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红外烤灯红外仪

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红外烤灯红外仪相关的资讯

  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(中)
    上周给大家介绍了选择研发热像仪前需要考虑的前两点因素今天我们接着来学习后边的内容3测量目标的大小和距离?为了在目标物体上获得高质量的热成像画面效果和大多数被测量物测量点的准确温度读数,您应该尽可能选择一个将目标物体占满热像图视野的镜头。同时,您还需要优化空间分辨率,以确保需要查看的最小目标物体的细节与瞬时视场角。空间分辨率空间分辨率与瞬时视场角(IFOV:一个像素所能覆盖的视场角范围)相同,两者都是可以在目标上检测到的最小物理细节,并且基于单个热像仪(检测器)像素覆盖的最小区域。离物体越近,像素检测到的区域越小。当您移动得更远时,单个像素会覆盖更大的目标区域。通常来说,一个像素能够显示热像图中的最小分辨率,但是要准确测温,则需要至少3*3个像素。被测物体将热像仪中点测温的小圆圈或者小方框完全覆盖,方能准确测温。视场角和瞬时视场角视场角(FOV)你会注意到,当你从更远的地方观察物体时,视野也会发生变化。类似于空间分辨率,这意味着从远处成像时,目标上被分配的像素比从近处成像时所分配到的像素少。理想情况下,您希望目标物体占满视野,但有时这是不可能的,因为过度靠近被测物体,可能对热像仪操作员造成潜在的危险确定了所需的视场角和空间分辨率后,您可以根据需求选择最佳镜头或镜头组。手工确定这些值所需的数学运算可能令人望而生畏,因此FLIR开发了一个免费的在线视场角计算器来帮助您完成这一过程(具体使用说明请点击“阅读原文”)。使用在线工具时,只需输入目标物体大小、热像仪镜头到目标的距离和选择不同度数的镜头。计算器就将计算目标物体的视场角、空间分辨率和像素数,让镜头选择过程更简单。4哪种检测器最适合应用?在上周文中我们解释了温度测量灵敏度是如何根据红外热像仪的探测器类型而变化的。另外需要考虑的一点是,不同的探测器技术可以感知不同波长或波段的红外能量。根据您的应用,红外热像仪感知能量的波段会对测量结果产生重大影响。这是典型的大气在不同波段红外能量的透射率曲线,根据该图,在7.5微米至13.0微米和3.0微米至5.0微米的波段大气中有良好的红外透射。因此,如果您的应用程序要求您在大气中进行远距离观察,那么选择在这些高透射率波段的窗口中运行的探测器是最佳选择。类似的想法也适用于其他需要查看或浏览材料的应用。例如,如果你想测量灯泡灯丝的温度怎么办?要做到这一点,你需要透过灯泡的外层玻璃进行观察。通过观察灯泡玻璃的传输曲线,你会看到一个允许红外有高透射率的光谱窗口。要透过玻璃观察并测量灯丝,需要一台能感应3.0μm至4.1μm波段的热像仪。灯泡玻璃的透射曲线示例下图显示了当您通过热像仪观察灯泡时发生的情况,热像仪可以感知玻璃高透射率窗口内的情况。由于热像仪是3.0- 5.0μm InSb探测器,因此,借助InSb探测器您可以精确地测量灯泡灯丝的温度。带有InSb探测器(3.0µm至5.0微米)和4.1µm滤光片的灯泡的热成像图像另一方面,下图演示了在玻璃璃高透射率窗口外操作的带有热像仪的灯泡所发生的情况。试图使用7.5-13.0μm微测辐射热计热像仪测量灯丝,反而会导致只能测量灯泡表面的玻璃温度。带有微测辐射热计检测器的灯泡的热成像图像(7.5µm至13.0µm)总之,对于某些应用,通过查阅材料可能会根据其独特的光谱波段响应引导您找到特定的探测器。叮叮叮,学习时间结束下周小菲撰写终结篇(记得来看哦~)您也可以点击微信公众号底部菜单栏关于FLIR:报名参加ITC红外培训系统学习热成像技术和热像仪相关知识在这里不仅可以找到志同道合的伙伴还能获得经验丰富的导师手把手教学哦
  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(下)
    研发人员选择热像仪要注意的7个问题今天就迎来终结篇啦5需要什么样的温度分析报告?到目前为止,我们主要关注红外热像仪硬件和数据采集的考虑,但这实际上只是系统解决方案的一半。另一半是数据分析和报告生成(数据共享)。下面,我们将重点定义某些应用程序需要哪种形式的数据分析,以及哪些方法可用于与同事和客户共享数据。数据分析FLIR的温度校准功能让红外热像仪能提供每个像素的温度值,以开尔文度(K)、华氏度(℉)和摄氏度(℃)为单位。显示图像是一个很好的方式来快速查看目标物体的是高温或低温位置。但图像增强、图像帧减法、发射率调整和绘制图表与图形的技术可能会更有用,其帮助人们真正了解目标物体上发生的热变化。热成像中使用的最基本工具是图像增强,来调整图像调色板的水平和跨度。这可以让你增强图像对比度并绘制出细微的温差。此外,FLIR分析和报告软件允许从增强图像中减去基线图像,可以去除任何反射的环境温度并暴露极小的温度差异。这项技术对于反射率较低或辐射率较低的物体至关重要。其他重要工具允许在图表或图形中绘制数据。示例包括:直方图、曲线剖面图和温度与时间图。这些图形和图表有助于描述目标热分布和温度随时间的变化。生成报告的数据分析软件工具示例在研发项目的某个阶段,收集和分析的数据会需要与其他人共享。例如,您可能希望与同事共享原始数据以进行其他分析,或与客户共享分析结果。因此,为了有效使用您的结果,了解您将与谁共享数据以及他们所需的格式至关重要。在许多情况下,需要使用第三方软件(如MatLab或Excel)进行自定义数据分析。有一个IR软件包,允许数据导出到例如.CSV文件中,就非常适合在Excel或Matlab中使用。同样,长时间收集的数据最好作为数据日志文件共享,其中数据以文本文件或电子表格文件格式导出。同样,这对于导入第三方软件解决方案进行进一步分析非常理想。对于管理层和客户而言,可以插入电子邮件、幻灯片或文字处理文档中的静态图像或电影文件最能说明IR分析结果。因此,必须能够将IR序列视频中的图像导出为静态图像的.JPG或.BMP文件,将视频导出为.AVI或.WMV文件。超帧超帧技术涉及在四个不同的温度范围内循环使用的红外热像仪,并从每个温度范围连续捕获数据。然后,FLIR ResearchIR等软件可以将这些数据作为单独的视频文件(每个温度范围对应一个视频文件)呈现,或将这些视频文件合并为单个扩展的温度范围超帧视频。超帧技术只适用于某些热像仪和软件。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍5需要哪些额外的附件?设备检测要求可能超出对红外热像仪和软件的需求。例如,您可能需要一个保护外壳,以便在恶劣或苛刻的环境中使用热像仪。安全要求可能会迫使您在远离热像仪的地方工作,这就需要远程操作系统。在这些和其他情况下,从红外热像仪供应商那里购买配件是至关重要的,因为他们可以提供全套解决方案。为了在户外或制造环境中安装热像仪,您可能需要一个带有特殊红外窗口的外壳,该外壳针对特定热像仪和探测器进行了优化。另一个需要考虑的问题是:热像仪是否能在需要特殊红外窗口的环境内或其他加压外壳内观察?在这两种情况下,您都需要确保获得的窗口对探测器的灵敏度波段具有良好的透射,并具有抗反射涂层。FLIR提供了计算适合您需求的材料类型、尺寸和厚度的工具。FLIR还为大多数热像仪提供现成的外壳,创造了真正的开箱即用的解决方案。带有保护外壳的FLIR RS8500另一个常见附件是电缆延长线,用于热像仪与操作员相距很远的情况。比如,如果热像仪安装在比较危险的附近测试跟踪支架上。在这种情况下,您可以使用以太网、Firewire或CameraLink连接到光纤扩展器,以便在必要时以全帧速率传输热数据数英里。FLIR也有配套的解决方案,帮助您节省时间和金钱,并消除了构建集成测试系统的猜测工作。在构建最终热成像系统时,可选附件还有许多其他考虑因素。在定义红外系统要求时,请务必考虑测试环境,并注意哪些附件可能有帮助。无论是适当的光学器件、延长的电缆长度、热像仪支架、保护外壳还是数据系统,FLIR都致力于通过广泛的产品和第三方来源的信息帮助您解决问题。7FLIR提供哪些支持和培训?与其他精密仪器一样,红外热像仪提供了广泛的功能。应用程序和工厂支持对于充分利用热像仪系统变得非常重要。支持工作可能像提供订单交货细节那样常规,也可能像描述反射目标的温度测量技术那样复杂。当事情未按计划进行时,当需要维修时,当需要培训时,FLIR总是在你的身边。比如,我们在上海设立了可以为热像仪标定的专业实验室,专门为广大菲粉们提供热像仪的标定服务。FLIR工作人员帮您标定FLIR热像仪Teledyne FLIR还提供一家通过ISO9001:2000质量管理标准认证的培训中心——ITC红外培训。在这里不仅能够系统学习热成像相关的技术知识,还能现场使用FLIR热像仪进行实训,包括各种练习,讲师对热图、草图和简要图标进行分析,以描述性的方式对理论部分进行阐述等。专业讲师进行深度授课实训操练选择红外热像仪时我们一定要考虑好需求选择适合自己的得力工具 当然如果对红外热成像知识了解不够透彻可以先来报名参加ITC红外培训系统学习热成像知识和热像仪的操作持证上岗,选择更明确哦
  • 世界上体积最小的近红外光谱仪登陆中国
    仪器信息网讯 2013年4月15日,北京凯元盛世公司联合美国JDSU公司在北京召开“JDSU微型近红外光谱仪研讨会”,会议邀请了从事近红外应用研究的专家近20余人参会,其中包括老专家中国农业大学严衍禄教授、中国农科院蒋士强研究员等。研讨会现场美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson  美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson、亚太区市场经理邵勇健、亚洲区销售经理黄智昭及北京凯元盛世公司总经理田福成等也出席了此次研讨会。JDSU微型近红外光谱仪  本次研讨会讨论的产品是JDSU在Pittcon 2012正式推出的微型近红外光谱仪,这款产品也是目前市场上商品化体积最小的近红外光谱仪,其最主要的特点是体积小、性价比高。  据Chris Pederson介绍,“近年来,小型化已经成为仪器发展的一个趋势。在近红外光谱仪方面,小型化主要依赖于Czerny-Turner正交型光栅技术及MEMS(微机电系统)技术,但是利用如上技术,体积变小有限,或成本较高,或需要光源、光栅等移动部件。JDSU之所以可以将近红外光谱仪做到如此之小是采用了一项线性渐变滤光片(LVF,Linear Variable Filter)的技术制作分光原件。”  具体而言,LVF是一种特殊的带通滤光片,其使用了JDSU的光学镀膜和制造技术,制作时特意向特定方向形成楔形镀层,滤光片的穿透波长在楔形方向发生了线性变化,从而起到分光作用。Chris Pederson说,“在45*42mm大小的体积中,微型近红外光谱仪包含了光源、滤光片、检测器等,完全不需要其他移动部件,其中光源采用双集成真空钨灯,检测器采用128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列检测器,由USB供电(在5伏电压是电流小于500毫安)。”JDSU微型近红外光谱仪内部构造表:JDSU微型近红外光谱仪主要参数参数Parameter规格Specifications光源双集成真空钨灯;1.8万小时寿命照明几何泛光照明/0角度观察入射孔径0.5x2.0mm有效采样区域2x4mm (窗口面)分光元件线性渐变滤光片(LVF)探测器类型128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列像素尺寸/节距30x250um/50um波长范围1700型:950-1650nm 2200型:1150- 2150 nm光谱带宽(光学分辨率)1.25%中心波长,或定制即在1000nm处,分辨率为12.5nm带内光谱隔离度4 OD (平均)模数转换16位动态范围(最大)1000:1测量时间(典型值)0.25秒采样积分时间最小100微秒;最大仅受限于暗信号主机接口USB2.0,最高速度(480Mb/s)尺寸(直径x高)45x42毫米重量60克运行环境-20~50℃,非凝结存储环境-40~70℃,非凝结电源USB供电(500毫安@5伏)  目前,JDSU有1700及2200两个型号,1700波长范围从950纳米至1650纳米,2200波长范围从1150纳米至2150纳米,同时其可以测试粉末及固体样品、液体及浆状样品,以及薄膜与不透明样品。此外,Chris Pederson还表示,“JDSU的主营业务是光学镀膜,并且从1948年就开始此项业务。LVF也是JDSU非常成熟的技术,除了现有两个型号产品外,我们还可以为客户提供定制化的产品,更具灵活性。”  对于用户很关注的软件及模型转换问题,Chris Pederson说“目前,JDSU已经开发了实验室版本的软件,以及可以兼容USB的软件等。从Pittcon 2012推出产品以来,JDSU一直在解决模型转换问题,包括同类仪器之间的模型转换及与其他品牌台式近红外仪器间的模型转换。”JDSU微型近红外光谱仪实际应用  在应用方面,Chris Pederson介绍到,“JDSU的微型近红外光谱仪主要是针对现场、在线检测需求市场,而农业及食品是我们最先开展应用的领域,未来我们还将拓展其在制药、材料、刑侦、执法等领域的应用。” Chris Pederson还特别强调,“JDSU微型近红外光谱仪并不是为了取代台式的近红外仪器而研发,而是为了解决那些不需要那么高灵敏度、而又需现场、在线测试的应用问题。我们很高兴,我们现有的合作伙伴已经做出了一些适合它的应用。”  最后,Chris Pederson说,“JDSU的微型近红外光谱仪具有很高的性价比。在性能方面,与福斯的台式近红外光谱仪相比,JDSU微型近红外光谱仪的测试结果相近。而在价格方面,JDSU微型近红外光谱仪的价格也很具有竞争力。”  与会的专家对于此项创新技术都有较高评价,但也表示,目前,JDSU微型近红外光谱仪仍然还处在从科研走向应用的路上。  目前,北京凯元盛世公司是JDSU在中国的主要合作伙伴,通过北京凯元盛世,JDSU希望能开拓中国市场,找到适合此款产品的应用领域。(撰稿:杨娟)合影留念
  • 红外理疗仪有你真正需要的红外光吗?
