近红外光谱领域的科学研究工作,建立了多种基于统计分析的变量选择新方法,及时开展了大数据及云计算等相关的方法研究,??将研究成果与社会需求相结合,促进了近红外光谱技术在行业或相关领域的应用进展。/pp  刘燕德,华东交通大学教授。2003年开始从事近红外光谱技术在水果领域的应用研究,带领团队研制了拥有完全自主知识产权的“水果内部品质快速无损检测与分选装备”,首创了水果漫透射检测的杂散光消除方法,为NIR技术在我国水果智能检测与机械装备领域的推广和实施做出了突出贡献。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/aba2fe4d-bcf8-4cef-93d0-e41de08399cd.jpg" title="IMG_6294_meitu_6.jpg"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱分会秘书长韩东海、副理事长杨辉华为吴志生和陈瀑颁奖/strong/pp  吴志生,北京中医药大学教授。在中药生产过程质量实时检测误差理论研究中,创建了基于奈曼-皮尔逊检测理论的多变量检测限和多变量定量限计算方法。针对多变量模型构建与性能提升,提出了中药近红外(NIR)实时检测误差理论,创建了中药生产过程质量NIR实时检测的多变量检测限计算方法等。/pp  陈瀑,石油化工科学研究院分析研究室光谱分析方法开发工程师,从事近红外、中红外、拉曼以及荧光光谱结合化学计量学在油品快速分析方面的工作。近年来,参与“基于web的原油快速评价系统的建立与应用”等项目,在近红外光谱在原油、汽油快速分析的工业应用推广方面做出了一定贡献。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/99854de2-6848-4781-a659-a6ee6c7f3624.jpg" title="IMG_6303_meitu_7.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤为Yukihiro Ozaki颁奖/strong/pp  Yukihiro Ozaki,教授,Kwansei Gakuin大学副校长,日本光谱学学会会长。多年来,Yukihiro Ozaki教授热衷于开展与中国学术界进行交流,现任吉林大学、中国科学院长春应用化学研究所的名誉教授,他也是北京大学的客座教授。br//pp  颁奖仪式后,进入了大会邀请报告环节。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9d0d364a-396f-4813-bb49-089252c2d58b.jpg" title="IMG_6309_meitu_8.jpg"//pp  报告题目:In Praise of Probability/pp  报告人:Tom Fearn (Department of Statistical Science,University College London,UK)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/e01d946a-6594-4bdc-9b53-9ca28fc4edb9.jpg" title="IMG_6335_meitu_9.jpg"//pp  报告题目:Frontiers of NIR Imaging of Biological Samples/pp  报告人:Yukihiro Ozaki (School of Science and Technology,Kwansei Gakuin University,Japan)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/2f2d6193-91b3-4510-aa63-e6c0d7f31d93.jpg" title="IMG_6342_meitu_10.jpg"//pp  报告题目:Temperature Dependent Near Infrared Spectra for Quantitative and Structural analysis/pp  报告人:Xueguang Shao (College of Chemistry, Nankai University,China)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/e1a4dbd6-2f88-4a79-94ae-a487317a2206.jpg" title="IMG_6356_meitu_12.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京化工大学郭隆海主持大会开幕式/strong/pp  本次大会同期也举办了小型的仪器展览,赛默飞、布鲁克、福斯、瑞士万通、聚光科技等多家国内外相关的仪器公司参加同期的展览会。当天晚上,近红外仪器公司瑞士万通举行晚宴欢迎全体参会嘉宾。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7996a69c-4f8d-4b43-bebc-6d7927f5490b.jpg" title="IMG_6397_meitu_13.jpg"//pp style="text-align: center "小型展会br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/dde936bb-5d24-4ad1-8b35-3b1833659224.jpg" title="IMG_6489_meitu_16.jpg"//pp style="text-align: center "晚宴现场/ppbr//p
  • 日程公布|近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第二轮)
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第二轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速,而且能提供丰富的分子信息,是非常理想的在线监测技术。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2023)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2023年5月19日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2023年5月19日,9:00-12:00论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程:近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛会议召集及主持人:中国农业大学闵顺耕教授报告人报告题目袁洪福北京化工大学 教授待定臧恒昌山东大学 “药物制剂技术研究与评价”国家药品监督管理局重点实验室主任、山东大学药品监管科学研究院副院长《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》张德军荧飒光学仪器(上海)有限公司 近红外产品经理《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》唐果无锡迅杰光远科技有限公司 技术副总监《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》王钧苏州泽达兴邦医药科技有限 研发总监《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》赖衍清珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 在线近红外销售经理非接触式在线近红外应用介绍曾贤臣ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》张皋西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》论坛赞助:欢迎从事国产拉曼仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI2023 为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/ 联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
  • 近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第一轮)
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2022)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第一轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速,而且能提供丰富的分子信息,是非常理想的在线监测技术。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2022)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2022年4月22日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2022年4月22日,会议时长0.5天论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程待定 论坛召集及主持人:中国农业大学闵顺耕教授论坛赞助:欢迎从事近红外光谱仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI2022为促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的有效交流,促进中国科学仪器行业健康快速发展,“2022第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2022)”拟定于2022年4月20-22日(4月20日注册报到)在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2022以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn(注明单位、姓名、手机)咨询报名。历届会议回顾ACCSI2021:https://www.instrument.com.cn/accsi/2021/ ACCSI2020:https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/ ACCSI2019:https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/
  • 【近红外的故事】梦开始的地方——我们的近红外之路
    p  strongspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "摘要:/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  本篇介绍的是中国农业大学食品学院当年一群学习近红外光谱的青春学子的故事。如果没有国家“十五”和“十一五”重大科技攻关课题的支持,他们这些食品专业的学生,是很难会接触到近红外光谱技术的,更不会在那些痛苦并快乐的时光中,把近红外原理、仪器、软件、算法和应用从头到尾研究了一遍。虽然,他们中很多人,现从事的工作已离近红外渐行渐远,但学习、钻研近红外光谱技术的那些日日夜夜,却是他们走上科研工作之路的起点,也教会了他们许多科研之外的软技术。他们以此文来纪念那美好的青春,纪念那携手同行的友谊,纪念那不忘的师生情,献给梦开始的地方。/span/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/da7a6cf5-1e6c-43b4-a326-b2595d7fc6b1.jpg" title="摘要配的图_副本.jpg"//pp  阿庆、大史、大洲、老董、阿屠我们五人,扛起了实验室近红外研究方向的大旗。阿庆,人称镇长,在密云某镇挂职过副镇长,我们的带头大师姐。大史,大师兄,人称“食品学院美男子”、“学院路高校舞王”,拿过北京市舞蹈金奖。老董,英语高手,留学之父俞敏洪弟子,在新东方娶了个媳妇,俞敏洪证的婚。大洲,超级学霸,该拿的奖学金都拿了。阿屠,人称秀才、军师,天文地理人文历史,无所不知。就是这样一群当时食品学院的风云人物,聚集到计网中心305那个小屋,在食品学院籍保平教授、信电学院孟超英教授的带领下,开始了长达五六年的硕博连读之路。/pp  从事近红外工作的同志们,开始接触近红外光谱技术的目的和诉求会各不相同。有些专门从事硬件研究的同志,致力于近红外仪器的实用、国产、便携 有些是研究化学计量学的,则致力于研究各种算法,以期让近红外技术能更精准、稳定的应用于实际分析检测中 更多的同志可能是在自己本身研究领域中想要解决某些快速检测的实际问题,于是走上了将近红外这种快速检测技术运用于自身行业,并不断应用推广的道路 而我们与近红外结缘,基本上是因为我们的导师承担国家“十五”重大攻关课题,于是我们这些基本没有任何近红外相关基础的食品专业的研究生们,开始走上了一条近红外光谱学习、研究之路。