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拉曼光谱仪的工作原理

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拉曼光谱仪的工作原理相关的资讯

  • 奥谱天成:拉曼光谱仪专业ODM提供商
    这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。  拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?  仪器信息网:奥谱天成拉曼光谱仪的定位?  奥谱天成:奥谱天成(厦门)科技有限公司,由中科院光电行业专家筹建,公司聚焦于光谱分析仪器、光电模块等领域,致力于开发具有国际领先水平的技术创新和应用推广。公司集研发、生产和销售于一体,专注于光谱分析仪器等光机电一体化产品,成功地为国内外不同领域的众多客户提供了先进的技术解决方案和高品质的产品。  奥谱天成是由拉曼光谱仪专家刘鸿飞博士联合几位拉曼光谱专家成立,公司从一开始,就聚焦于拉曼光谱仪的硬件研制和批量化生产,致力于成为国际领先的拉曼光谱ODM提供商。  经过了多年的技术攻关、耕耘,奥谱天成已为国内外很多科研单位、企业,提供了拉曼光谱仪整机或模块,奥谱天成的拉曼光谱仪性能一流、品种齐全,已成为拉曼光谱领域享有盛名的一站式解决方案提供商。  奥谱天成可以提供785、532、1064、830、473nm等各种激发波长的拉曼光谱仪,形成了微型拉曼、便携式拉曼、显微拉曼等全系列的拉曼光谱仪产品,产品系列涵盖了低成本、高性价比、高性能以及各种常见波数范围的拉曼光谱仪,可以说,拉曼光谱仪已成为奥谱天成的拳头产品,是奥谱天成的镇山之宝。图 1 奥谱天成的拉曼光谱仪产品全集  奥谱天成除了提供拉曼光谱仪硬件,也提供软件定制和算法开发服务,公司还提供食品安全、毒品、化学、化工等领域的整体应用方案。  仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?  奥谱天成:公司联合创新人,刘鸿飞博士,是国内最早从事小型拉曼光谱仪研制的专家之一,从2003年进入中科院攻读博士学位开始,刘鸿飞博士就醉心于拉曼光谱仪的研制工作,迄今,研制了第4代拉曼光谱仪。图 2 公司创始人刘鸿飞博士的拉曼人生路  刘鸿飞博士也是国家科学仪器重大专项“等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用”(项目号:2011YQ030124,总经费:8525万)的子课题负责人,负责项目中各类拉曼光谱仪的研制工作。  刘鸿飞博士还参与制定了《福建省便携式拉曼光谱仪标准》、《国家拉曼光谱仪标准》。  经历了多年的产品研发和改进,奥谱天成在CCD信号处理、CCD制冷技术、高效光学集成技术等领域,形成了一系列的独有技术,公司在灵敏度、信噪比以及可靠性等多个方面,处于行业领先地位。  特别是2015年后,公司在拉曼光谱仪产品线,投入巨大人力财力物力,在小型化、低功耗、嵌入式操作系统等方面的研究,取得了长足的进步,先后为客户定制了一系列便携式、手持式拉曼光谱仪。特别在谱图识别算法方面,取得了重大突破,奥谱天成(厦门)科技有限公司的谱图识别算法,识别准确率高,经过数百次的应用验证,虚警率、漏警率低于3.2%。  仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?有什么样的产品发展计划?  奥谱天成:奥谱天成(厦门)科技有限公司有着众多的便携式、手持式拉曼光谱仪,有低成本便携式的ATR1000系列,有高性价比的ATR2000、ATR2100、ATR6000、ATR6100,有高灵敏度的ATR6300、ATR6800、ATR3000、ATR3010等 还有ATR8000、ATR8300、ATR8700等显微拉曼光谱仪。目前公司,在低噪声CCD信号处理电路、高可靠性、低功耗、传感器制冷、散热等方面,均有着自己独特的技术和工艺手段。图 3 奥谱天成生产的ATR3010型便携式高灵敏度拉曼光谱仪  图 4 奥谱天成公司生产的ATR6100型微型拉曼光谱仪,仪器具有极小的体积、极轻的重量(0.85kg)和极佳的信噪比。ATR6100运行Android 4.4操作系统,带WIFI、USB接口,支持云处理和云谱图,同时内置GPS、拍照取证等功能。  未来的几年里,公司将加大拉曼光谱仪的研发投入,拟引入MEMS分光技术、石墨烯导热技术,进一步致力于拉曼光谱仪的微型化、低功耗、散热、低成本等方面。  仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?  奥普天成:拉曼光谱仪作为物质的指纹谱,具有无损、快速、前处理简单的检测特征,拉曼光谱能够观测分子的振动-转动能级跃迁,可以提供简单、快速、可重复、且无损伤的定性定量物质分析。通过分析拉曼光谱峰的位置,可以判断物质的组成 通过分析拉曼光谱峰的信号强度,则可以得到受激发的物质总量。另外,拉曼光谱仪简单易用,无需特别的样品准备,可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英和光纤对样品进行测量分析。  拉曼光谱仪目前主要应用在食品安全、环保、毒品、化学品、生物医学、珠宝钻石、文物、制药等方面的应用,由于拉曼光谱仪在定性测量方面的优势,拉曼光谱在毒品、化学品、珠宝钻石、制药方面的应用,有着无可比拟的优势,另外,食品安全问题是中国人们关注的热点问题,拉曼光谱在食品安全快检方面也有一些独特的优势。奥谱天成(厦门)科技有限公司,也将在这些领域内持续发力。  奥谱天成(厦门)科技有限公司在ATR6100的基础上,结合公司特有的拉曼谱图识别处理算法,进行了毒品、化学品、制药等方面的应用研究。  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?  奥普天成:目前,拉曼光谱仪推广的难度,在于成本过高、体积过大,信号弱也是拉曼应用推广的不利因素,再加上应用方法上还比较少。  但是拉曼信号非常微弱,人们发展多种拉曼增强技术,如等离激元拉曼表面增强方法、针尖增强,取得了5-8个数量级的增强。但是,由于其单分子增强作用特性,一般多用于液体、固体样品的增强。  拉曼光谱仪的成本过高,主要在于激光器、各种滤光片以及核心芯片,基本是来自进口,价格降不下来。国内有些企业,也在尝试着做,但是性能还不够稳定,达不到批量化生产的要求。  针对拉曼信号较弱的情况,一般采用表面增强SERS技术或光学增强:  1)表面增强SERS技术,表面增强纳米粒子容易结团,不耐保存,所以比较难以推广,厦门大学田中群院士项目组研制的SHINERS增强粒子,在纳米金颗粒的外围,包裹着一层均匀的硅层,保护金纳米粒子,使得保质期可以达到1年以上。图 5 厦门大学田中群院士主持研制的SHINERS拉曼增强粒子图 6 厦门大学任斌教授项目组研制的针尖增强技术(TERS)  2)光学增强技术  光学增强技术,一般采用增大激光功率、增大数值孔径等方法,但是这两种方法,均有一定的局限性,不可能无限制地增大,且增强效果有限。奥谱天成提出的离轴衰荡积分腔拉曼增强技术,采用离轴衰荡技术,使激发光在积分腔里来回反射上千次,从而大大地提高了激发功率,同时采用球形反应腔技术,可以尽可能多地收到拉曼信号。图 7奥谱天成正在开发的离轴衰荡腔增强拉曼光谱仪  多个拉曼信号接收探头,意味着多股拉曼信号光纤,如果普通排列,要么降低分辨率,要么降低拉曼信号强度。奥谱天成采用采用多股光纤线性排列,通过狭缝,提高拉曼光谱信号的传输效率,从而增强信噪比。  图 8拉曼散射光由多模光纤中,经狭缝,进入到光谱仪中。(a) 传统的200μ m光纤透过狭缝的通光(40倍显微镜下拍摄) (b) 多股光纤的线阵排列,经过狭缝进入光谱仪,可以有效增加拉曼信号的通过量。  针对拉曼光谱仪体积过大的问题,目前主要的解决方案,基本都是用MEMS技术,在保证分辨率的同时,降低分光模块的体积。其中现有比较成熟的技术有:  1)基于MEMS技术的光栅与可动F-P腔集成  光栅和F-P腔都是常用的分光元件,是被大多数光谱仪成品所采用的成熟方案。本方案拟利用MEMS技术将光栅与可动F-P腔集成,制成新的光调制器进行色散分光,利用它们各自的优势,在保证大自由光谱范围的同时,获得高的光谱分辨率。光栅和可动F-P集成的光调制器的光谱分光光路示意图如下所示。  利用光栅和可动F-P腔集成的光调制器,可将两种色散分光原理在一块芯片上实现,完成单片集成,可大大提高这二者光路的对准精度,提高加工效率。具体的芯片设计与集成方案如下图所示。  2)基于MEMS技术的傅里叶变换光谱技术  常规的傅里叶变换光谱仪体积大、价格昂贵、不便于携带,基于MEMS技术的FT光谱仪可解决这样的问题。FT光谱仪的基本部件就是一个Michelson干涉仪,其中的一个反射镜可高精度地线性移动,由此产生的光干涉信号经过傅里叶变换后即可得到光谱。FT光谱仪微型化的关键就在于减小该可动反射镜及其控制组件的尺寸,MEMS微镜已被应用到FT光谱仪的微型化,但现有的MEMS微镜的线性位移在50微米以内,如果想要达到200微米的线性位移,就需要真空封装和上百伏的驱动电压,不利于降低加工和使用成本。无锡微奥公司提出了一种新的基于MEMS的FT光谱仪设计,其结构示意图如下所示,所用MEMS微镜采用电热式双金属梁驱动,可在小于10伏驱动电压下,达到超过500微米的线性位移,并且无需真空封装。图 9基于热驱动光学微镜的付立叶变换光谱仪  3)基于AWG技术的光谱分光技术  在波分解复用器技术的发展初期,和光谱仪一样,有棱镜型、光栅型、干涉仪型,滤波器型等类型,但随着对于性能和成本的要求不断提高,目前波分解复用器主要采用基于阵列波导光栅(ArrayedWaveguide Grating, AWG)的无源芯片,阵列波导光栅的结构如下图所示,它的工作原理与光栅相同,在两个平板波导(S1,S2)之间制作波导阵列,阵列中相邻光波导长度的阶梯变化产生了光程差,具有不同光程差的光信号在平板波导S2 中发生衍射,使不同波长的光分开进入N根输出波导中,实现了分光功能。图 10基于阵列波导光栅的MEMS色散模块  在微型MEMS拉曼光谱仪领域,国内外起步时间接近,仪器设计理念与大型仪器设备不同,微型化拉曼光谱仪由于体积小带来的信号弱的不足,可以通过辅以独创的高活性的SHINERS基底,使微型拉曼光谱仪达到大型或台式仪器的灵敏度。国内外这方面的研究较少,有利于抢先占领技术高地,及时掌握关键技术,形成专利等自主知识产权形式,提高我国现代科学仪器设备产业的核心竞争力,对国家的科技进步和制造业强国地位的巩固都具有重要的意义。  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?  奥谱天成:经过多年的培育,尤其是厦门大学田中群院士主持的国家重大科学仪器专项项目,对拉曼光谱仪的研制和应用得到了市场和客户的认可,拉曼光谱仪也从原来进口的大型桌面型企业为主,走向了便携、手持式等小型拉曼为主。据初步估算,2016年全年,拉曼光谱仪在全国总共销出了超过3000台,总销售额超过60亿人民币。  随着市场对拉曼光谱方法的接受,拉曼光谱仪的各种标准也在加紧制定中,福建省在2016年初发布了福建计量院主持制定的《便携式拉曼光谱快速检测仪》(DB35/T 1564-2016),在国内率先推出了便携式拉曼光谱仪的地方标准 国家质量监督检验检疫总局在2015年发布的《拉曼光谱仪校准规范》(JJF 1544-2015),为拉曼光谱仪的校准提供了规范准则。《便携式拉曼光谱仪》全国标准,也正在紧锣密鼓地推进中。  随着这些标准、规范的制定和发布,必将进一步地推动拉曼光谱仪的发展和应用。未来的几年,是拉曼光谱技术发展和应用的腾飞之年,拉曼光谱将以其自身快速无损的独特优势,服务于人民生活、安全。(内容来源:奥谱天成)
  • 南京简智之拉曼光谱仪:定位快检领域
    这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。  拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?  仪器信息网:贵公司拉曼光谱仪的定位?  南京简智:南京简智是一家专业的拉曼仪器制造商和拉曼快检解决方案提供商,拉曼光谱产品是公司的核心产品线。简智拉曼产品定位于快速检测领域,为用户提供便携、快速、智能的检测产品。  对于简智而言,拉曼检测产品不仅仅只是一台“光谱仪”,而是包含了:高性能光谱设备、灵活丰富的附件、优秀的人机交互软件、针对行业的多维谱图库和智能解谱识别算法、以及后端的云平台大数据支撑的一整套行业应用解决方案。同时,借助强大的研发实力,简智除了为客户提供产品,还提供一系列的检测研究服务。  仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?  南京简智:南京简智仪器设备有限公司成立于2014年,是中科院上海光学精密机械研究所在激光检测领域的产业化公司,其核心团队主要来自上海光机所和南京大学,在拉曼技术领域有超过10年的持续研究经验。  早在2006年,公司核心团队就开始研究拉曼技术研究并将其应用于空间探测领域   2008年,针对“三聚氰胺毒奶粉”事件,中国检验检疫科学院委托上海光机所研发便携式拉曼光谱原型机及核心组件   2009年3月,配合检科院研发的拉曼增强试剂和检测方法,上海光机所的拉曼光谱产品在质检总局科技司组织的三聚氰胺检测比武中获第一名   2010年1月,完成第二代拉曼专用激光器及光谱系统的研发,其785nm激光器可以实现0.1nm线宽,350mw连续输出,光谱稳定度小于0.01nm/度,温控精度达到0.01度,光功率稳定度小于2%@6h,是当时市面上最优质的便携式拉曼激光器,相关技术已获得三项发明专利   2012年6月,中国科学院上海光学精密机械研究所与南京经济技术开发区管委会签订合作协议,共同建设中科院上海光机所南京先进激光技术研究院。南京院作为上光所唯一的产业化基地,以“科技创新、产业报国”为己任,致力于科研成果产业化   2014年10月,实现“自由空间光路”系统研发,实现完全无光纤耦合的拉曼整机设计,大幅提高了整机性能   2014年4月,公司第二代便携式拉曼光谱仪获得华东计量中心检测认证   2014年10月,南京简智仪器设备有限公司成立,并入住南京先进激光研究院新大楼。借助前期的研究经验,迅速实现拉曼光谱产品产品化,并建成覆盖核心元器件、拉曼光谱产品、集成化拉曼模块等多条产品线   2015年1月,简智与北京高等珠宝研修学院达成战略合作,致力于建立目前国内最全的珠宝玉石拉曼谱图库   2015年6月,简智SSR-200便携式拉曼光谱仪问世,SSR-200是目前市面上最接近研究级的便携式拉曼光谱仪,拥有最宽的光谱范围和最优质的激光光源,广泛应用于各类高校及研究院所   2015年10月,简智自主研发的SSN系列拉曼表面增强试剂问世,并申请发明专利   2016年3月,简智SSR-3000系列一体式拉曼检测仪实现量产,专门针对各类现场检测应用   2016年5月,简智第四代激光器完成10000小时MTBF可靠性试验,可稳定实现小于0.04nm的超窄线宽,和800mw的超高功率连续输出,并使接受数值孔径NA提升至0.35。整体性能达到国际领先水平   2016年5月,简智研发的全球首款专门针对钻石检测的GEM CHKR问世,该款检测仪集成了包括拉曼光谱在内的多种光谱技术,实现合成钻石、优化处理钻石的快速检测。印度GoldStar集团随后与简智仪器达成战略合作,成立合资公司致力于GEM CHKR的全球推广   2016年8月,超小体积的简智SSR MOUDLE系列集成式拉曼OEM模块问世,为多家行业合作企业提供OEM和ODM服务   2016年10月,简智EASY RAMAN手持式拉曼原理样机完成,除了拥有超高的拉曼性能外,还标配4G网络、GPS定位、高清摄像头等多项适合现场执法应用的配置,并采用Android 4.0操作系统。产品将定位于现场检测和执法取证应用,预计2017年3月实现量产。  目前,南京简智除了拥有多条拉曼整机产品线、核心组件产品线和OEM模块产品线外,还拥有目前国内最全面的应用图谱库,包括超过1000种矿物、3000余种有机化合物、200余种毒品及毒品前体、40多种常见炸药、100多种易燃易爆危险化工品和120种食品违禁添加成分。在交互软件应用上,针对行业需求,提供四种软件交互界面和完全针对应用的智能解谱算法。  仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?有什么样的产品发展计划?  南京简智:公司目前主推产品为SSR-100/200及SSR-3000。  SSR-100/200适用于高校研究院所以及实验室检测分析,小巧可随身携带,产品性能优异,在同类产品(含进口)中具有最宽的光谱范围、最优质的激光光源、最优秀的灵敏度,是一款最接近研究级性能的便携式拉曼光谱仪。  SSR-3000为新款手提箱式拉曼检测仪,特别适合于现场快速检测分析,适用于安检、缉毒、食品药品监管、市场监察等应用领域。除了具有优异的光谱性能外,此款产品针对户外现场检测场景,研发了防尘、防水、防震、防摔的仪器外壳,同时嵌入式系统实现了一体化操作,可即开即用,随装随走。  发展计划:  核心技术上,将针对移频差分、移动扫描技术持续研发,目前已完成相关核心技术的仿真和原理验证。该类技术将解决拉曼技术的短板,能大大拓展拉曼技术的应用范围。  核心组件上,坚持底层研发路线,自主研发所有核心组件,包括窄线宽单频激光器、自由光路系统、光纤光路系统、微型光谱仪等。同时在现有技术基础上着力于两条组件研发路线,分别追求极致的性能和极致的性价比。前者要求在现有技术基础上,实现更窄的线宽输出、更宽的光谱范围、更高的信噪比和分辨率等 后者则要求针对应用需求,选择最合适的性能配置,为客户提供最佳的性价比。  产品应用方面,这是拉曼产品真正与市场对接的环节,需要挑选几个行业重点突破,一方面要根据应用场景设计更适合的设备配置和外形,另一方面要针对检测项目研发更准确的识别算法和检测方法。得益于十年技术的积累,简智在宝玉石鉴定、食品安全、公共安全领域已有了成熟的解决方案,未来将在这些方向上持续深入,并研究与其他技术的联用。目前简智推出的GEM CHKR钻石检测仪就是一种成功的尝试,将包括拉曼在内的四种光谱技术集成到一台便携式主机中。未来在食品安全、公共安全领域也有相应的产品开发计划。  拉曼增强也是一个重要的研究方向,简智目前已组建专门的团队并已成功开发了自主知识产权的增强试剂产品,明年会开发SERS增强芯片。  仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?  