    对于患有风湿痛、关节炎、神经痛、腰酸,颈肩肌肉或者关节肌肉酸痛等疾病的患者在治疗时,通常医生都会建议患者使用红外理疗仪(或者针灸,按摩,电疗或体能训练等)配合药物来快速治疗和减轻症状。 由于红外理疗在缓解疼痛方面非常有效,并且理疗仪设备操作方便,因此家用红外理疗仪越来越受欢迎。但是,如何判断红外理疗仪此类设备的质量性能呢?红外光产生的热能可以通过皮肤,到达深层肌肉,血管,神经甚至骨骼。不同波长的红外光具有不同的穿透能力。许多研究表明700-1000nm的红外光,也就是近红外波段最适合用于疾病治疗,其穿透性也最强。但是,理疗仪产品中其大多数红外灯不仅在近红外波段范围内发射光谱,而且在1mm甚至到太赫兹波段,也就是远红外波段都有发射光谱。由于远红外波段穿透能力较弱,热能量主要被人体表层皮肤吸收。因此,如果远红外波段的强度过高,则会导致皮肤过热、刺激、灼烧感很强,甚至灼伤皮肤。所以,要检测理疗仪的质量性能,不仅需要测量其内置红外灯的总照射强度,还需要测量与波长相关的强度分布。在这一点上,FTIR光谱法是可以通过发射光谱准确表征理疗仪这一重要性能指标的。布鲁克INVENIO和VERTEX系列研究型FTIR光学平台经过优化,可用于不同方式的发射实验,并且可以完全覆盖此应用的整个光谱范围。两个独立的发射端口提供聚焦或平行光束输入选项,适用于各种类型红外理疗产品的红外光谱测试。还提供用于基础材料研究的专用样品附件和黑体参考源。在几分钟之内就完成记录发射光谱测试。并且由于有了智能软件功能,在获得测量值之后,就可以轻松计算出发射率。来自中国天津医疗器械测试中心的钱博士正是该领域的研究者之一,目的是研究用于红外理疗仪的发光材料性能,并为市场上的同类产品提供可靠的评价认证规定。(实验装置如上图所示)。
  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(上)
    产品研发由于红外热像仪有非接触式测温功能,因此它成为各种研究和开发项目不可或缺的工具,并且有许多类型的热像仪具有适合科学和研究应用的特定功能。为了帮助您选择满足所有要求的红外热像仪,小菲列出了您在购买前需要思考的7个问题,用来帮助您缩小选项范围,让您选到最合适的热像仪!1你需要测量的温度范围?通常,使用红外热像仪的目的是测量您感兴趣对象的温度变化。测量温度时,您应该考虑两件事:物体的温度范围和您希望达到的温度分辨率。弄清楚这两个问题将帮助您判断哪种类型的红外热像仪和探测器最适合您的应用。温度范围(量程)温度范围(量程)由被测对象的冷热程度定义。这也可能是您正在查看的场景中最冷和最热的温度。例如,您可能正在对跑道上空转的飞机发动机进行热成像。在这个例子中,机身温度可能约为25℃,发动机温度为500℃。温度范围约为25°C至500°C,因此您需要寻找能够同时测量整个范围的红外热像仪。温度分辨率温度分辨率是需要测量的最小温差,通常称为温度灵敏度。红外热像仪的热灵敏度范围从0.020°C到0.075°C,具体取决于热像仪的探测器类型。红外热像仪的温度分辨率或热灵敏度通常表示为噪声等效温差(NEDT)。这一数值是红外热像仪在其噪声基底以上所能探测到的最小温度变化。简单地说,这是你能用特定的热像仪测量到的最小的温度变化。表1展现了不同类型红外热像仪的一些常见温度范围(量程)和温度分辨率。正如你所见,有很多选择,但定义好你的温度范围(量程)和温度分辨率(热灵敏度),将有助于选择最合适的热像仪解决方案来满足您要求。表1:不同热像仪的温度范围(量程)和温度分辨率注:温度分辨率(热灵敏度)与红外热像仪的温度精度不同。确切地说,温度精度是热像仪精确测量物体准确温度的能力。为了帮助解释,假设我们看到的是一杯90°C的热咖啡,但它很快冷却到89°C。对于一台灵敏度很高的热像仪来说,检测细微的温度变化并不困难。但是,如果热像仪校准错误,它可能会读取91°C的起始温度和90°C的结束温度,因此,热像仪精度约为±1℃。2想要多快获取数据?回答这个问题时,您需要考虑三件事:曝光时间、帧速率和总记录时间。曝光时间曝光时间是指热像仪捕捉一帧数据的速度,与传统可见光相机的快门速度相似。红外热像仪的曝光时间称为积分时间,或探测器的热时间常数。这两个术语只是指捕获单个热图像所需的时间。让我们来探讨一下红外热像仪的曝光时间,也就是传统相机的曝光时间相对于长曝光和短曝光的优势。对于它们来说,曝光时间越短,高速拍摄时出现模糊的可能性越小。然而,由于曝光较短,成像目标的时间就较少,所以你可能曝光量不足。另一方面,较长的曝光时间可以允许您从感兴趣的物体上收集到更多的光(对于传统相机)或热能(对于红外热像仪)。当然,缺点是如果你的目标移动很快,你可能会看到模糊的成像。因此,在短期和长期曝光时间之间存在权衡。但如果你回想一下表1,有些热像仪有更好的热分辨率,因此更灵敏。我们可以推断,当观察相同的热目标时,高灵敏度热像仪仅需要更少的曝光时间来获得与低灵敏度热像仪相同的图像。对于拥有更好热分辨率探测器的热像仪来说,你可以获得两个方面的最佳效果:较冷物体的良好图像(画面中探测器底噪较少)和无运动模糊图像(更少的曝光时间)。要确定特定红外热像仪是否满足应用程序的速度要求,您需要考虑:● 目标物体的运动;● 目标物体加热速度或冷却速度;● 红外热像仪的运动。帧速率(帧/秒)热像仪系统的帧速率代表了每秒可以从红外热像仪中采集多少热图像。具有快速帧速率的红外热像仪系统允许您捕捉快速移动目标的热特征,如弹道弹丸或爆炸场景。如果数据采集足够快,甚至可以捕获全辐射帧序列并以慢动作播放。因此,热像仪的帧速率越高,动态改变目标的效果越好。正如你所想象的那样,更短的曝光时间可以带来更快的帧速率。热像仪的帧速率从每秒几帧到每秒数千帧不等。表2:不同热像仪的曝光时间和帧速率总记录时间您是打算以高速捕获长时间的数据,还是以高速捕获短时间的数据,还是以慢速率捕获数小时的数据?有多少热像仪就有多少数据记录选项,所以应该研究所有的数据收集场景,以确定您需要的红外记录系统的类型。了解帧速率和总记录时间对于选择最适合您应用的热像仪和数据系统非常重要。某些红外热像仪,如FLIR T系列手持式热像仪,具有内置存储功能,可以记录到内部闪存或可移动小型SD卡中。其他热像仪,如FLIR X6900sc,通过千兆以太网、CameraLink或CoaxPress将高速热数据传输至PC端或笔记本电脑进行记录。FLIR X6900sc高性能红外热像仪FLIR的高速X系列热像仪使您能够对该热像仪上的RAM执行突发记录,利用高速RAM缓冲高速红外视频码流,随后将数据存储到可移动固态驱动器(SSD)中。对于高速扩展长度记录,有一些解决方案可以将全辐射视频码流传输到RAID磁盘阵列,该阵列可以处理快速帧序列并具有大量磁盘空间。热像仪和高速数据记录器上的存储介质都是可移动的。如果担心数据安全,只需取出并存放在安全的地方。
  • 郑州烟草研究院红外线灯管加热系统调试成功
    我司代理日本ULVAC理工株式会社红外灯管加热系统首次运用于我国烟草行业,该设备于2010年11月19日在郑州烟草研究院安装调试成功!此照为郑州烟草研究院研究员与ULVAC理工株式会社工程师及我司工程师合影!
  • 小菲课堂|选择合适的手持式红外热像仪,需要考虑这四大因素......
    作为一名红外热像师,挑选一款最合适的红外热像仪作为随身工具,首先要考虑的是热像仪的预期用途和计划使用频率。毕竟,用于住宅、商业和工业用途的FLIR红外热像仪的价格从数百到数万美元不等,不同价位产品的性能也有着显著的差异。性价比不错的的FLIR手持式红外热像仪,既可以提供用户所需的功能,价格也在用户的承受范围之内。由于热像仪的规格参数多达数十项,所以在比较FLIR旗下各个系列的热像仪时,了解哪些规格更有参考价值非常重要。今天,小菲为大家总结了四个重要因素:+分辨率一般来说,红外热像仪的价格越低,分辨率就越低。但即使分辨率较低的热像仪,也能在近距离内有效地检查容易接近的目标,但对于非常小或距离较远的目标,则无法提供足够的视觉细节,不足以为用户提供有意义的参考。+对焦低端热像仪通常采用固定的焦距,需要用户移动热像仪来拍摄清晰的图像。如果工作需要精确测量,这可能会成为一个问题。无论热像仪的真红外成像分辨率有多高,失焦的图像都意味着无法获取准确的温度测量值。+视场角(FOV)对于操作中的特写,广角(视场角45°或更高)的镜头将比主要用于远距离工作的长焦镜头(通常视场角为12°或6°)更有用。对于那些同时需要近距离和远距离检测能力的人来说,一台可换镜头的设备可能会更加实用。+电池电池待机时间、连续工作的使用时间,以及是否可以快速更换电池都是必要的考虑因素。对于那些数周内只需要快速使用一次热像仪的人群,电池方面的考虑因素是待机时间。相反,对于那些需要全天不停地使用热像仪的人群,可能会更看重较长的连续使用时间,以及快速更换电池的能力,这两项让他们能够不受干扰地执行工作。综合考虑到这些因素,小菲为您推荐三款手持式红外热像仪:FLIR E95、FLIR E8-XT和FLIR C5,它们各自具有独特的价格和功能优势,可以作为您确定最贴合自己需求的热像仪时的出发点。全面卓越的FLIR E95由于分辨率通常在给定的热像仪价位中起着作用,因此考虑所需的分辨率类型非常重要,除此之外,还需要考虑热像仪的对焦能力,是否需要在近距离和远距离下检测目标关注点。FLIR E95是分辨率高的手持测温枪式热像仪,其分辨率为640×480像素,更高的像素意味着更多的细节,从而能够在检测各种不同目标时都能获得更加精确的温度测量值。为了充分利用其出色的分辨率,E95提供了一系列可更换镜头,并且具有自动校准和手动对焦的功能。凭借三款可选的FLIR AutoCalTM 镜头,从长焦(14°)到广角(42°),这款热像仪可提供从近到远的全面检测能力。此外,FLIR E95采用高容量的电池,但仍然采用可更换电池设计,在全天使用的情况下确保灵活性。近距离检测的FLIR E8-XT采用与E95相近的手持测温枪式设计,FLIR E8-XT价格相对来说低一点,但更低的价格也对应着更低的分辨率,它是320×240的真红外成像分辨率,并且无法调节焦距。固定的45°镜头提供适合近距离检查的视场角,但无法更换不同的镜头。然而,FLIR E8-XT同样采用可更换电池设计,可以进行座充,这是全天使用的必要条件,同时还提供了从-20℃到550℃的温度范围,适应各种高温检查场合。FLIR E8-XT的局限性使它适用于需要高质量、坚固耐用的手持式热像仪,但不需要进行远距离检查的人群,因为远距离检查需要更窄的长焦镜头以及调整焦距的能力。超高性价比的FLIR C5FLIR C5售价仅为6999元,远低于FLIR E8-XT和FLIR E95。它的真红外成像分辨率为160×120,采用小巧的即用即拍的设计,配备可戴手套操作的触摸屏,同时可轻松放入口袋。尽管体积小巧,但该设备仍然足够坚固,可抵御两米的高度跌落,并可以保护内部元件不受工作场所的灰尘和污垢的侵扰。对于目前使用FLIR ONE Pro的用户而言,FLIR C5是一个非常出色的升级,因为其电池续航时间明显更长(每次充电可连续使用4小时),并且待机最长可达约30天,可在近距离快速、不规则地使用,而且外壳非常坚固,还可连接Wi-Fi网络。挑选适合的FLIR手持式红外热像仪之前你需要先考虑购买的用途和使用频率综合考虑分辨率、对焦、视场角、电池之后选择对自己而言性价比高的FLIR热像仪那么,想好自己的“心中所爱”了吗?