/pp  最开始接触近红外的那段时光,对我们来说实在是太痛苦了,以至于现在过了十多年回想起来,那种痛苦感还是那样的清晰。刚到实验室,传给我们的消息是,前面一个做成像的师兄,实验不顺,延期了,据说光谱比图像更难,这直接给了我们当头一棒。懵懵懂懂中,我们上了半学期课,天天捧着陆院士的黑宝书和严老师的红宝书,开始近红外技术的入门。陆院士的是那本《现代近红外光谱分析技术(第一版)》,严老师的是《近红外光谱分析基础与应用》,这两本书是我们当时进入近红外领域的超重量级学习工具,也是我们近红外知识的启蒙之书,那两本书被翻看了无数回,以至于到最后都不成形了(建议实验室永久保存,呵呵)。那个时候,对于基本没有任何近红外相关基础的、学习食品专业的我们来说,近红外就像是一个巨大的黑匣子,神秘的让人感觉无从下手。没有任何仪器分析背景的我们,手上也没有任何一台现成的近红外仪器,于是乎我们只能从书本中、从文献中、从展会中去学习近红外仪器的原理、各种不同检测仪器和检测附件的优劣及应用范围。没有任何化学计量学背景的我们,手上也没有任何一个现成的近红外分析软件,只能慢慢的摸索着学习化学计量学和多元统计分析,自己尝试从计算机编程零起点开始去写代码实现算法。然而这种“学了一会硬件,没任何进展 转头去学算法,又没任何进展 外加没有实践运用的突破”所带来的挫败感和无力感,深深打击着我们团队中的每一个人,让我们这个基本是以保送直博研究生组成的团队,心中那些小骄傲,早已荡然无存。/pp  现在回想起来,当时在那种对某种技术各个方面都一无所知的情况下,没有主次、没有重点的全面学习和研究的过程,的确是一件让人十分痛苦和备受摧残的事情,但没有如此痛苦的经历,也就没有后面不断突破时所带来的那份真心的快乐。就像俞敏洪老师说得那样:“在绝望中寻找希望,人生终将辉煌”。而当时让我们坚持下来的动力,是我们敬爱的导师籍保平教授、孟超英教授对我们不断的鼓励和引导,是我们大师姐勇扛大旗的魄力与勇气,是我们团队中每个人互相鼓励、互相帮助和互相学习。最开始,大史、老董、大洲组成“三剑客”,跑遍了农大的各个近红外实验室,跑到通州的卓立汉光、跑到望京的爱万提斯、跑到南四环的英贤公司、跑到国展的光谱检测技术展、跑到中国计量学院光学与激光计量科学研究所、跑到天津大学精密仪器学院,调研元器件、考察检测器、搭建实验台,在与天大精仪学院徐可欣教授、英贤仪器总经理姚建垣、爱万提斯总经理张志伟等这些业界大佬的交流中受益良多。老董英语好,擅长谈判,砍价专业户、气氛润滑剂,以至于后来去研究所工作时导师都觉得可惜了这块好料,应该去外企发挥。而我们的阿庆师姐,则围绕机器视觉技术,开始了一条全新的激光散射技术探索研究,并且在留学德国之前实现了该技术,到德国后成功完成了相关实验,发表了2篇SCI,授权了1项欧盟发明专利和1项中国发明专利,为后来师姐拿到国家自然科学基金打下了扎实基础。这一下提振了我们的信心,于是我们瞄准信号处理和应用中存在的问题,开始进行钻研,大史重点攻关神经网络、遗传算法,大洲攻关偏最小二乘回归、正交信号校正、小波变换和支持向量机,老董则继续构建光谱硬件系统(由于这份经历,后来令他得到了QUANTUM量子科学仪器的一份技术销售offer)。后来阿屠加入团队,“三剑客”变成“四大金刚”,他把异常样本等前处理和定性分析给打通了。通过大伙的齐心协力,在籍老师的鞭策敲打下,我们在追求近红外道路上执着的不断前行。籍老师还常说:你们是学生,你们不要怕犯错误,也不要怕向专家们请教低级的问题。孟老师则更像一位慈祥的母亲,在我们实验失败或遇到困难时,给我们心灵的安慰,缓解压力,让我们不断去向近红外领域的各个高点冲击,我们面前的困难一个个被攻破。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/dc2f48a7-24a6-4d4e-8e4f-004aee8549fd.jpg" title="2017-06-23_150333.jpg"//pp  慢慢的,近红外这个黑匣子变的不是那么神秘了,看到那些光谱曲线也不枯燥了、也能看出门道了,我们开始渐渐走进近红外光谱,尝到了收获的喜悦。我们搭建了基于AOTF和CCD的近红外光谱测量系统 我们不仅自己编程实现了各种常规光谱预处理算法和PLS算法,还研究和实现了小波变换、正交信号校正、遗传算法、人工神经网络和支持向量机等多种新型算法在近红外中的应用 我们开始尝试将近红外快速检测技术在食品领域进行应用,对苹果、芒果等固体食品,对苹果汁、牛奶、蜂蜜等液体食品,均进行了大量应用研究,研究不仅涉及到常规成分的定量检测,还涉及到微量成分富集检测、掺假判别、产地和品种判别等定性判别领域 我们研究建模范围和建模稳定性之间的关系,提出了食品等复杂样品来源领域的建模策略 由此,我们荣幸受邀参与了严衍禄教授从事近红外30多年的经验与思考大作《近红外光谱分析的原理、技术与应用》一书的出版工作,将我们在固体和液体食品近红外研究和应用过程中的体会,与广大近红外从业者分享,并参与介绍了近红外光谱分析的预判参数指标体系、梳理了近红外模型的性能评估体系。在学业上团结奋进、协同作战的同时,我们的三剑客、四大金刚还形成了业余婚庆工作室,互相操办了我们几个的婚礼。老董,婚礼总导演 阿庆、大史,学院派、青春派司仪 大洲,多媒体剪辑制作 阿屠,现场DJ师、灯光师 其他师弟师妹,礼仪和后勤服务。每一场婚礼,简约而不简单、平凡而不平淡 朴素却很温馨、低调却很幸福 虽然没有锣鼓喧天,但同样鞭炮齐鸣,虽然没有红旗招展,但也是人山人海,热闹非凡。在我们婚庆公司的打理下,一个个漂亮帅气的家属进入到305团队,成为实验室的一员,成为我们近红外科研道路上的精神后盾与后勤保障。/pp  《我和近红外的故事》给我们提供了一次宝贵的机会来回顾历史、回顾青春,在此我们要感谢这些将我们引上近红外道路的专家们,感谢中国农业大学严衍禄教授、韩东海教授、李民赞教授、韩鲁佳教授、王一鸣教授(排名不分先后)。感谢两位韩教授及天津大学徐可欣教授实验室的各个师兄师姐和同学们!/pp  特别要感谢严衍禄教授,严老师多次帮我们修改论文,对实验中遇到的问题给予耐心的指导,使我们顺利毕业。严老师对于近红外光谱研究事业的热爱、专注、执着与无私,深深感染着我们,在这个漂一般的年代,每次与严老师见面聊天,又能把我们拉回纯正的学术事业。/pp  也非常感激我们的导师籍保平、孟超英教授,在当年看着别的老师手把手教着学生设计实验、呼呼出SCI论文的时候,我们着实慌了神,也埋怨研究方向没选好,现在回过头来看,导师留给我们的,不是近红外知识本身,在我们中间,好几个人已经不搞近红外了,但导师教给我们的那种敢闯敢拼、自力更生、勤学好问、团结友爱、互帮互助的精神和能力,却在后来的职场中发挥了重大作用。/pp  在近红外各个领域不断收获的过程中,对我们更珍贵的是那份经历,我们慢慢学会了去发现问题、分析问题、解决问题(也是导师经常教导我们的“三个问题”),学会了如何去自主研究,学会在碰到困难时的那份坚持,学会了团队合作和互相学习。/pp  如今,距离在计网305实验室攻关的日子已经过去十多年了,阿庆后来学而优则仕,为官一任造福一方。大史则转战感官科学领域,把化学计量学与感官分析相结合,将智能感官搞得有声有色,已在国内具有了一定影响力。老董在做了几年实验研究后,通过澳洲访学(恰恰还是基于近红外光谱检测技术申请的公派留学)成功转向了国际教育领域,发挥着他的英语长项和沟通协调能力。大洲则在近红外的基础上,扩展了其他光谱、成像及信息化技术,在农业、食品、健康领域开展交叉研究,走学者之路。阿屠通过在发改委的锻炼,开始走产业咨询之路。后来,又有王右军、王林舸、陈红茜等师弟师妹加入到团队中来进一步拓展,实验室也从计网305搬到了信电新楼582,如今师弟师妹们也都走上了工作岗位。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/d8b87add-da65-45aa-a323-cb068e7ee921.jpg" title="结尾图_副本.jpg"//pp  近红外光谱分析,把我们几个从五湖四海,聚集到一起来战斗,让我们顺利拿到学位。近红外,是一份经历,对于我们是如此重要和难忘。近年来,在国内同行的持续努力下,我国近红外技术已开始走出实验室、走入应用、走进工厂,即将步入寻常百姓家。我们,依然关注着近红外的发展,关注着那里的朋友们。/pp  最后,再次感谢近红外,给了我们那些如此深刻的日夜,那些如此美好的青春,那些携手同行的友谊,那些忘不了的师生情,这是我们梦开始的地方。/pp style="text-align: right "  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "庆兆珅,史波林,朱大洲,董一威,屠振华/span/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  2017年4月20日/span/p
  • 相约北京怀柔|近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛详细日程公布
    第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知(第三轮)随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中,其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备,近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速,而且能提供丰富的分子信息,是非常理想的在线监测技术。近年来,近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效,并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是,我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平,与国外相比还存在一定的差距。不过,在需求的刺激下,各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2023)期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛(2023年5月19日)。希望借此论坛,展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例,深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点,为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间:2023年5月19日,9:00-12:00论坛地点:北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程:近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛主持人:中国农业大学闵顺耕教授时间报告人报告题目9:00-9:30袁洪福北京化工大学 教授《近红外分析技术与流程工业企业数字化转型》9:30-10:00臧恒昌山东大学 “药物制剂技术研究与评价”国家药品监督管理局重点实验室主任、山东大学药品监管科学研究院副院长《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》10:00-10:20张德军荧飒光学仪器(上海)有限公司 近红外产品经理《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》10:20-10:40唐果无锡迅杰光远科技有限公司 技术副总监《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》10:40-11:00王钧苏州泽达兴邦医药科技有限 研发总监《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》11:00-11:20赖衍清珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 在线近红外销售经理非接触式在线近红外应用介绍11:20-11:40曾贤臣ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》11:40-12:00张皋西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》论坛赞助:欢迎从事国产拉曼仪器研发的厂商参会!论坛联系人:叶女士,yej@instrument.com.cn ,18211196128关于ACCSI202 3 为促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设,服务首都科技创新,“2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题,由仪器信息网(instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接:https://accsi.instrument.com.cn/ 联系方式报告及参会报名:010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。
  • 【我与近红外的故事】陈星旦:我们与近红外光谱仪打了几十年交道