南京简智:公司目前重点关注食品安全、公安刑侦、珠宝玉石及文物应用领域,其中食品安全及毒品爆炸物检测应用是公司最为关注也是大力发展的应用领域,其中主推的解决方案为以下两个:  食品安全检测领域应用——蔬果中农药残留现场快速检测解决方案  简智危险爆炸物识别分析解决方案  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?  南京简智:首先我们说一下我们认为的未来拉曼光谱的发展趋势,必然是向小型化、智能化、和低成本方向发展。因为拉曼技术虽然在研究领域有一些独特的应用,但从整个市场来看,增量市场最大的将是现场快速检测领域。拉曼技术在现场无损快速检测中的诸多特点是非常突出且很难被其他技术所替代的。并且随着近年来各行业检测需求的大幅增长,快速检测一定是未来的趋势,“快检”、“快筛”、“实验室前置”的概念已经深入很多行业,制药行业已有普及拉曼之势,食品安全、公共安全、材料检测领域的拉曼应用也在急速增长。  在这种趋势下,对产品的要求就很明确了,首先产品必须体积小,方便携带,即开即用、随装随走 第二,必须智能,能够智能解谱、智能判定,用户获得的不是一张光谱图,而是一个全面完整的判定结果 第三,拉曼光谱设备相比与现有的快速检测设备而言价格还是偏高的,但一方面随着使用量的增加成本必然会下降,另一方面,未来拉曼产品也会向着专用化方向发展,为了满足某一类特定需求裁剪性能,降低整机成本。  基于以上的趋势分析,我们认为拉曼主要的问题集中在便携式现场应用方面,最具潜力的技术包括:  1. 荧光消除技术。目前很多物质无法直接使用拉曼测量,因为荧光影响太大。单从理论上说,降低荧光影响的技术有多种,例如:改变激发波长、移频差分、共振拉曼、傅里叶拉曼等等,但每种方法在实际应用中,特别是在便携式现场检测应用中,都有很大的局限性。  2. 拉曼增强技术。由于现在对拉曼增强的机理还没有准确的理论支撑,导致相关产品开发和方法开发缺乏理论指导。目前市面上很多拉曼增强产品在针对特定检测项目时,其实并不是最高效的。但这方面主要是因为理论滞后,只能用大量实验去弥补,导致增强产品开发严重滞后且成本较高,严重影响了拉曼技术在某些应用领域的发展。  3. 设备小型化技术。未来的拉曼产品如果可以实现低成本和小型化,完全可能走入民用领域。如果能做到,未来的拉曼光谱仪很可能会像验钞机、公平秤那样普及到社会的各个角落。  国产与进口产品的差别  不可否认,进口产品在品牌上拥有巨大优势,在很多人的认知中,“进口”一词就代表了质量、性能、服务。但在实际上,这些差距正在逐步缩小。当然,目前进口拉曼产品多来自老牌的光谱仪和分析仪器厂家,如赛默飞、布鲁克、Horiba、BWTEK、岛津、海洋光学,在技术、产品质量、研究能力等方面的综合实力仍然是国内企业需要追赶的。  零部件方面,便携式拉曼核心组件主要包括激光器、光路系统和光谱仪。  光谱仪上国外厂家任然占据统治优势,特别是很多国外厂家本身就是老牌的光谱仪厂家,在生产工艺和质量控制方面有多年的积累。从专用化方面看,未来拉曼产品一定是针对特定应用的,因此光谱仪性能的定制化和裁剪,也使自身就能生产光谱仪的国外厂家拥有了一定的天然优势。一些国外厂家为保护自身拉曼产品线,对其使用的专用光谱仪并不出售,国内企业往往只能购买到通用的近红外波段光谱仪。简智也在自主研发拉曼专用光谱仪,目前已经完成中试,明年可以实现量产。  光路系统国内国外可以说不分伯仲,本身原理并不复杂,主要核心优势在于生产工艺和品质保障。目前国内也完全具备批量生产制造的技术能力。简智拥有完善的光路系统研发、调试和生产的设备及工艺技术。从定制角度,国内企业在光路系统定制上反而具有一定的优势,在很多拉曼应用中需要使用特殊的光路系统,如长焦探头,可变光斑,显微共焦等订制需求,国内企业反而可以更快的响应。  激光器作为拉曼激发光源,对谱图质量的影响非常大,0.2nm线宽的光源会在1000cm-1上造成2~3cm-1的模糊,如果没有一个纯净稳定的光源,无论光谱和光路系统多优秀,整体性能仍然是低下的,可以说,对于目前很多拉曼产品,光源的性能已经成为了制约整机性能的瓶颈。而很多国外的老牌光谱仪或分析仪器厂家,本身并不研发生产激光器,其所用的半导体激光器多用于激光测距和激光通信领域,不完全符合拉曼光源的要求。而国内在半导体激光器技术方面,已经具备国际先进水平。南京简智依托作为国内激光第一大所的上海光机所的研发实力,拥有目前便携式拉曼产品中最优质的激光光源。明年即将推出的最新一代785nm半导体激光器,可以实现800mw,小于0.02nm线宽的稳定输出,光谱稳定度小于0.01nm/度,温控精度达到0.01度,光功率稳定度小于2%@6h,并使接受数值孔径NA提升至0.35。简智新一代激光器已通过10000小时MTBF可靠性试验验证,未来将成为简智产品的核心优势之一。  系统和应用方面,国内企业拥有天然优势。包括软件订制、谱图采集、算法调整、附件订制等,国外企业无法做到灵活订制,而目前拉曼应用刚刚开始起步,通用类产品明显不能很好的符合各种新需求、新应用,例如我们的一些客户需要在软件中加入特殊功能,或者提供样品需要我们建立算法模型,这类的需求在国外企业由于研发团队不在国内,往往不能及时得到满足,而国内企业则可以在很短的时间里进行设计和验证。  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?  南京简智:目前拉曼光谱仪的市场规模还不大,除了研究领域外,主要是在一些政府检测部门,包括公安、食药、海关、检验检疫、质检等。但目前与拉曼光谱相关的标准非常缺失,国内目前还没有拉曼光谱仪的国标,行标也只针对某些特殊应用,不能很好的覆盖目前的市场需求。  标准方面,由于国内目前正大力推广团体标准,因此这也是一个很好的机会,传统的国标行标周期长,从申报到立项再到发布实施往往要两三年的时间,而拉曼技术正处于应用爆发期,拉曼企业可以考虑形成联盟并制订团体标准。简智仪器在去年起草了首个SCIS标准,并于今年发布实施,后续还有一系列的标准制订计划。  政策法规方面,新版GMP和卫生部79号令,以及2015年下半年公布的新《食品安全法》和新《反恐法》都对拉曼应用起到了很大的推动作用,而且从“快检”、“快筛”的角度,一定程度上可以避免拉曼没有标准无法出检测报告的尴尬,专注于快速筛查应用,快速扩大市场应用面。  我们相信未来随着标准的完善、设备性能的提升、应用方法的丰富,拉曼技术的潜力十分巨大,简智目前专注于拉曼技术以及拉曼应用解决方案,致力于中国拉曼仪器产业走向世界。(内容来源:南京简智)
  • 《拉曼光谱仪》国家标准工作组一次会议在福州召开
    p   从福建省质量技术监督局官网获悉,近日,国家标准《拉曼光谱仪》审定会在福州召开了工作组一次会议,全国工业过程测量控制和自动化标准技术委员会分析仪器分技术委员会(SAC/TC124/SC6)秘书长马雅娟,该项目负责单位福建省计量院、参与起草单位厦门大学等相关负责人,以及来自高校、研究院、检验检疫、生产企业等单位的20余名代表参会。 /p p   此次国家标准工作组会议旨在对由福建省计量院起草的《拉曼光谱仪》国家标准(讨论稿)进行讨论,广泛征集意见和建议。下阶段该国家标准(讨论稿)将根据会议有关精神和要求进行修改、完善,形成国家标准征求意见稿。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 338px " title=" " border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/59e0230c-1fdd-47da-a887-d2578e636ac0.jpg" width=" 450" height=" 338" / /p p style=" text-align: center " strong 与会专家合影 /strong /p p style=" text-align: center " /p
  • 屹谱仪器之拉曼光谱仪:制药和安检是目标客户群
    这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。  拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?  仪器信息网:贵公司拉曼光谱仪的定位?  屹谱仪器:屹谱仪器RAM系列手持式拉曼光谱仪以小巧、便携、快速、使用方便等特点,满足客户对现场快速检测的需求,制药和安检二大行业将是RAM系列产品的目标客户群。手持式拉曼是我司的明星产品,我们将用2-3年时间把RAM系列产品线丰富起来。  仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?  屹谱仪器:屹谱仪器2014年03月开始启动手持式拉曼光谱仪项目,同年10月第一台原理样机完成,2015年08月商用样机设计组装完成,2016年03月广州展会正式推出。我们集成了激光器、微型光谱仪、制冷CCD检测器、触屏操作系统等核心技术,正在申报外观、软件、硬件等设计专利。  仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划?  屹谱仪器:RAM-785型手持式拉曼光谱仪具有五大特点:  1、便捷手持  小于1.7公斤的重量的手持式拉曼光谱仪,符合人体工学设计;  可以在任何需要的地点检测使用,非常方便现场检测;  内置可以充电锂电池,满足全天检测需求。  2、无损检测  无需样品的制备或其他特殊的处理过程,更无需其它任何耗材,激光可以穿透常用的容器(玻璃、塑料)和包装,大大减少了常规采样和实验室分析方法需要的时间和成本。  3、快速准确  只需按一个测试键,最短在100ms内便可得到可靠的鉴定结果   客户可以根据收集来的标准样品信息来建立自己独有的拉曼光谱数据库,或从第三方提供的专业拉曼数据上传至拉曼(如:法医鉴定图谱,有毒化学品图谱,大批量工业生产溶剂图谱)。  4、稳定可靠  稳定的系统设计保证数据长期可靠,核心零部件均使用国际知名品牌,确保产品长期稳定;  制冷CCD检测器更保证了长时间使用的可靠性;  1000:1高信噪比,确保每一张拉曼光谱图都可以还原物质的“指纹”信息。  5、操作简单  全触屏导航菜单,简单易懂。  即插即用高速USB 2.0接口,为外接U盘和PC软件,方便数据输出和处理。  仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?  屹谱仪器:当前我们主要关注已近有标准的制药和安检领域,同时也在关注拉曼光谱在食品安全领域的应用,正在寻找合适的合作单位,尝试在食品安全领域的应用方法开发。  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?  屹谱仪器:目前我国拉曼技术尚处在初期起步阶段,应用方法开发、图谱库、产品可靠性、核心零部件国产化等都是亟待解决的。更小、更轻、更方便是拉曼光谱仪技术主要的发展方向。  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?  屹谱仪器:目前国内市场对手持式和便携式拉曼光谱仪主要应用在以下领域:  药品:原辅料来料鉴定、半成品问题排查、成品或假冒品甄别(依据药典)   公共安全:易燃易爆品、有毒、危险化学品、毒品等鉴定   食品安全:对非法添加剂的快速测定   行政执法:工商、食药监、现场执法检查。  目前90%市场被国外企业占领,手持和便携式拉曼光谱仪市场容量在500台左右,如果在食品安全方面应用有突破,那么未来3-5年,拉曼市场需求将成几何倍数增长。(内容来源:屹谱仪器)
  • 组建物理所第一台激光拉曼光谱仪的历史回顾
    1978年3月18—31日,盛况空前的全国科学大会在北京隆重召开。这次大会标志着对“十年动乱”中遭到严重破坏的科技工作的全面拨乱反正,我国科技事业终于迎来“复苏的春天”,为科技工作的开放和改革打开了大门。正值此时,我正在冶金部钢铁研究总院磁学研究室李学东老师的指导下,进行高性能稀土钴永磁材料研制的毕业实践。在实践中,在李老师理论知识与具体制备工艺的传授下,怀着想把材料磁性能做上去的愿望,我开始了把书本上学到的基础知识落实到解决具体问题的深入学习中,思索着如何将科学知识落实到自己具体的毕业实践的活动中去。通过学习稀土永磁材料中包括磁结构、磁化取向、局域组分涨落和材料缺陷在内的微观不均匀性对宏观磁性的影响及产生大磁晶各向异性结构的微观机制后,为我优化材料质量提供了扎实的理论基础与设计实验工艺的依据。经过半年的实践活动,最终制备出了优异磁性能的永磁材料,并被钢铁研究总院留用。只是,还未去该院正式报到就被要求回中科院重新分配,也因此,我很幸运的于1979年1月从中国科学技术大学毕业之后就踏进了中国科学院物理研究所大门,分配在物理所磁学研究室的“微波铁氧体磁性研究组(205组)工作”(后改为“布里渊散射与表面增强拉曼散射研究组”),为我从事磁光光谱技术和光散射光谱的研究工作奠定了职业基础。从业过程中,先后受到组长张鹏翔、贾惟义等老师们和 G.Guntherodt、J.R.Sandercock等国外名师的知识传授与技术指点,为我做好固体光散射研究与光谱技术研发打下了坚实的基础。几十年来,在物理所各级领导的支持和老师、同事的帮助下,从对光散射学问一无所知的门外汉逐步成为一名从事光散射领域研究的专业人员。由于各种不同的原因,我的老师们和同事们先后离开了物理所或离开了这个研究室,我从1992年起直至退休,无论在暂时负责拉曼与荧光公共实验室工作,到负责构建并且主持物理所技术部分析测试部的工作,都是凭借自己在长期实践工作中积累的理论与技术能力,带领本部门同事,在完成公用测试服务的同时,积极申请包括“973”、“863”、国家重大科学仪器研发项目、国家基金项目、及包括中科院和物理所在内的各类科学研究与技术研发项目,提高了个人及团队的研究和研发能力,实现了持续的发展。把分析测试部建设成了一个测试技术高超,光谱测试设备精良,协作共用资源共享,为院所科研测试服务、又面向社会开放的专业测试中心。期间是我冒着巨大的风险和压力,以个人借贷的方式自筹了大量的经费为主,科研经费投入为辅,在升级改造旧有设备的同时,先后购置了世界上技术指标最先进、测试功能最齐全的各类光谱仪,实现了在同一实验室内同时拥有完整、先进成套的振动光谱学方面的专用仪器和相应各种极端条件(低温,电场、磁场和高压)下的测量附件,如显微/宏观共焦光路拉曼散射光谱仪、显微/宏观共焦光路布里渊散射光谱、时间分辨光致发光光谱仪、显微/宏观共焦光路的时间分辨傅里叶变换红外光谱仪等设备,使分析测试部在公用测试和科研工作方面发挥出了越来越重要的作用,并在国内外享有良好声誉。同时,我在多年晶体的光学/声学声子和自旋波的光散射光谱学的研究中,不仅掌握了拉曼/布里渊散射等的技术,并且对光与物质中各类元激发及它们相互作用规律的认识愈益深入,做出一些有影响的研究工作。今年恰逢第一届全国光散射大会召开和物理学会光散射专业委员会成立四十周年。物理所是国内最早开展光散射研究的单位之一。在1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班期间,以张鹏翔老师为主,联合全国相关科研单位专业积极分子,发起了成立专门的全国性专业学术组织和召开全国学术交流大会的倡议,以此推动中国光散射事业的持续发展。那时我作为张鹏翔老师的助手,参与筹备了第一届全国光散射大会(简称厦门会议)至第六届全国光散射大会(简称黄山会议)有关的事务性工作。期间我也有幸结识了一些值得我一辈子学习和求教的老师们,更见证了大家对事业的热爱,以及有梦想、能坚持的科学精神。在1981年7月22日和1981年10月19日,分别在物理所召开了“第一届全国光散射大会”第一次和第二次筹备会,成立以中科院物理研究所所长管惟炎院士为组长,厦门大学副校长蔡启瑞院士为副组长的10人会议领导小组,决定由厦门大学主办“第一届全国光散射大会”。大会于1981年12月19日至25日在厦门鼓浪屿宾馆顺利召开,经与会全体代表的建议和充分的酝酿后,形成了成立第一届光散射专业委员会的成员名单和相应的章程。1982年,中国物理学会和中国科学技术协会批准此项提议。由著名物理学家、中科院半导体研究所所长黄昆院士出任第一届中国物理学会光散射专业委员会主任委员,中科院物理所张鹏翔任第一任秘书长。张鹏翔老师连任第二届专业委员会秘书长和第三届专业委员会副主任。刘玉龙任第五届、第六届专业委员会秘书长,第七届专业委员会主任。刘玉龙分别协助以第五届专业委员会主任委员田中群院士、第六届专业委员会主任委员李灿院士为首的专业委员会,与四川大学龚敏教授和杨经国教授为主的《光散射学报》编辑部一起努力奋进,在原有办报的基础上,除在争取增加稿源和提高论文质量上下功夫外,还狠抓提高学报的出版质量,在全体光散射同仁们的努力下,最终在2008年将《光散射学报》带进北京大学图书馆的“中文核心期刊”体系。我作为中国改革开放及中国光散射事业蓬勃发展四十年的见证者、受益者和幸运参与者,经过四十年的岁月磨练,我从懵懂的青涩到朝气蓬勃的青春,走过了沉着稳健的成熟,印记上了已知天命的沧桑。今天仅以开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪的片段纪念自己从业光散射的四十年,并与大家分享。在那国家百废待兴之时,人才的缺乏是影响我国科学技术发展的最大阻碍。因此,中科院和物理所领导为加强院、所科研人员的基础科学研究水平,举办了各类专业理论与实验学习班。我有幸参加了物理所在1979年春天举办的“固体基础理论与元激发”学习班和1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班。其中涉及传授晶格(分子)振动理论与实验内容的老师,分别是中科院物理所的顾本源老师、德国科隆大学第二物理所的 W.Dieterrich 教授和 G.gunterodt 教授。是这几位拉曼散射领域中的前辈把我带进入了晶格(分子)和固体元激及它们相互作用光谱学这个当时在国内还算比较新的知识领域。这几位教授渊博的固体物理和元激发理论科学知识、开阔的学术研究视野、深厚扎实的数理化知识功底、及精湛的实验技能,都体现在利用新的科学仪器开展前沿科学研究成果上,让我大开眼界,受益匪浅。学习期间,我经常主动向老师们请教和提问,获得了他们热情的帮助和鼓励。 G.Gunterodt教授向我介绍了他讲课内容主要源于由W. Hayes等人撰写的《Scatteringof Light by Crystals》专著,并且真切地告诫我想当专业学者的话,它是一本值得必读和读懂的专著之一。顾本源老师把他自己编写的《固体光散射》的讲义赠送给了我,日后又将他主持翻译英国科学家 D.A. Long 教授撰写的《Raman Spectroscopy》原著的中文版书籍赠送给我了。这些教授尤其是顾本源教授,都成为我光散射研究事业行进中的良师益友。他们传授的知识结晶和赠送的讲义与书籍,一直是我在研究工作中探索科学知识和求解问题的源泉之一(见图1)。老师们的教诲和帮助使我清楚的认识到,虽然光散射是一个老学科,但伴随现代科学技术的发展,既可以革新方法,又可以拓宽学科而可获持续发展的学问与技术,其未来发展和理论影响,以及实用价值尚不可估量。