  • 星际富勒烯红外谱数据库的构建与可靠预测取得进展
    富勒烯C60的发现起源于人们对星际碳物质的探索,获得1996年诺贝尔化学奖的Kroto教授曾于1980年代末期提出猜想:星际空间中,富勒烯可与其他星际分子/离子通过离子-分子或分子-分子反应形成富勒烯衍生物从而存在于星际空间。事实上,研究人员已经通过化学或物理方法合成了数百上千种富勒烯衍生物。那么,如何确认富勒烯衍生物以及哪些富勒烯衍生物存在于星际空间,仍然是一个极具挑战的难题。基于此,西安交通大学侯高垒教授联合多个研究团队,利用自主发展的质谱-光谱联用实验技术,首次测量得到了气相富勒烯-金属复合物在6-25微米范围的高分辨红外谱,并通过与Spitzer空间望远镜得到的天文观测谱比对分析,发现富勒烯-金属复合物可潜在贡献于星际未证认红外发射谱带和弥散星际谱带。 七种富勒烯物种的振动频率汇编为VibFullerene数据集。(课题组供图)最近,在上述工作基础上,侯高垒教授团队将目前所有已报道的实验测量的C60、C60+、C60H+、C60O+、C60OH+、C70和C70H+等七种富勒烯物种的振动频率汇编为VibFullerene数据集。研究人员利用密度泛函理论对VibFullerene数据集中的90余个频率数据进行统计分析,在综合考虑计算成本与计算可靠性的基础上,拟合得到了各种常用理论计算水平下适合于富勒烯物种红外谱可靠预测的频率校正因子。研究人员将通过所得校正因子校正的富勒烯-金属复合物的理论红外谱与实验测量谱进行对比,发现理论与实验吻合很好,表明了研究所构建VibFullerene数据集的合理性与所得频率校正因子的可靠性。上述研究成果近期发表在国际著名天文期刊《皇家天文学会月报》。西安交通大学物理学院侯高垒教授设计领导了该研究,为论文的通讯作者,博士生徐健智为论文第一作者。该研究得到了国际知名天体物理学家美国密苏里大学Aigen Li教授与中科院新疆天文台李小虎研究员的合作与支持。西安交通大学物理学院和物质非平衡合成与功能调控教育部重点实验室为论文的通讯作者单位,研究工作得到了国家自然科学基金和西安交通大学“青年拔尖人才支持计划”等的支持。
  • 关于近红外光谱分析网络化应用研究的思考
    近几年以来,在国内烟草行业,随着烟草企业的联合重组与整合,对烟叶原料品类多样化提出了更高的要求,为了统筹优化与合理应用原料提供技术支持,以Web Service架构的“互联网+近红外光谱分析”的基本模式,于2015年,云南中烟构建的以原料研究为导向的烟叶原料近红外分析网络系统上线使用,通过六年多来的运行,实现了原料近红外分析检测数据的交换和共享,对评估烤烟收购质量,合理组配复烤模块单元,提供了即时的数据支持;在产品开发和产品维护方面,针对性使用烟叶原料,研发新产品配方、优化配伍和维护产品质量稳定,发挥了积极的辅助作用,特别是从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的技术标准(包含近红外校正模型建立、验证、应用和维护等),规范了网点的近红外光谱实验室,多年来,积累了初烤烤烟、复烤片烟和库存片烟等烟叶原料近红外分析检测大量的数据资产。系统功能基本达到了设计预期。然而,为了进一步探索分析烟叶原料品质类别、配方模块(单元)相似性、质量变化趋势和规律,在综合利用近红外光谱数据、理化性质数据和一些与质量相关的半结构化非结构化数据时,由于集成的常规性质数据有限,满足不了质量表征的需求,加之,在网络平台上面对大量的数据处理分析,传统的化学计量学定性定量建模计算模式难于适应,制约了多变量数据(如光谱)的深入挖掘和数据挖掘的效率。为了推进近红外光谱分析网络化应用,本文基于烟草近红外光谱网络化应用的实践经验,抛砖引玉,与大家探讨近红外光谱分析网络化应用研究的一些思路。1、近红外光谱标准化烟草可视为一种多成分复杂化学体系的天然作物,迄今为止,从烟草中鉴定出来的化学成分达5500多种,烟草质量与这些化学成分的相关性至今尚未全部研究清楚,通常采用为数有限的常规化学成分指标(如烟碱、总氮、总糖、还原糖、蛋白质、钾、氯和灰分等),评估烟草整体质量特征时仍存在不足,普遍认为,烟草在燃吸时的整体质量特征是烟草中这些复杂成分相互协同作用的结果。在近红外光谱定量分析中,烟草近红外光谱包含大量潜在的物质组成信息尚未充分利用,不同质量特征的烟草具有自身的特征近红外光谱,应用适当的化学计量学模式识别方法,如PLS-DA、SIMCA和SVM,结合近红外光谱挖掘烟草的整体质量特征归属,对寻求质量特征相似或相近的替代原料,保障规模化产品制造稳定的原料供给有着重要的意义。每一个网点的近红外光谱实验室是数据“发源地”,数据质量决定了将来数据的应用价值。实验室除了从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的规范(包含近红外光谱测量、校正模型建立、验证、应用和维护的技术标准等)要求运行之外,显然,在网络环境里光谱数据采集的“标准化”就特别重要。这就要求入网的近红外光谱仪必须具有优良的光学特性,仪器之间的差异最小,保证对不同产区网点的近红外光谱仪测量的光谱数据进行分析时,仪器的背景差异不会造成明显的影响,但事实上,同一厂家同一型号同一个批次生产的光谱仪都很难做到这一点,可以说,近红外光谱仪之间的差异是进行网络数据共享,挖掘光谱数据信息存在的问题之一。一是借鉴模型转移的化学计量学方法,根据仪器之间的光谱差异,建立一个光谱的数学关系,然后依据这个数学关系,“软拷贝”实现光谱数据采集的标准化;二是仪器厂商提升仪器的制造水平,降低仪器之间的差异,特别是不同批次生产的仪器之间的差异,才能使其测量的光谱差异最小,不会对后续的光谱分析造成明显的影响,也就是说用一台仪器采集的光谱建立的模型预测同一组样品在本台仪器上测量的光谱,与使用本台仪器的模型预测另一台仪器测量同是一组样品的光谱所得到的结果无明显的差异,在这两台仪器之间就无需建立光谱的数学关系,即简单的“硬拷贝”就可实现网络平台光谱数据采 集的标准化,要义见图1示意。在网络环境中的光谱仪可视为一个“网络传感器”,对传感器的技术要求在朝着高质量、高精度、小型化、低功耗和智能化等方向演进,对网络用户来说,期待仪器制造商生产性能一致性优良的光谱仪,乃是尤为理想的解决方案。图1 不同的光谱仪采集同一组样品,可得到基本相同的光谱,即“一个世界,一个标准”2、云化近红外光谱分析网络平台云计算服务是一种集中式服务,所有数据都通过网络传输到云计算中心进行处理。资源的高度集中与整合使得云计算具有很高的通用性,然而,面对网络设备和数据的爆发式增长,边缘计算相比于云计算模型,能够更加迅速、可靠和节能地响应用户需求,数据在本地处理也可以提升用户隐私保护程度。另外,边缘计算也减小了对网络的依赖,在离线状态下也能够提供基础业务服务。通过云化近红外光谱分析网络平台,集成不同的烟草产地生态环境、等级、品种以及相应的近红外光谱、理化性质(包含烟叶的形态形状图像,化学成分指标等)数据是其任务之一,便于分析挖掘与感官质量相关的特征信息,服务于烟叶原料的精细化种植及科学合理应用,在近红外光谱定性、定量建模或后续的各种数据挖掘实际应用中,是基于“中心云”或“边缘云”的数据资源进行的。有时会用到中心云的数据资源,如对各大产区烟草质量进行整体性比照分析,探索各大烟区烟草质量特征,支持原料生产基地系统规划;有时会用到边缘云的数据资源,如对某个产区烟草历时性数据作趋势分析,探索烟草质量的稳定性与变化趋向,辅助基层植烟区改进或调整生产措施。所以,面向服务对象的规模、复杂程度合理部署、云化近红外光谱分析网络平台就尤为重要,有利于集约化网络资源,提升数据的分析处理以及数据挖掘的效率,见图2示意。图2. 近红外光谱分析平台云化示意图3、构建云计算自动化(智能)建模服务系统通常,在建立样本数量大于3000个以上的近红外校正模型时,样本量越大,运算速度越慢,对计算机性能的要求越就越高,且在建模过程中,如组织训练集或校正样本集、清洗异常样本、筛选适宜的建模数据等等,基本是基于“文件夹”来操作完成的,对网络环境中的大体量的数据资源,因缺乏探索性数据分析的网络计算手段而难于被充分利用,传统的建模方式和流程效率低、适应性差。基于网络资源进行化学计量学网络计算,现代云计算技术为化学计量学计算研究搭建了高灵活性平台。如何选择诸如Hadoop、Spark等生态圈技术,通过分布式计算提升定性、定量建模效率,并结合长期积累的建模经验、领域知识(包含相关的波长或波段选择、光谱预处理方法及其经验参数设置、模型误差水平控制等),实现自动化建模,这是我们要联合网络计算专家实现近红外光谱分析网络化云计算所要解决的问题。显然,把传统的近红外光谱定量、定性分析涉及的训练集样本或校正集样本的筛选、光谱的预处理、建模等化学计量学方法(算法)网络化,开发分布式计算的化学计量学软件系统(当然,这也是数据挖掘的重要组成部分),共享应用网络软、硬件资源优势,平衡计算负载,实现近红外光谱分析云计算,可能是一种比较好的解决思路,这无论是对近红外光谱定性定量分析的普通用户,还是对近红外光谱数据进行深度挖掘的高级用户,都具有较好的便利性和实用性。4、研发基于特征模型的网络搜索引擎基于多维质量特征数据(结构化和非结构化数据),诸如烟草产地生态、等级、品种、理化性质指标、近红外光谱、形态形状图像等,选取不同的特征,通过模式识别技术建立用户预期的质量特征类模型,然后应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”搜索网络共享资源(中心云或边缘云)中具有相近或相似质量特征的样本,也就是在网络共享资源中“淘宝”,寻求在产品制造中烟叶原料的替代应用,保障产品质量的稳定。搜索引擎形式类似“百度”或“Google”。这里以烟草近红外光谱定性分析的应用举例说明,我们需要什么样功能的“搜索引擎”,近红外光谱包含丰富的化学物质结构信息,且近红外光谱与物质组成及含量相关,不同属性、特征的烟草样品具有相应的特征近红外光谱,通过结合烟草领域知识,采用适宜的化学计量学模式识别方法(如基于PCA的各种分类算法、ANN或SVM等)来提取烟草样品近红外光谱特征信息,训练能表征质量特征的近红外光谱类模型,应用验证通过的类模型和待测烟草样品近红外光谱便可预测待测样品的归属类别或特征。常规近红外光谱定性预测分析是基于“文件夹+类模型”进行操作的,而在网络环境中,近红外光谱定性预测分析必须网络化,预测是在云化的近红外光谱分析网络平台上,应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”寻找“隐藏”在“中心云”或“边缘云”中的数据资源(见图3示意),它承担着大体量的网络计算。基于特征模型的网络搜索引擎是“云计算自动化(智能)建模服务系统”预测分析网络化的延展,可简单视为是一个“网络预测器”,当然,这个“网络预测器”需要网络计算专家和近红外光谱化学计量学算法专家联手研发。图3. 近红外光谱分析网络化应用示意图5、其它针对不同应用场景或职能部门,利用中心云数据或边缘云数据进行一些简单的在线统计分析计算,并对结果进行可视化展示,如原料生产部门可快速实现对烟叶质量指标的比较,分析烟叶质量的稳定性、质量变化走势等。开发一些满足不同应用场景的APP、微信小程序、公众号等(见图3示意),也是一项值得开展的工作。(作者:王家俊 云南中烟工业有限责任公司)
  • 上了新闻联播,珀金埃尔默近红外IM9500真靠“谱”!
    2022年,中央一号文件提出要大力实施大豆和油料产能提升工程。产粮大省黑龙江通过政策倾斜、加大科技投入等方式调动农户积极性,确保完成今年大豆扩种1000万亩以上。扩大种植面积的同时,黑龙江还积极推广科技种田。大豆是重要的植物蛋白和食用油来源, 目前针对大豆质量检测常用的蛋白质和脂肪化学分析方法不仅操作步骤繁琐, 而且需对籽粒进行粉碎,不能延续后代, 在大豆品质改良的后代选育过程中的应用受到限制。为达到不破坏籽粒,并更快速、简便地得到结果,近红外检测成为更优的选择。在3月27日《新闻联播》中出镜的IM9500是一款专为检测颗粒谷物及大豆等农产品而设计的近红外分析仪,一分钟以内可以对大豆中水分、蛋白、脂肪等指标进行快速检测,在大豆的育种、种植、收储等环节都能提供很好的技术支持。大豆和油料牵动着国家粮食安全和经济社会发展大局。根据2022年中央一号文件,今年我国将大力实施大豆和油料产能提升工程,未来将用好国内国际两个市场、两种资源,让 “油瓶子”里尽可能多装中国油。作为全球最大的分析仪器提供商之一,珀金埃尔默将持续以其先进的仪器为中国的食品质量和安全检测保驾护航。在中国,珀金埃尔默每年为大约6000万吨小麦、800万吨大豆食品、200万吨原奶提供便捷、高效的质量与安全分析。,时长01:17IM9500简介IM 9500是珀金埃尔默的一款专为检测颗粒谷物(如大豆)而设计的近红外分仪。准确度高,性能可靠,坚实耐用,1分钟内可同时测定谷物籽粒样品的水分、蛋白、脂肪等多项参数。IM9500采用近红外透射方式检测样品,光学模块经久耐用,使用寿命长,具备很好的可靠性和经济性。在很多国家满足标准认可用于谷物交易过程中的质量检测-例如,美国(NTEP),德国(PTB11.26/13.01)和澳大利亚(NMI15/1/5)。适用于育种、实验室及生产线现场检测,样本处理和分析非常简单而直接。分析时间:检测小于25秒/样品;仪器特点所有仪器在制造过程中,波长校准采用NIST(美国国家标准与技术研究院)参比,以保证所有仪器无台间差,模型无缝转移。IM 9500可与Windows网络连接,基本上可以实现分析结果无限存储,持有成本低。凭借在近红外模型开发方面积累的30多年经验,我们不断开发、维护和更新全球近红外模型。目前,珀金埃尔默已经具有大部分谷物颗粒产品的成熟模型,并且免费提供。采用标准参考样品(polystyrene 聚苯乙烯颗粒)和标准参考样品模型,用以校准仪器检测结果和波长准确性。标准参考样品用以验证IM 9500符合工厂标准。每个标准参考样品都经过珀金埃尔默认证,并提供官方检测限值,随时快速确认仪器状态。检测样品也可用作标准参考,并对仪器状态进行可追溯状态监测。
  • 德国Zeutec近红外分析仪登陆中国市场
    日前,瑞士华嘉公司, 作为德国Zeutec Opto Elektronik GmbH公司的中国总代理 , 向中国市场正式推出最新设计的近红外分析仪——SpectraAlyzer。该产品的问世使得近红外光谱仪的发展又达到了一个新的高度。SpectraAlyzer具有多种型号,能满足研究和生产领域的各层次多方面的需要。样品的分析过程准确、直观、快捷、仪器操作简便,维护保养简单。  仪器可选配Application Worx软件,该软件是Zeutec公司自主研发的一款化学计量学软件,通过它用户可以开发相应的光谱方法并对方法进行校准。该软件采用了一系列统计学方法,通过标准化、谱线平滑、求导、标准归一化以及一系列的变换运算等可实现对实验数据和谱图的分析。  SpectraAlyzer产品的前身是著名的德国BRAN+LUEBBE 的InfraAlyzer 系列, 与BRAN+LUEBBE 的其它产品线在中国有广泛的应用, 后来经过结构调整, Zeutec Opto Elektronik GmbH公司成立于1999年,旨在于开发和生产专业的光谱仪,包含近红外常规实验室分析仪的应用和专业分析解决方案,广泛应用于各分析及质控领域。华嘉公司与德国“Zeutec Opto Elektronik GmbH”公司建立了战略合作伙伴关系,华嘉公司成为 Zeutec 公司在近红外分析仪SpectraAlyzer 和SpectraAlyzer QC axiom产品方面的独家总代理。  SpectraAlyzer QC axiom 近红外光谱分析仪可满足食品加工,饲料加工,医药等行业方面的复杂样品,主流型号可以根据用户的行业特征,灵活的选择、配置不同滤光片,满足行业特定参数的分析和测量。瑞士华嘉(香港)有限公司全国独家代理德国Zeutec近红外分析仪产品,需了解详情,请接洽华嘉全国各办事处。上海代表处 电话:021-5383 8811 北京代表处 电话:010-6561 3988 广州代表处 电话:020-8132 0662 成都代表处 电话:028-8676 1111 西安代表处 电话:029-8833 7412