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/08f40a91-c813-4e8b-9c84-d50fdccd4a36.jpg" title="陈星旦院士.jpg"//pp style="text-align: center "strong陈星旦院士/strong/pp  长春光机所建所之初(1952年),就确定了光谱仪的研究方向。至1958年完成中型和大型摄谱仪研制后,王大珩先生提出光谱仪器自动化,要我去北京请教自动化所杨嘉墀先生。杨先生建议研制自动记录红外分光光度计。在此项目的牵引下,光机所开辟了一些新的技术领域。1963年红外光谱仪通过鉴定,1964年获国家科委、计委、经委联合颁发的工业新产品一等奖。此后,长春光机所相继开展了多类光谱仪器的研制。/pp  1980年代初,成立光谱仪器研究室。当时,近红外分析技术引起国内许多行业的重视,大量购进国外仪器。注意到这种情况,研究室开始招收研究生。在中国农科院吴秀琴女士的协助指导下,最早由研究生设计研制的实验装置,分析烟草的糖、油菜籽的油及小麦的蛋白质,相关系数分别达到0.91,0.88,0.86。/pp  1989年,商业部按“七五”国家科技攻关课题“近红外谷物品质分析仪研制”的要求,和我们签订研制两台仪器的协议,1991年在长春验收,用48份小麦粉,56份面粉,30份油菜籽预测,标准差均小于0.2%。/pp  1990年代期间,由四川省成都粮食储藏研究所出面组织,我们合作承担完成了“八五”国家科技攻关课题“饲料生产近红外快速分析检测技术的研究”及“十五”国家科技攻关计划课题“粮食品质快速检测技术和仪器的研究与开发”。研制的仪器,得到粮食及饲料部门的认可。/pp  本世纪初的十多年,我们先后招收了十多位博士生及博士后,他们对茶叶、燃煤、人参、红枣及土壤等某些参数进行了近红外光谱分析并研制了相关仪器,都取得了较为满意的成果。也开展了近红外无创伤血液成分检测等前沿性科研工作。/pp  总之,几十年来,我们承担过多项国家及地方的近红外项目。这些项目的本意是要制造产品在社会应用,但最后都是研制一两台通过鉴定就结题了。为什么会这样呢?主要是相关部门没有持续支持的计划,课题组成员结题后就各奔东西了。也许当时的领导们不知道,从研制一两台样机到做成产品,是要付出创造性劳动的。另外,也曾有一些企业家和我们商谈过合作。一开始,他们认识到近红外的市场潜力很大,愿意出资 但一知道投资不能短期内收回并赚钱,就退却了。/pp  2004年,我应聘去广州暨南大学工作(双聘),在那里建立了近红外光谱实验室,培养了近十名硕士、博士生。2013年,与广州市签订院士工作站协议。2014年注册成立以近红外光谱仪器为主要方向的公司,聘用了几位具有博士学位的科技骨干,开启了近红外光谱仪器研产结合的发展之路。2016年这个公司生产的仪器已经销售到多家饲料厂。在广东省的提倡和支持下,公司还成立了新型研发机构,进一步保障产品研发,支持近红外光谱仪在产业化道路上开疆拓土。看来,我们和近红外光谱仪器打的几十年交道,要开花结果了。/pp  科研如同艺术创造,科研成果就是一种作品,比如一幅画、一件雕塑、一篇文章或一首诗歌。科研成果得到社会应用,也能获得自我欣赏或满足,这是我搞科研的兴趣所在。回顾我从事科研六十多年,经历了几起几落,在其它领域也有一些成果获得了认可。近红外应该是我科研事业的最后一部作品。我最大的心愿就是让国产近红外仪器遍地开花,走向国际。近年国内形势利好,国产仪器上升趋势已成。近红外同仁应抓住机遇,迎头赶上,加速核心元器件的自主化进程,谱写出国产仪器的新篇章。/ppbr//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "strong陈星旦 长春光机所/strong/p
  • 温晓燕:我与近红外的故事
    近红外是一片神秘的天地,令人神往,充满诱惑。一次偶然的机会,BRUKER公司提供我们实验室一台近红外展示机, 我负责对该仪器的管理。  我们分析测试中心的方向之一是火炸药的理化性能研究,经常用到核磁共振、红外光谱、气相色谱、液相色谱、质谱分析、原子吸收等经典仪器,对于近红外光谱仪没有人接触过。为了使近红外和实际科研工作能够尽快结合起来,作为仪器负责人的我感到了沉重压力。工作之余,经常查阅与近红外相关的理论知识和应用案例,我的内心被近红外技术便捷、快速的优势所震撼,在火炸药领域近红外技术大有用武之地。然而,真正走上近红外的道路却非常漫长。当时,我的工作既有火炸药产品的常规测试,也有重点项目的科研任务。产品测试基本采用化学分析方法,每个样品多个组分的测试时间往往长达十几个小时。因而产生了一个强烈而美好的愿望:近红外技术能应用到火炸药的检测,解放劳动力。于是,工作间隙利用近红外仪扫描了好多原材料的图谱,并简单配制一些样品做可行性试验。许多产品经过试验证实近红外分析是可行性,逐渐产生了自信力,于是开始摸索实际生产的样品。  通常,实际制造产品的组分含量范围很窄,不适合近红外建模。基于实际工艺,我在实验室设计制备了一系列样品,尽量保证其物理化学特性与生产样相品一致,经过反复优化建立了模型。经过三年努力得出了一个结论:采用近红外技术分析火炸药产品是可行的。然而,在实际应用中无论模型怎么优化,与经典方法比较,精度误差大,不能实际应用,激动之余,前景依然迷茫。在接下来的两三年里,我一直丰富样品,补充数据,进一步优化模型。终于,在2011年,针对XX产品建立的近红外方法,经过大量试验验证,完全满足实际应用要求,并且形成了第一个近红外企业标准。经过六年漫长的坚持,终于取得一点可喜的进步。这点进步,对近红外技术在火炸药产品分析中的应用却是一个重要突破,为以后近红外光谱技术在火炸药中的应用奠定了基础。此后经过不断尝试,努力,坚持,完善,与多个企业合作开发了一系列火炸药产品的近红外分析技术,为行业多种重点产品的快速分析提供了典型范例。  众所周知,近红外的优势在于生产制造过程的快速无损分析,由于火炸药行业的特殊性,其产品制造过程大多采用间歇工艺,同时生产过程工艺分析和产品质量控制采用化学分析方法,过程繁琐,时间冗长。2009年,我们正式立项进行XX材料的近红外快速分析方法研究。2010年,与某公司合作开发成套快速分析技术,应用于其工业装置的实际生产。通过这次合作,对工业生产过程分析的需求有了系统、整体设计思路 在此基础上,通过众多项目成果的积累,为系列典型材料生产中关键工序的质量分析建立了快速分析方法。  在近红外的道路上感谢领导同事的支持和帮助。第一个是原部门主任,现火炸药一级计量站总工张皋,他高瞻远瞩,极力推动近红外在火炸药中的发展。第二个是苏鹏飞,张主任的研究生。研究方向是近红外分析,在他的努力和支持下,实现了近红外技术在火炸药产品分析的重要应用。第三个是我所科技带头人胡岚,在项目设计中为近红外开辟了广阔天地,将研究成果应用到实际。  和大多数近红外人一样,我把陆婉珍院士和彦衍录教授的书作为葵花宝典,不知道翻过多少遍。只要有机会就参加每届近红外会议,学习近红外行业各位大咖的研究成果,从他们的科研工作中汲取营养。非常幸运遇到近红外分会的各位老师,他们学术成就高,为人谦和,热心帮助每一个同路人。特别感谢闵顺根、袁洪福、刘慧颖和褚小立老师曾亲自给予的帮助和指导,让我信心满满。在通讯快速发展的今天,有幸加入到近红外微信群里,成为一员,近红外群科技特色的资料给我充电,活力劲爆的创新使人开拓视野,让我更快速及时的掌握近红外发展新动向。作为近红外道路上的一员,我非常荣幸和骄傲。
  • 应用分享 | 近红外二区荧光成像技术用于血管靶向光动力治疗的深层组织成像和动态监测
    论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段,但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点,近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期,中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射(AIE)荧光团(PTPE3 NP),用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率,不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像,而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像;由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外,可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是,论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:采用-80℃科学级红外相机,曝光可达5分钟;支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头;多路光纤匀化照明,支持多种波长激光器;自主知识产权软件,支持自动曝光,自动对焦;
  • 武彦文:难以割舍的近红外
    回顾这十年来我与近红外,用“若即若离却难以割舍”来形容仿佛最为贴切。北京市理化分析测试中心 武彦文  博士后期间我主攻的是中红外光谱分析技术,在读文献和学术交流时,我不时接触到近红外光谱,当时并没有太在意,认为是两种不同的分析思路。恰巧当时召开第一届近红外光谱学术会议,于是就抱着开眼界的心态去了,于是就被“震住”了。那届会议给我的印象非常深刻,对于初入分子光谱领域的新兵,我没有想到陆婉珍院士等近红外人已然做出了那么大的成绩。于是乎,在后来的研究工作中,我有意识地把近红外相关内容添加到自己的研究当中,有时是将中红外和近红外两个波段的谱图综合起来分析解读,有时是把化学计量学方法运用在中红外的谱图分析中。随后我发表了运用中红外和近红外两种方法快速分析精油成分的文章(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0731708507006772)。  尽管如此,近红外在那段工作中扮演的仍然是配角,因为我的大多数研究是定性分析,即使有定量要求我也一般考虑用中红外。此外,博士后期间的研究与实际生产结合较少,使得近红外始终没有成为我的研究主体。然而,那次参会的深刻印象,使我不自觉地开始关注近红外技术点滴发展和进步,尽管始终都是默默关注。  进入新的工作单位后,我的研究重心有所调整,精力主要集中在分析检测与标准方法开发上。由于近红外不是标准方法,相关的检测规范尚没有建立,还不能应用在我们这样的第三方检测机构,感觉自己好像与近红外渐行渐远。然而,随着北京市科技计划课题与自然科学基金等几个项目的连续资助,近红外再一次进入我的研究视野。在我所关注的食用油分析领域,近红外的优势已经充分展现。首先是成熟的碘值定量检测方法,由近红外仪器与定量模型集成的专用仪器,已经成为各个大型油脂企业的日常必需 其次是油脂原料中多种指标的快速定量,已经让近红外光谱在油料收购环节中大展身手 此外,近红外在线监测饼粕的蛋白含量,使得其威力在生产领域受到广泛重视。对于油脂分析的其他应用领域,如脂肪酸组成、酸值测定以及油脂的鉴定与掺伪,近红外也在跃跃欲试。  近年来,在北科院(上级单位)与理化中心领导的不断支持下,我与团队应用近红外研发出一系列的油脂分析方法,包括芝麻油、花生油和大豆原油等油脂的真伪鉴别和掺伪分析,油脂中的脂肪酸组成分析等等。然而,任何技术都有其局限性,当我们发现近红外不适用于某些分析需求时,就把目光转到其他分子光谱上。但研究思路依然延续近红外,例如利用化学计量学方法与拉曼光谱、荧光光谱甚至紫外-可见光谱结合的方法,研究油脂的氧化特性,考察油脂的提取、精炼过程,等等。目的是应用更为经济的分析技术研发出简便、快捷的检测方法。  在应用上述几种分子光谱技术开发食用油分析方法的过程中,我们渐渐发现自己在这方面的积累和经验越来越多,于是产生了与大家分享的念头。今年,我们团队将在课题研究之余,撰写一本专著——《分子光谱与油料油脂》。在这里,我恳请在这方面有好的实际应用案例的专家、学者以及企业与我们联系,通过丰富的实例推动分子光谱在油料油脂分析领域的进一步发展。  最后我特别想感谢几位良师诤友,是近红外将我和他(她)们联系在一起,燕泽程、刘慧颖、韩东海、袁洪福、褚小立̷̷。也许,对于一名科研工作者而言,在亲历一场革命性技术的发展过程中,除了见证和参与,更多的收获是来自前行者的支持与鼓励。    2016.5.10
  • 熊罗英:近红外从业之路,被动抉择、莫名欢喜