这些因素奠定了我想在光散射科学研究的道路上寻找发展方向的机会,但也明白开展实验科学研究获得研究结果与需要有相应先进的科学仪器密不可分的道理。据了解,从20世纪70年代初期,物理所多个研究室均提出进口拉曼光谱仪的要求,但受各种因素所限,一直未能如愿。当时为也曾为所内不具备开展基础性光散射实验的条件而陷入困惑和痛苦中。图1. 我最早读过的相关光散射的书与资料20世纪70年代末,因张鹏翔老师在德国马普金属研究所做访问学者时,曾有过布里渊散射研究的经历,并率先进行了金属非晶态中的自旋波和声子的布里渊散射研究,研究结果受到科学界的关注和好评。他作为学有所成的中青年科研骨干而获得优先发展的机会。在1980年8月,张鹏翔研究组获得一台东德蔡司光学仪器公司制造的双光栅单色仪(GDM-1000),这为组建拉曼光谱仪提供了必不可少的核心部件。当时我心中涌现的那种如获至宝的喜悦,真的是不能用语言来表达的。以张鹏翔老师为组长,王焕元、刘玉龙和曹克定3人为组员,成立了用GDM-1000为主要核心部件的拉曼光谱仪的研制小组。考虑到许多固体拉曼光谱研究需要在不同的物理环境下进行,对增设变温、磁场、电场,和加压装置提出了要求。因此,除组建拉曼光谱仪需求五大部件外,还将建立相应的低温/高温、磁场/电场,和高压装置进行了工作部署,依据专业、年龄、和责任的分工,小组成员的具体分工如下:刘玉龙具体负责:1)收集散射散射光的样品台设计和加工;2)激光器购置、激光器架与光学转换架的设计与加工;3)用于光散射测量的低温杜瓦改造与安放架及电场、磁场装置设计加工与安放;4)探测器中光电倍增管(PMT)的制冷腔体设计与加工,及其给GDM-1000配用光子计数器系统的调试。曹克定具体负责:1)放置整套光谱仪刚性平台的设计与加工;2)给PMT腔体制冷电源与控温系统的设计与加工;3)低温杜瓦瓶的变温控温电源、及电场/磁场控制电源的设计和加工。张鹏翔和王焕元参加光谱仪整机集成调试并且负责光谱仪技术指标的验收,及实验研究内容。我从一个连拉曼光谱仪模样都没有见过的门外汉,开始只能从调研的文献中看图解,去了解和解析收集散射光光路的原理,及其各部件和元件的作用和要求和功能。我们是从事磁性材料与特性的研究组,几乎就没有任何光学设备和元件,我开始到所内不同研究室,尤其是光学研究室中去收集不同焦长、不同直径的单透镜,和不同孔径比的复合透镜组、偏振片和大大小小的反射镜。当年也没有像如今有不同种类、规格齐全的精密光学调节架可买,而是利用别人多余的,闲置不用的各种光学支架来装配各种光学元件。用大把的“娃娃泥”分别把复合透镜组、单透镜、反射镜、和偏振片沾黏到各类不同的光学支架上,起到固定作用。应用简单的几何光学成像原理知识,花费大约三个月的时间,一套简易、实用的可做背向散射、直角散射配置的拉曼散射光收集系统初步建成。这是我入职后第一次通过图纸设计变成组建拉曼光谱仪上的核心部件之一。再有将原来只能把样品泡在液氦(4.2K)做低温核磁共振测量的玻璃杜瓦瓶,通过再设计一个正方形柱状石英管,用于隔离样品与液氦直接浸泡而不能变温。在放置样品的部位加装了加热电热丝,通过控制电流大小实现了对样品从4.2K-300K 的变温。以此类推,用实验室或研究所已有的设备,经过适当的改造,我们仅用半年左右的时间,成功组建了物理所第一台配备了二个激光激发波长(氦镉激光器-441nm,氦氖激光器-633nm),及带有变温控制(4.2K-300K)、和磁场控制(0-0.7T)、电压控制(0-3kV)装置,及可做两种散射配置的激光拉曼光谱仪系统。这台激光拉曼散射光谱仪的组建成功,为物理所固体拉曼散射和表面增强拉曼散射(SERS)实验研究拉开了帷幕,许多样品的拉曼光谱实验研究都是从这台激光拉曼光谱仪开始的(见图2)。图2.在与老师们和同事们的共同努力下,完成了物理所第一台拉曼光谱仪的组建,并开展实验研究该光谱仪研制与实验研究结果均在全国第一届光散射大会上进行了报告,与会代表认为这是一台已有较高技术水平的拉曼光谱仪,做出的实验结果在当时算有较高研究水平的。例如,1981年,我参与了由王焕元、张鹏翔和庞玉璋为主的SERS实验研究,观测到电化学池中不同粗糙度的电极表面与在施加不同电压下表面吸附吡啶分子而增强的拉曼散射光谱。这是中国首例有关SERS的研究报告。由此,在物理所开辟了一个新的光散射研究领域。在1988年前,本研究组有关SERS的研究获得国家发明专利1项,在国内外SCI学术刊物上发表了80篇论文,并为国内外同行所引用。表面增强拉曼散射的机制和应用研究项目获得1989年中科院自然科学三等奖。其中获奖的大部分实验数据是在这台光谱仪上获得的。另外,本研究组许多晶体的声子和电子的拉曼散射实验均在这台光谱仪上完成,如掺杂系列的石榴石晶体(YIG,Bi-YIG,In-BCVIG,GGG,),取得了有意义的结果。所内外一些科研院校的研究团队也借助这台光谱开展了实验研究,取得了一些有意义的结果。例如,物理所李萌远院士在这台光谱仪上,开展了对电场下-LiIO3 单晶的拉曼散射研究时,首先发现当沿晶体的c轴加静电场时,除了-LiIO3 单晶的拉曼模式外,还出现了一个随施加电场强度而出现的拉曼模式,也称“串线”, 该峰强度随电场而改变。通过理论分析认为,这是由于离子输运引起的空间电荷涨落,使-LiIO3 极化率张量和拉曼张量主轴方向发生涨落所致。更值得一提的是,在1988年前,张鹏翔等其他老师利用这台光谱仪,培养了本所,以及与外单位联合相关SERS研究的硕士和博士研究生约20余人,当年培养的学生有的已经成为国内光散射研究领域的骨干人物。从我开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪至今,四十多年已经过去了。当年自己刚从事光散射研究和技术工作不久,对拉曼散射原理及在研究固体物理和元激发应用的认识和理解不深。前期开展拉曼散射实验是介入老师们的研究课题,是他们带着我边干边学,这为我在固体的拉曼光谱研究方面的进步打下了良好的基础。在组建光谱仪的学习与实践的过程中,我也领悟了先进的科研仪器对固体物理及材料学基础研究的重要作用,学会了独立思考寻找重要科学问题和解决问题的能力, 写下了大量的实验分析、技术改进的总结和建议(见图3),树立了要加强培养自己独立科研工作的信心,也进一步理解了耐心、缓慢、坚持、少量、精细、极致的工匠精神,同时加深了对实验技术研究的兴趣和热情,更坚定了要利用好光谱仪现有性能和功能,及发展新的高端仪器用于科学研究工作的决心。图3.早年写过的仪器组建总结报告、实验结果与技术改进的分析报告四十年的时光如一把无情的刻刀,公正地雕刻着包括自己在内的每一个人的模样,一切记忆犹新。四十年的失败与成功,四十年的辛酸与欣喜,四十年读过的书,走过的路,遇到的人,做过的事,这些都决定了我的人生视野,也构成了我自己勤奋好学、吃苦耐劳、热心助人、踏实做事、淡薄名利、不卑不亢,永不作假的人生格局。由于此心得体会起草晚,时间紧迫,难免有用词不当,或错误的地方,请大家批评指正。谢谢大家! (作者:中科院物理研究所 刘玉龙 研究员)
  • 重庆研究院小型拉曼光谱仪样机研制成功
    日前,中国科学院重庆绿色智能技术研究院智能装备与仪器仪表研究中心成功研制出了光谱分辨率可达10 cm-1的小型拉曼光谱仪样机,样机通过了可靠性测试,可应用在工农业生产、食品安全和生物医药等领域的现场监测和样品快速检测。该研究得到了重庆市科技攻关(重大)计划项目的支持。   拉曼光谱是基于光与物质互相作用发出的带有物质特征信息的散射光谱。它具有非接触性、非破坏性、实时原位和样品用量极少等特点,可快速、准确地分析和鉴别物质(或分子)种类。拉曼光谱应用广泛,具有&ldquo 以光之名,把握万物之准&rdquo 的美誉。而小型拉曼光谱仪技术研究和应用开发,可为工农业生产、食品安全、生物医药、环境保护、公共安全等领域提供现场监测和快速检测,对提升人民生活质量和保障社会安全方面意义重大。   针对便携式拉曼光谱仪的小型化、高分辨和高灵敏度探测等需求,研究人员在新型消彗差交叉C-T光栅光谱仪的光学设计中,充分考虑消彗差条件,采用12度非对称C-T光路,在解决同心及非同心系统的像差问题的同时,保证了长波段的光通量,光谱仪的理论分辨率达到9 cm-1 在电学设计中,针对所用CCD型号研制了一种高增益、低噪声的信号处理电路。最后,通过选用光学探头与光栅光谱仪的匹配设计,便携式拉曼光谱仪的实际光谱分辨率可达10 cm-1。   目前,重庆研究院已完成多种外形尺寸的便携式和手持式拉曼光谱仪原理样机的研制。这些样机对若干样品的测试结果与标准库数据一致,从原理和技术上证实了小型拉曼光谱仪设计的合理性和使用的可靠性,下一步,团队研究重点将放在体积更小、性能更优的微型拉曼光谱仪上,并开展小型拉曼光谱仪的工程化和产业化应用。
  • 【赛纳斯】手持式拉曼光谱仪让芬太尼无处可逃
    2022年是世界上首部国际禁毒公约——《海牙国际鸦片公约》颁行110周年,也是《1972年修正的议定书》议定50周年。一百多年来,国际禁毒工作取得一系列重要进展,但全球毒情形势依然严峻,毒 品问题治理面对诸多挑战,尤其是以芬太尼等为代表的新精神活性物质的滥用成为全球毒 品治理的突出问题。什么是芬太尼什么是芬太尼?芬太尼类药又称策划药"或""实验室毒 品",是继传统毒 品、合成毒 品后全球流行的第三代毒 品,也称新精神活性物质。这些药物一种比一种更强效,芬太尼与舒芬太尼、瑞芬太尼的效价比为1:12和1:1.2。现在,芬太尼的另一种衍生物卡芬太尼(carfentanil)更强效,药效是芬太尼的100倍,海洛因的5000倍,吗啡的10000倍。只要0.02克,就足以使一名成年人毙命。芬太尼检测当前芬太尼检测的普遍方式传统方式用气相色谱质谱联用仪(CC-KS)作为管控药品的“黄金标准”。然而样品从现场采集后送至司法实验室进行检测,往往需要排期、走流程,花费较长的时间,以致影响案件审理和司法判决,而且实验室分析样品的时间较长,单个样品的分析通常需要15-60分钟。传统方式缺点很明显:无法现场进行稽查,并且耗时长。快速检测方案赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪已在多地区警情缉毒现场大显身手。专门针对芬太尼类物质推出的检测方案,采用国际领先的拉曼光谱技术,可以在数秒内完成快速、准确检测。具备快速,无需接触样品,给出明确的物质类别和化学成分。有效降低荧光干扰,不断更新新型精神药物标准谱库。还可以随时自建谱图库,拍照取证,检测新出现的芬太尼。目前已经在全国各地多个公安系统进行现场运用。SHINS-P1000为厦门赛纳斯科技有限公司推出的为行业代表性的产品,具有性能稳定、实际应用成熟等特点。技术上基于1064nm激发波长的拉曼光谱技术开发,不易激发物质的荧光特性,从而具有超强的荧光抑制作用,保证了可以有效的收集到物质的拉曼指纹光谱进行快速准确的分析。【技术优势】SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪,则从根源上抑制了荧光的产生,常见的海洛因、麻果等天然植物中提取出来的毒 品以及芬太尼种,传统拉曼光谱无法有效检测,而1064nm的拉曼光谱仪,可以轻松检出,尤其芬太尼的检测种类高达116种,基本涵盖了目前已知被列入管控的芬太尼种类。超强的检测识别能力是普通拉曼所无法实现的,这是普通拉曼技术原理所决定的,而不是简单通过软件修正、去荧光等技术手段可以解决的。
  • 中国地质科学院为实验室添置高分辨拉曼光谱仪
    中国地质科学院地质研究所长期致力于地层与古生物、岩石矿物、地球深部等物质的探测与分析工作。为满足不断提升的研究要求,日前,他们从HORIBA采购了一台LabRAM HR Evolution新一代高分辨拉曼光谱仪,这台仪器将被用于开展锆石等定年矿物的结构和蜕晶质作用的研究。显微激光拉曼光谱仪是一种新型的微区分析仪器,可以方便、无损地解析矿物结构,通过研究可以确定包裹体中流体的成分和盐度等信息,进而为地质分析提供重要依据。就地质研究工作者而言,他们为关心拉曼光谱仪是否具备高光谱分辨率、共聚焦、3D成像、高清摄像头等功能与配置,下面我们将逐一来了解它们。高光谱分辨率高光谱分辨率可以获得更准确的谱峰位置,并能区分彼此靠近的谱峰以及精确捕捉微小峰位频移及半高宽的变化。LabRAM HR Evolution是单级拉曼光谱仪中焦长长(达800mm),即光谱分辨率高的一款仪器,非常适用于矿物成分鉴别、应力、结晶度、缺陷、多晶型等分析。共聚焦LabRAM HR Evolution是共聚焦拉曼光谱仪,采用针孔真共焦设计(如下图所示)。通过在光路上安装完全可调节的共焦针孔光阑,滤除聚焦区域外的拉曼信号,可实现微米量级的空间分辨率。 真共焦设计原理图 陨石的拉曼成像图3D成像研究者还可以通过3D成像了解到矿物的三维空间分布。如下图中的CO2包裹体成像,通过旋转、透明度、截面等多种调节功能,可直观地观察到石英矿物中所包裹的水和CO2。 高清摄像头300万像素彩色高清摄像头INFINITY2具有非常高的灵敏度和分辨率,可以拍出非常清晰的显微图像。关于LabRAM HR Evolution关注我们HORIBA光谱学院:www.horibaopticalschool.com邮箱:info-sci.cn@horiba.com微信二维码:
  • 第一届拉曼光谱仪器研制及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)第一届拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛通知(第一轮)作为分子光谱领域最为活跃的仪器类别之一,拉曼光谱仪器技术与应用的发展一直备受关注。上世纪末已发展成熟的高集成器件技术及数字化、智能化、集成化、网络化光谱检测和分析技术,将与光学成像技术巧妙结合发展出可以承载多维信息的大型精密研究级拉曼光谱成像仪,呈现既能完成定性、定量分析,又可进行定位分析的新科技。另外,发展可在现场、生产线、战场进行实地工作,以及无人监守、联网工作的各种新颖的实用新型拉曼光谱仪,也已成为可持续发展的主流方向。而以光学原理为基础、以精密机械为构架、以电子信号处理为显示的传统光-机-电一体化现代光谱仪器将退缩为现代仪器中的二等地位。因此,研发新型、高精尖研究级拉曼光谱仪与在线测控实用型拉曼光谱仪,今后一二十年都会受到重视并且得到显著发展。进入二十一世纪以来,国家对包括拉曼光谱仪在内的科学仪器产业发展给予了多层次、多方位的支持,也激发了我国一批批与拉曼光谱相关的企业如雨后春笋般涌现,这也为该技术领域源源不断地输送着先进的技术支持,使得国产高端拉曼光谱仪和便携/手持拉曼光谱仪的自主创新能力得到了发展和加强,拉曼光谱仪产业获得了长足的进步。但值得注意的是:1)由于历史原因造成关键核心技术部件的缺失,我国 95% 以上的大型研究级拉曼光谱仪市场被国外公司所垄断; 2)虽然国产便携式/手持式拉曼光谱仪在台数上占据了比较明显的优势,但在产品的自主创新性、质量可靠性、自主可控性、成果应用转化性、市场化推广等方面还存在的一些问题,可能会影响到这类科学仪器的进一步研发和产业化的发展;3)面对发达国家可能的禁运封锁以及国外大型仪器公司的强势竞争,国产品牌替代进口品牌呼声越来越强烈,相关单位及科研人员面临巨大压力。机遇与挑战并存的局势下,国产拉曼光谱仪到底存在哪些关键性技术的不足? 国产拉曼光谱仪如何抓住机遇迎头赶上,完成一个质的变化和发展… … 这些都成为做好国产拉曼光谱仪需要面临的最主要的难题。为了深入系统地探讨国产拉曼光谱仪器开发过程中可能存在的问题,促进产业健康、快速发展,仪器信息网与中科院物理所拟定于第十六届科学仪器发展年会(ACCSI2022)期间(2022年4月22日),举办第一届拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛。希望借此论坛,倡导以“实现自主发展,坚持合作为贵”的宗旨, 汇聚我国拉曼光谱仪器研发及产业化的中坚力量,共同谋划国产科学仪器发展战略,加强科学仪器研制单位与材料、元器件、关键核心部件和计算机软硬件等单位的交流与合作,制定科学仪器自主可控发展路线图,相互支持,优势互补,共同探索科学仪器自主发展之路,切实保护并助力国产仪器发展。本届研讨会拟邀请相关专家学者和厂商技术人员做主题演讲,欢迎从事拉曼光谱仪器开发及应用的专家、学者、科研人员、公司(厂商)技术人员、用户等报名参加。点击立即报名》》》论坛主办方:仪器信息网、中科院物理所论坛时间: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/
  • 赛默飞推出新型手持式拉曼光谱仪TruScan GP
    &mdash &mdash 提供便携式药物分析,实现快速简便的化学鉴定 2013年11月7日,中国上海&mdash &mdash 科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日推出新型手持式拉曼光谱仪TruScan GP,为新兴市场的药物制造商提供药物鉴定功能。该新款仪器不仅拥有高性价比,更能使全球药品制造商和监管机构快速鉴定原材料和成品的真实性。 &ldquo 我们的目标是为全世界更多的制造商和政府提供可靠的化学鉴定方案。&rdquo 赛默飞手持式产品全球业务发展经理Bob Brush表示,&ldquo 专用的瞄准式TruScan GP旨在让更多用户即时对材料中的不一致性进行准确识别,从而节省生产流程和检测中全线的时间和成本。&rdquo TruScan GP采用拉曼光谱学技术。该技术是用于药物质量控制、基于激光的优选分析技术,其工作原理是检测与不同液体和固体分子结构高度相关的光频率。这一简易、瞄准式、特定用途的仪器是一项具有价格优势、功能全面的鉴定解决方案。 同时,它具有材料鉴定的专利概率方案,能够帮助用户满足化学检测市场中的多种法规合规性需求。用户构建的化学数据库能够按其具体的检测目标对仪器进行设定和定制。此外,它的主要优势和功能包括: 操作方便,仅需几分钟基本操作指示便可进行简便的操作。 原材料和成品鉴定的专利算法让用户能够自定义数据库的开发,以及包括特异性和稳定性等合规要求在内的验证。 便携的尺寸和快速的机载结果报告,实现有效的现场检测。 与档案的安全连通性,能够促进审计线索和测试报告的数据完整性和自动生成。 赛默飞新型手持式拉曼光谱仪TruScan GP 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额130亿美元,员工约39,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过2400名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有5家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在北京和上海共设立了5个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过400 名经过培训认证的、具有专业资格的工程师提供售后服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