  • 助力刑侦能力考核,且看岛津红外油漆样品分析方案
    油漆是刑侦案件当中的常用物证,现场遗留漆片,涉案物品上油漆类附着物的检验,能够为案件侦破提供方向和思路。近期公安系统刑侦考核,漆片类分析吸引众多关注。岛津红外系列产品,轻松应对油漆物证鉴定需求。一 典型应用红外显微光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证汽车车身油漆由底漆层、中涂层、面漆层、清漆层等组成,不同厂家和车型对应不同的车身油漆。所以汽车油漆隐含着汽车车型的重要信息,利用红外显微光谱法对车辆碰撞现场采集的微量油漆碎片与肇事嫌疑车辆油漆样本进行红外光谱比对分析,为交通肇事事故分析提供了强有力的技术依据。样品处理:使用挥发性溶剂对采集到的样本表面进行除杂处理(灰尘、污染物),挥干后对样本进行切片取样,最后使用金刚石池透射法分析。车辆取样样本进行对比分析,结果表明:1#嫌疑车辆取样样本与事故现场发现油漆碎片在1300 cm-1~1600 cm-1 区间差异性比较明显;而2#嫌疑车辆取样样本与事故现场发现油漆碎片结果一致,所以其作为肇事车辆可能性更大。对2#嫌疑车辆样本光谱图进行检索,得到其成分结果为邻苯二甲酸二辛酯(DIO_PHTA)。二 其他典型应用速览油漆碎片的测试(显微金刚石池)图7:木材上的油漆碎片,用金刚石压平,尺寸:约 70x30μm图8:不同位置的油漆差谱图9:对差谱进行光谱检索,结果为甲苯胺红L三 关联仪器AIRsight 红外拉曼显微镜◆ 同一个显微镜,同一个软件,实现红外和拉曼两种光谱技术从样品观察、定位标记、多模式测定到数据分析的全工作流。◆ 能够在不移动样品的情况下,对同一样品的微小区域分别获得互补的红外和拉曼光谱信息,以实现多光谱维度的表征。IRXross通用型红外光谱仪◆ 适用多种应用的高性能◆ 内置新一代分析智能◆ 完全符合日益严格的法规要求本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 【我与近红外的故事】梁逸曾先生与近红外
    p  CHINA NEEDS NIR,NIR NEEDS CHINA ! 伴随着这句简短,却饱含深意的宣传词响彻在哥本哈根的第18届国际近红外光谱会议现场,中国成功获得ICNIRS 2021的主办权。2017年6月15日凌晨,消息传来,近红外圈内举国欢庆。而此时,我们想起了敬爱的梁逸曾先生,他再也听不到这热烈的欢声笑语了。早在2011年5月第15届国际近红外光谱大会在南非开普敦召开之时,中国专门组织了代表团赴南非参会,并申请该系列会议第17届会议的主办权。中国近红外光谱分会委派梁老师代表中国,宣讲中国的申办材料。虽然最终申办没有成功,但梁老师的演讲非常精彩,英文表达流畅,极富感召力,给与会者留下了极深刻的印象。为本次的成功申办奠定了坚实的基础,也积累了宝贵的经验。如果今天我们的梁老师依然健在,我们一同欢庆胜利该多好啊!br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a6850484-e3a6-43d2-803a-3378c2ca9792.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong2011年梁逸曾先生参加在南非开普敦召开的第15届国际近红外光谱大会/strong/pp  近红外需要化学计量学,化学计量学也需要近红外!就是这样简单的相关关系,决定了梁老师课题组与近红外光谱必然的不解之缘!/pp  我们课题组(梁逸曾课题组)真正涉足近红外光谱领域,是从与云南红河卷烟厂王家俊老师的合作开始的。2003年,王家俊老师通过湖南师范大学的杨家红博士认识了梁老师,并合作开展光谱指纹图谱和色谱指纹图谱技术进行烤烟、香精香料和卷烟纸等质量控制方面的研究。当时梁老师安排研究生袁大林和范伟针对烟草实际数据,开展近红外光谱的数据处理方法和模型转移算法的开发工作。2005年6月,梁老师、杨家红,与学生李博岩、曾仲大、易智彪、余雁等赴云南红河,与王家俊老师广泛深入地讨论了近红外光谱技术在烟草各个领域的应用前景,并探讨了化学计量学建模的技术问题。王老师还把他积累的2000多个烟草样本的近红外光谱数据拷贝给几位学生。从那时起到现在,这套数据一直发挥着重要作用。梁老师的在读和毕业的学生利用该数据研究了很多化学计量学新算法,发表了几十篇的学术论文。2005年,在《分析化学》杂志上发表了两家合作的第一篇文章:偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油, 烟碱和一氧化碳的释放量。2006年6月28-30号,梁老师赴韩国参加“Japan-Korea joint symposium on Near Infrared Spectroscopy”,并做了“Near Infrared Spectroscopy and Chemometrics”的大会主题报告(KEYNOTE Lecture),标志着我们课题组已经正式涉足近红外光谱分析的研究工作。/pp  2006年10月,在北京召开了全国第一届近红外光谱学术会议,梁老师参会并做了大会报告。还主动请缨筹办全国第二届近红外光谱学术会议。在梁老师的精心组织和课题组全体师生共同努力下,2008年11月19日至22日,第二届近红外光谱学术会议在长沙芙蓉华天大酒店成功召开。俞汝勤院士和陆婉珍院士担任大会主席,300余位国内外的专家学者及科技人士参加了该次会议,梁老师主持了开幕式。我国几乎所有从事近红外光谱研究和应用的主要学术带头人都参加了本次会议,梁老师还邀请了加拿大Phil Williams教授、日本Ozaki教授和美国Wei G. Hansen博士等国际知名人士参加会议,并做大会报告。本次会议论文集收录了论文120多篇,篇幅有830页之多。值得一提的是,与中国近红外光谱颇有渊源的华裔Wei G. Hansen博士,就是参加了本届近红外光谱学术会议之后,开始了解国内近红外光谱的学术研究工作和实际应用工作,后来为我国近红外光谱技术的国际交流发挥了巨大的贡献,2016年还获得了中国仪器仪表学会授予的国际交流贡献奖。在梁老师的推荐下,接下来的第三届近红外光谱学术会议,以及第二届亚洲近红外光谱学术会议由梁老师的学生杜一平教授在上海组织承办。到目前,全国近红外光谱学术会议共举办了六届,梁老师参加了前四届,2014年的北京会议和  2016年的武汉会议,梁老师都因病缺席,但派了很多学生参加会议。除了国内会议,梁老师还参加了几届亚洲和国际近红外光谱会议。可以说梁逸曾先生,为我国和国际近红外光谱事业做出了杰出的贡献。2008年6月近红外光谱专委会成立,梁老师被聘为副主任委员,他积极参加学会组织的各项学术活动,而且还亲自为学会举办的近红外光谱研讨班上课。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/04faee1d-aaf6-4409-b9b8-546efa89fc4d.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "strong梁逸曾先生成功组织承办了全国第二届近红外光谱学术会议/strong/pp  梁老师是恢复高考后第二年考入湖南大学的,1982年和1985年师从俞汝勤先生,攻读硕士和博士学位。从读博开始,梁老师就立志从事化学计量学事业,为此专门选修了数学系十多门数学课程。在课堂上,他经常向老师提问,引来数学系同学很多好奇的目光。1988年博士毕业后留校任讲师,1990年赴挪威Bergen大学化学系从事博士后研究,同时又获得了该校的哲学博士学位。在挪威的两年间,梁老师发表了20多篇的学术论文,在该校这个记录至今都没人打破。梁老师以其深厚的数学基础、突出的编程能力,以及强烈的工作热情,在化学计量学这块沃土上辛勤耕耘了几十年,取得了杰出的贡献。他是化学计量学的大家!在国内和国际近红外光谱领域,梁老师课题组以开发新算法的雄厚实力发展了很多新型算法,在异常点去除、光谱数据去噪、基线校正、变量选择、多元校正、模型转移等诸多方面解决了近红外光谱分析的很多难题。已被业内认可和广泛应用的代表性算法,包括许青松教授提出的蒙特卡洛交互检验MCCV(2001年),范伟博士提出的基于典型相关分析的模型转移算法CCA(2008),李洪东博士提出的竞争自适应重采样方法CARS(2009)及基于模型集群分析MPA策略开发的系列变量选择算法(2009),张志敏博士提出的自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法airPLS(2010),曹东升博士提出的基于蒙特卡洛采样(MC)的奇异样本筛选方法(2010年),云永欢博士提出的迭代性保留有信息变量算法(2014)和变量组合分析算法(2015),邓百川博士提出的变量空间迭代收缩算法(2014),陈沃若硕士基于极限学习机提出了模型转移算法,等等。在梁老师课题组,有14位学生的硕士或博士论文与近红外光谱分析直接相关,发表的学术论文近百篇。/pp  除了基于算法的理论研究外,梁老师课题组在近红外光谱的应用开发方面也做了大量工作。先后与红河烟草、湖南中烟合作开发烟草相关样品的近红外光谱分析工作,与广州纤维产品检测研究院开展纺织品近红外光谱快速识别的研究工作。梁老师认为仅有方法和算法的开发是远远不够的,还需要专用仪器和专用软件的开发,才能够将近红外光谱的应用真正推广出去。为达成这一目标,2012年9月梁老师牵头成立了长沙科硕仪器有限公司,于次年推出了具有完全自主知识产权的分子光谱化学计量学软件“Chemosolv”。其计算精度和国际知名的化学计量学通用软件CAMO Unscrambler相当,而在方法和功能上比Unscrambler更加强大。在专用仪器方面,梁老师主持了与B& WTEK、海洋光学等公司的合作,组建技术团队开展了专用机及专用数据库的开发工作。/pp  梁逸曾教授在国际化学计量学界具有很高的威望和很强的影响力,多次主办国际和全国化学计量学相关学术会议。其中2015年在长沙举办的第15届国际化学计量学大会是该系列会议首次在亚洲举办,影响深远。会议代表来自俄罗斯、巴西、荷兰、法国、美国、韩国、日本、澳大利亚、德国、伊朗、泰国等20多个国家和地区,其中很多与会者都是从事近红外光谱的研究工作的,在会议各个主题中近红外光谱相关的研究占比最大。该次会议对于中国了解世界、世界了解中国起到了积极促进作用。在第16届国际化学计量学大会(西班牙巴塞罗那)上,梁逸曾教授获得本届“化学计量学终身成就奖”。该奖由国际化学计量学科学委员会组织评选、颁发,以表彰为国际化学计量学作出杰出贡献者。梁逸曾先生获得该奖项是对他一生对国际化学计量学巨大贡献的肯定。/pp  梁老师于2016年10月14日,因病去世。化学计量学界失去了一位大家,近红外光谱领域失去了一位开拓者,所有认识梁老师的人们失去了一位可敬的长者、亲爱的老师、知心的朋友。虽然,梁老师已去,但他的音容笑貌从来没有离开我们,我们永远怀念他!/pp  谨以此文深切缅怀敬爱的梁逸曾先生!/pp(本文由杜一平执笔,梁老师的很多学生提供素材、给予帮助,包括袁大林、易伦朝、曾仲大、李博岩、范伟、云永欢、叶菲、张良晓等)/p
  • 【新品上市】高德智感TL狮子座系列红外望远镜登场
    仪器信息网讯 11月6日,高德智感发布系列新品——TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜TL430/TL450/TL630/TL650。产品特性三光一体,昼夜两用集红外、可见光、激光测距为一体,支持户外24小时全天候观察,帮助用户更好地搜索、观察、定位目标。高清成像,细节出彩12μm高灵敏度红外探测器+1920×1080低照度CMOS传感器+1920×1080 AMOLED显示屏,多重豪华配置,成就出色的成与细腻的显示效果。即使在户外,树枝、树叶、草地、地形等细节也能悉数尽显。600米激光测距,目标距离轻松GET内置高精度激光测距模组,可实现5~600米精准测距,精度可达±1米;无需校准,即刻掌握目标精确距离信息。超强GPS,目标实时位置快速追踪创新的目标定位功能,可精准获取目标经纬度坐标信息。同时还内置有激光测距仪、陀螺仪、电子罗盘等,为用户搜索与跟踪目标加持。5种场景模式,全新体验充分考虑各类使用场景,创新设计5种场景模式,最大程度将目标从环境中凸显出来,同时不遗漏环境细节。5小时×N,户外畅玩通用18650电池,可轻松购买更换。OTA远程固件升级,体验常新本机可通过手机APP TargetIR进行远程升级,新功能、新体验抢先拥有,设备随时保持最佳状态。IP67超强防护,户外耐造无惧户外高湿度、风雨等恶劣环境,目标行踪尽在掌握。应用领域
  • 新型号|FLIR RS6780中波红外热像仪,远距离科研检测的可靠助手!
    一直以来Teledyne FLIR以用户需求为创新的原动力持续重投入于研发创新专注原创科技和设计为红外热像仪带来更多革新今天小菲给大家带来一款全新的型号远距离科研检测专用的中波红外热像仪——FLIR RS6780FLIR RS6780拥有先进的探测器、触发和同步功能,适应外场环境的保护封装,使得该型号能满足绝大多数科研测试环境下对仪器配置及数据采集的要求。性能卓越,远距离仍保证测量精度FLIR RS6780热像仪具备连续光学变焦功能,由一个集成三位电动滤片轮和用以支持3000°C红外成像应用的可选工厂校准装置组成。通过其可选3倍视场无焦镜头附件,工程师和科学家能够在从50mm -250mm(标准)到150mm-750mm的范围内灵活变焦,增加被测目标的像素数,从而满足其独特应用和测试需求。使用RS6780可获得640×512像素全分辨率数据,采集帧速可达125Hz,子窗口模式下甚至超过4,000Hz,保障了用户从远距离也能采集到清晰的红外图像。高适配性,支持多个软件平台FLIR RS6780热像仪能提供瞬时、逐帧的焦距位置信息,适用于工厂、自定义校准红外成像和辐射测量应用,还支持时空位置信息 (TSPI) 数据收集,控制一帧图像的生成或通过先进的触发功能实现外部设备同步,捕捉必要图像。它既可部署为独立热像仪,也可以通过FLIR Science Camera SDK集成到规模更大的测试系统中。用户可将FLIR RS6780捕捉的红外数据传输至运行Windows、MacOS或Linux的电脑,RS6780还兼容FLIR Research Studio软件应用,可进行后期处理和分析。RS6780还支持对检测器底层设置和原始数据的访问。因此,用户能够进行高质量的定制辐射测量,每帧大约327,000个数据点,为研发项目生成可靠的数据。用户还可借助免费的FLIR Research Studio Player软件在本地分析共享数据,与同事协同工作。小巧耐用,专为严苛应用设计FLIR RS6780热像仪使用防风雨外壳和可选电动镜头盖,保护热像仪不受恶劣环境影响,其已通过IP65测试,防护等级与越野拖车等同,菲粉们可以放心应用。它的光学器件、探测器和热像仪均为自主设计,方便无缝系统集成和未来支持。热像仪重量不到16.7千克,易于部署和移动。FLIR RS6780中波热像仪能够实现远距离细微温度差检测同时具有多种连接和软件选项可轻松集成其光学变焦镜头可在优化目标像素密度的同时实现高性能的辐射测量非常适用于户外远距离科研检测
  • 新型号|FLIR RS6780中波红外热像仪,远距离科研检测的可靠助手!