    p  最近聆听了各位大咖娓娓道来与近红外的结缘之路,我感动各位近红外同仁的激情和情怀,更感叹近红外人为伊消得人憔悴的执着。我不知如何描述我与近红外的相遇相识相知,踌躇犹豫了许久。现在仔细想来,我的近红外从业之路,虽与各位大咖们相差甚远,却带有一丝柳暗花明的意味。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/78c51adf-8012-4c8f-a452-39703a0ffca8.jpg" title="熊罗英2.jpg"//pp  我专业是动物营养与饲料科学,一般可选择从事的工作与近红外是没有交集的。毕业后最初的职业规划是配方师或者品控经理,从没想过从事与近红外相关的工作。我刚进入公司时是在科研中心,做一些饲料新产品开发试验,分析数据,写写总结报告。日子不紧不慢的过着,但这不是我想要的。生命的价值在于折腾,后来我申请调岗到检测中心,在这里我第一次接触到近红外,然而我并没在意。我的职业规划是品控经理,我想去从基层做起。于是我便从检测化验开始做起,开始品管、生产、仓管各个岗位轮岗学习与代班。就这样充实的一年过去了,在我满心欢喜的以为下一个品控经理就是我的时候,我的上司给我分配了一个任务,他让我负责近红外定标整体运行情况和进度跟踪,包括近红外项目与饲料厂的对接和湿化学数据审查、分析。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/030783ae-a84d-470c-8171-0888b3c45700.jpg" title="熊罗英1.jpg"//pp  这是我与近红外首次正面交锋,让我对它有了具体的印象。接下来的日子,我的生活充满了近红外的影子,我需要每个季度对近红外定标工作做一次总结分析,这让我不得不打起精神认真了解它。当时我们公司有两台近红外,一台FOSS的DS2500和一台Bruker的Matrix-I。对于一个近红外的小白来说,我工作的乐趣之一就是以一个外行人的认识标准来比对两台仪器的优缺点。我记得那段时间是最忙碌的,我需要从头开始学习近红外,包括参加仪器厂商的应用培训以及跟应用工程师的沟通交流。刚开始我们不了解近红外这台仪器的特性,也走了不少弯路,我觉得我跟近红外的相识一直处于反复疑惑、纠结、郁闷、豁然开朗动态平衡中。直到后来慢慢熟悉和理解了,虽然小问题不断,但并不影响我们近红外项目的进展和我对它的喜爱。2013年8月,公司正式成立近红外项目小组,我被领导调任为近红外项目负责人。这偏离了我原本的职业规划,我想我应该纠结的。可是当我在升职竞聘中,面对公司的行政总经理提出的疑问为什么不去做品控经理而选择做近红外时,我很认真地回答说自从接触了近红外以后,我发现我更喜欢做近红外项目。从那一刻起,我知道了自己的内心需求,而我今后的职业规划里就只有一个近红外了。/pp  对于我来说,这是一项具有挑战性的工作,所有的认知和应用都是全新,没有现成的标准可以参考,都需要自己去尝试和摸索,积累经验。因为我的经历比较特殊,我不懂近红外光谱学,也不懂化学计量学,我一直思考的问题就是以品控的立场分析,近红外能够为饲料厂做些什么,怎么做,存在哪些问题,什么原因造成的,这些问题能不能解决。仪器原理这些大问题交给近红外大咖们解决,我们考虑的是在实际生产中如何有效的将近红外利用好。/pp  现在公司的近红外项目有了一个良好的发展,包括定标、应用和网络化管理。公司的近红外快速检测系统已经建立起来,截至目前管理的仪器有FOSS DS 2500 1台,Bruker Matrix-I 2台、Bruker TANGO 8台,需要给9家饲料分公司和2家鱼粉供应商提供技术支持和维护工作。目前分公司的近红外应用情况不错,达到了我们预期的效果。/pp  饲料行业的近红外应用以它独有的行业特点,已经走上了集团化管理的道路,未来饲料行业的近红外在线应用有着更广阔的发展前景。但它同时对近红外技术发展提出了更高的要求,不管是在仪器设备改进上还是近红外应用技术上。作为一名近红外从业人员,我心欣然向往之,并为之而努力。继续走在近红外应用的道路上,诚如肖雪博士所说,我已陷入到一个怪圈。对于刚接触到的新样品或了解的新检测项目,我的第一反应就是能不能用近红外检测,如果能,就先收集光谱和数据吧。这大概就是近红外令人如痴如醉的魅力吧,作为近红外从业者的我一头扎进去了,终生痴迷不悔。/pp style="text-align: right "  5月5日有感而发/pp style="text-align: right "  广东恒兴饲料实业股份有限公司 熊罗英/pp  /ppbr//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
  • 近红外光谱分会第二届全体理事会召开
    仪器信息网讯 2016年3月 24日,中国仪器仪表学会近红外光谱分会第二届理事会在武汉华中科技大学召开。近红外光谱分会的理事长、副理事长、秘书长、常务理事、理事等近100人出席。近红外光谱分会第二届全体理事会会场  秘书长韩东海主持会议、并做分会工作总结及工作计划报告。近期工作总结主要时间段是2015年9月至今,总结的内容包括学术交流、团队建设、人文关怀三部分。近红外光谱分会秘书长 韩东海教授  即将召开的全国第六届近红外光谱学术会议的筹备工作是近段时间内分会的主要工作内容,韩东海教授提到此次会议有三大突破,第一个是首次邀请了两位外国专家到会作报告,而且其一还是下一届的国际近红外学会的主席 第二个突破是外国大学首次派遣学生参会 首次邀请了全国近红外脑功能成像领域的著名学者参会并作报告。  在这段时间内,分会还曾组织专家赴巴西参加国际近红外会议,促进国际交流 成功举办了第四届近红外光谱培训班,参加培训的学员超过了80人 组织专家学者撰写11篇论文,出版了国际近红外学报中国专刊 组织出版了《近红外光谱分析技术实用手册》 确定了2018年第六届亚洲近红外光谱会议暨第七届全国近红外光谱学术会议将在昆明召开,由“近红外光谱分会云南专业委员会”承办。  另外,分会聘请了专职秘书、增补了3个团体会员、5位理事,进一步壮大了分会的队伍。并且,分会保持传统,于春节期间走访了多位近红外相关的院士、专家,听取其意见。分会组织评选出陆婉珍近红外光谱奖,参加陆婉珍院士追悼会等。  在接下来的时间内,近红外光谱分会将配合第十届中国科学仪器发展会的组织工作、于多国展期间举办近红外光谱研讨会、举行陆婉珍院士追思会,还将组织赴日本参加第五届亚洲近红外大会。理事长袁洪福等为新增团体会员、理事颁发证书(部分照片)
  • 陈平与近红外:六年近红外之路------从一台近红外到多台近红外的成长
    六年近红外之路------从一台近红外到多台近红外的成长  近红外在饲料行业的应用,应该说在国外已经有很长的历史了,所以外资企业的近红外应用较早,并且是以规模化的应用模式快速复制和扩张。而国内饲料近红外的大规模应用,大部分是最近十年间的事情。我很有幸当年毕业后正好碰见这个时期,把自己的职业生涯和集团近红外应用和推广联系在了一起,作为近红外项目负责人组建了目前的近红外定标项目中心,经历见证了近红外在我们集团的应用发展过程。  我于2010年毕业于四川农业大学动物营养研究所动物营养专业,作为学校的优势专业,不缺工作岗位,同学们除了继续深造,大部分选择配方师或饲料研发岗位从事技术工作,唯独我是例外。当时对实验室情有独钟,第一个工作项目是用ELISA方法进行霉菌毒素检测分析,并且在集团开展培训推广该技术。因为读书期间有一年半细胞生物学实验的基础,这个检测简直是小菜一碟,工作之余可以兼职看看近红外。这台近红外比我早一年到实验室,此时已经有常规的成品和大宗原料模型,用于和总部最近的全价料工厂的检验。用肖雪博士的“要不试试近红外?”的想法,联系到自己的日常检测工作,我立马就想用它建立一个玉米的黄曲霉毒素和呕吐毒素的预测模型!虽然对近红外操作都还是一头雾水,可是说干就干,看着软件说明书,请教了一下同事操作方法,还查阅到了相关的所有文献,只有老外发表过类似的文章,有可行性,这在国内检测都还是空白呢!要是建成了可以节约多少检测成本呢,感觉读书时候的钻研劲儿又上来了,把波长间隔设到4cm-1,样品取3次平均,还想把颗粒和粉碎模型一起做,检测,粉碎,扫描,100多个样品,天天从早干到晚,然后数据分析,光谱处理,波段选择,参照老外,也自己用软件优化,结果------不了了之。现在看来,有些笑话,也感叹那时候真的很年轻。近红外说起来很简单,因为有商业配套软件,简单到我们可以把计算过程当成是黑匣子,目标就是建立一个模型,R2要接近1,RMSECV要最小。中间却缺少了很多环节,对数据的综合解读能力也基本处于外行状态。殊不知,近红外技术是一门多学科技术,涉及到到知识面太广了,光谱学,化学计量学,统计学,还有所要检测项目相关的行业知识。我喜欢把近红外工作比喻为下棋,因为一招错可能会导致全盘皆输,一旦一个环节错了,最终出来的数据都可能会不尽人意。很多人对近红外都能说出十之八九,可是往往那不足的一二就成了水桶原理的短板,所以即使很多人都可以给我们的工作提供专业的建议,没关系,一一接受,但是去伪存真,扩充知识面,在建模之初做好打算比后期补救的意义会大很多。  半年过去,检测工作没再继续,之前从事近红外管理的同事辞职了,我开始接手专职近红外工作。我也开始脚踏实地地把应用重心转到常量分析上,对提高模型的稳健性做了大量优化工作,在此过程中对软件操作维护已经非常熟悉了。鉴于第一台近红外在公司的“良好”应用(至少替代了很多手工分析,节约了大量的人力物力),技术总监决定在集团大规模推广近红外了。当我产假休完已经2011年底,新来的5台近红外很快摆在了我面前,等待验收调试。报警,斜率,截距,样品,数据,这些词天天在我的头脑里打转,下班都挥之不去。因为我们选择的其中一款仪器在全球都大概算是首发了,应用经验都有些缺乏,可能还有些信心太足。我们就当是第一个吃螃蟹的公司,调试了近两个月,还是没有达到我们先前使用的单台近红外的预期结果,但是抵不住分公司的压力,还是把仪器下发到各个分公司,反馈回来的情况是------其中一个品管经理给我们总监投诉花几十万买回来一个废物。那一刻真的很崩溃。如果说前期单台近红外自己还能简单地玩一玩,现在是真心HOLD不住了。庆幸的是领导并没有批评我,还组建了四人的近红外项目组团队协助我进行湿化学分析,这是对我工作最大的鼓励和支持。厂家技术团队尽可能给予了我技术支持。虽然顶着压力,当时还是想,我就不信近红外做不出来,颇有“不撞南墙不回头”的气势。也正是因为碰到的问题太多,促进我去学习更多的知识和进行更多的反复论证,这些问题就像是滋养我快速成长的雨露一样,带动了我很多的思考。大概过了半年时间,一直以来的坚守终于有了回报,雨过天晴,问题逐渐解决一些了,网络化应用的优点也逐渐显现出来,为我节约了大量的时间和精力。现在管理的二十多台近红外,除了安装的时候亲自下分公司验收培训,再也没有太多的机会能下分公司了。现在的近红外已经成为我们分公司缺一不可的工具。  去年,褚小立博士把我们近红外工作者们都拉入微信群,让我第一次有机会见识到了如此多的不同的专业背景专家,并且参加第六届近红外光谱学年会见到了真人,听着他们的故事,执着和坚守是大家共同的特点,作为一个近红外迷,不是近红外专业出身,但是能够成为其中一分子被接纳,竟然毫无违和感,我很感谢这个群体对一个非学术界晚辈后生的包容。回顾这六年来的近红外工作,感慨万千,我也一直在探索论证中成长,真正无怨无悔。  华西希望四川特驱投资有限集团研发技术中心 陈平 2016.5.14
  • 作为生产过程的“眼睛”,近红外过程分析技术前景可期——ACCSI2023近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛在京举办
    仪器信息网讯 2023年5月17-19日,第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)在北京怀柔召开。会议期间(5月19日上午),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近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛,100余位从事近红外光谱仪器,特别是在线技术开发和应用的专家、厂商技术人员,以及近红外光谱仪器的用户等出席本次会议。会议现场中国农业大学闵顺耕教授主持会议作为一类优异的在线分析设备,近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速,而且能提供丰富的分子信息,是非常理想的在线监测技术。不少业内人士纷纷预测,未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展,本次近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛特别邀请了相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲。北京化工大学 袁洪福教授《抓住数字化转型的机遇,发展国产近红外仪器产业》上世纪90年代初,石油炼制工业技术发展需求启动了国产近红外分析仪器产业。随后,一系列国产近红外仪器公司在相关产品方面不断发力。报告过程中,袁洪福教授介绍了国产近红外仪器产业以及国产近红外仪器创业概况。其特别指出,与其他仪器产品相比,近红外仪器面临测不准、定标、数据共享、认可、核心部件及竞争等多方面的挑战。在驱动创新、跨越发展的大环境下,国产近红外仪器产业如何解决痛点?袁洪福教授指出,数字化转型是国产近红外产业的发展机遇。其介绍说,近红外光谱可从分子水平反应物质组成与结构信息,而物质近红外光谱与其物性存在着定性、定量关系,可快速、无损、同时检测多种性质。可以说,近红外是最具有潜力的物料属性数字化技术。山东大学 臧恒昌教授《近红外光谱技术在流化床中的应用研究》我国制药企业多以原料药、低端制剂为主,技术装备水平落后,产品附加值低,在生产过程中面临质量不稳定、产品批次差异、检验周期长、工艺控制滞后,成为制药行业无法忍受之痛,亟待一种在线分析与智能控制技术,引发制药行业大变革。比如,流化床作为集混合、制粒、干燥于一体的连续化制药装备,以其高效、快速的特点受到制药行业的青睐。其CQAs的测定多采用离线分析方法,无法即时的反映流化床中物料的真实状态和理化性质,而采用过程分析技术进行在线监控能够解决上述问题。作为目前发展迅速、应用前景广阔的一种快速、无损的PAT技术,近红外光谱分析技术能够用于原辅料水分粒径等的物理、化学性质的在线监测。在报告中,臧恒昌教授将近红外光谱比作一双看穿制药过程的眼睛,因为其以近红外光谱为工具,让制药过程中物料行为显性化,从而实现对制药过程的理解和精准控制,让药物更有效。臧恒昌教授特别指出,智能制造与连续性生产是未来药厂发展的趋势,而基于PAT的实时放行技术将成为未来的放行标准。苏州泽达兴邦医药科技有限公司 研发总监 王钧《近红外光谱在中药连续化生产的应用研究》西安近代化学研究所 国防科技工业火炸药一级计量站 张皋总工/研究员《近红外技术在危险化学品中的应用研究》随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术逐渐深入生产过程中。在本次论坛中,山东大学臧恒昌教授介绍了近红外光谱技术在流化床中的应用研究;苏州泽达兴邦医药科技有限公司研发总监王钧介绍了近红外光谱在中药连续化生产的应用研究;西安近代化学研究所国防科技工业火炸药一级计量站张皋总工/研究员介绍了近红外技术在危险化学品中的应用研究。多领域的应用凸显了近红外过程分析技术的优势。其中,张皋研究员特别指出,近红外光谱技术在火炸药检测方面具有得天独厚的优势,比如:火炸药组分大多都含有C-H、N-H、O-H键,为近红外光谱技术在火炸药中的应用提供了基础条件;近红外光谱技术安全性好,可靠性高且环境适用性强,特别适合火炸药现场检测和在线分析;不仅如此,相对于其它过程分析技术,近红外光谱分析无需预处理,可实现非接触式远程检测。荧飒光学仪器(上海)有限公司近红外产品经理 张德军《浅谈在线近红外项目特点及实施管理中的建议》无锡迅杰光远科技有限公司技术副总监 唐果《近红外在线检测与数字孪生控制在烘焙食品中的应用》珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司在线近红外销售经理 赖衍清《非接触式在线近红外应用介绍》ABB(中国)有限公司 技术销售支持经理 曾贤臣《ABB FT-NIR光谱技术在线应用和OEM-KIT介绍》在线过程分析仪器是PAT技术的关键!在需求的刺激下,各大厂商相继推出了一系列在线近红外仪器,典型应用单位也呈现了良好的示范作用,在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。本次论坛中,荧飒光学仪器(上海)有限公司近红外产品经理张德军、无锡迅杰光远科技有限公司技术副总监唐果、珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司在线近红外销售经理赖衍清、ABB(中国)有限公司技术销售支持经理曾贤臣分别介绍了在线近红外技术的进展及多场景的在线应用案例。会议合影