  • 大连化物所李灿院士团队成功研制短波长手性拉曼光谱仪
    p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/694a02ea-3cd0-463f-b9ba-a8fa80a93e9d.jpg" / /p p   近日,国家自然科学基金委员会主持的国家重大科研仪器设备研制专项项目结题验收会议在北京举行。大连化物所李灿院士、冯兆池研究员团队主持完成的“电场、磁场调制的短波长手性拉曼光谱仪研制”专项通过结题验收,并获得优秀。这个进展也在Applied Spectroscopy(2017,71(9),2211-2217)上发表。成功研制出国际上第一台457nm激光为激发光源的短波长手性拉曼光谱仪。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/9a1f6b78-2cd3-4bba-b2c0-7ee292355bc0.jpg" / /p p   手性是自然界的基本属性之一,手性分子的研究在生命科学、药物合成及不对称催化等领域中具有重要的意义。其中手性分子的绝对构型鉴定是科学界的一个挑战课题。手性拉曼光谱是手性分子结构表征的一种新的光谱学方法,由于该方法不需要样品结晶,可直接对溶液相中手性样品进行绝对构型的鉴定,因而受到学术界和工业界高度关注。然而,手性拉曼光谱的本征信号非常弱,比常规光谱技术信号弱3至7个数量级,因此在实验上检测手性拉曼信号极具挑战。该研究团队在多年紫外拉曼光谱仪器研制的基础上,提出短波长手性拉曼光谱仪器的研制思路,基于躲开电子态吸收和避免荧光干扰两个基本原理分析,优化选取了适合于手性拉曼光谱的457nm激光作为光源,与国内外相关光谱仪器公司合作,成功研制世界上首台短波长手性拉曼光谱仪,也同时填补了我国手性拉曼光谱技术的空白。 /p p   仪器研制成功后,在近期举行的第十九届全国光散射学术会议上,还专门举行了457nm短波长手性拉曼光谱学术研讨会。国内分析化学、不对称合成、药物研究领域的6位院士、拉曼光谱领域的相关专家以及华北制药集团等手性药物的企业技术负责人近30位专家出席了会议。与会专家在听取了项目负责人李灿的总结汇报、项目组其他成员的研制工作介绍、以及现场测试专家的汇报后,进行了深入的研讨。最后与会专家认为:该国际上首次成功研制的457nm短波长手性拉曼光谱仪,信噪比大幅度提升,摄谱时间由数小时缩短至几十分钟,待测样品要求从纯化合物到10%,使手性拉曼仪器性能达到了一个新的高度,同时也填补了我国在手性拉曼光谱仪器的技术空白。并建议将短波长手性拉曼光谱仪尽快工程化,该光谱仪预计将在手性分子鉴定、新药合成和鉴定、不对称催化和生物大分子研究领域发挥重要的作用。 /p p   文章题目:A Short-Wavelength Raman Optical Activity Spectrometer with Laser Source at 457nm for the Characterization of Chiral Molecules /p
  • 【赛纳斯】拉曼光谱仪检测真假燕窝
    最近一个热点新闻是某辛姓网红在某视频平台实名举报某刘姓网红卖假燕窝,从而把这一个食品安全领域问题暴露在公众面前。那什么是燕窝燕窝又称燕菜、燕根、燕蔬菜,为雨燕科动物金丝燕及多种同属燕类用唾液与绒羽等混合凝结所筑成的巢窝,形似元宝,窝外壁由横条密集的丝状物堆垒成不规则棱状突起,窝内壁由丝状物织成不规则网状,窝碗根却坚实,两端有小坠角,一般直径6~7厘米,深3~4厘米。主要产于我国南海诸岛及东南亚各国。燕窝的营养较高,含50%蛋白质,30%糖类和一些矿物质。是中国传统名贵食品之一。由于现在人生活越来越好,也造成燕窝的需求日益增长,特别是一些品质好的燕窝更加供不应求。因为利益的驱动,不法商贩也就利用淀白木耳、猪皮等原料造假,淀白木耳和猪皮都富含胶原蛋白,且颜色与燕窝相当,煮烂后很稠,形状上也与真燕窝类似,但价钱就相差近百倍。还有一些不法商贩用淀粉、豆粉、植物枝叶等制造假燕窝,只能蒙骗那些不懂燕窝或初次买燕窝的顾客。拉曼光谱仪检测燕窝检测原理:拉曼光谱是光穿过透明介质时由于分子的非弹性散射使光频率发生变化而产生的一种散射光谱。拉曼效应是光子与光学及分子相互作用的结果,拉曼散射光谱可以获取分子振动能级与转动能级跃迁的特征信息,具有强大的分子识别能力,是分子信息快速获取的理想手段。检测应用:本次检测使用赛纳斯便携式食药拉曼光谱检测仪可以直观的辨别出真假燕窝。从谱图中可以直观的辨别出燕窝、淀粉、炸猪皮、白木耳的不同谱图,通过拉曼光谱就可以轻松把它们区分开来。结论:赛纳斯便捷式食药拉曼光谱检测仪由于其快速无损检测的特性,内置精密算法,专用谱库,智能匹配,自动识别样品身份,一次可检测多种物质,可以在10min内快速区分真品燕窝和假冒燕窝,为商检部门现场执法提供了有效手段。
  • 海洋光学:重点发展手持和便携拉曼光谱仪
    p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作? /span /p p   strong  仪器信息网:请介绍贵公司拉曼光谱仪产品的定位,以及拉曼光谱仪产品线在贵公司的地位? /strong /p p    strong 海洋光学: /strong 拉曼光谱仪是海洋光学目前重点发展的产品线,公司已经并会持续对其进行投入,并不断完善产品线。主要定位于手持和便携产品,主要目标市场是现场快检的相关应用。此外还有模块化产品,适用于拉曼技术相关科研领域,如材料制备分析,珠宝文物、文件鉴定鉴伪,食品安全,生化分析等。 /p p   海洋光学的拉曼光谱仪主要有三大类产品: /p p   1、 模块化拉曼光谱仪 /p p   主要由高性能的模块化光谱仪作为检测核心,搭配各类拉曼相关部件,包括激光器,采样附件,sers增强芯片等,多用于科研,教学,以及用于设备集成。是公司传统的产品线,历史悠久,用户众多。 /p p   2、 紧凑型显微拉曼光谱仪 /p p   集成显微模块和拉曼光谱系统,具有高灵敏度,高性能的特点,同时体积小巧,价格相对较低,主要用于科研用户。 /p p   3、 手持/便携拉曼光谱仪 /p p   便携拉曼光谱仪,定位于原辅料快检、现场科研考察、违禁物质检测。突出简单易用,快速检测,对物质进行快速的现场鉴定鉴伪。 /p p strong   仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术? /strong /p p strong   海洋光学: /strong /p p   2000年,世界上第一台便携式拉曼光谱仪R2000 /p p   2011 年,Peakseeker Pro 拉曼光谱仪 /p p   2011 年,PinPionter手持式拉曼光谱仪 /p p   2006年,世界上第一台商用毒品危险品拉曼检测仪Streetlab,制造厂家为GE,核心采用海洋光学光谱检测解决方案 /p p   2012年,第一代Accuman便携式拉曼光谱仪 /p p   2013年,世界上最小的手持拉曼光谱仪IDRaman Mini /p p   2014年,第二代Accuman 便携式拉曼光谱仪 /p p   2015年,IDRaman Mini 2 /p p   2016年,Acculite 手持式拉曼光谱仪。 /p p strong   仪器信息网:贵公司当前的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划? /strong /p p strong   海洋光学: /strong /p p    strong Accuman系列 PR500 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b94fc621-3540-4e28-b251-0e4f1931d95b.jpg" / /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 独有分体设计。科研级高性能检测核心,检测速度快,光谱质量高,PR-500具有更大的拉曼光谱范围(最高可达3900cm-1)和更优的光谱分辨率(最优可达4cm-1),能够轻松应对复杂样品。可以满足一般科研用途。同时具有很好的便携性能,带有现场显示端和电池,可以方便在现场进行快速检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   依照GAMP5指导原则设计,遵从CFR Part11,符合GxP计算机系统要求 /span /p p   strong  Acculite HRS-30 /strong /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 市场上最小的手持拉曼产品之一,良好的操控和客户体验。简单易用,对违禁物质快速筛检,高效准确的算法和物质库。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   检测速度快:数秒内即可完成对被测物质的检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   集约轻便:体积小巧,便于携带,适合单人作业。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   强大检测能力:可对液体、固体和粉末进行检测,有丰富的违禁品谱图库。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   取证方便:具有高清拍摄功能,可生成测试报告并通过无线网络上传数据。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   操作简单:一键操作,即可得出结果,可单人单手操作,使用人员无需培训即可使用。 /span /p p strong   仪器信息网:目前贵公司重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案? /strong /p p strong   海洋光学: /strong 关注领域主要是以下两个方面: /p p   1、 制药原辅料检测 /p p   2、 危险品违禁品筛查 /p p   strong  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势? /strong /p p strong   海洋光学: /strong 有很多先进技术值得大家期待:双激光,位移拉曼,深紫外拉曼,红外拉曼,数据的云存储和大数据处理。 /p p   亟待解决的问题:小型化,低功耗,算法(对不同样品和使用环境的适应性,批量设备之间的一致性,混合物的检测和分辨),定量,被测物质数据库的建立,鉴别,环境耐受性 /p p   strong  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)? /strong /p p strong   海洋光学: /strong 近1年市场规模:原辅料快检-2500万,应用匹配度较高,但是药典没有强制要求,客户采购需求低于预期 安全快检-5000万 珠宝鉴定-800万。 /p p strong   手持拉曼光谱仪方案简介 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 简明手持拉曼系统架构 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 1.jpg" style=" HEIGHT: 183px WIDTH: 600px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f3817283-84b6-4d1d-a587-6497c16f8b64.jpg" width=" 600" height=" 183" / /p p   测试系统采用一束单色激光器照射待测样本物质。物质光致激发后,发出具有一系列拉曼波峰的散射光谱。这些光谱被光谱仪接收并转换为数字信号,之后由计算机对该样品的散射光谱进行处理分析,并在拉曼库中进行比对和寻找,以计算该样本的组成、含量或属性。 /p p   由上图可知,一个拉曼系统中应包含如下要项: /p p   1) 激光器 /p p   2) 拉曼探头 /p p   3) 光谱仪 /p p   4) 数据处理算法 /p p   5) 拉曼物质库 /p p   strong  激光器 /strong /p p   激光器的问世,提供了优质高强度单色光,有力推动了拉曼散射的研究及其应用。近年来半导体激光器的飞速发展,让高质量低价格的拉曼检测系统成为可能。 /p p   激光器的波长可从紫外一直延伸到远红外,选择拉曼激发波长是一个很大的课题,目前没有非常明确的界定。从原理上来说,选择波长越短的激发波长,其激光能量越强,产生的拉曼信号也越强,热效应越小,也越不易破坏样品,但其荧光背景出现的几率也越大 选择波长越长的激发波长,其拉曼信号越弱,热效应却越大,越容易破坏样品,但好处是荧光背景出现的几率越低,越容易将拉曼信号从荧光背景中剥离出来。激光器的性价比也是一个需要考虑的因素,而选择不同波段的激光器,往往需要对应波段的光谱仪和滤片与之配合,其相应的价格和灵敏度也会随之大幅改变。 /p p   激光器的泵浦源也有很多种,常见的包括半导体激光器,化合物激光器和染料激光器等等类型。他们的造价、输出激光功率和功耗差距非常大。 /p p   综合以上因素,手持式拉曼检测系统往往采用波长为785nm的半导体激光器。 /p p   strong  拉曼探头 /strong /p p   拉曼探头的主要作用是将单波长的激光以极小的衰减率出射到被测样品上,并在反射光中,将激发光的波段剔除。此外,相较于激光强度,拉曼光谱会小5个数量级左右,拉曼探头需要保证在激光波长之外的区域,拥有高于80%以上的透过率。 /p p   拉曼探头的指标主要包括:出射激光波长的通过率 入射激光波长的衰减率 入射拉曼信号的通过率。 /p p   此外,角度旋转,蓝移和通带抖度都是考核拉曼探头的指标,这些指标对拉曼探头的生产工艺要求非常苛刻。 /p p   海洋光学手持拉曼系统中的探头,采用高性能二向色镜和滤片,经过精研优化过的拉曼探头制造工艺,使拉曼探头的整体工作效率高于80%。 /p p   光谱仪 /p p strong   光谱仪的 /strong 主要作用是收集入射光在不同频率的光强,并将其转换为数字信号供数据处理模块进行数据处理。 /p p   光谱仪主要性能包括 /p p   1) 灵敏度 /p p   灵敏度是指输入光强与光谱仪输出信号之间的对应关系。通常可以以单个输入光子产生的输出电压信号的大小来量化。由于输入的拉曼光信号非常弱,需要灵敏度很强的光谱仪才能探测到。 /p p   对光谱仪而言,灵敏度与输入狭缝的大小,输入光纤的芯径,内部光学元件的响应效率密切相关。输入狭缝和输入光纤的芯径越大,光谱仪的灵敏度也越高,但同时光学分辨率会随之下降。 /p p   2) 分辨率 /p p   分辨率是指光谱仪对不同波长输入光在波长方向上的分辨能力。由于拉曼光谱是以不同波长上的窄带峰来做为物质属性的判断依据的,所以在拉曼光谱仪系统中,光谱仪的光学分辨率至关重要。 /p p   3) 波数范围 /p p   波数范围是指光谱仪能够探测覆盖的光谱波长范围。通常而言,物质的拉曼光谱包含一个或多个拉曼峰。这些拉曼峰是物质的拉曼指纹图谱。不同峰位的不同高度联合起来,才能更准确的定位物质的种类。 /p p   以上三个参数是光谱仪最重要的三个参数。这三个参数互相制约。通常来讲,分辨率的增加,会带来光谱仪灵敏度的下降和波数范围的缩小。质量越好的光谱仪可以在让这三者的数值更接近理论上的最优值。 /p p strong   数据处理算法 /strong /p p   数据处理算法是拉曼测量系统的核心之一。不同物质的拉曼库很可能较为相似,需要精心设计算法才能得到准确结果。 /p p   手持拉曼系统中涉及的算法包括以下几个部分: /p p   (1)自适应自动采样 /p p   拉曼信号的信噪比取决于多个因素。主要的有被测试物质本身的拉曼信号强弱,光谱仪本身的灵敏度,分辨率以及噪声水平等。测试物质的不同和光谱仪本身存在的台间差,要求设备能够灵活的自动采样。能够调节拉曼信号的信噪比的参数有两个,第一个是积分时间,另外一个是激光强度。手持拉曼能根据被测物质的不同以及不同的光谱仪自适应调节积分时间和积分强度,最终得到一张信噪比在指定范围内的拉曼光谱。 /p p   (2) 校准算法 /p p   光谱仪得到的光谱,只是CCD采样,在经过DA转换得到的图像,需要将CCD像元的位置信息精确的转换为拉曼位移。也称为x轴校准。X轴校准涉及到光谱仪波长校准和激光波长校准两个部分。 /p p   光谱仪的波长校准采用标准的HgAr等作为波长的参考。HgAr灯能覆盖到785nm后面大约180nm的波段,适合于HRS-30手持拉曼定义的波数范围。HRS-30手持拉曼得到合适的HgAr灯后,经过高精度的拟合和寻峰算法,得到特定一系列的特定峰的坐标值,再通过高阶多项式非线性拟合算法得到光谱仪的准确波长。拟合算法考虑候选峰的选择,包括强度,峰位和峰形。候选的峰要求强度较高,峰形干净,排除重叠峰。峰位分布均匀等。同时确定拟合多项式最优的阶数,保证拟合度R2参数和预测参数Q2满足精度的要求。 /p p   拉曼谱图的位移是相对位移,根据激光波长的偏移同步偏移。激光波长的校准有较多的方法。常用的方法有2种。第一种是通过高分辨率的设备直接测定激光波长,然后转为波数。第二种是用标准物质来标定,比如PS物质,要求PS物质稳定,可索源等。HRS-30手持拉曼测试PS物质,选择几个合适的拉曼峰,候选的峰要求强度较高,峰形干净,排除重叠峰。再经过高精度的拟合和寻峰算法,得到波数后,反向推导出激光的准确波长。 /p p   由于每台拉曼设备原理不同得到的拉曼的强度是不相同的,可能差别很大,比如FT-RAMAN和反射光栅类别的不同,即使都是反射光栅类型,光路可能不相同,或者CCD的响应不同,最终对应的拉曼强度是不一致的。为了后续的谱库搜索和比对,光谱仪必须要做Y轴校准。Y轴校准常用的方法有两种,第一种是用标准灯。用于校准每一个CCD像元的响应度。第二种是用标准的特制玻璃,激光击打玻璃后,得到一张荧光谱图,和标准的谱图曲线对比,也可以得到CCD像元的响应度,特制玻璃采用NIST指定的玻璃。 /p p   (3)数据预处理算法 /p p   采样得到原始光谱后,在特定积分时间的情况下,得到的光谱信噪比比较低,同时还有荧光的干扰,数据预处理算法需要去荧光和去噪,得到一张比较干净的谱图,利于后续的谱图搜索和比对。 /p p   CCD具有量子效率高、响应线性度好等优点,广泛应用于各种光谱仪中用于光的探测。但是由于制造工艺等方面的原因, CCD可能出现坏点,导致测量得到的光谱数据出现异常。海洋光学光谱仪采用了一种完全自动的、有更高辨识能力的坏点检测的方法。光谱仪每次采集到光谱数据后,直接在目标的谱图中做坏点的实时和快速的检测,无需人工干预,最大程度保证了谱图不受坏点的影响。该方法结合了局部幅度差和局部离散度等指标,能最大程度上实时检测出坏点。 /p p   一般平滑算法都是采用固定大小的滑动窗口。滑动窗口大小的设定是关键的因素。设置太小,消噪的效果不好,设置太大,会导致不同的失真,分辨率大幅下降。海洋光学采用了自适应平滑算法,窗口的大小根据谱图的信噪比动态的设定。兼顾了图谱的信噪比以及谱图的分辨率。下图是针对扑热息痛的消噪前后的对比。 /p p   荧光干扰是拉曼光谱的重要问题,必须要处理妥当。目前我们采用了基于数字滤波的算法,计算复杂度低,效果好。如下图所示,蓝色的是原始谱图,下面的红色部分是消除荧光后的谱图。 /p p   (4)谱库搜索算法 /p p   谱图搜索的算法对拉曼快速检测而言,是非常关键的。一般采用的算法也有很多,大致分为三类。第一类是谱图相似度法,典型方法有相关系数法,欧式距离法等。第二类是针对拉曼峰的选择性好,典型的是峰匹配法。第三类是统计算法,计算出一个相似概率,典型的p-value算法。第一类是方法主要的问题是对相似物的辨识度不够,即两张谱图中如果只有少数峰不同,可能识别为同一种。第二种方法的优点是辨识度较好,计算量较小,但是结果不够稳定,结果和谱图的信噪比以及分辨率有较大的关系。第三种方法的优点是有较好的辨识度,比较稳健,计算量偏大。基于手持式拉曼检测仪对功耗、测试速度的要求,HRS-30中使用了峰匹配算法。 /p p strong   拉曼物质库 /strong /p p   拉曼物质库是拉曼检测仪器的数据源。测试系统得到物质的拉曼特征之后,会检索仪器内建的拉曼物质库,只有已经在拉曼物质库中的物质才能被确定 /p p   主要功能描述 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 系统设置 /strong /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 网络连接设置 /strong /span /p p   系统可通过WIFI将测试数据上传到服务器,也可通过WIFI将服务器上的更新库的数据取到本地。 /p p   做以上操作时,需要将HRS-30连接到可用的WIFI网络中,网络连接设置即是允许用户使能/禁用WIFI功能,并选择有效地WIFI网络。 /p p   span style=" COLOR: #548dd4" strong  文件服务器设置 /strong /span /p p   用户在使用过程中,存在发现新的危险拉曼物质的可能。即拉曼物质库是一个逐渐累积的过程。当服务器端经授权机构或人员确认新的物质库之后,需要将新的拉曼库下发到各个手持式终端。手持式终端需要知道去何处取得新的拉曼物质库。文件服务器设置这一项即使允许用户输入其IP地址。 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 鉴定模式设置 /strong /span /p p   在使用拉曼测试疑似物质时,激光器的功率对测量结果是有一定影响的。激光输出功率较大时,测试时间变短,收集到的拉曼信号也比较强,但此时被测物质产生的荧光比较强,噪音也比较大,且容易对被测物质产生损坏。激光器输出功率较小时,荧光较小,信噪比得到提升,但所需测量时间更长,且存在由于拉曼信号太弱而无法检测到可用信号的的风险。 /p p   针对这两种情况,HRS-30系统定义了快检模式和精检模式供用户选择。快检模式下,激光器的功率加大,测量时间较短 精检模式下,激光器的功率变小,测量时间变长,但噪声变小。 /p p   span style=" COLOR: #548dd4" strong  用户管理 /strong /span /p p   供用户设置用户名密码。 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 位置更新 /strong /span /p p   HRS-30系统定义了GPS功能,可使用GPS更新所处位置的经纬度。但在室内等GPS信号不太好的地方,也允许用户手动输入位置坐标。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 鉴定 /strong /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 扫描的触发 /strong /span /p p   通过点击屏幕上的扫描件或是物理键均可重启一次物质扫描。为了安全检测,HRS-30还具有延迟测量功能,以应对爆炸物等危险物品的检测。 /p p   测量完成之后,根据测量结果的不同,仪器会给出如下关键信息 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 备注 /strong /span /p p   除以上信息之外,现场的操作人员可能还会有其他信息需要添加,也可能希望对被测物质拍照,故此,HRS-30加入了用户添加备注的功能,和拍照功能。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 记录管理 /strong /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 测试记录内容 /strong /span /p p   扫描操作完成之后,会形成一条包含关键信息、用户添加的备注信息、拍摄的照片、检测地点位置等数据的一条记录。用户可以删除该记录,但不能做任何修改。用户记录以测量时间进行排序,显示名称为鉴定物质种类和检定序列号。用户如果之前添加过备注信息,也会显示在图标上。 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" 测试记录的导出 /span /p p   HRS-30系统定义了两种数据导出方式,U盘导出和WIFI导出。U盘导出是指数据可保存到U盘上,供用户转到其他设备上使用。WIFI导出指HRS-30可将用户的测量数据导出到设置好的服务器地址下。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 拉曼物质库管理 /strong /p p   strong span style=" COLOR: #548dd4"  默认库 /span /strong /p p   在HRS-30系统出厂时,会将目前最新的自有的拉曼物质库集成到HRS-30中。用户可以在页面上查看当前默认库中所包含的物质种类,及其拉曼峰形等信息。 /p p   span style=" COLOR: #548dd4"   strong 自建库 /strong /span /p p   当用户发现新物质在默认库中找不到时,可以采用自建库功能,将当前的图谱保存成自建库。自建库中的物质也会之后再进行该项疑似物品的鉴定时,加入到被搜索的库中。 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 库的更新 /strong /span /p p   由于新型的违禁品层出不穷,拉曼库是需要在实际的使用中不断完善的。 /p p   HRS-30系统支持三种模式来进行库的更新: /p p   自建库:如前所述,通过将样品的测量结果加入到自建库中进行本机库的更新。 /p p   WIFI方式库更新:系统可由用户主动通过WIFI与服务器同步,从服务器上下载最新的拉曼物资库,之后进行本地库的更新。 /p p   用户设定服务器地址之后,在有WIFI的情况下,HRS-30系统会自动检索服务器上库文件的版本号,若发现有新的库文件,会弹出提示框,询问操作人员是否进行物质库的更新。 /p p   U盘方式库更新:在没有WIFI的情况下,用户可将需要更新的库放到U盘上,之后从U盘进行库的更新。 /p
  • 耐得住寂寞,才能守得住繁华——记国产拉曼光谱仪器研发的心路历程
    1981-2021,中国光散射学术会议走过了40年的历程。几十年的时光,见证了我国拉曼光谱技术及应用的发展,构筑了拉曼光谱研究和应用的坚实基础。这期间,有一代代科研工作者的汗水,有国内外各大仪器厂商的努力,更有各行各业用户的实践和经验总结。在大家的共同努力下,一篇篇高质量论文亮相顶尖国际期刊,一项项科技成果落地转化;科研群体从小到大,科研成果聚沙成塔,实际应用也逐渐普及,给各行各业带来了解决问题的新方法和新思路。回顾历史,才能更好的展望未来。仪器信息网特别策划《拉曼大咖说》系列约稿活动,本期我们邀请到了奥谱天成(厦门)光电有限公司(简称:奥谱天成)总经理刘鸿飞博士来给大家分享国产拉曼光谱仪器研发的心路历程。刘鸿飞,1979年生,湖南衡阳人,博士后、高级工程师,2007年毕业于中科院上海技术物理研究所,获得博士学位,厦门大学博士后,荣获科技部“创新人才推进计划”,长期从事拉曼光谱仪的研制与应用工作,主持或参与多个国家级重大项目的的研制工作,深度参与中国国家标准《拉曼光谱仪通用规范》、中国国家标准《基于拉曼光谱的危化品检测仪》、福建省地方标准《便携式拉曼光谱仪》等标准的制定工作,发表论文20余篇,申请知识产权百余件。仪器信息网:回顾拉曼光谱过去几十年的发展,您经历了多少?最初踏入行业之门,有哪些忘不掉的回忆?刘鸿飞博士:虽然一直做光谱仪器,但是真正了解到拉曼,还是在2009年的时候。那个时候,中国的拉曼基本上还没怎么开始。只有一些著名高校的实验室买了一些大型科研拉曼,几百万一台,怪吓人的。一个特别的消息:Thermo Fisher耗费巨资收购Ahura(一家专门做手持式拉曼光谱仪的美国公司),进军拉曼光谱领域。基于光谱人的直觉,大公司看重的技术,一定是一种很有前景的技术,就这样,慢慢了解到拉曼,在互联上一查,美国已经有好多家在做了:Ahura、Bwtek、DeltaNu、Enwave等都已经享有盛名;而中国,好像只有一家:欧普图斯,看起来好像是代理,因为其仪器的图片跟国外某品牌一模一样(后面才知道,欧普图斯自己本身是不做仪器,而是做增强试剂,仪器是从国外整个买进来的,这是后话了)。后来,一个很偶然的机会,拿到一台美国Enwave生产的便携式拉曼光谱仪,如获至宝。虽然在之前,已经学习了不少的理论知识,对拉曼的工作原理有了比较全面的认识,拿到Enwave的真实机器后,还是收获很大,第一次亲手测出了拉曼信号,看到了神奇的拉曼效应。同时,我也深切的感受到,其实没那么难,中国人也一样可以干出来。后面,刚好有几个志同道合的好兄弟,一起研制便携式拉曼光谱仪,看起来容易,但实际做起来,可真没那么容易。由于大家都没有经验,走了很多弯路,光学设计、结构设计、电路设计、软件设计,画图纸、加工、买材料等等,一系列的事情操办下来,居然花了一年多的时间,才把准备工作做的差不多。记得我们几个同事,在一个全封闭的小黑屋里,调试了将近一个月,都没有得到拉曼信号,哪怕最简单的酒精拉曼信号,都测不出来。一遍遍地筛查问题,感觉都没有问题啊,但是就是拉曼信号出不来,几乎要绝望了。最后,整个项目进行了“归零”,全部重新评审,整个方案全部从零起步,重新分析、重新筛查,从激光出光、激光整形、激光聚焦,到收光光路、拉曼信号处理、光谱仪光学光路、电路、信号处理电路、接口等等,一点一滴地筛查。没日没夜,茶饭不思,夜不能寐,又花了一个月时间,终于找到了问题的症结点:激光的同步没做好,拉曼信号被当做暗电流扣掉了!就这一个小小的问题,整个团队折腾了两个月。放到今天,我估计2分钟就能发现问题,但是在那个时候,大家都没经验,整个团队愣是折腾了2个月。修改完问题,信号很快出来了,第一张获得的信号是测量钒酸钇晶体的拉曼信号,看到自己亲手做的仪器,终于采集到拉曼信号了,我们几个同事紧紧相拥,眼泪直流,又哭又笑,好几分钟,不肯放手,这一刻太幸福了,也太不容易啦。可能,这就是万事开头难吧!在这个基础上,我们几个再接再励,在灵敏度、噪声、稳定性、易用性等方方面面进行很多改进,成功实现了首次20台小批量的量产,这可能也是中国国内首次实现量产的便携式拉曼光谱仪。再后来,我们陆陆续续成功地研制了手持式拉曼光谱仪。再到2017年左右,我们成功研制了第四代手持式拉曼光谱仪ATR6500,对整个光路、电流、软件等进行全面的优化设计,我们采用全自由空间光路,信号灵敏度提高了4倍以上,检测速度也大大加快(1-3秒),速度快、体积又小、重量又轻、操控性也非常好,全方面超越进口的手持式拉曼光谱仪器。2018年亮相美国PITTCON展会,国外某仪器公司的技术总监赞叹说,这是一款跨时代的产品!而2018年奥谱天成推出了ATR6600型1064nm手持式拉曼光谱仪,更是一鸣惊人,各方面性能都非常出色。图 1 ATR6500型手持式拉曼光谱仪亮相美国PITTCON展会,引起轰动短短的10年,中国的国产拉曼光谱仪,从无到有,从低头追赶到全面超越,从模仿到全面自主创新,从跟不上节奏到引领世界创新,我全部经历了整个过程。我深切的感受到,只要能沉下心来,认认真真地研究,中国是可以做出世界领先的仪器产品的。图 2 ATR6600型1064nm手持式拉曼光谱仪亮相美国西部光电展仪器信息网:您的引路人是哪位恩师?是否还珍藏着曾经的老照片?刘鸿飞博士:厦门大学田中群院士,在拉曼行业,有着十分深刻的见解,他在中国最早呼吁拉曼光谱仪的重要性,并在2011年成功争取到重大科学仪器专项“等离激元拉曼光谱仪的研制与应用开发”的立项,引起了国家层面的重视,我也有幸地加入到这个团队。田院士对拉曼光谱仪的研制非常重视,对项目团队提出了“顶天立地”的要求,既要有高端科研仪器,又要能接地气,解决人们日常生活的实际问题。事实也证明了田院士的高瞻远瞩,拉曼光谱仪这些年发展异常迅猛,在公安缉毒、安全检查、塑料打假、食品安全、环境保护、药品安全、生物医疗等各个领域,全面开花,全面应用,已经在人们的生活中发挥越来越重要的,甚至是不可或缺的作用。仪器信息网:您使用的第一台拉曼光谱仪是哪个型号?是否还能忆起它的身影?刘鸿飞博士:我使用的第一台拉曼光谱,是美国Enwave生产的便携式拉曼光谱仪,是一台带光纤探头的便携式拉曼光谱仪,集成了一台笔记本,内装了Windows XP操作系统,通过软件才能进行谱图采集,使用还算比较方便。这也是目前市场上大部分便携式拉曼光谱仪的原型。很可惜,Enwave在2014年被TSI公司收购后,并没有持续在拉曼光谱仪上进行研发,也少有新产品推出,目前在市场上已经很少见,令人惋惜。图 3 美国Enwave产的便携式拉曼光谱仪仪器信息网:对拉曼光谱市场您有什么样的评价?有哪些因素阻碍拉曼光谱技术和应用的快速发展?刘鸿飞博士:近10多年来,拉曼光谱在人们生活中发挥着越来越重要的作用,其市场规模也快速扩大。当前,在国外主要用在制药领域,在国内则更加广泛,公安禁毒、安检、食品安全、制药等领域都得到了终端用户的认可。可以预计,未来的10年,拉曼光谱的市场规模将会进一步快速增长。目前,制约拉曼光谱快速发展的主要原因在于应用研究发展的不够,作为一门新兴技术学科,任何一个应用的成熟,都会带来巨大的市场潜力。从目前来看,拉曼光谱在生物医疗方面已经露出苗头,比如说无创血糖监测,国际上很多大公司,包括苹果、三星等公司,都投入了巨大的人力物力,在拉曼光谱无创血糖监测的应用研究上已经取得了相当不错的进展。假以时日,拉曼光谱无创血糖监测技术的成熟,将会带来血糖检测市场天翻地覆的变化,检测血糖,将不再需要扎手指头取血了,极大地减轻血糖患者的痛苦,提升其生活质量,同时可以实时监测血糖的变化情况,给人们提供更加全面、准确的信息。图 4 三星公司宣称研制成功拉曼光谱无创血糖监测技术,并将应用在GalaxyWatch4上仪器信息网:对于拉曼光谱的明天您有什么畅享或者展望?有哪些热门领域值得关注?刘鸿飞博士:过去的10年里,是拉曼光谱大发展的10年。有专家统计,过去的10年,中国的拉曼市场总量扩大了10倍,在公安缉毒、安全检查、珠宝鉴定、塑料打假、食品安全、环境保护、药品安全、生物医疗等各个领域,都发挥着不可或缺的作用。尤其是小型拉曼光谱仪(含手持式拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪),由于技术的发展、应用开发的突破,已经实现了大批量的生产和销售。随着应用方向的进一步发展,拉曼光谱仪的市场会越来越大,尤其药品原辅料鉴别、工业在线拉曼技术(PAT)等工业生产领域,将有着巨大的市场潜力。仪器信息网:对于拉曼光谱的仪器研制及技术开发,您有什么样的建议?刘鸿飞博士:目前,国内拉曼光谱的市场快速增长,引起了很多公司的关注。从事拉曼光谱研究的公司也越来越多,很多公司都愿意持续地投入以进行产品和技术的升级,比如说奥谱天成、北京鉴知、北京达闼、卓立汉光等公司,在各自的领域里,尤其是手持式拉曼光谱仪,都取得相当不错的成绩,纷纷研制出具有自己特色的产品,大大地促进了拉曼光谱技术与市场的良性发展。总体来说,目前国内厂家在小型拉曼光谱仪方面的硬件水平已经全面超过进口品牌的水平,但是在软件、算法、谱图库的建设等方面,国内厂家跟国外相比还有差距,但已经不是质的区别。在“立地”方面的手持式、便携式拉曼光谱仪器方面,国内已经取得了巨大的进步。下一步,国内厂家还需要进一步努力,继续加大研发投入,进一步完善产品、软件、算法,全面赶超进口品牌指日可待。根据田中群院士“顶天立地”的规划,除了“立地”方面的手持式拉曼光谱、便携拉曼光谱以外,“顶天”的科研级拉曼光谱仪也是拉曼光谱仪的一个重要分支。科研级拉曼光谱仪虽然市场总量不大,但是技术难度更大、成本更高、系统更复杂,牵涉的技术面更广,需要更长的时间、更多的资源投入。对科研级拉曼光谱仪而言,目前国内厂家研究的还比较少,只有卓立汉光、天津港东有相关的产品,但是市场份额比较小,目前,中国科研领域采购的科研级拉曼光谱仪基本上还都是进口为主。现在的科研,已经不比当年,一台显微镜打遍天下。现代的科研,很大程度上需要先进的仪器做支撑,没有先进的仪器,就很难做出先进的科研成果。中国要在拉曼领域取得世界领先的水平,具有世界水平的科研级拉曼光谱仪也必不可少,中国自己一定要有领先的国产科研级拉曼光谱仪!希望大家一起来努力,像现在手持式拉曼光谱仪一样,大家各抒己见、各自努力、共同成长,把中国的科研级拉曼光谱仪推上一个新的台阶。虽然科研级拉曼光谱仪市场不是很大,投入高、研制周期长,但是只要努力、只要坚持,就没有什么做不成的。奥谱天成愿意做科研级拉曼光谱仪的排头兵,携手同行、共攀高峰、共创未来。其实从2017年开始,奥谱天成就开始在科研级拉曼光谱仪方面投入研发力量,经过持续4年的研发,在2021年初,奥谱天成推出了首台科研级共聚焦显微拉曼光谱仪ATR8800。图 5 奥谱天成推出的ATR8800型共聚焦显微拉曼光谱成像仪中国有着全世界最完善的产业链,有世界一流的生产工艺水平,有着全球最大的消费市场,有全球最多的拉曼光谱从业专家,中国一定能做出自己的科研级拉曼光谱仪,并且取得领先地位,就像今天的小型拉曼光谱仪一样。借用一句网络流行语结尾:耐得住寂寞,才能守得住繁华!(奥谱天成总经理 刘鸿飞博士)