    一直以来Teledyne FLIR以用户需求为创新的原动力持续重投入于研发创新专注原创科技和设计为红外热像仪带来更多革新今天小菲给大家带来一款全新的型号远距离科研检测专用的中波红外热像仪——FLIR RS6780FLIR RS6780拥有先进的探测器、触发和同步功能,适应外场环境的保护封装,使得该型号能满足绝大多数科研测试环境下对仪器配置及数据采集的要求。性能卓越,远距离仍保证测量精度FLIR RS6780热像仪具备连续光学变焦功能,由一个集成三位电动滤片轮和用以支持3000°C红外成像应用的可选工厂校准装置组成。通过其可选3倍视场无焦镜头附件,工程师和科学家能够在从50mm -250mm(标准)到150mm-750mm的范围内灵活变焦,增加被测目标的像素数,从而满足其独特应用和测试需求。使用RS6780可获得640×512像素全分辨率数据,采集帧速可达125Hz,子窗口模式下甚至超过4,000Hz,保障了用户从远距离也能采集到清晰的红外图像。高适配性,支持多个软件平台FLIR RS6780热像仪能提供瞬时、逐帧的焦距位置信息,适用于工厂、自定义校准红外成像和辐射测量应用,还支持时空位置信息 (TSPI) 数据收集,控制一帧图像的生成或通过先进的触发功能实现外部设备同步,捕捉必要图像。它既可部署为独立热像仪,也可以通过FLIR Science Camera SDK集成到规模更大的测试系统中。用户可将FLIR RS6780捕捉的红外数据传输至运行Windows、MacOS或Linux的电脑,RS6780还兼容FLIR Research Studio软件应用,可进行后期处理和分析。RS6780还支持对检测器底层设置和原始数据的访问。因此,用户能够进行高质量的定制辐射测量,每帧大约327,000个数据点,为研发项目生成可靠的数据。用户还可借助免费的FLIR Research Studio Player软件在本地分析共享数据,与同事协同工作。小巧耐用,专为严苛应用设计FLIR RS6780热像仪使用防风雨外壳和可选电动镜头盖,保护热像仪不受恶劣环境影响,其已通过IP65测试,防护等级与越野拖车等同,菲粉们可以放心应用。它的光学器件、探测器和热像仪均为自主设计,方便无缝系统集成和未来支持。热像仪重量不到16.7千克,易于部署和移动。FLIR RS6780中波热像仪能够实现远距离细微温度差检测同时具有多种连接和软件选项可轻松集成其光学变焦镜头可在优化目标像素密度的同时实现高性能的辐射测量非常适用于户外远距离科研检测
  • 关于红外测温仪安全性解读
    p  随着红外测温仪的大范围应用,也不禁有人担心,红外线对身体健康有影响吗?红外线测温仪会对眼睛造成伤害吗?甚至网上有传言红外线测温枪频繁照射到眼睛会伤害眼晴视网膜,轻则会引起眼球的玻璃晶体混浊及白内障等眼病,严重的会产生眼底黄斑变性。/pp  strong真实情况是怎么样的呢?多位专家给出了答案!/strong/pp  红外线测温仪分为接触式和非接触式两种,由于新冠肺炎主要的传播途径是经呼吸道飞沫和密切接触,目前使用的都为非接触式,避免因为接触而传染新冠肺炎。非接触式红外线体温计会测量不同部位,比如额头、颈部、手腕等。/pp  据广州中医药大学第一附属医院黄仲委教授介绍,红外线测温仪的红光是LED灯发出的,正确用法是照射被检者的前额而不是眼睛。如果真的照射到眼睛,尤其是红光亮度特别强、照射眼睛时间又特别长,是有可能损伤晶状体、视网膜,尤其是视网膜黄斑区,引起白内障、黄斑出血、水肿、裂孔等,但这种几率几乎为零。/pp  外线测温仪工作原理是用来接收被检查者身体体温所发出的红外线,并不是它发射红外线,测温仪的红光主要方便定位而已。至于选择测量的部位是前额还是手部都没有问题,大家可放心配合工作!/pp  北京儿童医院顺义妇儿医院眼科副主任医师祁海燕介绍说,如果红外线强度较大会对眼睛有一定的刺激和损害,严重的可引起白内障、视网膜损伤,甚至失明。眼睛对于波长小于1.5微米的红外线有一定吸收作用,如果直接照射眼睛,可使眼球中的液体因吸收短波红外线而发生反应,引发眼病。“但是,市场上的红外线测温仪并不发射红外线,发出的红光是为了方便定位,其工作原理是靠接收人体散发热量中的红外波长来测量。/pp  祁海燕进一步解释,人体在36℃-37℃时放射的红外线波长为9-13微米,这是生物体自射波长。物体温度越高,发射的波长越短,举个例子:当物体温度达到300℃时发射的红外线波长为6.8微米,而人的体温最高也就40℃多一点,此时发射的红外线波长大于6.8微米,远远高于眼睛可吸收的波长范围(1.5微米),所以人体自射远红外线是安全的。/pp  strong测量体温时,为什么就看见过测温枪里放射出来的红光呢?/strong/pp  红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波,波长在1毫米到760纳米之间,是比红光波长更长的非可见光,人眼是看不到红外线的。测温枪里红光只是瞄准的引导光束,是一道集束性比较强的红色LED灯光,并非是红外线。当然,我们也应该避免让它直接进入或者反射进入人眼,以免引起眼睛不适。/pp  资料显示,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与物体的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的原理。简单来说,红外线测温枪可以“收集红外线”并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路计算后,转变为被测目标的温度值。所以说,红外线测温枪工作原理只有接收红外线的过程,并没有向外发射的功能。/pp  strong在一些红外线测温枪的包装上也印有“发射率”这一词条,这又是怎么回事?/strong/pp  从网上购物平台大家可以看到,不少红外线测温枪的介绍中,确实存在“发射率”这一词条。但是,这里的“发射率”并不是指发射红外线,而是指被测物体的红外线“发射率”。调节这个发射率,能够尽可能精确测量不同物体的温度,如人体表皮发射率约为0.95,铝的发射率约为0.3。/p
  • 考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析
    在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下,传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上,还获取了多一维度的偏振信息,因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域,有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时,偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本,且对于远距离成像,在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响,也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅,主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作;通讯作者为王世勇研究员,主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发,对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素,参考传统红外成像系统作用距离模型,基于系统的偏振探测能力,建立了红外偏振成像系统的作用距离模型,讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响,并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定,对于空间频率为f的目标,人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件:①目标经过大气衰减到达红外成像系统时,其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD(f)。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求,我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差,进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点,但只适用于静态场景;分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射,但存在体积庞大、结构复杂,计算偏振信息对配准要求高等问题;分孔径探测也是同时探测的一种方式,且光学系统相对稳定,但会带来空间分辨率降低的问题;分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势,可同时获取到不同偏振方向的偏振图像,是目前偏振成像领域的研究热点,也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器,是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片,一个像元对应着一个微偏振片,其角度分别为 0°、45°、90°和135°,相邻的2×2个微像元组成一个超像元,可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后,会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF(f)产生影响,改变系统的最小可分辨温差,进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发,分析成像系统的最小可分辨偏振度差,建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型,该模型将探测器视为一个光子计数器,光子被转换为电子并在电容电路中累积,综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性,通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度(NeDoLP)的定义出发,NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标,即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模,进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说,积分时间越长,累积的电荷越多,探测器的信噪比(SNR)就越高,但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加,光生载流子有更多的时间被收集,增加信号。然而,同时,暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器,最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡,为方便分析,我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离:a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件,计算在给定距离下,目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数,确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD,目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离,直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数,可根据不同的天气条件,根据已有的测量数据进行插值,计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减,图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度,不同天气条件下,光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上,我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型,下面我们将对模型的可靠性进行验证,分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知,其数值越小,代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论,并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数,市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值,从图3可以看到,对于给定设计参数的探测器,偏振片消光比超过20后,随着偏振片消光比的增加,探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器,为实现更高的消光比,不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发,对需要追求高消光比的偏振片来说,增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数,井容量通常以电子数(e-)表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷,从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出,增大探测器井的容量,同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而,井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小,这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此,在设计红外探测器时,需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数,以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量,但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数,它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而,目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度,从而影响信噪比(SNR)。从图5也可以看出,探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的,与光子数成正比。在低光强下,产生复合噪声通常较小;而在高光强下,它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值,可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声,这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下,优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声,这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下,提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出,降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出,提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力,由β的定义可知,对于确定井容量的探测器,β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间,降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声,调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义,利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示,黑体发出的红外辐射,经过两块硅片,发生四次折射,产生了偏振效应,通过调节硅片的角度,即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔,将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度,用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均,然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差,以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰,差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后,即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度,为减小测量误差,仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度(NeDoLP)。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值,公式19计算出硅片线偏振度的理论值,与实验的测量值进行对比,图8展示了三组数据的变化曲线,从图中可以看出,三组数据存在一定偏差,这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关,但在误差允许的范围内,实验验证了偏振探测系统的性能,也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内,实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m,宽2.7m,温度47℃,发射率为1的目标的最远探测距离进行预测,目标差分温度6℃;背景温度27℃;发射率1;目标偏振度30%,背景偏振度1%,使用3.2节中样机的探测器参数,最后,采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解,得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离,利用本文第二节提出的方法,得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差,所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同,探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响,但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景,红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论,探测目标的大小,背景与目标的温差与偏振度差,大气透过率,具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证,本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的,可以用于估算成像系统的最远作用距离,针对不同的探测场景,读者可通过实验确定探测器的具体性能参数,利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息,明确探测环境的具体大气参数,利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估,选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金(No. 2017xcwzk08)和上海技术物理研究所创新基金(No. CX-267)的资助和支持。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041
  • 红外竟成为关键数据?接连登上Nature子刊!德国科学家和你聊聊如何利用新型全波段纳米红外
    【报告简介】傅里叶红外光谱(FTIR)是学术界以及工业界表征鉴别材料的常用手段。常规FTIR显微镜通常使用相对较弱、光谱范围较广的红外光源,但其分辨率受限于光波长最小约为波长的一半,这严重限制了光学技术尤其是长波段的中远红外和太赫兹技术在微观领域的研究。相比之下,纳米傅里叶红外光谱仪-Nano-FTIR、超高分辨散射式近场光学显微镜-neaSNOM和 AFM-IR显微镜具有更强的激光源,可实现材料在纳米尺度下的组分分辨。然而,为实现较强的激光功率,其代价往往缩小了光谱覆盖的范围。在本次网络研讨会中,我们将介绍一种全新的全波段可调谐激光光源( 550-7000 cm-1),它与 neaspec 显微镜结合可提供前所未有的光谱覆盖范围,并实现纳米红外显微镜的10 nm级成像和光谱测量。这种独特技术的特点:• 超宽的可调谐波长范围550-7000 cm-1,同时具有与 QCL 相当的调谐速度;• 线宽 4 cm -1,实现快速的纳米级化学组分成像;• 与散射式近场光学(s-SNOM)和 AFM-IR / PTE+等测量模式兼容。在网络研讨会的问答时段,您可以直接与neaspec专家探讨科研工作中所面临的技术挑战和各种问题。欢迎您届时参加!【主讲人】主持人:Sergiu Amarie, neaspec高级应用工程师演讲嘉宾:Magnus Johnson, KTH Stockholm必看案例案例1:纳米傅里叶红外光谱仪(Nano-FTIR)对单层二维高分子聚合物的研究二维高分子聚合物作为一种新型有机二维材料,近年来在薄膜和电子设备的应用上受到广泛关注。相较于石墨烯由石墨自上而下的剥离合成路径,二维聚合物的合成路径可以采取自下而上的单体聚合反应,也因此具备更大的灵活性。如何优化合成路径以得到高品质的二维高分子聚合物是目前该领域的重大挑战之一。德国慕尼黑技术大学的Lackinger教授开发了一种有机单体分子自组装的光聚合合成路线,并利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对fantrip单体分子和其聚合物进行了吸收光谱的研究,验证了聚合反应的机理。该合成方法与传统的热聚合方法相比,大大减少了二维聚合物的缺陷密度,提升了材料均一性。相关研究成果发表于Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736。研究人员利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)的近场光学技术的高灵敏度,测量了fantrip有机单体分子及其二维聚合物的纳米傅里叶红外吸收光谱。所得光谱与DFT计算结果一致,证明了单体分子参与光聚合反应形成二维高分子。该技术得到的近场吸收光谱与传统FTIR光谱对应,而传统FTIR或ATR-IR的灵敏度无法测量该单层分子材料的吸收光谱。同时,纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)的近场光学技术采用纯光学信号测量,而非基于材料热膨胀系数的机械信号。该技术灵敏度极高,可测量热膨胀系数低的材料,如二维材料,无机材料等。且对薄膜样品的破坏性极小,因此可用于单层分子自组装材料的研究。图2. Fantrip单体分子(上)及其二维聚合物(下)的纳米傅里叶红外吸收光谱。柱形图为DFT计算得到的fantrip单体分子(红色)及其二维聚合物(蓝色)所对应的红外吸收光谱。案例2:高分子纳米材料的鉴别及与传统红外光谱数据库的对照德国阿尔弗雷德纬格纳研究所的Gerdts教授利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对高分子材料进行了微观鉴别的研究。该课题组测量了高分子样品的近场红外成像以及红外吸收光谱,得到了高分子材料的纳米分辨率的相分布信息。同时,该团队测量了常见高分子的近场吸收光谱,并与通过ATR-IR得到的吸收光谱进行比较,发现用neaspec Nano-FTIR得到的近场吸收光谱与ATR-IR得到的光谱有极高的对应度,可直接对照传统IR光谱数据库。因此,散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)可应用于纳米高分子及环境中高分子样品的鉴别。相关研究成果发表于Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202。图3. LDPE聚合物颗粒PS介质混合物样品的光学超分辨成像。(a) 拓扑结构成像以及对应的(b) 机械信号的相位图和 (c) 近场红外的振幅图。(d) 通过 (c) 中所示路径的直线扫描得到的在1300 - 1700 cm-1区域内的近场红外的相位图。(e) LDPE和PS区域对应的近场红外的相位图。(f) 和 (g) 分别对应 (c) 中A, B区域的高分辨率近场红外相位图。可以看到LDPE/PS界面的近场红外的相位图中峰的移动。图4. (a) 用Nano-FTIR得到的PLA样品对应的近场红外的振幅(Sn),实部(Re),相位(φn),虚部(Im)图。所得结果为三个样品点结果的均值,测量用时为7分钟。(b) Nano-FTIR得到的近场红外的虚部(Im)图与ATR-IR得到的PLA样品的光谱的对照。Nano-FTIR与ATR-IR得到的光谱高度吻合。案例3:石墨烯电解液界面的纳米红外研究ATR-IR是应用于电极电解液的原位界面表征的常用方法。然而该技术的探测深度在微米级别,而电极电解液的界面,如双电层,一般在纳米级别。因此ATR-IR得到的界面光谱信号受到电解液主体信号的严重干扰。加州大学伯克利分校的Salmeron教授利用nano-FTIR对石墨烯电解液界面进行原位研究,通过nano-FTIR可达10 nm的超高空间分辨率(探测深度),对非热膨胀样品(石墨烯)的高敏感度,及无损伤的特点,实现了对单层石墨烯电解液界面的原位表征,真正获得了双电层的化学信息。研究人员发现,相较于传统的ATR-IR,nano-FTIR的红外光谱中可观测到界面独有的离子配位体,这得益于nano-FTIR的高灵敏度与高空间分辨率。同时,nano-FTIR支持样品台的接电设计,研究人员通过改变石墨烯电极的电压,观测到红外光谱的变化,说明了界面化学成分的变化,即双电层的变化。相关研究成果发表于Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.图5. 单层石墨烯电解液nano-FTIR原位研究实验设计示意图。图6.(a)ATR-FTIR和nano-FTIR的(NH4)2SO4水溶液红外光谱。(b)nano-FTIR在+0.5V和0V vs. Pt的红外光谱。0V数据取2个位置共64组光谱的平均值,+0.5V数据取5个位置共112组光谱的平均值。案例4:对多组分高分子材料的纳米成分分析西班牙巴斯克大学的Hillenbrand教授利用nano-FTIR实现了多组分高分子材料的纳米成分分析。研究人员通过检测聚苯乙烯(PS),聚丙烯酸(AC)以及聚偏氟乙烯(FP)混合样品的纳米区域的红外光谱,并与标准样品的纳米红外光谱做对比,得到样品组分的纳米分布图,分辨率达到了30 nm。通过分析样品C-F(1195cm -1),C=O(1740cm -1)及C-O(1155cm -1)峰的强度及波数的空间分布图,可得到对应的高分子组分及组成结构的空间分布。相关研究成果发表于Nature Communications, 2017, 8,14402. Nano-FTIR可以得到材料纳米分辨率的化学信息,分辨率最高可达10 nm,是传统FTIR和ATR-IR无法企及的。图7. nano-FTIR对高分子复合材料的表征。包括(a)拓扑结构成像,(b)相应位置的纳米红外光谱,以及(c),(d)基于纳米红外光谱的组分分布图。纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR的技术优势:☛ 极大地突破了传统红外光谱的空间分辨率极限,可达10 nm;☛ 得到的谱图与传统红外谱图有极高的一致性;☛ 探测光学信号而非机械信号,灵敏度极高,适用于热膨胀系数低的系统;☛ 可同时得到光谱及成像结果;☛ 测样时间短;☛ 操作和样品准备简单——仅需要常规的AFM样品准备过程。参考文献:1. Meyns M, Primpke S, Gerdts G. Library based identification and characterisation of polymers with nano-FTIR and IR-sSNOM imaging [J]. Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202.2. Grossmann L, King B T, Reichlmaier S, et al. On-Surface Photopolymerization of Two-Dimensional Polymers Ordered on the Mesoscale [J]. Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736.3. Lu Y, Larson J M, Baskin A, et al. Infared Nanospectroscopy at the Graphene-Electrolyte Interface [J]. Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.4. Amenabar I, Poly S, Goikoetxea M, et al. Hyperspectral Infared Nanoimaging of Organic Samples based on Fourier Transform Infared Nanospectroscopy [J]. Nature Communications, 2017, 8: 14402.