  • 能给大米“定价”的近红外——对话日本静冈制机株式会社近红外工程师石津裕之
    p  strong仪器信息网讯/strong日本静冈制机株式会社(简称静冈制机公司),一家具有100多年历史的大型农业机械制造公司,在加热器、农用机械等方面具有雄厚实力,同时也是近红外谷物粮食成分分析仪器专业制造商。/pp  早在本世纪之初,静冈制机就在日本先声夺人,开发出了面向市场的大米食味计。一炮走红之后,脚步并没有停下,2016年,静冈制机公司又推出了最新一代高精度近红外食味分析仪。这台食味计能在对大米的水分、蛋白质、直链淀粉、脂肪酸等成分精准测定的同时,更能够实时评定大米的食味值,大米好吃不好吃,由食味分析仪来一锤定音,为大米在流通环节中的“按质定价”提供了科学数据支撑。近日,这款产品的研发者、静冈公司近红外工程师石津裕之受中国农业大学韩东海教授邀请,到其实验室进行技术交流,仪器信息网编辑与他就近红外相关话题展开交流。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/2b02c641-ee06-491c-bbd3-279435f45a6e.jpg" title="11_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong日本静冈制机株式会社近红外工程师石津裕之(左)与中国农业大学韩东海教授(右)/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong大获成功的第五代大米食味分析仪/strong/span/pp  石津裕之与近红外的结缘起始于1999年。当时日本农业大量施用氮肥,作物吸收不了被雨水冲刷到河里,造成环境污染,在此背景下,石津裕之开始从事近红外仪器研发工作,用于检测目标物中的氮元素含量。此后,他还参与了水果糖度检测仪器的开发,在近红外仪器研发领域积累大量经验。/pp  2004年,怀揣近红外仪器研发兴趣的石津裕之加入日本静冈制机株式会社,围绕大米和茶叶研发了系列近红外仪器设备,新一代高精度近红外食味分析仪就是成果之一。石津先生介绍到:“我们最新研发的是静冈制机公司第五代大米食味分析仪,产品在前四代的基础上进行改进,可测定大米中的淀粉、蛋白、脂肪等成分,最终依据食味给大米打分。日本依据品质给大米定价,仪器判定的结果将直接影响大米定价。”/pp  作为一家主打大型农业机械的百年企业,近红外仪器在静冈制机公司的事业版图中占比仅为3%。但石津裕之表示:“近红外业务占比虽小,可仪器的附加值却很高。自公司第一代食味分析仪问世至今,台式仪器已售出400多台,便携式售出600多台,另外一款茶叶分析仪也有将近200台的销量。” 在日本生产大米食味分析仪的4家厂商中,也仅有静冈制机一家获得日本农林水产省和北海道设施协会的资质认定,这也是产品的核心竞争优势所在。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/46f70368-651b-4d78-92d7-f0b013090f72.jpg" title="22_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong石津裕之与中国农业大学近红外团队进行技术交流/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong消除近红外仪器“台间差”是关键/strong/span/pp  从事近红外仪器研发的十几年间,石津裕之当然也经历过许许多多,大大小小的攻关。当笔者询问在研发仪器时最看重什么时,他反复提到了“台间差”这个词。石津裕之表示:“大家都买了同一型号近红外仪器,检测同一批大米时候,稻农的仪器测得的数值是6.8,大米中间商的仪器也是测得6.8,到了销售成品米的超市的仪器那里,得出的结果却变成了7.0,这就提示有可能是仪器台间差造成的。在日本,数值相差0.1的大米价格上有可能差出几千日元,因此测量不仅要追求精度,也要注意同型号之间的台间差。”/pp  近红外仪器离散性大,如何消除每台仪器的台间差,这涉及到硬件开发、模型建立的环节,可以说是仪器研发的最大挑战。为消除台间差,石津裕之在这方面下了很大功夫,最终摸索出了依靠经验经验和提高分辨率的解决方法。/pp  石津裕之拿光栅举例,光栅的角度控制对近红外而言非常关键,为对光栅实施更好的控制,石津裕之在研发的仪器底部增加了一个特殊装置以调整光栅角度,提高仪器分辨率。他补充说:“尽管各零部件都是从市场上买回来的,但在组装和结构设计方面却加上了自己的想法。”此外,增加特殊滤光片以消除波长漂移,严格把控仪器温度,也是石津裕之消除仪器台间差的诀窍。/pp  此外,石津裕之认为仪器设备的维护也十分重要,这一点在于引导用户规范操作。静冈制机公司每年都会给用户销售大量大米标准样品,用于仪器的日常校准,既规范了操作,又创造了盈利。/pp  交谈最后,笔者询问了石津裕之对近红外发展的预期,他表示:“作为一项不可或缺的分析检测技术,未来对于近红外的需求肯定越来越多,而随着技术进步,仪器价格也将进一步降低。”/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/3669352e-81b3-48dc-8703-38ffb706c9fd.jpg" title="33_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong韩东海教授代表中国仪器仪表学会近红外光谱分会赠送礼物/strong/pp  采访结束后,韩东海教授也就本次对话发表了感悟:/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  在我们看到的专业新闻中,对于专家和学者的研究报道屡见不鲜,而对企业一线专业人员的报道少之又少。受技术、资金、成本、市场和经验积累等方方面面的限制,国内的近红外发展之路必然是研制各种各样的专用近红外仪器。基于傅里叶变换原理的仪器能够解决台间差,但因其成本高,难以大面积推广应用。而基于其他原理的仪器,如何消除台间差是个不可回避的问题。借日本静冈制机公司的石津裕之工程师来京之际,在我的建议下,仪器信息网的刘丰秋编辑牺牲休息时间,专程来我校对他进行了专访。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  静冈制机的石津裕之工程师为了研制测量精度逼近化学检测精度的近红外食味分析仪采取了诸多特殊措施。除了上述报道的以外,还采用了光栅扫描结构而非CCD阵列 光谱预处理从不使用我们常用的一阶导和二阶导 蛋白质特征吸收波段选择了噪声较大的1000nm以上。这些看似非常规的做法,成为静冈制机取胜的法宝。更多细节因涉及企业秘密,不便披露。对石津工程师的采访虽然不能解答我们所有的问题,如能有些思路上的启迪和帮助,我们倍感荣幸。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  在与石津裕之工程师交流过程中,我的感悟是为了研制一台专用的近红外仪器,一是要充分了解物料的光物性、检测精度要求。二是对待检测成分进行标准物的光学特性实验,探讨特征吸收峰或波段。三是制定消除台间差、温度修正、校正波长漂移特殊措施。四是在满足检测要求的情况,考虑如何降低成本,设计仪器结构。总而言之,近红外应用符合细节决定一切的道理。/span/p
  • 从“沉睡”中醒来的近红外光谱技术---访石油化工科学研究院陆婉珍院士
    p style="text-align:center "img style="BORDER-LEFT-COLOR: #000000 FILTER: BORDER-BOTTOM-COLOR: #000000 BORDER-TOP-COLOR: #000000 BORDER-RIGHT-COLOR: #000000" alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/UploadFile/20103/201038104210307.JPG" border="0"//pp style="text-align:center "陆婉珍院士/pp 作为一项迅速崛起的光谱分析技术,近红外光谱(Near-InfraredSpectroscopy,NIR)在分析测试领域中所起的作用正越来越引起人们的关注。中国科学院院士、石油化工科学研究院陆婉珍教授是最早在我国开展此方面研究的专家之一,是我国这一领域公认的学术带头人。近日,陆院士接受了本网(以下简称:Instrument)的专访,对近红外光谱技术及仪器国产化方面的问题发表了自己的看法。/ppstrongInstrument:陆院士,您好!首先感谢您百忙之中接受本网的专访。近红外光谱技术是近十几年内发展最快的仪器分析技术之一,能否请您谈谈这项技术发展如此快速的原因是什么?br/陆院士/strong:近红外是一个波段。这个波段内的吸收光谱很宽,不像中红外光谱那样。可是后来采用所谓的计量学,很快解决了这个问题,由此近红外光谱技术快速发展起来。每一项科学技术的发展都是一个从迂回到快速发展再到饱和的过程,这就是科技发展过程中所谓的S曲线。近红外光谱技术的发展经历了几次这样的S曲线。br/ 第一次是由于一些简易型近红外光谱仪的出现和Norris等人所做的工作,掀起了一个应用的小高潮,主要应用于农副产品的分析。br/ 第二次是在80年代后期,计算机技术的迅速发展,带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展。通过化学计量学方法可以解决谱图扁宽、不好分的问题,这使人们重新认识了近红外光谱的价值,各种领域的应用研究陆续展开。br/ 第三次是由于光纤技术的介入,近红外在线分析技术得以发展。br/ 科学技术的发展都是这样,每出现一个可借鉴的新技术就推动其向前发展一步。对于什么技术的应用可以促进近红外技术的再次发展,是我们每个科研工作者应该思考的问题。最近出来一种新技术-MEMS,就是“微型加工”技术,应用这个技术,仪器可以做的非常小。MEMS的应用,有望推动近红外光谱分析技术的第四次发展。/ppstrongInstrument:近红外光谱技术是一种“三位一体”技术,这个特点使得国内技术具有一定优势,请您给大家详细讲解一下好吗?另外,针对这个优势,您对国产近红外光谱分析仪器的研制有什么建议?br/陆院士/strong:现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。所谓“三位一体”就是这三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求,缺一不可。近红外光谱技术对于仪器国产化来说:br/ 第一,虽然该技术对仪器硬件的稳定性要求比较高,但是国产仪器经过努力是应该可以达到的。br/ 第二,相关软件并不复杂,我们完全有能力做。br/ 第三,建立模型需要很多数据,对于我们来说只是一个人力问题,我们也是有条件的。所以我们完全有条件发展这项技术。br/ 在很长一段时间里,我们和北京英贤仪器公司有合作。从英贤的发展情况来看,我认为主要受制于两个问题。第一个,也是最主要的一个,就是资金问题。他们是一个民营企业,当时的启动资金只有100万,虽然我们给了他们很多的便利,但是100万元还是显得捉襟见肘。要知道没有资金就没有办法雇用到高级人才,而仪器的研发制造是不能缺少高级人才的(陆院士在此一再强调是资金匮乏而不是人才匮乏)。第二个是理念的问题,“产学研”是一个很好的理念,但是实际上这后面还有一个很重要的“销”,我认为目前“销”这方面还存在着很多问题。但是这个理念的问题他们已经在工作中遇到了,已有所改善,所以我认为目前最重要的还是资金问题。我们一再呼吁国家能给予点支持,能够重视这个问题。我为什么说国家应该稍微介入一点呢?就像王大珩院士说的,仪器不上去,恐怕要影响国防,要影响我们很多别的新技术。