  • 培科创新:1064nm拉曼光谱仪是主推产品
    这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。  拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?  仪器信息网:贵公司拉曼光谱仪的定位?  培科创新:北京培科创新技术有限公司专注于为科研、刑侦、煤炭矿产以及光学科学等领域提供先进的实验室仪器设备、光学元件、标准及技术服务的科技型企业。  培科创新2015年引入美国BaySpec公司激光拉曼光谱仪产品,成为其中国区独家合作伙伴。为中国的客户提供拉曼光谱,质谱,高光谱成像,OCT等产品的技术支持和销售服务。基于国内激光拉曼市场需求,1064nm波长激光拉曼产品成为培科创新主推产品。现阶段国内市场的激光拉曼产品品牌众多,推动了拉曼光谱仪技术在科研领域应用的普及。针对激光拉曼技术应用的限制——荧光干扰,提出了1064nm激发波长抑制荧光,从而扩展了激光拉曼技术的应用领域。通过创新性技术——体相位光栅(VPG ® ),解决光路通光效率问题 差异化市场定位,使得BaySpec公司 1064nm激光拉曼光谱仪在刑侦文检、药物研发、食品安全、地质分析等科研领域得到极大应用。  现阶段市场上出现了一些1064nm激光拉曼光谱仪,主要集中在便携式和手持式拉曼光谱仪上,仪器的精度低、性能差,没有出现一款真正意义上的高分辨科研级显微1064nm拉曼光谱仪。美国BaySpec公司通过创新性技术,解决了1064nm激光拉曼存在的单光子能量低,光谱采集时信噪比差的问题。采用高通光效率的VPG® 技术,保证了探测器对有效拉曼信号的采集。BaySpec是市面上唯一一家将1064nm激发波长作为常规显微拉曼光谱仪配置的厂家,技术成熟,测试性能优良,为拉曼光谱技术创新提供新的解决方案。  仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?  培科创新:美国BaySpec公司位于世界高科技中心美国硅谷,是全球领先的光器件、光模块及子系统供应商。凭借着公司长期积累的光谱成像技术实力,跻身于光谱分析仪、多光谱市场领导者之列,同时也是美国国内知名的拉曼显微镜和拉曼光谱仪的生产商。美国BaySpec公司起始于为客户进行定制化开发服务的设备制造商。上世纪80年代就为美国航天局(NASA)进行了拉曼光谱技术定制研发,新世纪初,结合技术创新中对光学元器件集成化要求,研发出具有专利技术的体相位光栅(Volume Phase Grating, VPG ® ),保证了光路内的有效通光效率,使得仪器的集成化、多功能化成为可能。  BaySpec产品在2000年左右就已进入国内,北京培科创新技术有限公司于2015年成为BaySpec公司中国区独家授权代理伙伴。北京培科创新技术有限公司作为BaySpec中国区技术支持中心,为中国的客户提供拉曼光谱仪、质谱仪、光栅光谱仪、高光谱成像、OCT等产品的技术支持以及销售服务。  仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划?  培科创新:BaySpec能够提供领先世界的高分辨率1064nm激发波长拉曼系统,该波长由于远离可见光区域,不会激发样品的荧光效应 同时又能够穿透性测试,甚至能穿透性测量透光性很差的样品,所以能在很多普通拉曼光谱仪无法测量的领域发挥巨大作用。BaySpec公司现有的拉曼光谱仪产品涵盖了Agility™ 便携式台式拉曼、RamSpec™ 高分辨率台式拉曼、Nomadic™ 显微拉曼光谱仪。  现阶段北京培科创新技术有限公司在国内主推Agility便携式双束拉曼光谱仪和Nomadic显微拉曼光谱仪。每一款设备都可以根据客户需求选择532nm、785nm或者1064nm激发波长。独立光谱仪、自动化光路切换、高通光VPG体相位光栅设计,保证了每一个波长下的最优化测量。科研级1064nm激发波长的激光拉曼能够极大抑制荧光激发,将拉曼光谱的致命缺陷——荧光干扰——降低到最小,这是其他科研级激光拉曼光谱仪所不具备的能力。BaySpec Agility™   BaySpec Agility™ 作为一款具有高性能和高便携性的台式拉曼光谱仪,配有单束激光(532nm,785nm和1064nm),或者双束激发激光(任意两种532nm,785nm和1064nm),两种独立配置。BaySpec 提供独特的1064nm 波长选项,近红外1064nm 的激发是某些材料的首选波长,包括大多数石油产品样品、药品、爆炸物和其他混合样品显示出很强的荧光性。Agility™ 能够迅速选择适应样品在几乎所有条件下的测量需求,对样品制作没有特殊要求。Agility™ 的光学设计核心部分是分散体相位光栅(VPG)光谱仪,保证了1064nm激发波长下的有效拉曼信号检测。同时,为了保证在1064波长下的光信号强度,采用高达490mW激光强度的级联激光器,激光强度可自动调节,保证了有效拉曼信号的获得。特有的1064nm长波长集便携性与高抗荧光效果于一身,超高性价比的小型台式机,从多方位多层面提供最全面的解决方案。BaySpec Nomadic™   美国BaySpec Nomadic™ 显微拉曼光谱仪是同时配备三个发射源的拉曼显微镜,发射源覆盖了从可见光到近红外光谱,波长分别为532 nm、785 nm、1064 nm或者根据客户需要制定。Nomadic™ 配备有可扩展的近红外光谱发射源,在测量复杂基片的拉曼光谱时,荧光背景信号能够降至最小。Nomadic™ 拉曼显微镜为每个激发波长配备了专用的光谱仪和探测器,确保最佳的光谱覆盖范围、分辨率和灵敏度,而且不需要切换和共用。Nomadic™ 拉曼显微镜为了减弱激光功率,配有自动激光切换的特性,机械化的双边缝隙,ND过滤器。联接奥林巴斯科研级显微镜,模块化设计的Nomadic™ 不仅仅能够测量普通拉曼成像,还可进行微区可见/近红外成像,暗场瑞利散射,荧光成像以及实现原子力显微拉曼。BaySpec Nomadic™ 拉曼显微镜具有优秀的灵活性和功能扩展性,可满足用户在不同条件下的测量需求。  仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?  培科创新:美国BaySpec 激光拉曼光谱仪独有的科研级1064nm激发波长检测,广泛应用在材料科学,食品安全,药物合成,刑侦文检,电化学分析等个领域。  A)美国BaySpec公司拉曼光谱仪在医药领域的应用  拉曼光谱技术是一种非接触,无损的快速检测技术,能方便地给出物质的结构、组分等指纹信息,并且能从分子层面上识别各类物质及晶型结构,非常适合用于制药过程及药品检测。  虽然红外吸收光谱技术已经广泛地应用于制药行业,但其具有一定的局限性。与红外吸收光谱相比,拉曼光谱具有如下明显的技术优势:  光谱分辨率更高,能给出更多的光谱细节,信息更加丰富   拉曼测试简单,不需要制样。红外需要制样,对于某些硬度高的样品,制样尤其困难   具有更好的共焦显微性能,空间分辨率达到亚微米级,可给出样品的精细化学组分分布图像   可在线原位分析   可更加直接的与多变量校正、回归分析结合,从而进行定量分析。  以上特点决定了拉曼光谱在制药的各个环节中都具有巨大的应用潜力,如:原料筛查 过程监控,包括反应、晶化、配药、干燥、混合等 晶型识别 有效成分和赋形剂的表征等。以下列出几个BaySpec拉曼光谱仪在药物中的典型应用:  (1).成份鉴别  拉曼光谱给出物质的结构、组分及官能团等信息,是物质的指纹图谱,可方便地鉴别、区分各类药物的成分。  下图为扑热息痛、阿司匹林、咖啡因等药物组分的拉曼光谱(测试仪器为BaySpec Nomadic™ 拉曼光谱仪在1064nm波长下的拉曼光谱)。由指纹图谱可清晰地对各物质进行识别和指认。扑热息痛、阿司匹林、咖啡因等药物组分的拉曼光谱图  (2).晶型研究:多晶型、伪多晶现象识别  多晶型是药物中非常常见的重要现象,它直接影响到药物的生物利用度、药效、毒副作用、制剂工艺及稳定性等。晶型的控制是衡量药品质量和效果的一个重要标准。  目前常用来研究晶型的方法有:X射线衍射、红外光谱及热台显微方法等 这些方法都有各自的限制:X射线衍射通常样品量要求较大,不利于分析混合物中各组分,操作复杂且整机价格昂贵。红外光谱方法需要样品制备,尤其是在研磨过程中可能导致晶型转换,而且光谱分辨率不高。  与这些方法相比,拉曼光谱技术有以下优点:对样品的要求量比较少、无损、无接触、不需要样品制备、可进行1~2μ m的微区分析,且精度和光谱分辨率高,适合用于药物的快速分析。  根据研究D-甘露醇(D-mannitol),具有α -, β - 和δ -三种多晶型,具有相同的化学式,但结构不同,是同分异构体。下图中,使用BaySpec的 RamSpec™ -HR 高分辨1064nm拉曼光谱测试分析,能清晰地分辨出这三种物质状态。D-甘露醇(D-mannitol),具有α -, β - 和δ -三种晶型拉曼光谱图  B) 美国BaySpec公司拉曼光谱仪在文检领域的应用  (1). 红色印泥的主要成分是涂料黄、银珠、大红粉、重晶石粉、蓖麻油、牛油、陶土、乙萘酚、石炭酸、艾绒或木棉等,各厂家出品的印泥配料各有不同。通过盖印,印泥色料转移到纸张上,蓖麻油、牛油使印迹被纸张吸收并在纸张表面结膜,牢固地固着在纸张上。乙萘酚和石炭酸为油溶性防腐剂,防止艾绒生霉。正因为各个品牌的印泥配方成分不同,在拉曼光谱中它们的谱线也各不相同。司法鉴定中的文件很多为借据、合同、契约、收条等,常盖有公章或名章,伪造公章和名章的方法有手工刻制、照相制版和彩色复印法等。只要有对应的真实使用的印泥印油样本,这种种方法伪造的印迹,显微拉曼光谱技术都是易于鉴别区分的。测试仪器:BaySpec Agility™   两种市面常见品牌的水性红色印泥的鉴别,根据特征峰的不同,从图中可以明显的区分两种红色印泥。  (2).黑色签字墨迹的主要成分为碳黑等,在司法文检的检测中占有非常重要的部分。黑色墨水或者黑色碳粉印刷品对光具有很强的吸收能力,而且在纸张上的黑色墨水具有较强的荧光激发,使用普通的显微共聚焦拉曼进行测试,很难获得有效的拉曼光谱,而且较短的激发波长会产生大量的能量,灼烧测试样品。使用BaySpec-1064nm激发波长,能够很好的解决这方面的问题。1064nm波长不仅能极大抑制荧光产生,而且较长的激发波长,能量较低,热量较少,不会灼烧样品。黑色签字笔迹测试,测试仪器:BaySpec Nomadic™ 显微拉曼光谱仪  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?  培科创新:现有的拉曼热点技术主要还是集中在表面增强SERS,针尖增强TERS,傅里叶变换拉曼光谱仪等高分辨率拉曼技术检测上。市场上拉曼光谱仪的配置和功能越来越趋于统一。未来的拉曼光谱需要在针对性领域进行开发设计,满足特定的需求。保证技术的创新性和实用性,是未来检测仪器的必要要求。如傅里叶变换拉曼光谱仪是针对红外光谱仪检测的不足,以及拉曼光谱仪对生物性材料的检测局限性,开发出的使用1064nm波长激发,保证了检测的抗荧光干扰和生物材料的活性。但是傅里叶变换拉曼光谱仪的设备价格昂贵,操作复杂,单一波长检测,在应用范围上具有局限性。美国BaySpec公司设计的色散型1064nm拉曼光谱仪,创新的开发体相位光栅技术,确保高通光效率,是科研级1064nmm的检测成为可能。同时可以配置多个激发长,应用范围得到极大的扩展。仪器操作简单,测试性能优秀,对于拉曼光谱检测新技术开发提供了一种新思路。  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?  培科创新:拉曼光谱仪的应用范围得到越来越多人的认可,2010年国家药典将拉曼检测技术写入到药物检测标准内,对于拉曼检测技术在药物筛选、活性判别等领域的研究,具有重要意义。今年中期,国家标准《拉曼光谱》审定会在福州召开一次会议,此次国家标准工作组会议对《拉曼光谱仪》国家标准进行了相关讨论。随着国家加大对仪器设备正规化的重视程度,国产仪器标准将走向正轨。这将极大的提高拉曼光谱仪技术在各领域的研究开发。  2014年的时候就有行业论证报告指出国内拉曼光谱仪的市场价值超过1.3亿美元,现阶段的市场规模应该超过这个数字。拉曼光谱仪利用拉曼光谱分析技术,对物质的成分进行判定与确认的实验室仪器,以结构简单、操作简便、测量快速高效准确着称,适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等各方面。对于拉曼光谱技术的认可,广泛的应用前景,必将为拉曼光谱仪市场带来庞大的商机。(来源:培科创新)
  • 手性拉曼光谱仪研制通过验收
    12月4日,大连化物所李灿院士、冯兆池研究员承担的中国科学院科研装备研制项目“手性拉曼光谱仪研制”通过了院计划财务局组织的专家验收和鉴定。 验收专家组听取了项目执行情况工作报告和测试报告,现场检查了实验和审核了相关资料。专家组认为,项目组圆满完成了项目合同书规定的研制任务指标,一致同意通过验收。专家组鉴定认为项目组利用手性拉曼光谱仪首次在国内进行了手性分子结构鉴定研究,获得了药物不对称有机合成和催化中的手性小分子的手性拉曼光谱。 手性拉曼光谱是对手性分子绝对构型研究的现代光谱新技术。手性拉曼光谱技术被认为将是继X射线晶体衍射和核磁共振技术之后,研究生物手性大分子的又一重大技术。由于手性拉曼光谱可用于水相和生命体中手性分子的研究,能原位显示生命大分子结构及其变化,将在手性催化和生命科学研究领域发挥重大作用。但由于手性拉曼光谱信号很弱,国际上只有为数不多的几个实验室从事手性拉曼光谱的研究工作,之前国内尚没有实验研究的报道。 手性拉曼光谱的研究是503组在多年来紫外拉曼研究工作的基础上,开辟的又一新的研究领域。手性拉曼光谱成功用于手性分子体系的研究,显示了手性拉曼光谱技术在手性催化、有机手性合成、生物研究等领域巨大的应用潜力。尤其是将会促进生命领域中关于氨基酸、多肽、蛋白质、DNA、RNA和糖类分子在水相体系中的鉴定,为从微观层次上研究手性分子结构、反应机理中的手性转移等基础科学问题提供了研究手段。
  • 卓立汉光之拉曼光谱仪:从科研到商检
    这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。  拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?  仪器信息网:贵公司拉曼光谱仪的定位?  卓立汉光:作为国内少数掌握光谱仪设计核心技术的光电仪器公司,我公司长期致力于光谱仪光学性能的提升,并在此核心硬件基础上设计、集成高性能的光谱测量系统,拉曼光谱仪相关产品正是其中优秀产品的代表。我公司的拉曼光谱仪,立足于中高端科研市场的需求,并面向未来的各类检测应用的需要,如工业、QA/QC实验室快检等领域。  我公司的拉曼光谱仪产品线隶属于卓立汉光集团公司八大事业部之一的分析仪器事业部,是公司最为重点发展的产品线之一。  仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?  卓立汉光:公司从2000年开始起逐步投入人力、物力到各种光谱系统集成领域,于2003年开始提供集成化的拉曼光谱测量系统,这也标志着公司正式步入拉曼光谱领域。  2008年和中国科学院大连化学物理研究所合作成立“现代仪器联合实验室”,并于同年获得“紫外-可见拉曼光谱技术”专利转让,“微振”系列紫外共振拉曼光谱仪也随之研发成功(专利:200920110696.8紫外拉曼光谱仪光路调节装置及紫外拉曼光谱仪),彼时该仪器拉曼检测限低至25cm-1,“微振”系列紫外共振拉曼光谱仪于2009年研发成功由单波长激发光源拓展到双激发光源,为后期的多激光器连用提供了技术上的保障。此外,紫外激发光源在一定程度上避免了荧光干扰,在某些特定研究对象存在的紫外增强现象提升了几个数量级的信号强度,极大提高了系统的灵敏度   2015年,经过长期的系统优化和改进,第二代“微振”系列紫外共振拉曼光谱仪在性能上得到了进一步的提升,系统首次采用了基于影像校正设计的光谱仪(专利申请:201510590560.1宽光谱影像成像装置),低波数检测限降至15 cm-1以下。基于上述拉曼光谱科研机的成功上市,我公司的拉曼光谱技术逐渐走向成熟,并在此基础上进一步展开拉曼一体机和拉曼应用技术的开发。  2014年成功研制“Finder Vista显微共聚焦激光拉曼光谱仪”,可同时配备紫外-红外4台激光器,高度集成化、智能化,公司的拉曼光谱技术也实现了质的飞跃。  2015年在FinderVista显微共聚焦激光拉曼光谱仪的基础上衍生出“Finder One微区激光拉曼光谱仪”,运用了多项我公司的专利技术,是当前市场上性价比极佳的面向中高端科研一体机产品。  2016年研制“Finder Insight小型拉曼光谱仪”(专利申请中:201610799758.5一种小型拉曼光谱仪的设计),实现拉曼光谱集成技术的小型化、便携化,客户也从传统的高等院校、科学研究所的研究型客户逐渐拓宽至工业检测类型的用户,进入拉曼的商业检测领域。  仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?有什么样的产品发展计划?  卓立汉光:我公司目前具备了从科研级拉曼光谱仪到小型、便携式拉曼光谱仪的设计、制造能力,产品已经形成了多品种的全覆盖,并且可以根据实际应用进行定制化的开发。当前主要在进行的工作是基于某些特定应用进行应用端需求的深度整合。  主流产品:1:Finder Vista显微共聚焦激光拉曼光谱仪(如图1),基于新一代显微共聚焦光学系统,样品区接近衍射极限(约1微米),可以实现对样品的无损伤、无接触检测。图1 Finder Vista显微共聚焦激光拉曼光谱仪  技术特色:光路设计结构稳固,软件自动控制光路切换,无需二次校准 高灵敏度系统 可在显微光路和宏光路质检自由切换,适合多种样品 光路设计稳定,所有部件一体化集成,最大限度的确保了仪器性能稳定性 此外,该仪器还配备模块升级选项,可以满足不同层次的科研需求。  主流产品2:Finder Insight小型拉曼光谱仪(如图2),Finder Insight小型拉曼光谱仪是一款高度性能优化的小型激光拉曼光谱仪,采用了科研级的制冷CCD检测器配合大通光孔径的分光系统,采用垂直测量光路,可提供高品质的测试性能,是研究单位、QA/QC实验室以及工业用户的理想选择。Finder Insight小型拉曼光谱仪的设计充分体现了我公司在光学系统设计和系统集成方面的技术能力,将商品化小型化的拉曼光谱仪产品的性能提升到了基础科研级别的高度,并可以结合实际应用客户的需求,进行个性化的专业定制,仪器中多项技术正在申请技术专利。