  • 红外光谱仪的保养及压片小技巧
    1、实验室的温度应在15~30℃,相对湿度应在65%以下,所用电源应配备有稳压装置和接地线。因要严格控制室内的相对湿度,因此红外实验室的面积不要太大,能放得下必须的仪器设备即可,但室内一定要有除湿装置。  2、为防止仪器受潮而影响使用寿命,红外实验室应经常保持干燥,即使仪器不用,也应每周开机至少两次,每次半天,同时开除湿机除湿。特别是霉雨季节,最好是能每天开除湿机。  3、如所用的是单光朿型傅里叶红外分光光度计(目前应用最多),实验室里的CO2含量不能太高,因此实验室里的人数应尽量少,无关人员最好不要进入,还要注意适当通风换气。  4、红外光谱测定最常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法,因此为减少对测定的影响,所用KBr最好应为光学试剂级,至少也要分析纯级。使用前应适当研细(200目以下),并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。如发现结块,则应重新干燥。制备好的空KBr片应透明,与空气相比,透光率应在75%以上。  5、如供试品为盐酸盐,因考虑到在压片过程中可能出现的离子交换现象,标准规定用氯化钾(也同溴化钾一样预处理后使用)代替溴化钾进行压片,但也可比较氯化钾压片和溴化钾压片后测得的光谱,如二者没有区别,则可使用溴化钾进行压片。  6、压片法时取用的供试品量一般为1~2mg,因不可能用天平称量后加入,并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致,故常凭经验取用。一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%~80%透光率范围在内。最强吸收峰的透光率如太大(如大于30%),则说明取样量太少 相反,如最强吸收峰为接近透光率为0%,且为平头峰,则说明取样量太多,此时均应调整取样量后重新测定。  7、压片时KBr的取用量一般为200mg左右,应根据制片后的片子厚度来控制KBr的量,一般片子厚度应在0.5mm以下,厚度大于0.5mm时,常可在光谱上观察到干涉条纹,对供试品光谱产生干扰。  8、压片时,应先取供试品研细后再加入KBr再次研细研匀,这样比较容易混匀。研磨所用的应为玛瑙研钵,因玻璃研钵内表面比较粗糙,易粘附样品。研磨时应按同一方向(顺时针或逆时针)均匀用力,如不按同一方向研磨,有可能在研磨过程中使供试品产生转晶,从而影响测定结果。研磨力度不用太大,研磨到试样中不再有肉眼可见的小粒子即可。试样研好后,应通过一小的漏斗倒入到压片模具中,并尽量把试样铺均匀,否则压片后试样少的地方的透明度要比试样多的地方的低,并因此对测定产生影响。另外,如压好的片子上出现不透明的小白点,则说明研好的试样中有未研细的小粒子,应重新压片。  9、测定用样品应干燥,否则应在研细后置红外灯下烘几分钟使干燥。试样研好并具在模具中装好后,应与真空泵相连后抽真空至少2分钟,以使试样中的水分进一步被抽走,然后再加压到0.8~1GPa(8~10T/cm2)后维持2~5min。不抽真空将影响片子的透明度。  10、压片用模具用后应立即把各部分擦干净,必要时用无水乙醇棉球擦洗干净,置干燥器中保存,以免污染、锈蚀。
  • 【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
  • 2023年红外热像仪新品盘点(下)|以应用驱动产品创新发展
    红外热像仪是一种利用红外热成像技术,通过对标的物的红外辐射探测,并加以信号处理、光电转换等手段,将标的物的温度分布的图像转换成可视图像的设备。红外热像仪将实际探测到的热量进行精确的量化,以面的形式实时成像标的物的整体,因此能够准确识别正在发热的疑似故障区域。操作人员通过屏幕上显示的图像色彩和热点追踪显示功能来初步判断发热情况和故障部位,同时严格分析,从而在确认问题上体现了高效率、高准确率。早先用于军事领域的红外热像仪,近些年来随着技术的不断发展和成本的降低,使其不断向民用、工业用领域进行扩展,包括电力检测、工业控制、医学诊断、安防、无人驾驶等。据仪器信息网统计,2023年度各红外热成像企业共计发布29款新品,由于新品数量较多,篇幅有限,我们将分为上下两篇为大家详细介绍。【相关链接:2023 年红外热像仪新品盘点(上) | 国产发展势头迅猛 】以下对下半年红外热成像仪新品进行盘点,数据信息主要统计自本网报道或公开信息(若有纰漏,可文末留言或邮件:zhangxir@instrument.com.cn)。2023年下半年红外热像仪新品速览(按发布时间排序)序号品牌发(公)布时间产品名称型号1菲力尔7.5手持式热像仪E8 Pro2大立科技8.1防爆型手持红外热像仪TXEx38.4红外热成像气体检漏测温仪GF7214艾睿光电9.14C200+系列手持测温热像仪C200 SE+/C200+/C200 Pro+5华盛昌9.15T-32系列口袋式Mini型红外热像仪T-32/T-32PRO/T-33/T-33PRO6菲力尔9.20手持式热像仪E5 Pro/E6 Pro7深达威9.22手机热像仪SW-8256A8高德智感9.28PR系列消防用红外热像仪PR410/PR6109光智科技10.10手持单目热像仪非制冷红外热像仪Mickey-LR/IR系列Lucking-LR/IR系列10优利德10.19便携型红外热成像望远镜UT-318M1110.25手持式红外热成像仪UTI260V12高德智感11.6TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜TL430/TL450/TL630/TL65013福禄克11.15Fluke iSeeTM手机热像仪TC01B14艾睿光电11.27工业红外热像仪瑶光S600/T400/T630/AT430/AT46015大立科技11.28电网数字化巡检专业热像仪T1216华感科技12.22红外热成像望远镜Arc系列接下来,让我们一起了解下这些的产品有哪些特点吧!(按发布时间排序)菲力尔 E8Pro手持式热像仪产品特点:全新FLIR E8 Pro让用户在检查的过程中,随时随地为图像添加详细的注释,然后通过Wi-Fi与同事、合作伙伴或客户分享拍摄的图像和屏幕上用于突出检测结果的注释。值得关注的是,连接Wi-Fi后,FLIR E8 Pro 还可选择与FLIR Ignite应用同步,无论在何处用户均可通过移动设备、网页浏览器或桌面访问FLIR Ignite云端,无需携带U盘、存储卡或数据线等,让共享结果非常方便快捷!已通过最高两米的跌落测试,能够应对极端恶劣的工业和户外环境。其结构设计坚固耐用,符合25G冲击和2G振动测试指标,还内置有明亮的LED灯,这样用户即使在光线昏暗的区域也能捕捉到细节。FLIR E8 Pro可依靠一块电池连续工作4小时,支持快速更换电池并充电,全天畅用不受限。大立科技 TXEx防爆型手持红外热像仪产品特点:1)自主研制非制冷焦平面微热型(氧化钒)红外机芯;2)60Hz高帧频;3)多模式图像功能;4)双核CPU+FPGA架构。大立科技 GF721红外热成像气体检漏测温仪产品特点:1)320×256/640×512分辨率高性能制冷型探测器,精准检漏;2)VOCs气体检漏范围覆盖广,甲烷、乙烷、丙烷等数十种挥发性有机物气体;3)红外测温范围广:-40℃~+500℃;4)1-10×数字变焦。艾睿光电 C200+系列手持测温热像仪产品特点:1)图像+:分辨更小温差 看清更多细节,基于12μm工艺的256×192红外探测器,低功耗,小尺寸,40mK专业级高灵敏度,捕捉更小温差,基于AI的全新Matrix图像算法,500nit阳光屏,屏幕更“亮”丽,5种图像模式+7种色板,提供丰富图像模式;2)功能+:专业性能,全“芯”服务全工控场景,基于新开发的中央处理器,开机时长大幅缩短至6s开机,界面操作响应流畅;3)软件+:完整的PC/App软件生态,提供完整的PC端二次分析软件,基于移动端的App热图传输与分析软件;4)性能+:坚固易用快速部署,新开发TPU材质,更耐磨,15小时续航,关机充电显示,IP54级防水防尘+2m防摔,随机32GB存储卡,支持最高128GB。华盛昌 T-32系列口袋式Mini型红外热像仪产品特点:1)机身小巧,便于携带;2)大屏显示,搭配AUF技术;3)50Hz快帧率,敏捷捕捉运动物体;4)高低温双量程,应用领域广泛。菲力尔 E5 Pro/E6 Pro手持式热像仪产品特点:配备了3.5英寸触摸屏,搭配一键式电平/跨度区域调节功能,检测过程中您只需轻触屏幕,就可以在热图像中选择一小块聚焦区,热像仪将根据这块区域在图像中的热对比度自动调整电平和跨度,让问题区域更加明显,还节省了手动调整的时间!配备了FLIR多波段动态成像MSX®功能,结合内置的500万像素数码相机和LED补光灯,用户可更深入地了解待测区域,并在昏暗环境中捕捉视觉细节,用户还可使用全新的屏幕注释功能突出关键检测结果。具有IP54防护等级且符合25G冲击和2G振动测试指标。深达威 SW-8256A手机热像仪产品特点:手机直连,随时随地开启专业热像仪;热图像分辨率高达49152像素,提升图像清晰度;采用12μm高性能红外探测器和ASIC芯片,体积小巧,性能强悍;简易/专业两种操作模式,并支持可见光+热成像双光显示;3.2mm定焦镜头,F1.1大光圈,适合各种明暗环境,百米以上仍能清晰成像;25Hz高速采样帧频,画面流畅低延迟,温度快速刷新;拥有-15℃~550℃大范围温度量程,点/线/面冷热点自动追踪;8种热图模式,满足多样化成像需求。高德智感 PR系列消防用红外热像仪产品特点:1)提供640×480/384×288两种画质选择,无需对焦即可快速生成清晰细腻、细节丰富的热像图,帮助用户在浓烟滚滚的环境中轻松导航;2)可以直观看到被测物体的温度分布情况,测温范围最高达2000℃(加光阑),支持温度分析、温度修正、超温报警(振动/屏幕闪烁/蜂鸣报警)等功能;3)硅橡胶具有优异的耐热性和抗热氧化性及机械性能。隔热防护玻璃,隔绝热量传递,避免高温环境对屏幕造成影响。使得该产品可突破火场高温、高湿、浓烟等恶劣环境限制,在260℃高温下工作长达5分钟;4)抗2米跌落、IP67防水防尘、持握防滑、硅橡胶机身、耐高温高湿、4h续航;5)支持拍照和录像,一键存储不卡顿、不影响实时检测画面;提供128G超大内存容量,可存储超2万张图片,充分满足用户需求。光智科技 Mickey-IR系列手持单目热像仪产品特点:Mickey系列手持红外望远镜拥有多重强大功能,如高清夜视、超长续航、快速响应、防水防尘等,在各种环境中展现卓越表现。不论是电力安全、环境保护、智慧工业,还是搜索救援、户外夜视等领域,Mickey系列手持红外望远镜都能成为最可靠的帮手。光智科技 Lucking- LR/IR非制冷红外热像仪产品特点:Lucking- LR/IR非制冷红外热像仪实现了实时降噪功能,能够消除图像中的噪点和干扰,享受清晰的视野。不论是在弱光环境下还是在复杂背景中,都可以获得高质量的图像,提高观测的准确性和可靠性。支持多种伪彩显示模式,可以根据不同需求自由选择。不同的伪彩显示方案可以突出不同的热点和温度变化,更加准确地分析和判断,实现个性化的观测和显示效果。优利德 UT-318M便携型红外热成像望远镜产品特点:400×300红外分辨率、低于25mK热灵敏度,配合50Hz高帧频,能够实现敏捷的成像反应,产生清晰、细节出色的图像,且画面无延迟、无重影。无论是观察野生动物、观赏鸟类、观看比赛还是观测自然景观,UTx318M都能准确捕捉每一个精彩细节,让用户在观瞄过程中不错过任何一个精彩瞬间。优利德 UTI260V手持式红外热成像仪产品特点:UTi260V是一款搭载T-Mix自研融合图像算法且同时具有激光测距功能的手持式红外热成像仪,配备256×192的红外分辨率和500万的可见光像素,确保画质更清晰、细节更锐利。产品搭载3.5英寸的高清触摸显示屏,测温范围从-20℃到550℃,具有中心点测温、高低温自动追踪、自定义分析对象、等温线自定义限制温度等功能,有助于快速发现异常或目标区域的温度变化。除了机身强大的功能外,UTi260V还配备实时视频、拍照录像、手机APP、PC软件实时图像传输等实用功能。这些功能使得用户可以轻松实现实时图像的控制分析以及后期图片的分析处理。高德智感 TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜产品特点:1)集红外、可见光、激光测距为一体,支持户外24小时全天候观察,帮助用户更好地搜索、观察、定位目标;2)12μm高灵敏度红外探测器+1920×1080低照度CMOS传感器+1920×1080 AMOLED显示屏,多重豪华配置,成就出色的成与细腻的显示效果。即使在户外,树枝、树叶、草地、地形等细节也能悉数尽显;3)600米激光测距,目标距离轻松GET;4)超强GPS,目标实时位置快速追踪;5)IP67超强防护,户外耐造。福禄克 Fluke iSeeTM TC01B手机热像仪产品特点:1)运行更可靠:该产品经Apple公司MFI认证,支持ios系统使用。其Lightning接口适配iPhone和ipad设备;2)汇报更专业:自动生成红外检测报告,汇报、留档、分享轻松完成,可编辑Word格式;3)更适合严苛工况:IP56防尘防水、1米抗跌落,随时随地安心使用;4)更宽的温度量程(-20~550℃)。艾睿光电 瑶光S600工业红外热像仪产品特点:1)640×512高分辨率,画质清晰;2)30mK高热敏度,测温精准标配-20℃~+650℃,选配1500℃,超宽测温范围;3)可变光阑镜头,无需额外购买高温镜头;4)支持高度可自定义等温线、趋势分析、面积测量等多种智能功能;5)5.5寸1080PHD触屏+OLED电子取景器,尽享“大”视界。艾睿光电 T400/T630工业红外热像仪产品特点:1)探测器分辨率640X512,支持A14倍超分;2)热灵敏度35mK,测温精准;3)广角、长焦、微距多镜头可选,多场景灵活适配;4)安卓OS,为智能功能扩展提供系统级保证;5)支持激光测距、智能巡检、智能稳像、智能全景拼接。艾睿光电 在线式测温热像仪AT430/AT460产品特点:1)丰富镜头配置,宽测温范围;2)高帧频同步,智能图像算法加持;3)尺寸小,功耗低,接口丰富;4)多种协议配置,完善的测温工具箱。大立科技 T12电网数字化巡检专业热像仪产品特点:1)高灵敏度红外探测器,640×512像素,红外热图像最大可超像素至1280×1024像素。2)AccMT大立创新测温算法,±1℃高精度测温,可实现多种固定场景及变化场景全适应。3)智能变焦,手动/电动/激光/触屏/场景自动聚焦,多种规格的手自一体镜头,镜头即插即用、自动识别。4)5"高清触摸大屏,可视更大更轻松,操作点触更直接。5)测温场景全覆盖,可扩展到2000℃,测温范围:-20℃-+650℃。华感科技 Arc系列红外热成像望远镜产品特点:轻便设计,长时间使用无累感;超长续航时间,满足户外长时使用;IP67防护等级,精工高品材质;采用12μm超灵敏探测器,探测器NETD<30mK;OLED高清显示屏,采用1440×1080分辨率OLED,将明暗对比度、色彩等画质体验带入全新境界;画面高刷新,视觉呈现接近零延迟;8倍数字变倍,灵活搜索,快速锁定;多种伪彩,趣味探索。更多产品详情请查看红外热成像仪专场