例如,我国的农产品出口问题,没有质谱来检验,恐怕很难解决。最近,在你们网站上看到的消息:在重庆成立了几个专门做检测的公司(第三方实验室)。这是一个很重要的第三产业,对我们发展仪器工业很有利,我觉得我们中国应该鼓励这种公司的成立。/ppstrongInstrument:近红外光谱的应用领域有很多,但目前国内市场规模不大,您如何看待这一现象?国外的情况如何?您认为该技术在应用中的进一步推广急需解决的首要问题是什么?br/陆院士/strong:是的,目前它的市场不大。价钱是一个原因,这是一个经营理念的问题,仪器贵了卖不出去,卖不出去仪器就只能更贵,也是一个恶性循环。我曾建议英贤将仪器租出去,逐年收回成本,但是他们由于资金短缺,不能接纳这个办法。所以说实际上还是这个问题的重要性没有得到重视,资金问题还是需要解决的首要问题。当然,他们在资本运作上也还没有进入最成熟的阶段。br/国外市场方面的情况要比我们好。据我了解,石化领域的在线近红外分析应用已经相当多了。但是他们也认为要让老厂接受还是有困难的。我们现在的问题在哪里?实际上,用户花远比我们高的价钱去买外国的仪器,这也是有原因的,首先外国某些仪器的稳定性确实比我们的好,但同时大部分用户没有考虑后续维护的问题。/ppstrongInstrument:去年初,国家食品药品监督管理局(SFDA)通过招标的方式订购了总计超过300余台进口傅立叶变换近红外光谱仪,是不是也是出于国外仪器稳定性好的考虑?br/陆院士/strong:是的。药检是一个定性问题,比较好办。财政部当时加上后续的维护费,拨了共5亿人民币的资金,如果这5亿元能够用来发展我们自己的产品,国产近红外仪器的稳定性也能上去了(当然时间进度会有一些差异)。这个事情就是需要有很大的魄力。所以,中国仪器的问题还是重视不重视的问题,而5亿人民币对于我们的财政来说只是一个小数目。/ppstrongInstrument:您从1995年开始,组织开展以CCD为检测器的近红外光谱仪的研制,当时为什么选择这样的一个方向?这项研究目前已取得了哪些成果?您还进行了有关近红外的哪些研究,能介绍一下吗?br/陆院士/strong:选择这样的一个方向主要出于两个原因。第一,CCD最初是用在数码照相机上的,产量极大,仪器成本是没有问题的。第二就是近红外技术对仪器硬件的稳定性要求很高,CCD检测器没有移动部件,这个特点符合要求。可是CCD也有缺点,就是它的检测波长范围比较窄。br/ 目前这项研究已经商品化了。br/ 我们现在主要做近红外技术的应用研究,这项技术虽然是从农业上开始的,可是在石化领域发展得极快。我们也做过模型传递的研究工作,但是效果还不够明显。因为这项研究是要以仪器硬件为基础的,我们不是一个做硬件的单位,我们的人才也不是做硬件的人才,所以完全用软件来解决效果不是很好。现在,我们在软方法方面继续开展更为深入的研究工作,如汽油调合模型的传递等。/ppstrongInstrument:在您主编的《现代近红外光谱分析技术》第二版中(2007年1月),提到了一些已经颁布的ASTM标准方法,请问目前国内有哪些行业的相关检测标准是以近红外光谱分析技术为基础制定的?br/陆院士/strong:目前有一个有关饲料的国家标准,即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法,标准号为GB/T18868-2002。标准的制定有助于这项技术的推广。近红外光谱是一种间接分析技术,目前,大家还是认为其进入相关标准比较困难,但进入标准是迟早的事情,这需要有一个过程。br/ br/strongInstrument:对于未来近红外光谱技术的发展是趋向于在线分析?实验室分析?还是两者并重,请您进行一个评述好吗?br/陆院士/strong:我觉得是两者都在发展。我们当时在广州做汽油调合和重整的在线项目,都配备了实验室近红外分析仪,实验室先建立校正模型,然后再把模型传过去的,这部分投资可以很快回收回来。国际的发展趋势也是如此,实验室和在线几乎并重,但最近几年有些向在线分析倾斜,因为在线分析和过程控制结合可为工业带来非常可观的经济效益。/ppstrongInstrument:4月20日《快讯仪器》五周年座谈会上您对仪器国产化有许多独到的见解,能否请您就此问题进一步谈谈?br/陆院士/strong:对于这个问题,我觉得还是得到的支持不够。就是说,如果国家能够将部分用于购买进口仪器的资金投入到国产仪器的研发中,这方面的工作也许会做得更好。当然我理解,现在吃奶的孩子太多,不过我们国家已经注意到了这个问题。具体方面,我有两个问题想谈谈:br/ 一个就是我们军用的技术向民用转移,速度很慢。比如研究过很多军用技术的长春光机所,他们研究近红外技术比我们早得多,可是后来停掉了,其实这个技术当时再往民用方面转是很有益的。所以,我觉得军用和民用之间的技术交流如果能够得到进一步的加强,我们的科技也许可以发展得再快一点。希望你们网站能鼓励他们在不涉及国家秘密的范围内,多交流一些这方面的信息。这是对双方都有益的事,对他们来讲,他们的成果得到了应用,对我们来讲,我们也有了一个借鉴。br/ 另一个,就是现在的仪器行业有一个恶性循环,产品做的不好,就没有市场,没有市场就没有资金,就更没有办法发展你的产品。那么,谁能切断这个恶性循环?恐怕要靠我们的政府。我觉得政府不用出太多钱,恐怕出台些政策就可以了,比如关于仪器工业的税收,时间可以拉长一点;比如采购,可以多制定一些针对国产仪器的采购政策。/ppstrongInstrument:能否请您对我国仪器行业的整体水平做一个评价?br/陆院士/strong:对于国内的仪器厂商,我了解得不多,只知道以前的北分、上分、北光、北二光,现在的聚光、英贤、大连依利特、东西电子、普析通用等。按照他们现在的规模来讲,还是不足以与国外抗衡的。我们的家电行业可以与国外抗衡,它的规模很大,而且也出了不少人才、企业家。而仪器行业发展速度要慢得多,比如东西电子,他的发展方向是对的,产品多针对中低端市场,他们也非常努力,可是远没有达到像海尔那样的规模。企业没有达到一定规模的时候,没有力量在研发上投入很大。所以说在相当长一段时间内,仪器工业的创新还得依靠科研院所和企业的双方合作,还要产、学、研相结合。当然还有一种,就是企业的产品比较单一,但是越做越尖端,以取得竞争力。我所知道的,有色金属研究总院的空心阴极灯就是这样,这也是一个立足的办法。/ppstrongInstrument:最后,能否请您对仪器信息网的广大网友和业内人士说几句?br/陆院士/strong:中国经济是一个很有序、很特别的经济,变化很快,要推掉一些老的东西,才能建一些新的东西。我希望仪器行业的人士能够认清中国经济的特点,将自己的产业融入国家的经济体系,不管研发、生产什么样的仪器,通用也好,专用也好,都要保证让自己盈利。企业只有盈利才能得到长远的发展,脱离了经济运行是不行的。科研单位的研究也要考虑这些,否则所谓的“产学研”是没有任何意义的。/ppstrong后记/strong:采访开始前,陆院士对我们说她希望能够通过此次采访让更多的人了解近红外技术。而且为了这次采访,83岁高龄的陆院士一大清早就提前赶到办公室,等待我们的到来。在采访的过程中,陆院士一再向我们强调仪器行业的重要性,呼吁国家扶持国产仪器的发展。陆院士的身体力行让我们得到的不仅仅是感动,在此,本网也大力呼吁仪器行业的专家、厂商、用户,特别是政府相关部门,能够更加重视中国的仪器制造业,大家群策群力,共同推动我国仪器行业的发展!/ppbr/ /p
  • 全国第五届近红外光谱学术会议召开
    仪器信息网讯 2014年9月24日,中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办的全国第五届近红外光谱学术会议在北京召开。来自近红外光谱相关领域的专家学者、仪器用户等200多人参加了会议。仪器信息网作为支持媒体对本次会议进行报道。会议现场  嘉宾寄语  会议开幕式上,中国石油化工科学研究院陆婉珍院士、中国仪器仪表学会分析仪器分会闫成德名誉理事长分别致辞。陆婉珍院士  陆婉珍院士指出,我们应该在仪器硬件方面继续扎扎实实的做工作,保证得到更好的实验结果。同时,陆婉珍院士还提到目前较新的想法,即将手机作为近红外光谱探头,个人可以进行很多检测工作,并且已经有相关的财团投资该项目,预计两三年后该想法会成为现实。如果这一想法成功,广大群众可以通过光谱对周围环境进行快速检测。  对于这种新想法,陆婉珍院士觉得对于我们有两个提示,一是科技的进步使得人们能够真正掌握自己的命运,可以监督自己生活环境变为可能 二是对于新思想、新技术,我们决不能放弃,必须紧紧跟随,并且只有利用这些新技术,我们才能走在前列、走入最先进的方阵。致辞的最后,陆婉珍院士预祝中国的近红外光谱不断地走在最先进的方阵中。闫成德名誉理事长  闫成德理事长的致辞中则提到,据最近的中国科协沙龙上发布的关于诺贝尔奖获得者的创新思维来源的调查结果显示,50%来自于学术会议上思想的碰撞、闪光。所以,如何举办学术会议至关重要,闫成德理事长认为,非常的宽松、非常的自由,有质疑、有辩论、有讨论的学术会议才最适合思想的碰撞,才会产生创新的火花。  而据他多次参加近红外光谱学术会议的感受,20年来中国近红外光谱技术发展越来越快、队伍越来越壮大、水平越来越高 不过技术层面的交流较多,而对应用基础的关注稍觉不够。但是,我国近红外光谱的专家们参加国际相关会议较多,对国际上最新的技术基础等方面了解的较多,并且,能够传达到国内的学术会议上。闫成德理事长希望,中国近红外光谱学术会议越来越有活力、有凝聚力、有更多的创新思维。  学术交流:方法学研究、应用研究越来越深入近红外光谱分会 袁洪福理事长  关于此次会议的内容层面,袁洪福教授谈到,从本次会议上交流的报告内容可以看出,近红外光谱分析技术的方法学研究、应用研究越来越深入、越来细致。  关于方法学中重要的一个方面&mdash &mdash 化学计量学方法研究,本次会议有多个报告涉及。如:对于处理近红外光谱的大数据,南开大学的邵学广教授分别行波长选择、温控近红外光谱技术和模型转移方法三方面开展了研究。湖南大学吴海龙教授将三维光谱分析与化学计量学方法多维校正等方法相结合,实现复杂体系的数学分离,能对多个样品中待测多组分进行直接快速同时定量分析。袁洪福教授提出了一种基于光谱变量的分类识别新方法:使用KL变换提取特征变量,这种KL-BP模型法,使建立的模型较目前常用的模型分类精度有了很大的提高。  本次会议中关于应用研究的内容也非常多,有清华大学罗国安教授的&ldquo 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&rdquo ,山东大学臧恒昌教授的&ldquo 近红外光谱在制药领域的应用前景与挑战&rdquo ,华东理工大学倪力军教授的&ldquo 近红外光谱结合非线性模式识别方法进行牛奶中掺假物质的判别&rdquo ,中国农业大学李军会教授的&ldquo 烟叶品质的近红外定性分析方法&rdquo 等。  另外,此次会议上来自于企业的用户报告主要有通威股份有限公司和吉林燃料乙醇有限责任公司的两个报告,报告内容主要集中在饲料行业近红外光谱的应用。据介绍,国内饲料总产量排名靠前的大型饲料企业集团均在使用近红外分析仪,多的百台,少的也有数台。而部分中小型饲料企业也尝试着使用了一台或者几台近红外分析仪。仪器品牌主要有FOSS、BRUKER、ThermoFisher、BUCHI、聚光科技等。大多数饲料企业仅使用实验室型的近红外分析仪,大部分用于饲料原料的进厂验收及饲料产品的出厂检验工作 少数企业正在或即将使用工业在线式近红外。  不过此次会议上,关于近红外光谱仪器技术新进展的报告很少。但是,在中国石油化工科学研究院褚小立高工在新撰写的一篇综述&ldquo 近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展&rdquo 中提到,我国近红外光谱仪器研制呈现出了向小型、微型化和专用型仪器分析方向发展的趋势。国内已有多家单位基于MEMS技术研制出了多种分光类型的小型或微型近红外光谱仪器实验样机,专用仪器方面也是如此。在线近红外光谱仪器研制主要有水果筛选、固体颗粒检测等。近红外光谱分会 刘慧颖常务副理事长  本次会议历时两天,与会者通过大会报告、墙报、论文、仪器展览等进行了充分的交流,促进了大家对近红外光谱更深层次的理解。据刘慧颖高工介绍,本次会议的参会人数近250人,超过以往各届 会上共做了50个交流报告 会议收集论文117篇 墙报展示22篇 赛默飞、布鲁克、瑞士万通、聚光科技等13家国内外相关的仪器公司参加同期的展览会。(撰稿人:刘丰秋)
  • 孙旭东:歪打正着的近红外经历
    我初次接触近红外是在2005年5月,源于一次无心插柳的故事。我本科毕业于中国农业大学机电专业,硕士又调剂到中国农业大学机电专业。当时,我的导师韩东海教授在做食品异物低能X射线成像检测研究,需要一名工科背景的研究生,我有幸被老师带入了食品学院318实验室。老师让我和王加华配合,我主攻X射线成像检测,辅助加华做便携式苹果品质近红外检测仪。318的每周seminar所有同学轮流做,我做X射线成像文献汇报,并认真听了其他同学的近红外文献汇报,这给了我对近红外的感性认识。同时,韩老师帮我找了个兼职的工作,绘制电子称重式水果分选机图纸。我也没有想到后来会从事水果品质近红外分选机研究,借用导师的一句话,我是歪打正着。  真正做近红外的工作,是从2007年进入江西农业大学刘燕德教授团队工作开始。实验室有一台ASD公司的近红外光谱仪,包括液体测样附件、手持式探头等。我主要做便携式和在线水果品质近红外检测研究方面的一些工作。期间碰到很多的问题,此时才对318期间耳闻目染的近红外故事进行了深入的思考。水果分选机公司的朋友提供了一台小型的水果机械传送装置,在这个上,我开始了漫漫的水果分选路。在光谱动态获取、分选自动控制、光源检测器布置等方面做了很多的尝试。  2009随团队调入华东交通大学,与两位很擅长下位机控制、软件编程的同事,共同做出了漫反射式的水果品质在线分选机和便携式仪器,但也逐渐发现了传统称重式水果机械传输机构的局限。随后在合作公司配合下,又做出了漫透射式水果品质在线分选机。目前,已在江西、山东、河北等水果主产区应用,深受用户欢迎。现在,我继续做着水果品质在线分选机方面的研究工作。  我受益于318,成长于近红外。同窗、师兄弟、师长和朋友,都在做着近红外相关的各项工作,每次参会最期待的就是:朋友围坐,一杯清茶。漫漫长路,我不独行。  华东交通大学机电工程学院 孙旭东