图2 Finder Insight小型拉曼光谱仪  仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?  卓立汉光:拉曼光谱技术因其独特的优势,近年来受到科研机构和市场的追捧,可使用的范围涵盖了基础科学研究到终端应用检测的众多应用领域。我公司的拉曼光谱产品线的产品,经过十余年的研制和发展,产品种类齐全,既有针对中高端科学研究的科研级的设备,也有面向QA/QC检测、快速检测等终端应用型的设备。举例来说:Finder Vista显微共聚焦激光拉曼光谱仪主要面向科研用户,重点关注的是新材料研究、生物医学、中药学、纺织纤维等领域。  比如,通过公司生产的Finder Vista显微共聚焦激光拉曼光谱仪分析检测硫化铟薄膜的掺杂特性,分析由掺杂引起的缺陷形成机理 鉴定分析锌掺杂氧化铜纳米线的晶格结构变化 通过拉曼光谱技术还实现了石墨烯材料的表征,如,分析石墨烯D峰和G峰的峰面积比表征多层石墨烯层数、判断边缘效应、计算缺陷密度等。  再比如,我公司利用拉曼光谱表征了变异山羊绒纤维的蛋白质二级结构,取得了优异的结果。四种变异山羊绒纤维的蛋白质氨基酸含量,如酪氨酸、色氨酸、苯丙基氨酸的含量整体上随着羊毛、两型毛、二细毛、羊绒纤维的顺序而增加,说明绒纤维的蛋白质的含量要高于毛纤维,这也是绒纤维具有更加优异的手感与理化功能的原因之一。螺旋构象也呈现相似特征。这也是从理论上上证明了绒纤维的手感、光泽、拉伸等性能要优于毛纤维。通过拉曼光谱对变异山羊绒纤维的为进一步探究变异山羊绒纤维的拉伸、染色、防缩等性能以及后加工整理技术提供一定的判断依据。  Finder Insight主要面向QA/QC实验室以及工业用户,主要的应用领域有食品检测、珠宝鉴定、刑侦鉴定等领域,可以为客户配备完整的应用方案。比如在食品检测领域,我们结合各种类型的SERS增强剂/增强芯片应用于快检的基础应用研究,如分析农药残留等。  仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?  卓立汉光:从整个拉曼应用市场分析来看,拉曼光谱技术用于快速检测行业更加令人期待,一方面是小型拉曼光谱仪的性能提升,另一方面则是SERS技术和SERS材料的技术研发。  拉曼信号极其微弱,用于快速检测时,由于现场条件的限制,要求仪器具有较高的灵敏度,但同时又要要求具有较低的成本,这就对拉曼光谱仪中的核心模块——激光器和CCD检测器的性能和成本提出了更高的要求,在当前的工艺水平下,暂时还难以达到一个非常完美的平衡,这在一定程度上制约了拉曼光谱技术的实际应用。  从硬件角度来看,进口仪器在这方面的设计开发能力要领先于国产仪器,但随着我国基础工业水平和技术水平的快速提升,这方面的差距逐渐在缩小。  无论是国产仪器还是进口仪器,普遍面临的核心问题,还是仪器本身的核心性能与成本的平衡,以及应用需求的深入研究。  仪器信息网:预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?  卓立汉光:拉曼光谱仪的未来趋势必然是小型化、微型化,甚至是隐形化,除了传统的科学研究领域的应用之外,快速检测应用于食品安全、毒物检测、生物医药、物质鉴定等领域,甚至是走进家庭生活,我们认为都会是未来发展的重点。  我国的相关机构已经开始了针对拉曼光谱仪以及相关领域基于拉曼光谱技术的检测标准的制定,相信随着相关国家标准和行业标准的陆续出台,会进一步带动拉曼光谱仪产品的研究和市场的广泛应用。  我们对某些领域做过简单的评估,比如针对爆炸物的检测,若能够解决相关的技术及应用问题,仅仅这个方向,在中国的市场需求至少在10万台,以每台仪器10万元来计算,市场规模能够达到100亿元人民币以上,这还没有计算周边配套耗材的需求。  总而言之,拉曼光谱仪技术的发展已经到了一个非常关键的窗口时期,越来越多的厂家开始注意到并参与到这个市场的培育中来,相信在未来的5-10年里,拉曼光谱仪会在多个领域得到广泛的应用。我公司作为国内为数不多的能够自行研制拉曼光谱仪的厂家,将会和其他同行和业内专家一道,为推动拉曼技术的发展而持续努力。
  • 便携式拉曼光谱仪在投毒案件现场毒物快检应用—食药环侦局
    毒物通过口服、注射、皮肤黏膜吸收和呼吸道吸入四种方式进入体内,经过吸收、分布、代谢、排泄过程 ,可形成代谢产物。 因而投毒案件现场毒物会以原形化合物和代谢产物形式广泛存在于盛装器皿、残留物、包装物、食物成品及原料、被害人体内、呕吐物、排泄物中。 投毒案件现场遗留的检材较多但含量低、易污染、变化大,现场多为变动现场、致变原因复杂。 如果能够快速对现场毒物进行检验,确定毒物种类、投毒途径和方式,将有利于快速确定侦查方向和范围。 现场快速检测方法与实验室检测法相比具有操作简单、高效快速的优点,能减少办案成本、提高办案效率,成为毒物检测手段重要发展方向之一。  拉曼光谱分析法是利用拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。 用某特定波长的激光对物质进行激发,激发后得到的散射波长往往会产生一个波长偏移,这个偏移量是由物质成分决定的,利用这个偏移量来确定分子结构,拉曼光谱仪就是利用这个原理进行设计的。  在刑事科学领域应用, 利用便携式拉曼光谱仪对甲基苯丙胺、安眠酮等 10 种毒品以及黄樟脑、甲苯等 10 种易制毒化学品进行测试, 通过对算法识别的优化以及阈值的调节,便携式拉曼光谱仪所测安全粉末的误报率为 0,便携式拉曼光谱仪测定毒品的谱图与大型拉曼相比较没有明显的差异。具有灵敏度高,分析速度快,所需样品浓度低,样品无须预处理,对样品无损伤的优点,能够实现原位检测,在刑事技术领域有着广泛的应用前景。  现场不同的毒物具有不同的化学性质,基于不同毒物在发生化学反应时产生的特征开发的试剂盒,可以在短时间内对毒物做出判断。 例如,基于此原理开发的氰化物检测试剂盒,具有便于携带、使用简单、价格低廉等优点,可以满足现场快速检测的要求。 此类试剂盒广泛应用于农药残留量分析、环境和食品监测、毒品毒物分析等方面,也是目前投毒案现场毒物检测的重要手段之一。  目前,国内实验室检验发展迅猛,而现场快速检验较为滞后,兼具快速和准确两大优点的快速检测方法应该成为毒物检测的追求目标,而简单、快速、便携的小型化仪器的应用将是快速检验技术的发展趋势。 未来刑事案件现场快速检验应以无损和高效为目标,建立适合刑事案件现场快速检验使用的便携式拉曼光谱,制定一套完备的操作规则,可以减少人为操作误差,确保现场快检规范、有序、高效进行,保障检测结果准确合法。
  • 在芬太尼类毒品等新精活物质快检设备中,手持红外拉曼光谱仪为什么更受欢迎?
    芬太尼的危害:不同于人们通常所了解的海洛因、大麻等“传统毒品”和冰毒、摇头丸等“合成毒品”,第三代毒品是指“新精神活性物质”,这些物质大多是不法分子为逃避打击而对管制毒品进行化学结构修饰所得到的毒品类似物,具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果,因此也被称为“策划毒品”或“实验室毒品”。  利用拉曼散射原理而研发的拉曼光谱仪也因其原理的指纹性拥有独特的技术优势。  普识纳米PERS-HR853D手持红外拉曼光谱仪,专门针对芬太尼类物质推出检测方案,成功解决之前常规拉曼光谱仪所无法解决的荧光干扰问题,采用独特的便携设计,为用户量身定制,具有简单、精准、高效、便携等特点。满足现场使用需求,并可根据要求支持扩容升级万条数据库,还可以随时自建谱图库,检测新出现的芬太尼。  手持红外拉曼光谱仪应用优势主要有:  第一. 精准度高  手持红外拉曼光谱仪采用内置分析软件半分钟左右的时间就能对所要鉴定的物料给出一个准确的判断,大大减少了鉴定所花费的人力与物力成本。它操作起来便捷流畅,速度快,大大提高了检查效率。  第二.成本低  手持拉曼光谱仪的使用,深刻地改变了常规的采样加实验室分析方法所需要的时间和成本。它对环境、容器和其它处理过程没有要求,自身就能够完成对物料的鉴定工作。在这一点上,采用红外手持拉曼光谱仪是经济又省力的佳选择。  第三.操作简单  手持拉曼光谱仪无需要制备样品,无需要做任何额外的处理,也不需要多余的耗材,只要轻轻地按上一个键,用户就能够快速地得到鉴定成果。相比较传统的实验室鉴定方法耗费大量物质成本和需要较长一段时间才能得出检验结果而言,手持拉曼光谱仪操作简单易懂。  普识纳米手持红外拉曼光谱仪,在本年度“红蓝对抗2020”全国毒品查缉技能大比武中,表现优异,深受一线缉毒战士的欢迎。
  • 央视曝光!网红玩具毒素超标!拉曼光谱仪竟是药用硼砂“鉴定官”
    【央视曝光网红玩具毒素超标 硼砂毒副作用大】专家表示,目前市面上几乎所有的“史莱姆”水晶泥内全都含有硼砂成分,再加上这种玩具质地黏软,极易粘在皮肤上,孩子们经常接触,就有可能会发生轻微的皮肤过敏。如果皮肤有破损,再接触硼砂,毒副作用的显现就会更快更大。对于成人来说,中毒量大概是一到三克,致死量就是十五克。而对于婴幼儿来说的话,致死量就是二到三克;对于儿童来说(致死量)就是五克。(网红玩具-史莱姆)硼砂(Borax)一种无机化合物,一般写作Na2B4O710H2O,为硼酸盐类矿物硼砂经精制而成的结晶,为常用外用中药品种之一,其主要成分为四硼酸钠[Na2B4O5(OH)48H2O,Na2B4O710H2O],性能甘,咸,凉,归肺、胃经,具有清热消痰,解毒防腐等功效。硼砂具有一定的毒性,应用不当,易对人体产生伤害,目前市场上,药用硼砂和工业用硼砂混杂,其中质量不合格的工业硼砂充当药用,严重的影响了临床用药安全有效。质量安全问题突出,检测就成了安全使用最重要的一环。奥谱天成科研级显微拉曼光谱仪‍拉曼Raman光谱分析是一种快速分析技术,它是利用拉曼散射原理,得到可以表征分子振动能级的指纹光谱,提供成分和结构的信息,拥有非破坏性和精细如“指纹”的分辨能力。拉曼光谱峰形尖锐明显,分子结构信息明确,其在药品检测中的应用主要为定性鉴别。根据有关文献,硼砂(Na2B4O710H2O)在拉曼光谱中的拉曼位移主要体现在四面体硼( BO5-4 )、三角形硼( BO3-3 )、水分子以及B ( OH) 键〔9〕。其中,拉曼位移在576cm-1处的7号峰是四面体硼( BO5-4 )振动最强吸收的特征峰 在460、385和350 cm-1处的 10 号、12号、13号峰为BO5-4对称弯曲振动中强吸收的特征峰 在762 cm-1处的6号峰为BO5-4对称伸缩振动 在948 cm-1处的4号峰为三角形硼( BO3-3 ) 的对称伸缩振动 其余的16、17、19和20这4个共有峰属于晶格振动。(硼砂样品拉曼光谱特征)综上所述,奥谱天成拉曼光谱仪可通过直观分析鉴别硼砂及其粉末的真伪,可用于硼砂及其粉末的鉴别。对于硼砂的两种易混淆药材:白硇砂和白矾,图谱的特征峰明显与硼砂正 品不同,可以准确区分,说明该图谱特征专属性较高,可为硼砂真伪鉴别提供基本和可靠的依据;中药硼砂拉曼指纹特征图谱,与正 品硼砂拉曼图谱相似度高,指纹特征明显,专属性强,为硼砂的快速鉴别提供了可靠的方法。
  • 上海星必光电科技有限公司正式推出3款手持式拉曼光谱仪
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp & nbsp 上海星必光电科技有限公司经过多年的自主研发,成功推出了3款手持式拉曼光谱仪,分别是专注于制药工业原辅料快速鉴别的手持式拉曼物质真伪鉴别仪(TruNumen)、专注于危险品等违禁物及其他物质快速检测的手持式拉曼安检仪HazaDefender和NarcSeeker。这三款仪器具有基本相同的硬件结构,配上不同的软件与算法可以用于公共安全(危险化学品等快速检测)、药品质量安全、假冒伪劣材料的识别、原辅料的鉴定及判别领域的快速检测。 /p p style=" text-align: center " br/ & nbsp img width=" 461" height=" 347" title=" 1.jpg" style=" width: 266px height: 201px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/4c2cd631-3132-447e-8e7e-c04d34b2c598.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 与国内外同类仪器相比,TruNumen、HazaDefender与NarcSeeker手持式拉曼光谱仪最大的特点在于仪器外形尺寸和重量几乎达到最小的同时,光谱仪的分辨率和光谱范围也达到了很高的水平。它的尺寸为16.5cm 8.5cm 3.5cm,重量仅为750克,全波段拉曼光谱分辨率为7.5至10cm-1,拉曼光谱范围为170至3000cm-1。小巧的体积和重量确保了仪器使用的便携性,高分辨率光谱性能使得仪器在硬件性能上确保了实现物质微小差异鉴别的可能性,这一点在药品真伪鉴别中尤为重要。下图是常用对乙酰氨基酚药品,只有光谱仪的光谱分辨率足够高才能够清晰地检测出图中箭头所指示的3个小峰。 /p p style=" text-align: center " img width=" 480" height=" 210" title=" 1.png" style=" width: 384px height: 185px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/c749aac3-6f1b-4b91-9f48-43e48cc0582c.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp TruNumen、HazaDefender与NarcSeeker手持式拉曼光谱仪还配备有优秀的光谱分析算法。例如TruNumen配套有优秀的p-value 算法,真正实现了一条光谱建库和一条光谱分析,能够准确识别假冒伪劣原料。该p-value 算法不仅实现了仪器使用的便捷性,也完全符合化学计量学的原理,保证了鉴别的可靠性。HazaDefender提供了强大的智能分析软件,能够准确识别盲样中目标物,真正实现混合物盲测。而且无需专业技能背景,真正实现一键式傻瓜式检测,向用户直接给出“危险/安全/可疑”结论,同时提供“化学品安全技术说明”,帮助用户避免对不明危险物不合适处理而造成的二次伤害或者事故。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp TruNumen、HazaDefender与NarcSeeker手持式拉曼光谱仪采用了独特的双层电池门结构设计和全机身无螺丝孔、按钮、插头外置的设计,不仅实现了仪器的防水防尘要求,也方便了用户随时更换电池,包括更换普通电池。 /p p style=" text-align: center " img width=" 304" height=" 593" title=" 2.jpg" style=" width: 279px height: 566px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/14b15a8d-1231-4a9b-a10c-f9f133f8c6b3.jpg" / /p p style=" text-align: center " br/ /p p br/ /p p & nbsp /p
  • 从问题出发 拉曼光谱仪器成果凸显 —— 第二十二届全国光散射学术会议报告集锦
    仪器信息网讯 2023年9月23日,由中国物理学会光散射专业委员会主办、河南大学承办、陕西师范大学协办的第二十二届全国光散射学术会议在河南开封召开。此次会议邀请了国内外光散射,以及相关光谱原理和技术领域的诸多知名专家学者,共同探讨光散射领域的最新研究成果和发展趋势,吸引了近500人注册参会。值得一提的是,为了解决科研和实际应用中的难题,多位专家在仪器技术开发方面做了系列探索,并产出了相关的成果,吸引参会代表关注。部分报告内容分享如下:中国科学院半导体研究所 谭平恒研究员《显微共焦拉曼光谱模块及其应用》现场仪器展示:显微共焦拉曼光谱模块鉴于市场上显微共焦拉曼光谱仪的昂贵价格,是否能设计一套显微共焦拉曼光谱测量模块,可与任何光谱仪耦合成一套成本低、操作简便、光路布置合理以及后期升级方便的多功能显微共焦光谱仪是众多研究者迫切盼望的事情。22日的会前特邀讲座环节,中国科学院半导体研究所谭平恒研究员分享了其课题组的仪器成果,并在会议同期做了仪器展示。据介绍,在近25年拉曼光谱研究经验基础上,谭平恒研究员的课题组成功研制了显微共焦光谱测量模块,连续多年入选《中国科学院自主研制科学仪器》产品名录,可以实现从拉曼光谱仪到布里渊光谱仪耦合,从高信号透过率到低波数信号测量,从近红外激光到深紫外激光激发,从光栅光谱仪到光纤光谱仪耦合,从高温热台到极低温恒温器应用,从光谱多信号出口到高性价比多功能集成与升级方案,从实验室照明状态下调试和测试到超低背景噪声光谱实现等功能。中国科学院上海微系统与信息技术研究所 陈昌研究员《芯片级拉曼光谱仪的机遇与挑战》微型拉曼光谱仪使拉曼技术在更广泛的无损快速检测场景中得以应用。陈昌研究员在报告中从原理、小型化、应用等方面对色散型光栅光谱仪、迈克尔逊干涉光谱仪、空间外差干涉光谱仪等的优缺点进行了分析,并详细介绍了微型化、高性能拉曼光谱仪面临的挑战,包括高通量、高光谱分辨率等。为了攻克难题,陈昌研究员的实验室汇聚了8大类30多台拉曼光谱仪。经过课题攻关 ,其课题组开发了芯片级的空间外差拉曼光谱仪。据介绍,该产品核心部件轻于1克,实现了若干个物质的拉曼光谱重构。北京理工大学 崔晗教授《激光空间偏移/差动共焦拉曼光谱技术及应用》传统拉曼光谱技术的探测深度只有几百微米,仅可用于样品表层信息的探测,而空间偏移拉曼光谱(SORS)技术通过收集离激发光轴有一定偏移量的轴外拉曼光谱,可实现样品内部深层信息的探测。北京理工大学崔晗教授课题组提出了一种将空间偏移拉曼光谱技术与空间外差光谱技术(SHS)相结合的空间偏移外差拉曼光谱(SHORS)的方法,以对现有空间偏移拉曼光谱技术的性能进行改善。与采用光栅色散型光谱仪的空间偏移拉曼光谱技术相比,空间偏移外差拉曼光谱技术将系统的灵敏度提高了约一个数量级,为其在生物医学、地质考古等领域的进一步应用提供了技术途径。不仅如此,该课题组还基于差动共焦定焦技术构建了系列差动共焦拉曼光谱仪,实现了微区三维几何形貌和光谱信息的同步原位探测,提高了系统定焦能力,改善了系统抗漂移能力。除了以上的报告之外,还有很多老师分享了在拉曼光谱仪器技术、方法开发方面所做的系列工作,如力学拉曼光谱、紫外共振拉曼光谱、原位高温拉曼光谱、时间门控拉曼光谱等。24日,雷尼绍、牛津仪器、赛默飞、天美仪拓、光谱时代、HORIBA、长光辰英、鉴知技术等仪器企业也将分享最新的产品和技术。为期3天的报告还在继续,相关的新技术新成果精彩纷呈,鉴于篇幅的原因不能一一描述,仪器信息网也将给大家持续分享会议的精彩内容,敬请期待!