  • 助力法医调查——FLIR红外热像仪让“血手印”更加清晰
    当我们看一些刑侦类的电视剧时,检测者需要找到血迹证据时,一般会向相关区域喷洒鲁米诺并关灯。这为影视剧增添了一定的喜剧效果,但对需要在不太理想情形下找到具体血迹证据的现实检测者来说并不是良好的方案。现实中,研究人员一直在寻找检测织物上极低浓度血液的替代方法,最近他们在热成像技术中找到了答案。血液在其自身的红外光谱中不可见,但在沾有血迹的样品上喷洒水蒸气可以创建热信号,这种热成像方法可以在法医检测中替代鲁米诺的方法,成为新的检测方案。今天,就来说说化学研究员Michael Myrick博士和Stephen Morgan博士及其南卡罗来纳大学的团队研究在法医应用领域将红外热像仪用作检测和记录生物液体(如犯罪现场的血迹)证据的替代方案。传统鲁米诺存在的问题鲁米诺本身是一种粉末,在混合了双氧水后用于织物表面进行测试。如果存在血,血红蛋白中的铁会催化鲁米诺和双氧水之间的反应,将电子释放为对蓝光可见的光子。但是,鲁米诺还能与铁之外的其它物质反应,很可能导致判断错误。Myrick博士解释到,鲁米诺会与芳香胺、铜盐、漂白剂等多种物质发生反应。此外,它还有一个问题,它还可能会对DNA检测产生潜在影响:虽然它不会直接破坏DNA,但是它可能会影响某些遗传标记。血的吸水/解吸水特性类似于棉花的吸水/解吸水特性,因此即使全血印迹在棉花上也模糊不清。当向血迹上喷洒鲁米诺时可能会模糊或冲掉血迹。“如果存在纹路图案,如指纹,然后您用一种液体浸泡它,那么您可能会完全失去它,”Myrick博士说道。这样就会失去识别织物上指纹的所有机会。过度稀释血迹还会导致随后样本的DNA检测成为泡影。红外成像应用的研究过程Myrick博士和他的团队一直在寻找更好的方式:为医学检测可视化血迹和其它生物液体。Myrick对能进行观察超过数秒、可重复且不会破坏样品的检测方法尤其感兴趣。他和他的团队开始研究利用红外线反射来可视化血迹。虽然红外线反射的确奏效,但是血迹在热图像中总是模糊不清。“单纯依靠热成像并不是很好的可视化化学对照物的方式,”Myrick博士坦承道。他和他的团队正寻找提高对血液灵敏度的方式,并将蒸汽作为在红外光谱窗口中创建强吸收谱带的方法。然而,在试图改进方法的过程中,该团队偶然发现一种更好的方法。研究生Wayne O’Brien的任务是用旅行喷汽熨斗喷出的氧化氘浸透一块棉布,并测量反射率。O’Brien恰好记录了蒸汽喷到棉布上的红外视频,并有了惊人的发现。“在打开蒸汽那一刻,他向我展示的红外视频中,100倍稀释的血迹就像一只被点亮的灯泡。这惊人的现象在之前是非常难见的,刹那之间在图像中点亮,”Myrick说道。此外,与鲁米诺会立即褪色不同,他们发现水蒸气在沾有血迹的织物上的作用是持续的。Myrick称:“如果您取一块布料,并让其进入温度升高的湿润环境中,您可以无限期地看到血迹,它不会时而出现时而消失,只要您将其置于湿润环境中,就可以永远看到它。”热像仪+水蒸气,血印无所遁形Myrick的团队将他们的发现用于研究三种类型布料上的血指纹。“指纹”来自一块定制的橡皮章,这些“指纹”被弄湿且印到三块不同类型的染色织物。每块织物印上两个指纹血印,其中一个指纹印稀释10倍,另一个指纹印未稀释。然后,让血印风干24小时。当需要对血印成像时,研究人员让样本暴露在蒸汽挂烫机的去离子水蒸气中。在很长一段时间里,他们每隔三秒蒸一次布块,在每次喷蒸汽间隔中暂停记录。向样本喷水蒸气会直接产生热量,Myrick博士将这一过程比作是走出干燥的空调房来到湿热的户外。您穿的每一件衣服会立即吸收水蒸汽,温度略微上升,这种升温在红外图像中显而易见。正像增加水分产生热量一样,撤去蒸汽源会导致冷却。但是,像腈纶或涤纶这样的疏水性织物只能保持极少量水分并很快达到平衡。因此,血迹区域将比布料其它区域冷却得更慢,这样就产生温差,在红外图像中很容易识别。腈纶织物上的完整血印,左侧:蒸汽暴露于湿气期间的热图像,右侧:暴露后蒸发冷却,对比度足以辨别指纹纹脊图案。涤纶织物上的完整血印,左侧:蒸汽暴露于湿气期间的热图像,右侧:暴露后蒸发冷却。在一组记录中,他们为FLIR A6751sc SLS热像仪安装了一个50mm镜头,以便对整个血印进行成像。FLIR A6751sc提供快帧频和480ns积分速度,使研究人员能够记录快速热暂态。第二组记录使用13mm镜头,使Myrick的团队能够观测单张放大的“指纹”脊纹图案。在两种情况下,该团队通过FLIR的ReasearchIR软件操作热像仪。涤纶上的10倍稀释血印显示指纹纹脊图案和由血液凝固物芯吸作用引起的晕圈。Myrick的团队发现对棉布上的血印进行成像有些困难。这是因为水分占总重量的比率高达20%,棉布吸收的水分与血迹本身吸收的水分相当。相比之下,腈纶和涤纶等合成纤维吸水性较弱。“棉布是一种复杂的织物,充满松散的纤维,”Myrick补充道。“并且线吸水的速度不一样,单根纤维的反应极快。”全血印内的单根线与棉布其余位置形成鲜明对比因此,该团队非常成功地对棉布上的放大纹脊进行了成像。他们注意到,棉布浮丝上的全血和其它区域的全血之间存在明显对比。该对比仅在浮丝能够吸收蒸汽的30 ms期间可见。“FLIR A6751sc使我们能够进行高速测量,事实上,纤维仅会在热视频中的其中一帧发亮,”Myrick解释道。之后,大部分布料已吸收足够的水蒸气,因而消除了全血和棉布之间的热力差异。全血印仅在喷蒸汽期间模糊可见,像腈纶样本一样,有一个织纹阻止织物与血印完全接触。但是,与纬纱(水平方向)相比,经纱(垂直方向纱线)凸起,所以经纱上的血液凝固物更明显。纹脊断裂出现在腈纶布组织防止血印与织物完全接触的位置根据Myrick的研究结果,当确定织物上是否沾有血迹时,热成像技术是鲁米诺法的可行替代方案。甚至可以说,热成像是更可取的,因为辅助成像的水蒸气不会进一步稀释血迹,也不存在毁掉证据的可能性。虽然使用水蒸气会对棉布上血迹成像带来一些挑战,但是高速、高分辨率的红外热像仪可提供一种变通方案。FLIR A6751sc等科研热像仪具有记录松散棉纤维快速升温或冷却所需的帧频和积分速度,这可通过放大镜头得到加强。Myrick和他的团队将继续研究棉线上高速成像的应用,以期改善这一过程。FLIR A6750系列FLIR A6750中波红外热像仪具有短曝光时间和高速窗口帧频,使其成为记录快速热事件和快速移动目标的理想之选。这款制冷型锑化铟热像仪能定格移动对象运动并准确测量其温度,以及执行各种各样的无损测试。具有327,680(640×512)像素的红外分辨率和高灵敏度,能生成清晰的图像,非常适合用于精密仪器的检查。FLIR A6750系列热像仪能同FLIR ResearchIR Max软件无缝连接,对热像仪获取的热数据进行浏览,记录和处理。另有软件开发包(SDK)可供选择。FLIR红外热像仪具有锁定、瞬时探测和脉冲功能可执行高级检测工作如:无损测试(NDT)、应力制图能分辨小至1 mK的温差
  • 天津科大采购红外/近红外光谱仪等仪器
    受天津科技大学的委托,天津市教育委员会教学仪器设备供应中心将以公开招标方式,对红外/近红外光谱仪等设备项目实施政府采购。现欢迎合格的投标人参加投标。  一、项目名称:红外/近红外光谱仪等设备项目(招标编号:JG2011-003)  二、招标内容:  红外/近红外光谱仪等设备  附件:采购货物一览表.doc采购货物一览表序号设备名称单位数量1电化学工作站/石英微天平(进口)套12红外/近红外光谱仪(进口)套13发光生物分子成像仪(进口)套14激光光散射仪(进口)台15悬浮芯片(进口)台16全自动多功能荧光显微镜(进口)台17真空离心浓缩仪(进口)台18台式高速冷冻离心机(进口)台19自动快速微生物鉴定系统(进口)台110毛细管电泳(进口)套111数字印刷机(进口)台1  三、投标人资质要求:  1.法人营业执照副本或加盖公章的复印件。  2.法定代表人授权书(须有法人代表签字和盖章)。  3.供应商应在招标前交纳1%的投标保证金,未递交保证金的投标将被拒绝。  四、获取招标文件时间、地点及招标文件售价:2010年12月14日至2011年1月4日12:00止,每日8:30至16:30(法定节假日除外)在天津市教育委员会教学仪器设备供应中心计划科获取。招标文件售价为200元。标书一经售出,所收费用概不退还。  五、投标截止时间及地点:2011年1月6日9:00前在天津市教育委员会教学仪器设备供应中心采购科,逾期收到或不符合规定的投标文件恕不接受。  六、开标时间及地点:2011年1月6日9:00在天津市教育委员会教学仪器设备供应中心201室。  七、凡参加投标的投标人均被视为接受上述采购项目的招标要求。投标人如对本招标文件有疑义的,请在开标截止日15日前以书面形式送达本中心,逾期将视为认同本招标文件的公平、公正性。  八、采购代理机构:天津市教育委员会教学仪器设备供应中心  联系地址:天津市河东区万新村嵩山道  邮政编码:300162  网 址:211.81.21.157  电子邮箱:gyzx@tj.edu.cn  联系电话:(022) 24372057  传真电话:(022) 24372057  联 系 人: 刘刈 邓国彬  开户银行:工行万新村支行  帐 户:0302011429300093709  采购单位:天津科技大学  采购代理机构:天津市教育委员会教学仪器设备供应中心  2010年12月14日
  • 红外光谱分析培训班师生齐赴能谱科技参观考察
    培训现场2018年9月16日-9月20日经过为期5天的中仪标化红外光谱分析培训班在天津财富豪为酒店顺利举行,来自全国各地科研院校涉及中海油、光学机械研究所、郑州大学、新疆物证鉴定等相关单位的专业研究员荟聚于此,共同提升在红外光谱分析应用的专业能力。孙素琴教授-清华大学化学系教授、周 群博士-清华大学化学系副教授作为此次培训的重量级讲师,培训现场研讨气氛热烈。9月20日培训研讨活动最后一个环节:中仪标化红外光谱分析培训班师生齐赴能谱科技参观考察。能谱科技专注于傅里叶红外光谱仪与红外测油仪的整体解决方案。天津能谱科技便十分注重开拓创新,不断吸收国内外先进技术,积极开发新产品、新型号,产品线不断丰富。在积极研发新产品的同时,能谱科技也十分注重服务体系的建设,本着“质量第一,信誉至上”的企业宗旨,能谱科技为大专院校、制药、高分子材料、石油化工等领域的实验提供完善服务,受到广大用户的信赖和支持。红外光谱分析培训班学员参观天津能谱参观现场现场能谱科技工程师现场讲解公司及产品情况天津能谱科技总经理-谢樟华亲自为在场的各位红外分析培训班学院进修讲解iCAN 9傅立叶红外光谱的情况学员们围绕红外光谱仪参数及相关应用等展开提问,谢总经理一一耐心解答返程途中,同学们分享了各自的心得体会,纷纷表示此次天津之行开阔了视野,加强了沟通交流,增进了同学友谊,期待下次精彩的红外光谱培训活动再相聚!
  • 新型G4 ICARUS红外碳硫分析仪隆重登场
    2011年4月5日,德国Buker公司携最新的C型G4 ICARUS红外碳硫分析仪来到了中国。其大中华区合作伙伴&mdash &mdash 利曼中国在德国TUV Nord上海分公司及上海铸造学会分别举行了隆重的新品发布会。来自Bruker Elemental GmbH 的技术总监Heinrich Stremming先生, 亚太地区销售总监Yong Teck Lee先生以及利曼中国华东区销售经理共同主持了新产品发布。C型G4 ICARUS相比旧款的分析仪器,性能有了极大的提升,这主要得力于最新技术的应用和创新性的设计理念。首先在仪器至关重要的高频发生器部分,采用了最新的电子管技术,该电子管具有频率稳定性好,寿命长等特点。同时,高频炉功率可以连续调节,从而应对不同的样品应用,具有最佳的燃烧效果。G4 ICARUS在沿用原有成熟技术的基础上,采用了大胆的创新设计理念。在高频炉设计和供氧技术上,摈弃了传统的氧枪设计理念,采用独特的侧向供氧技术,该技术在保证样品充分燃烧的同时,避免了粉尘在炉头的大量累积,同时专门设计的大尺寸气流出口防止了粉尘的堵塞,在载气的作用下,粉尘被自动带离炉头位置,并在专用的粉尘收集罐中进行收集,该设计大大降低了操作者在炉头位置的维护清洁时间。从而相对于传统的碳硫仪来说,显得更加人性化。G4 ICARUS所应用的红外检测器,同样是最新技术成果的体现,在红外光源的信号处理上,采用的是最新的电子频率控制方式,从而没有传统的切光马达所导致的信号噪声。检测器具有内置的线性化数学处理芯片,可以自动实现信号的线性化处理,避免了其它同类仪器必须采用大量标样进行线性化拟合的繁琐过程。G4 ICARUS对于碳硫两个元素均采用了双量程红外检测器,从而覆盖了金属、矿物等高低含量的检测需求。C型G4 ICARUS的推出得到了与会者的一致好评,特别是创新性的设计思路和新技术的应用,在提升仪器性能的同时,使得仪器更加紧凑并且人机交互界面更加友好,G4 ICARUS也必将在日益激烈的碳硫分析仪市场迅速占有一席之地!