  • 火星探测中的近红外光谱矿物表征
    北京时间2月19日凌晨4时55分,在“天问一号”进入火星轨道一周后,“毅力”号(Perseverance)火星车不经变轨直接突入火星大气层,并成功着陆。本轮火星探测季也进入了新的阶段。毅力号火星车毅力号的着陆地点是位于北纬18度的耶泽罗陨击坑(Jezero crater)。有证据表明曾经有河流流入耶泽罗陨击坑,形成了一个早已干涸的三角洲。而毅力号在此处着陆,一项重要目标便是识别和收集该地区的沉积岩和土壤样本,探寻可能存在的火星生命迹象,同时测试人类在火星生存的技术。火星表面矿物分布提供了火星起源、地质及环境演化线索,火星表面卤水种类及分布提供了火星气候/水文演变信息。此外,毅力号还将通过对表面岩石、土壤物理化学特征的分析,帮助人类理解火星地质以及大气环境。Raman(拉曼)与NIR(近红外)光谱技术是从分子层面识别火星表面及次表面物质成分、丰度及分布特征的重要手段,是多国火星车的必备科学设备。位于毅力号火星车桅杆单元的SurperCam(超级相机)搭载了Raman和NIR光谱仪对火星进行巡视探测,将Raman与NIR数据融合进行联合矿物表征分析,并开展火星表面卤水及其它与水相关物质的分析具有重要科学意义。对地外行星探测来说, 近红外光谱技术具有几乎无需样品制备、信号易获取、探测矿物种类丰富、对H2O/OH探测响应灵敏等特点。马尔文帕纳科(Malvern Panalytical)旗下ASD TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪以其宽广的光谱范围(350-2500nm)、超高光能动态范围、高光谱分辨率及重现性及体积小巧坚固结实等特性被选择使用于为人类重返月球、探測火星准备的多项重要研究中,以提高人类勘探行星资源的能力。其中之一是由NASA赞助的研究项目,地理发现操作策略测试(GeoHeuristic Operational Strategies Test-GHOST),选择了由马尔文帕纳科赞助和提供的涵盖VIS-NIR-SWIR波段的ASD TerraSpec HALO,以提高火星车样品收集的速度、效率和科学回报。该项目使用光谱仪模拟火星科学实验室(MSL)的ChemCam和2020火星车的SuperCam.SurperCam(超级相机)于毅力号火星车位置示意图分子在红外光谱内的吸收产生于分子振动或转动的状态变化或分子振动或转动状态在不同的能级间跃迁。能量跃迁包括基频跃迁(对应分子振动状态在相邻振动能级之间的跃迁)、倍频跃迁(对应于分子振动状态在相隔一个或几个振动能级之间的跃迁)和合频跃迁(对应于分子两种振动状态的能级同时发生跃迁)。由于近红外光谱谱峰较宽,实际样品中各种成分的吸收峰重叠严重,需要用化学计量学方法对近红外光谱进行化学成分的定量分析。蒙脱石/黑色,伊利石/亮蓝色,白云母/深蓝色的可见-近红外光谱曲线SuperCam超级相机桅杆单元内部(装配前)TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪是勘探地质市场上最便携的近红外(NIR)仪器,它是手持一体式全量程的仪器。扣动一下扳机,这款创新性的仪器可以即时在仪器上获得矿物分析结果。这些近乎实时显示的结果极大地加快了勘探的工作力度,提高了效率,有助于进行分析和决策,最终为采矿经营者节省了宝贵的时间和金钱。TerraSpec HALO还被广泛地应用于例如考古和采矿行业中,包括陶瓷、陶器的成份分析,艺术品的鉴定和修复,矿藏的勘探,开采和加工等等。TerraSpec HALO矿物分析近红外光谱仪TerraSpec HALO光谱库内置超过150种矿物质的700种以上的光谱,来源于大学、个人采集、国际研究所、以及美国地质勘探局(USGS)的矿物质目录,并可由客户自定义添加光谱库,以进行矿物质的快速识别,且具有GPS和语音备忘录功能。TerraSpec HALO采用专利的矿物质匹配算法,通过将未知物质光谱与内置矿物质谱库匹配,计算匹配矿物后,将其从未知物质光谱中被扣除。使用扣除后的未知物质光谱,继续匹配,最多可以生成7种相关矿物成份的识别。将获取光谱导入计算机Halo Manager软件中可分析多达9种矿物成份。随机自带矿物质评级显示于屏幕右侧,描述矿物结晶程度或构成性质,允许地质学家了解地质或地热的情况,以指引潜在的矿物。参考文档:1. https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/supercam/2. https://finance.sina.com.cn/tech/2021-02-19/doc-ikftssap6896673.shtml3. http://www.globenewswire.com/news-release/2019/07/16/1883283/0/en/Renowned-Researchers-Leverage-Malvern-Panalytical-s-ASD-TerraSpec-Halo-Mineral-Identifier-to-Advance-Investigation-of-Life-on-Mars.html4. https://www.materials-talks.com/blog/2019/07/10/asd-terraspec-halo-used-in-space-based-research/5. 徐伟杰 火星表面模拟矿物和卤水的光谱鉴别研究[D] 山东大学 2018年
  • 落地!近红外光谱产业化瓶颈问题探讨引多方共鸣
    仪器信息网讯 为规范近红外光谱仪器生产及应用标准,进一步推进产业化进程,2021年4月23日下午,中国仪器仪表学会近红外光谱分会、江苏大学与仪器信息网特别于ACCSI2021同期(2021年4月21-23日,无锡)联合举办“近红外光谱产业化瓶颈问题探讨”主题论坛,吸引了100余位代表出席,会议现场座位虚席!会议现场  中国近红外光谱的发展一直吸引大家的目光,国外相关研究机构的数据显示,预计2024年中国近红外光谱市场将达5600万美元,复合年增长率达6.5%,居全球之首。市场规模强势增长的势头之下,大家也认识到,目前我国在近红外光谱仪器产业化方面还面临不少问题,如相关仪器及应用标准还很欠缺,典型行业/领域的应用示范还不充分,仪器生产工艺还有待规范等。  本次论坛特别邀请了8位近红外相关专家、用户以及厂商技术人员就近红外光谱仪器生产规范、标准制定、应用示范等产业化发展的关键问题共同探讨。江苏大学陈斌教授主持会议,并综述了近红外光谱仪器产业化面临的关键问题。江苏大学教授 陈斌《近红外仪器产业化关键问题综述》  本次论坛定为实用、落地,报告伊始,陈斌教授根据自身经验对近红外产业化存在的一系列关键问题谈了个人的看法:目前还没有1项仪器相关团体标准颁布;实验室仪器市场被国外几家公司占有 小型仪器的核心部件主要依靠进口;专用仪器种类太少;综合型“杂”家太少,学科交叉人才不足;设计理念有待升级,新技术需要及时引进;批量小,产量低,生产过程的质量控制急需提高等。  针对以上的情况,陈斌教授也给出了市场开拓相关的思考,比如小型近红外仪器是目前国内错位发展的机遇;在线检测装置的开发是新的热点,可以为智能制造提供感知;低价位的普及型仪器大有可为,或许可以变仪器为家电;工业在线需要应用简单、安装方便、使用可靠稳定,变仪器为传感器值得探索;台间差问题需要彻底解决,模型前移值得思考等。此外,针对小微型近红外光谱仪的产业化,陈斌还从功能、精度、智能性、价格、实时在线检测等多方面进行了相关的阐述。  近红外仪器及技术需要标准化北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司高级工程师 高学军《傅立叶近红外光谱仪技术通则》团体标准的制定情况汇报贵州中烟工业有限责任公司技术中心 张辞海博士(代技术中心党委书记/主任彭黔荣发言)《实验室标准化需要近红外仪器的标准化——标准化是近红外仪器推广应用的基石》  标准化是近红外仪器及应用推广的基石。据不完全统计,目前已经制定颁布的近红外光谱技术相关标准共有53项,其中国家标准18项、地方标准18项、行业标准17项,但是都是应用标准,仪器相关标准缺失。而且目前各家近红外光谱仪器厂商的仪器性能测试方法均只针对自己生产的仪器,采用的方法也不尽相同,致使不同厂商仪器的性能无法进行比较,仪器用户在采购、比较仪器时缺乏统一的规范依据。近红外相关仪器标准的制定迫在眉睫!  2020年12月10日,中国仪器仪表学会发布“关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告【2020】004号”。据介绍,该团标专门面向傅立叶变换型的近红外光谱仪,既适用于覆盖整个近红外区(4000cm-1~12500cm-1)的通用型傅立叶变换近红外光谱仪,也适用于测量谱段仅包含部分近红外区的专用型傅立叶变换近红外光谱仪。目前,该团标的工作在有条不紊的推进中。  此外,特别值得一提的是,贵州中烟技术中心近红外法检测烟草及烟草制品中化学成分在烟草行业内首次通过CNAS认可,系行业首家!这一消息的公布引发大家关于实验室标准化与近红外仪器标准化的热烈讨论。贵州中烟工业有限责任公司技术中心张辞海博士在肯定近红外技术应用前景的同时,也介绍到,近红外光谱技术应用目前还存在一系列的困境,比如研究人员和使用者对于近红外技术的实际应用理解不一;企业无稳定、可靠的校正模型,维护需要专业的人员花费较长的周期,应用推广难以实现;近红外光谱分析技术存在的一些问题并没有得到很好的解决;硬件、软件种类繁多,用户在采购时缺乏科学依据等。一系列的问题反馈显示:近红外光谱技术及应用均需要标准化!  重视“榜样”的力量 以应用示范带动行业发展蓝星智云(山东)智能科技有限公司在线分析高级工程师 艾宏《光谱仪器示范应用平台的建设》晨光生物科技集团股份有限公司质量主管 石文杰《近红外光谱仪在植物提取行业的应用介绍》  倾听用户的声音一直仪器设计和系统搭建的出发点和重要目标,成功的应用示范对产业的发展起到事半功倍的功效。本次论坛特别践行从用户角度出发的理念,特别邀请了蓝星智云(山东)智能科技有限公司在线分析高级工程师艾宏和晨光生物科技集团股份有限公司质量主管石文杰分别分享使用心得。  近年来,中国光谱行业虽然蓬勃发展,一系列光谱厂商发展势头正好,但是大多聚焦于便携式仪器开发,在流程工业智能制造领域的仍然相对薄弱,究其原因则是缺少可靠的在线光谱分析仪器实验平台进行测试,都是以项目驱动研发,很容易出现仪器上线以后可靠性差、售后维护成本高等问题,导致用户对国产仪器失去信心。艾宏在报告中详细介绍了蓝星智云(山东)智能科技有限公司及其合作单位在光谱仪器示范应用平台的建设方面所做的一系列工作。其中,其特别介绍到,星火有机硅非常重视在线分析技术,企业购置了多台套各类型在线分析设备,为精益生产提供保障,包括在线色谱、在线近红外、在线拉曼等,给业界做了很好的榜样。  晨光生物科技集团股份有限公司质量主管石文杰分享近红外光谱仪在植物提取行业的应用情况的同时,也提出了应用过程中面临的一些问题,比如需要提高模型的稳健性及准确性、降低仪器成本、增强安全性、制定相关标准、与其他仪器的联合应用或集成到萃取设备上应用等,值得大家思考。  “可靠性工作是与故障作斗争的系统工程”工业和信息化部电子第五研究所高工/科研部长 李骞《仪器工程化可靠性提升探索》无锡迅杰光远技术总监 兰树明《IAS近红外光谱分析仪器开发的关键技术及质量控制体系》  可靠性是工程化开发过程中十分重要的一环,仪器的可靠性一直是衡量仪器质量的关键因素,也是我国科学仪器企业面临的主要问题。工业和信息化部电子第五研究所高工/科研部长李骞指出了仪器行业在可靠性方面存在的一些问题,包括仪器研制单位重性能设计、轻可靠性工作,整个仪器行业可靠性知识和技能基础薄弱,标准规定缺乏可靠性要求、考核要求、考核方法等。  基于此,李骞指出:可靠性工作是与故障作斗争的系统工程!它是形成仪器好质量的“元细胞”,与产品功能、性能等一起构成使用质量指标,是质量的一个重要属性;是保持仪器可用性的“营养素”,仪器要做到皮实耐用就是要可靠性高,才能充分发挥仪器的使用效能,保障用户高效使用和提升科研质量;是提升企业竞争力的“倍增器”,可靠性增长可以使仪器市场竞争力得到明显提升,帮助仪器企业打造用户认可的“好品牌”;是企业转型升级的“助推剂”,能帮助仪器企业占据国内市场,并走向全球化市场和高端领域市场。  随着用户需求的不断变化和个性化要求,对产品开发过程中的质量控制策略提出了新的挑战。无锡迅杰光远技术总监兰树明围绕着客户提出的痛点,从基础关键技术上采取的处理方法、质量控制方法和产品质量管理体系几个方面介绍IAS在近红外产品关键技术及质量控制上所作的应对方案。莱尼特种电缆(中国)有限公司高级产品工程师 郑晓红《近红外领域的光纤定制化解决方案》  附件就如同近红外光谱技术的翅膀,其影响着近红外应用拓展的深度和广度。在本次会议中,莱尼特种电缆(中国)有限公司高级产品工程师郑晓红特别给大家介绍了近红外领域的光纤定制化解决方案,引发多家仪器企业和用户单位的关注,大家纷纷就光纤的适用性,定制过程的问题等话题咨询提问。  所有的报告结束之后,本次论坛还特别安排了问答与讨论的环节,各位专家、用户代表及仪器厂商就自己关心的话题积极提问和探讨!问答与讨论环节部分参会人员合影
  • 什么?韦布天文望远镜也用上了碲镉汞红外探测器?
    题注:韦布通过将冷却至极低温的大口径太空望远镜(预计是斯皮策红外天文望远镜的50倍灵敏度和7倍的角分辨率)和先进的红外探测器工艺相结合,带来了科学能力的巨大进步。它将为以下四个科学任务做出重要贡献:1. 发现宇宙的“光”;2. 星系的集合,恒星形成的历史,黑洞的生长,重元素的产生;3. 恒星和行星系统是如何形成的;4. 行星系统和生命条件的演化。而这一切,都离不开部署在韦布上的先进的红外探测器阵列! ============================================================近日,NASA公布了“鸽王”詹姆斯韦布望远镜拍摄的一张照片! 图1. 韦布拍的一张照片,图源:NASA 什么鬼?!这台花费百亿美金的望远镜有点散光啊… … 怕不是在逗我玩呢吧… … 别急,这确实是韦布望远镜用它的近红外相机(NIRCam)拍的一张照片。确切来说,这只是一张马赛克拼图的中间部分。上面一共18个亮点,每个亮点都是北斗七星附近的同一颗恒星。因为韦布的主镜由18块正六边形镜片拼接而成,之前为了能够塞进火箭狭窄的“货舱”发射升空,韦布连主镜片都折叠了起来,直到不久前才完全展开。但这些主镜片还没有对齐,于是便有了首张照片上那18个看似随机分布散斑亮点。对于韦布团队的工程师而言,这张照片可以指导他们接下来对每一块主镜片作精细调整,直到这18个亮点合而为一,聚成一个清晰的恒星影像为止。想看韦布拍摄的清晰版太空美图,我们还要再耐心等几个月才行。小编觉得,大概到今年夏天,就差不多了吧。=============================================================================中红外仪器MIRI如果把韦布网球场般大小的主反射镜,比作人类窥探宇宙的“红外之眼”的晶状体的话,韦布携带的中红外仪器,可以说就是这颗“红外之眼”的视网膜了。今天,小编要带大家了解的,就是韦布得以超越哈勃望远镜的核心设备——中红外仪器 (MIRI,Mid-infared Instrument)。图2. 韦布望远镜的主要子系统和组件,中红外仪器MIRI位于集成科学仪器模组(ISIM)。原图来源:NASA如图2所示,韦布望远镜的主、副镜片经过精细调整和校准后,收集来自遥远太空的星光,并将其导引至集成科学仪器模组(ISIM)进行分析。ISIM包含以下四种仪器:l 中红外仪器(MIRI)l 近红外光谱仪 (NIRSpec)l 近红外相机 (NIRCam)l 精细导引传感器/近红外成像仪和无狭缝光谱仪 (FGS-NIRISS)其中,最引人注目的,便是韦布望远镜的中红外仪器 (MIRI,Mid-infared Instrument) 。MIRI包含一个中红外成像相机和数个中红外光谱仪,可以看到电磁光谱中红外区域的光,这个波长比我们肉眼看到的要长。 图3. MIRI 将工作在 5 至 28 微米的中远红外波长范围。图源:NASAMIRI 的观测涵盖 5 至 28 微米的中红外波长范围(图3)。 它灵敏的探测器将使其能够看到遥远的星系,新形成的恒星,以及柯伊伯带中的彗星及其他物体的微弱的红移光。 MIRI 的红外相机,将提供宽视场、宽谱带的成像,它将继承哈勃望远镜举世瞩目的成就,继续在红外波段拍摄令人惊叹的天文摄影。 所启用的中等分辨率光谱仪,有能力观察到遥远天体新的物理细节(如可能获取的地外行星大气红外光谱特征)。MIRI 为中红外波段天文观测提供了四种基本功能:1. 中红外相机:使用覆盖 5.6 μm 至 25.5μm 波长范围的 9 个宽带滤光片获得成像;2. 低分辨光谱仪:通过 5 至 12 μm 的低光谱分辨率模式获得光谱,包括有狭缝和无狭缝选项,3. 中分辨光谱仪:通过 4.9 μm 至 28.8 μm 的能量积分单元,获得中等分辨率光谱;4. 中红外日冕仪:包含一个Lyot滤光器和三个4象限相位掩模日冕仪,均针对中红外光谱区域进行了优化。韦布的MIRI是由欧洲天文科研机构和美国加州喷气推进实验室 (JPL) 联合开发的。 MIRI在欧洲的首席研究员是 Gillian Wright(英国天文技术中心),在美国的首席研究员是 George Rieke(亚利桑那大学)。 MIRI 仪器科学家,是 英国天文技术中心 的 Alistair Glasse 和 喷气推进实验室 的 Michael Ressler。 ===============================================================================深入了解MIRI的技术细节 图4. 集成科学仪器模组(ISIM)的三大区域在韦布上的位置。图源:NASA 将四种主要仪器和众多子系统集成到一个有效载荷 ISIM 中是一项艰巨的工作。 为了简化集成,工程师将 ISIM 划分为三个区域(如图4): “区域 1” 是低温仪器模块,MIRI探测器就包含在其中。这部分区域将探测器冷却到 39 K,这是必要的最初阶段的冷却目标,以便航天器自身的热量,不会干扰从遥远的宇宙探测到的红外光(也是一种热量辐射)。ISIM和光学望远镜(OTE)热管理子系统提供被动冷却,而使探测器变得更冷,则需使用其他方式。“区域 2” 是ISIM电子模块,它为电子控制设备提供安装接口和较温暖的工作环境。“区域 3”,位于航天器总线系统内,是 ISIM 命令和数据处理子系统,具有集成的 ISIM 飞行控制软件,以及 MIRI 创新的低温主动冷却器压缩机(CCA)和控制电子设备(CCE)。 图5. MIRI整体构成及各子系统所处的区域。图源:NASA图5示出了MIRI的整体构成及其子系统在韦布三大区域中的分布情况。包含成像相机,光谱仪,日冕仪的光学模块 (OM) 位于集成科学仪器模块 (ISIM) 内,工作温度为 40K。 OM 和焦平面模块 (FPM) 通过基于脉冲管的机械主动冷却器降低温度,航天器中的压缩机 (CCA) ,控制电子设备 (CCE) 和制冷剂管线 (RLDA) 将冷却气体(氦气)带到 OM 附近实现主动制冷。仪器的机械位移,由仪器控制电子设备 (ICE) 控制,焦平面的精细位置调整,由焦平面电子设备 (FPE) 操作,两者都位于上述放置在 ISIM 附近的较温暖的“区域 2”中。 图6. ISIM低温区域1(安装于主镜背后)中的MIRI结构设计及四个核心功能模块的位置。原图来源:NASA MIRI光模块由欧洲科学家设计和建造。来自望远镜的红外辐射通过输入光学器件和校准结构进入,并在焦平面(仪器内)在中红外成像仪(还携带有低分辨率光谱仪和日冕仪)和中等分辨率光谱仪之间分光。经过滤光,或通过光谱分光,最终将其汇聚到探测器阵列上(如图6)。 探测器是吸收光子并最终转换为可测量的电压信号的器件。每台光谱仪或成像仪都有自己的探测器阵列。韦布需要极其灵敏的,大面积的探测器阵列,来探测来自遥远星系,恒星,和行星的微弱光子。韦布通过扩展红外探测器的先进技术,生产出比前代产品噪音更低,尺寸更大,寿命更长的探测器阵列。 图7. (左)韦布望远镜近红外相机 (NIRCam) 的碲镉汞探测器阵列,(右)MIRI 的红外探测器(绿色)安装在一个被称为焦平面模块的块状结构中,这是一块1024x1024 像素的砷掺杂硅像素阵列(100万像素)。图源:NASA。 韦布使用了两种不同材料类型的探测器。如图7所示,左图是用于探测 0.6 - 5 μm波段的近红外碲镉汞(缩写为 HgCdTe或MCT)“H2RG”探测器,右图是用于探测5 - 28 μm波段的中红外掺砷硅(缩写为 Si:As)探测器。 近红外探测器由加利福尼亚州的 Teledyne Imaging Sensors 制造。 “H2RG”是 Teledyne 产品线的名称。中红外探测器,由同样位于加利福尼亚的 Raytheon Vision Systems 制造。每个韦布“H2RG”近红外碲镉汞探测器阵列,有大约 400 万个像素。每个中红外掺砷硅探测器,大约有 100 万个像素。(小编点评:以单像素碲镉汞探测器的现有市场价格计算,一块韦布碲镉汞探测器阵列的价格就要四十亿美金!!!为了拓展人类天文知识的边界,韦布这回真是不计血本啊!) 碲镉汞是一种非常有趣的材料。 通过改变汞与镉的比例,可以调整材料以感应更长或更短波长的光子。韦布团队利用这一点,制造了两种汞-镉-碲化物成分构成的探测器阵列:一种在 0.6 - 2.5 μm范围内的汞比例较低,另一种在 0.6 - 5 μm范围内的汞含量较高。这具有许多优点,包括可以定制每个 NIRCam 检测器,以在将要使用的特定波长上实现峰值性能。表 1 显示了韦布仪器中包含的每种类型探测器的数量。 表1. 韦布望远镜上的光电探测器,其中MIRI包含三块砷掺杂的硅探测器,一块用于中红外相机和低分辨光谱仪,另外两块用于中分辨光谱仪。来源:NASA而MIRI 的核心中红外探测功能,则是由三块砷掺杂的硅探测器(Si:As)阵列提供。其中,中红外相机模块提供宽视场,宽光谱的图像,光谱仪模块在比成像仪更小的视场内,提供中等分辨率光谱。MIRI 的标称工作温度为7K,如前文所述,使用热管理子系统提供的被动冷却技术无法达到这种温度水平。因此,韦布携带了创新的主动双级“低温冷却器”,专门用于冷却 MIRI的红外探测器。脉冲管预冷器将仪器降至18K,再通过Joule-Thomson Loop热交换器将其降至7K目标温度。 韦布红外探测器工艺及架构 图8. 韦布太空望远镜使用的红外探测器结构。探测器阵列层(HgCdTe 或 Si:As)吸收光子并将其转换为单个像素的电信号。铟互连结构将探测器阵列层中的像素连接到 ROIC(读出电路)。ROIC包含一个硅基集成电路芯片,可将超过 100万像素的信号,转换成低速编码信号并输出,以供进一步的处理。图源:Teledyne Imaging Sensors 韦布上的所有光电探测器,都具有相同的三明治架构(如上图)。三明治由三个部分组成:(1) 一层半导体红外探测器阵列层,(2) 一层铟互连结构,将探测器阵列层中的每个像素连接到读出电路阵列,以及 (3) 硅基读出集成电路 (ROIC),使数百万像素的并行信号降至低速编码信号并输出。红外探测器层和硅基ROIC芯片是独立制备的,这种独立制造工艺允许对过程中的每个组件进行仔细调整,以适应不同的红外半导体材料(HgCdTe 或 Si:As)。铟是一种软金属,在稍微施加压力下会变形,从而在探测器层的每个像素和 ROIC阵列之间形成一个冷焊点。为了增加机械强度,探测器供应商会在“冷焊”工艺后段,在铟互连结构层注入流动性高,低粘度的环氧树脂,固化后的环氧树脂提高了上下层的机械连接强度。 韦布的探测器如何工作?与大多数光电探测器类似,韦布探测器的工作原理在近红外 HgCdTe 探测器和中红外 Si:As 探测器中是相同的:入射光子被半导体材料吸收,产生移动的电子空穴对。它们在内置和外加电场的影响下移动,直到它们找到可以存储的地方。韦布的探测器有一个特点,即在被重置之前,可以多次读取探测器阵列中的像素,这样做有好几个好处。例如,与只进行一次读取相比,可以将多个非重置性读取平均在一起,以减少像素噪声。另一个优点是,通过使用同一像素的多个样本,可以看到信号电平的“跳跃”,这是宇宙射线干扰像素的迹象。一旦知道宇宙射线干扰了像素,就可以在传回地球的信号后处理中,应用校正来恢复受影响的像素,从而保留其观测的科学价值。 对韦布探测器感兴趣的同学们,下面的专业文献,可供继续学习。有关红外天文探测器的一般介绍,请参阅Rieke, G.H. 2007, "Infrared Detector Arrays for Astronomy", Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, Vol. 45, pp. 77-115有关候选 NIRSpec 探测器科学性能的概述,请参阅Rauscher, B.J. et al. 2014, "New and Better Detectors for the Webb Near-Infrared Spectrograph", Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol 126, pp. 739-749有关韦布探测器的一般介绍,请参阅Rauscher, B.J. "An Overview of Detectors (with a digression on reference pixels)" 参考资源:[1]. 亚利桑那大学关于MIRI的介绍网页. http://ircamera.as.arizona.edu/MIRI/index.htm[2]. Space Telescope Science Institute 关于MIRI的技术网页 https://www.stsci.edu/jwst/instrumentation/instruments[3]. 韦布的创新制冷设备介绍 https://www.jwst.nasa.gov/content/about/innovations/cryocooler.html
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