  • 陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析
    陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析陈皮作为传统中药,其药用历史悠久。以陈皮为主药的二陈汤、苏子降气汤、六君子汤、平胃散等经典名方在历代本草中都有记述。而如今药典中记载的陈皮主要来源于部分芸香科植物的干燥成熟果皮,具有理气健脾,燥湿化痰的功效。根据品种与产地来划分,目前市售陈皮主要分为广陈皮、陈皮与杂陈皮三类,广陈皮主要来源于茶枝柑,陈皮则是来源于大红袍、福橘及温州蜜柑的栽培变种,而来自杂柑类、宽皮橘类、橙柚及柠檬等果皮混杂陈皮入药的情况,市场称之为杂陈皮。杂陈皮与陈皮药材价格差异也十分悬殊,因此市场也出现相应商品混杂入药的现象,导致陈皮药材基源复杂,药材品质难以保证。成都中医药大学刘友平课题组创新性地采用近红外光谱分析技术对陈皮药材的品种识别和黄酮类成分的检测展开研究。1品种识别选取广陈皮 17 批,川陈皮 8 批,在 60 ℃ 烘箱中干燥后粉碎,过 80 目筛,取 8g 样品粉末放置样品杯中扫描近红外光谱,扫描范围 10000cm-1 – 4000cm-1,分辨率 8cm-1,扫描次数 64 次,每个样品重复装样后扫描 3 次。▲ 陈皮药材近红外光谱图采用聚类分析的算法对不同预处理方法、建模波段和潜变量进行考察,根据综合评价指标 Q 值的大小选出最优结果,前 3 个最好模型参数如下表所示。序号预处理方法建模波段潜变量数Q1SNV, db110000-7800, 6600-5400, 4800-440060.90692db1, ncl10000-7404,7144-500030.88743mf10000-400070.8836采用最佳参数建立的模型,从潜变量的立体得分图可以清楚看出两类陈皮药材在空间上相互独立,并用 12 批未参与建模的陈皮药材进行外部验证,仅有 1 批样品被误判,说明模型可以准确地识别广陈皮和川陈皮。▲ 陈皮药材前三潜变量得分空间分布图2含量分析目前针对陈皮药材中化学成分主要集中在挥发油、黄酮类和生物碱成分,而黄酮类又是一类比较重要的有效化学成分,具体还可细分为芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素。通过高效液相色谱法分析不同栽培品种陈皮药材种所含的 4 种黄酮类成分可以发现除芸香柚皮苷外,其余 3 种黄酮类成分在不同品种的药材种含量差异明显,且仅有川陈皮、广陈皮以及杂陈皮中的椪柑符合药典对陈皮药材的含量标准。因此仅对三种含量有明显差异的黄酮类成分进行近红外光谱分析,取 69 批不同来源的陈皮样品采集近红外光谱,参数设置与品种鉴别时类似,取样减少至 5g,仪器扫描次数改为 32 次,其余参数保持不变。▲ 陈皮药材近红外光谱图分别考察了不同的光谱预处理方式、建模波段以及潜变量对三种的影响,此外还剔除了对建模影响较大的样品,最终选取的的模型效果如下。▲ 橙皮苷模型预测散点图▲ 川陈皮素模型预测散点图▲ 橘皮素模型预测散点图最终三种黄酮成分模型对独立验证集样品预测的均方根误差分别为 0.284,0.054 和 0.014。与传统分析方法 HPLC 相比,近红外分析操作简便,快速无损,结果准确,且能够多组分同时测量,这对陈皮药材的质量控制及在线监测等方面,都有极高的应用价值。3相关仪器▲ NIRFlex N-500研究中所采用的近红外光谱仪就是来自步琦的 NIRFlex N-500,针对医药研发、生产质控等不同环节都能提供可靠的解决方案。 1偏振干涉仪NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计,相比经典傅里叶近红外光谱仪,在简化光路空间的同时,极大地提升了设备的抗震能力,更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。 2模块化NIRFlex N-500 模块化的设计,4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件,能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便,一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。 3双灯源NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计,一旦主灯能量降低到阈值之下,就自动切换至副灯,不会造成分析间断而影响生产效率。 4校准标准物NIRFlex N-500 内置校准标准物,搭配功能全面且强大的软件套件,保证数据安全,满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求,为制药行业提供安全稳定的分析手段。有关更多详细信息,请与我们联系。4参考文献闫珂巍,. 基于近红外光谱技术快速定性鉴别广陈皮模型的建立[J]. 中草药, 2015, 46(20): 3096-3099.李旻. 不同栽培品质陈皮药材品质等同性研究[D]. 成都中医药大学, 2017.
  • 绝对干货,红外热像仪的四大科研行业应用
    菲力尔(flir)的足迹遍布热像仪应用的各个市场领域。无论是非接触式测温领域,如:状态监控、消防自动化,还是夜视领域,如安保、海事等,菲力尔都有完整的产品系列面向市场,以满足客户的各种需求。 在科研领域亦是如此,一些研发客户逐渐开始意识到热成像技术的强大功能。对于这些客户,我们有低价位的入门级系列产品,满足他们日常的研发工作,也有高级系列产品,为客户提供最佳的解决方案。 本期文章,我们对红外技术在科研领域的应用进行了一个总结。在研发应用中,准确性、可靠性、灵敏度和高性能是至关重要的,这样是红外热像仪被广泛应用到科研领域的重要缘由,其中包括:工业研究、学术研究、无损实验、材料分析、安防和航天科技。一、工业研发热像仪能帮助开发人员分析、观测和量化研发项目的散热和热属性。此举有利于开发项目的热效率得到持续、稳定的控制,缩短设计周期,避免代价高昂的产品召回。电气检测印刷电路板印刷电路板设计面临的挑战是如何在不降低产品的性能或成本的前提下进行散热管理。由于电子组件的尺寸越来越小,要准确了解其热信息异常困难。但是,借助热成像技术,工程师能轻松地将他们制造设备的热图可视化和量化。如果在复杂印刷电路板的设计阶段就投入使用红外热像仪,便能有效避免后续故障和昂贵的召回。汽车行业汽车铸件为了生产出更高效、更安全和更高性能的汽车,汽车产业在研发环节投入的资金相当高,往往是其它产业无法企及的。汽车产业的其中一项成功要诀就是将可靠的新产品以更快的速度投入市场。热成像能帮助汽车工程师们改善安全气囊系统的设计,验证供暖和制冷系统的效率,量化热冲击对轮胎磨损的影响,检测连接处和焊接处的性能质量等̷̷工业试验室试验台玻璃灯泡调光器将新产品更快投入市场,这是许多行业的“成功秘诀”之一。在产品设计流程中,越早使用红外热成像技术进行热模型验证和故障分析,或仅仅是用于更好的布置热电偶,就越能从中获益。借助红外技术,公司可以缩短研发周期、提高产品质量,从而增加公司盈利。制药产业微量滴定盘借助红外技术进行新药品研发。科学家们通过观测化学反应的温度变化,研究滴定盘中发生的变化。二、学术研究热成像技术在大学教室和实验室中越来越受欢迎。在教学环境中,导师们使用热成像技术帮学生认识热传递和热力学理论,加深他们对重要概念的理解。生命科学眼睛分析热成像是一种精确、可计量、非接触式的诊断技术,可用于观测和量化表面温度的变化情况。其应用包括:血管评估,组织状况监测,肌肉拉伤分析和出血点检测等。快速移动事件安全气囊突然展开高速红外成像拥有微秒级的曝光时间,可以定格动态场景的视觉运动,捕捉每秒10,000帧以上的帧频。研究应用领域包括:射击,超音速射弹,爆炸,燃烧过程,激光等许多领域。红外显微成像集成电路评估热像仪同显微镜相结合就变成了一台热成像显微镜,能够对小到3微米的目标进行精确测温。研究人员使用热成像显微镜能以非接触的方式描绘组件和半导体衬底的热性能。宽温度范围现象jet聚变等离子反应器对jet聚变等离子反应器进行测温时,需要一台具有滚动积分时间,超帧频和实时温度范围扩展功能的热像仪。三、无损检测(ndt)/材料检测ndt是一种广泛用于材料、组件和系统属性评估且不对检测对象构成损害的方法。带有锁相功能的flir热像仪能够完成各种先进的检测,比如ndt、应力测绘,还能用于发现低至1 mk的细小温差。应力分析汽车部件应力测绘应力测试和疲劳测试是机械工程和材料科学中常用的测试方法,但对于复杂结构却只能提供有限的信息。即便是几何结构复杂的组件,热应力测绘也能同时提供数千个应力测量结果。与应变仪相比,这种技术能为研究者们提供更快速、更完整的信息。复合材料复合材料缺陷检测无损热检测能够通过目标激发,观察目标表面的热差异来检测内部缺陷。对于检测复合材料的孔洞、层离、藏水非常有价值。太阳能电池锁相太阳能电池诊断太阳能电池可能存在电气分流问题。当太阳能电池通电时,这些分流就可以使用锁相热成像轻松检测出来。锁相光致发光测试可以使用近红外热像仪实现。裂纹检测感应式裂纹检测通过将捕捉的热图像与振动频率或进入某一部件的超声能量同步,就能实现对关键部件的裂纹进行锁相热成像检测。表面裂纹出的摩擦会产生热量,这样细小的裂纹和断裂无需使用染料或渗透液就能看得见。这种形式的ndt无需紫外线照射就能实现对大型部件或复杂固件的检测。四、安防&航空大多数人都将用于安防领域的热像仪同“发现敌人”联系到一起。但如今,热像仪还可用于武器、弹药、导弹和飞行器的研发中。热像仪所提供的信息便于研究人员使用热光谱描绘目标物体,从而用于目标识别,防御措施部署和多光谱伪装研究。跟踪喷气式飞机热像仪系统通过提高低光照或雾霾条件下的可视度,弥补了视频追踪系统的不足,使跟踪系统能够发现目标,并持续更新目标的方位、范围和高度。红外特性直升飞机的热特性红外特性指的是目标的波长作用反应出来的表观红外亮度,它会在各种不同的距离和大气环境中让传感器获得物体的外观。红外特性对于车辆、传感器和伪装系统的设计是非常有价值的工具。技术监视和对抗措施屋顶的秘密监控设备红外成像技术可用于识别秘密监控设备的热特性。即便是隐藏在目标内部的设备也能在其释放红外能量的一瞬间被检测出来。激光指示卡车上的短波红外线激光标识激光指示器会发射出一束激光能量,用于标记特定的地点或目标,通常用于精确制导武器。近红外(nir)热像仪能够检测到这些正常情况下无法看见的激光束,用于标识研究和目标确认。 研发的应用远不止这些,菲力尔同时拥有一支专业的科研团队,负责设计和研发当今世界最先进的热像仪。菲力尔深知客户的需求不同,所以为每个领域都提供了完整的产品系列(科研产品系列请关注下期文章内容),您可以根据您自身的应用需求,再看我们的产品系列,菲力尔的产品专家时刻准备为您提供最优异的解决方案。
  • 小型近红外仪器开发和应用的关键点有哪些?——国际近红外光谱学术会议特邀报告推荐
    国际近红外光谱学术会议(International Conference on Near Infrared Spectroscopy,ICNIRS)每两年举办一次,旨在促进世界各国在近红外理论研究和应用探索的拓展与交流,迄今为止已举办了19届。第20届国际近红外光谱学术会议(ICNIRS2021)将于2021年10月17-21日召开。为了满足更多代表的参会需求,会议注册报名截止时间延迟到2021年9月30日,有意向的老师可以登录会议官网报名:https://www.nir2021.com。虽然鉴于当前疫情形势,本届会议采取线上网络会议的形式,但是会议的内容同样精彩。据不完全统计,本次会议共安排了5个特邀报告,2个获奖报告,66个口头报告,以及110个墙报。此外,会议正式开始之前,还安排了4场WORKSHOP。特邀报告推荐: Richard Crocombe 博士Richard Crocombe 博士毕业于英国牛津大学(学士、硕士、化学)和南安普顿大学(博士、化学和光谱学)。他移居美国,最初获得博士后奖学金,然后加入 Digilab (Bio-Rad) 从事实验室 FT-IR 仪器工作。多年来,他在 Digilab 担任过多个职位,但专注于产品和应用开发,包括步进扫描 FT-IR 应用和使用二维焦平面阵列探测器的光谱成像。之后,他先后在 Axsun Technologies、Thermo Fisher Scientific 和 PerkinElmer 任职,专注于微型、便携式和手持式光谱仪器。 2017 年,他离开了企业界,成立了自己的咨询公司,帮助将新的微型光谱技术商业化。 Richard Crocombe 博士在微型和便携式光谱仪的技术和应用方面发表了大量文章,包括 2018 年应用光谱学上的综合评论文章。过去二十年见证了移动式、便携式、嵌入式和现在可穿戴式近红外光谱仪的连续发展,便携式设备的应用实例有据可查,例如化学和制药原料识别和聚合物回收,已经采用了多种技术,包括使用线性阵列的色散、MOEM设备、傅立叶和哈达玛变换、扫描F-P干涉和线性可变滤波器。随着越来越强大的消费电子产品的发展,相关技术也在迅速发展,现在已经可以将光谱设备嵌入到运动或智能手表、洗衣机、烤箱和真空吸尘器中。我们还看到下一代个人护理产品能够实现个性化的化妆品配方,甚至可以指示我们的哪些牙齿需要额外刷牙。对于此类嵌入式设备,我们可以假设产品制造商对其稳定性、在特定温度和湿度范围内的适用性,以及校准承担全部责任,从而为整个产品提供自动决策。最新一代的光谱仪,包括基于光子或等离子体设备的光谱仪,有望实现极端小型化和极低的成本,因此它们可以集成到普通大众的智能手机中。此外,一些在硅探测器区域(约400至1000nm)工作的设备已经可以以几百美元或更少的价格买到。在这种情况下,如何创建、验证和维护必要的数据库,如何进行校准,采用什么算法等问题都是必须特别注意的。供消费者使用的光谱设备或包含在供消费者使用产品中的光谱设备的可能应用领域包括食品、个人健身、个人护理、家居用品的识别和验证等,但每一个领域都需要经过验证的校正方法或样品数据库。这些愿望与分析光谱学的现实之间存在不匹配性,特别是对于向非科学家销售和操作的低成本仪器,这似乎是一个显而易见的问题,但一些面向公众销售的设备似乎是由不熟悉分析化学基本概念(如检测限和采样限)的人开发的。 例如,食品尤其具有高度异质性,正如近红外领域所知,实验室仪器通常采用大样本区域,通常与样本旋转器或积分球结合进行测量。但是,便携式仪器只能检测直径为 2 毫米的区域,并且依赖于接触式测量。由于与样品的距离、接触角度、杂散光等问题,使用手持仪器(尤其是未受过培训的操作员)对食品的检测可能具有高度的不可重复性,甚至给出错误的结果。此外,还有一个重要的问题,检测的是样品的表面还是本体?这都值得大家深思。本次会议中,Richard Crocombe 博士的报告将介绍最新的高度小型化技术,并讨论它们可能的应用和相关的问题。报名参会请点击》》》
  • 二手红外、近红外光谱仪器市场达1900万美元
    二手实验室分析仪器的转售正成为科学仪器市场的一个日益重要的部分,红外(IR)和近红外(NIR)光谱市场提供了一个很好的例子。二手仪器的可靠性和性能促进了市场对它们的需求,预计在不久的将来会出现显著增长。  实验室红外光谱技术是一种非常成熟的技术,并且拥有相对较大的使用基础。许多已有的模型已经被证明是非常可靠的,仍然能够提供广大最终用户所要求的性能,导致大量二手仪器市场的崛起。虽然最近几年近红外光谱技术的总体需求增长已经相当强劲,但是还远不能和红外光谱相比。因此,相比红外或其他实验室技术,近红外光谱二手仪器市场相对较小。  2012年,实验室红外和近红外光谱二手仪器的市场总额约1900万美元,占整个红外和近红外光谱市场规模的比例不到2%。然而,按照销售的台数统计,二手仪器占全新销售台数的近8%的比例。二手仪器的经纪人将继续发展他们的销售和保障能力,随着用户规模的扩张,在未来几年,对红外和近红外光谱二手仪器的需求将继续增长。编译:刘丰秋
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