  • 如海光电发布高性能便携式拉曼光谱仪新品
    1. 产品简介高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统。 配合专业拉曼分析软件,通过不同附件装置,能快速对各类原材料进行有效筛选。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。Raman11510内置高性能红外增强型光纤光谱仪,提高了在波长超过800nm的近红外波段的信号灵敏度,使得785nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景,如细胞检测、蛋白质研究时,能够将细微灵敏的信号采集并观测到。2. 产品外观 3. 产品特点? 高度集成,应用灵活,轻巧便捷,方便携带;? 可适配光谱范围在200-3100cm-1;? 配探头帽,液体样品支架等多种采样附件;? 高稳定性,光谱响应稳定性产品参数主机尺寸162×135×41mm探头尺寸152×30×13 mm重量1.8kg输出接口Micro USB光谱范围200-3100cm-1波长分辨率光谱频移示值误差激光器使用寿命10,000hrs功耗12V/2A输出功率0-500mW可调积分时间1ms-65s探头工作距离7.5mm工作温度0-40℃工作湿度5-80%5. 应用领域? 拉曼检测? 原辅料鉴别? 医疗分析? 材料分析? 光学实验教学? 特殊科研 6. 光谱示例 创新点:高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统。 配合专业拉曼分析软件,通过不同附件装置,能快速对各类原材料进行有效筛选。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。 Raman11510内置高性能红外增强型光纤光谱仪,提高了在波长超过800nm的近红外波段的信号灵敏度,使得785nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景,如细胞检测、蛋白质研究时,能够将细微灵敏的信号采集并观测到。 高性能便携式拉曼光谱仪
  • TC124/SC6年度工作会议召开 审查拉曼光谱仪通用规范等标准
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2019年12月10-13日,全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会分析仪器分技术委员会(TC124/SC6)三届四次会议暨标准审查会议在吉林省吉林市召开。出席本次会议有机械工业仪器仪表综合技术经济研究所检测室主任& amp TC124/SC6副秘书长方晓时、中国仪器仪表行业协会秘书长& amp TC124/SC6副主任委员李跃光、中国仪器仪表行业协会副秘书长程红、TC124/SC6副主任委员金春法,以及本次会议协办单位-吉林市光大分析技术有限责任公司董事长兼总经理承学东、副总经理吴晓琛,TC124/SC6委员、顾问及标准主要起草人代表共 80余人。 /p p   12月11日上午召开了TC124/SC6年度工作会议。 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/d6de43ce-4a92-4baf-adfa-3a54aa79b8f2.jpg" title=" IMG_6634.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/263b148a-13c8-434b-a5e3-a226263f323a.jpg" title=" IMG_6633.jpg" / /p p style=" text-align: center " 会议现场 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/fa2fa622-5969-416c-9259-c3cbcbc668e6.jpg" title=" IMG_6618_meitu_2.jpg" alt=" IMG_6618_meitu_2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国仪器仪表行业协会秘书长& amp TC124/SC6副主任委员李跃光致辞并主持会议 /p p   李跃光指出,我国的标准化工作应该由“缺什么标准”向“国家市场需要什么标准”转变,希望委员们通过各种方式为标委会提建议,同时希望委员参与协会国际交流活动。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/6c9edc24-bc28-4c3f-b445-6e6b3899e681.jpg" title=" IMG_6621_meitu_1.jpg" alt=" IMG_6621_meitu_1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所检测室主任& amp TC124/SC6副秘书长方晓时致辞 /p p   方晓时代表TC124秘书处对SC6标委会工作表示肯定,希望密切关注国家标准化战略,继续做好分析仪器标准化工作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3a5ef0d4-d145-4660-b0ac-05c0686afc85.jpg" title=" IMG_6638.jpg" alt=" IMG_6638.jpg" / /p p style=" text-align: center " 吉林市光大分析技术有限责任公司董事长兼总经理承学东致辞 /p p   承学东介绍了吉林光大公司的发展历程。光大公司是专业从事生态环境水质在线监测仪器技术开发、设备制造、安装、运维服务的国产化水质在线监测仪表企业,尤其在水质浊度检测方面有自己特色产品。作为国家高新技术企业,光大公司首批列入国家《环保装备制造业》(环境监测仪器)规范企业名单。光大公司曾两次承担国家重大科研专项,多次承担省部级科研项目的课题研究,累计获得国家研发基金支持三千余万元。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/fad31cec-64b5-469c-9732-7596b4586ebd.jpg" title=" IMG_6626_meitu_3.jpg" alt=" IMG_6626_meitu_3.jpg" / /p p style=" text-align: center " TC124/SC6秘书长马雅娟汇报工作 /p p   马雅娟向大会汇报了2018年11月~2019年11月标委会秘书处的工作情况,提出了2020年的工作目标。 /p p   2018 ~2019年度,SC6归口的国家标准:已发布实施的有“臭氧校准分析仪”等6项,正在修订的有“拉曼光谱仪通用规范”等3项,上报计划有“气体分析器性能表示 第1部分:总则(修订GB/T 18403.1-2010)”等4项 SC6归口的工业和信息化部行业标准:发布实施的有“pH计和离子计试验方法”等2项,即将发布的有“在线微量溶解氧分析仪”1项,本次会议待审核的有“在线溶解氧检测仪”1项,准备制修订的有“滤纸烟度计技术条件”等5项 此外,SC6还积极开展分析仪器相关团体标准的制定工作,如“水产品中氯霉素残留测定胶体金免疫层析检测卡”等20项。 /p p   SC6积极参加国际标准化活动和国际标准编制工作。本年度SC6秘书处及聚光科技代表中国参加了IEC/SC65B/WG14工作组会议,解答了国际标准“IEC TS 63165比色法水质分析监测系统”项目相关意见,本国际标准修改为“IEC TR 63165比色法水质分析监测系统”,接下来主草人将修改标准继续完成相关程序。 /p p   2020年,SC6将按照计划完成立项的“液相色谱仪测试用标准色谱柱”等2项国标,跟踪落实已申报的国标和行标9项,计划申报分析仪器可靠性等国标和行标。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/855951ac-7323-4676-8976-a6465618d168.jpg" title=" IMG_6643.jpg" alt=" IMG_6643.jpg" / /p p style=" text-align: center " 新增委员颁发证书 /p p   本次TC124/SC6年度工作会上,向北京瑞利分析仪器有限公司周加才博士、大连计量检验检测研究院有限公司主任林雷、重庆创晖科技有限公司总工郑杰(SC6原副主任委员)、上海北裕分析仪器股份有限公司总经理陈凡、青岛佳明测控科技股份有限公司总经理高心岗、杭州盘古自动化系统有限公司高工徐志华、浙江福立分析仪器股份有限公司研发部林雪志等7位新增委员颁发了证书。 /p p   响应国家产业政策,适应分析仪器技术发展,标准化工作也在寻求转变,正从单一产品标准向基础通用深入,我国相关标准工作部门计划在2020年推动分析仪器可靠性、物联网国家标准项目研发。 因此,本次TC124/SC6年度工作会上也特别安排了两个相关主题的报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/abe91cb8-ae88-4d38-8f63-8e551633de3d.jpg" title=" IMG_6649.jpg" alt=" IMG_6649.jpg" / /p p style=" text-align: center " 广东科鉴检测工程技术有限公司总经理高军 /p p style=" text-align: center " 报告题目:分析仪器可靠性体系框架分析与构想 /p p   高军介绍了分析仪器可靠性标准体系建立的必要性、目前发展现状以及关于建立仪器可靠性标准体系的构想。此外,也介绍了仪器整机可靠性指标验证方法、电气系统可靠性强化试验方法。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/e58b4721-0b15-4f3b-a7c2-6b04bd1b4e4a.jpg" title=" IMG_6660.jpg" alt=" IMG_6660.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上海上科信息技术研究所研究员张敬周 /p p style=" text-align: center " 报告题目:GB/T38113-2019分析仪器物联规范实施案例 /p p   张敬周介绍了GB/T38113-2019分析仪器物联规范的编制和实施思路,该标准已经在上海科委支持下从色谱仪器入手做标准的应用示范,2020年上半年会有成果展示。 /p p   12月11日下午及12日,SC6秘书处组织对本标委会归口管理的已完成的国家标准《拉曼光谱仪通用规范》送审稿及行业标准《在线溶解氧监测仪》送审稿进行会议审查,标委会副主任委员郑杰和金春法主持该环节。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/43dfb2b2-aba6-4e4f-99a2-7509cf65c9c6.jpg" title=" IMG_6676.jpg" alt=" IMG_6676.jpg" / /p p style=" text-align: center " 标准审查会议现场 /p p   《拉曼光谱仪通用规范》标准是首次制定,由中国机械工业联合会提出,全国分析仪器标准化分技术委员会( SAC/TC124/SC6)归口管理,福建省计量科学研究院、厦门大学、厦门普识纳米科技有限公司承担研究和起草工作。本标准规定了拉曼光谱仪的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。该标准的制定将结束国内外没有拉曼光谱仪标准的历史,规范了拉曼光谱仪生产厂家的生产检验标准,使得进入市场的产品品质更有保障,促进国内拉曼光谱仪产业更健康有序的发展,同时提高了与国际同类产品的整体竞争水平。 /p p   《在线溶解氧监测仪》标准是根据工业和信息化部行业标准制修订计划进行制定。主要起草单位为:吉林市光大分析技术有限责任公司。本标准规定了在线溶解氧监测仪的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。该标准发布实施之后,对科研、生产制造、规范市场管理、现场使用等方面都提供了技术帮助,可以有效地解决国内企业从事生产在线溶解氧监测仪过程中共同遵守的技术依据,加快企业自身的结构调整和产品升级,推动行业和技术的进步,在市场激烈的竞争中获得领先地位和优势的竞争力。 /p p   委员们听取了各标准编制组介绍各项标准的基本情况后,依次对各项国家标准送审稿、编制说明、征求意见及意见处理情况等方面逐一仔细审查,并给出修改建议。深入探讨后,委员们一致表示同意通过本次会议提交的国家标准和行业标准的审定,标准牵头单位主要起草人按上述修改建议意见进行补充和修改,使标准中文字更严谨,内容更精练。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/f464ed4b-a217-4ff2-ac3e-36242b58fa0d.jpg" title=" IMG_6655.jpg" alt=" IMG_6655.jpg" / /p p style=" text-align: center " 与会者合影 /p p br/ /p
  • 制药厂与拉曼光谱仪
    一、制药厂为什么要使用拉曼光谱仪   1)惨痛教训   &ldquo 齐二药&rdquo 事件:   2006年广州中山大学附属三医院65名患者使用齐齐哈尔第二制药厂生产的亮菌甲素注射液,部分肾衰竭等严重症状,其中13名患者身亡   广东药品检验所对该注射液进行化验,结果显示齐二药使用二甘醇代替丙二醇生产亮菌甲素注射液,药监局判定为假药   药监局对齐齐哈尔第二制药厂处罚:   罚没款:1920万元   吊销生产许可证   总经理等五名负责人判4-7年有期徒刑   自此齐齐哈尔第二制药厂不复存在   反思:QC检测上的不完善导致了悲剧的发生,强化QC抽检确保物料的准确性   图为:齐齐哈尔假药事件   2)法律法规变更   2010年版GMP第110条:应当制定相应的操作规程,采取核对或检验等适当措施,确认每一包装内的原辅料正确无误   2010年版GMP第120条:与药品直接包装材料和印刷包装材料的管理和控制要求与原辅料相同   2010年药典:附录第210页XIX L 收录了拉曼光谱法指导原则   反思:中国对制药检测的法律法规越来越严格。   3)拉曼光谱仪带来的效益   大大提升了来料鉴别的效率:   新版GMP下来料鉴别的工作量大大增加了。   例如:来料100桶需要检测,进行需要检测量计算   旧版GMP下,按照采样量与样品量根据国标GB/T2828规定计算 PS:采样量翻10倍,确认量翻100倍, QC工作量大幅度增加   拉曼光谱仪测试特点   无损、快速的检测方法不破坏样品,操作简单,一次样品测试   采样简易无需预处理,能够透过玻璃,塑封袋、透明、半透明的容器直接检测   能测试含水样品水的没有拉曼活性,含水对拉曼的结果检测无影响   超高选择性基于分子键振动散射的拉曼光谱是分子指纹图谱   高灵敏度共振/SERS等技术极大降低了拉曼对分析样品的检测限   PS:拉曼适合大批量的准确鉴别检测   拉曼光谱仪与其他检测技术比较   PS:新版GMP的原辅料全检,中红外与液相检测耗时太长,不适合做快速全检,近红外价格偏高,且对样品的准确性不够,相比较而言,拉曼光谱法是最佳仪器选择。   二、制药厂在哪些环节使用拉曼光谱仪   便携式拉曼光谱仪在原辅料快速鉴别上的应用   收货确认:仓库收货对购入的每小包原辅料进行快速鉴别适合透明外包装样品   投料前确认:投入生产前对投入生产的原辅料进行快速鉴定适合不透明包装   灌装后确认:灌装后对原辅料进行快速鉴定适合不透明包装的液体样品   三、如何选择合适的拉曼光谱仪   波长与拉曼信号的规律,拉曼信号强度与激发光波长的4次方成反比,波长越长,得到的拉曼信号越弱,抗荧光的效果越好,反之反然。所以,如何选择合适的波长平衡信号强度与荧光效果的关系,直接决定了最终的测试效果。   波长选择原则:荧光信号强的样品选用长波长,拉曼信号弱的样品选择短波长。
  • 国内外便携拉曼光谱仪技术对比
    p style=" TEXT-ALIGN: left"   拉曼光谱与物质分子的振动转动能级有关,是分子的指纹光谱,广泛应用于各种领域。大型拉曼光谱仪体积大、价格昂贵,仅适用于高校实验室及相关科研院所。21世纪以来,由于现场检测的需要,便携式拉曼光谱仪发展迅速。 /p p   国外,诸如B& amp WTek,Thermo Fisher Scientific,DeltaNu,Ocean Optics等公司已相继推出性能良好的便携式拉曼光谱仪,已经广泛应用于高校科研、安检安防、食品安全、制药鉴别等领域。近年来,国内拉曼光谱仪的开发研制也得到了迅速发展,普识纳米,谱识科仪、斯坦道、奥普天成、南京简智,欧普图斯等国内企业也推出了便携式拉曼光谱仪,那么国内外的拉曼光谱仪有哪些区别呢?本文将从构造方面比较国内外便携式拉曼光谱仪产品的差异。 /p p    strong 激光器方面 /strong /p p   激光器是拉曼光谱仪的核心部件之一,便携式拉曼光谱仪需满足体积小、能量高、线宽小且输出稳定。国内外拉曼大部分选用的激光器在体积和能量方面基本一致,主要在线宽和输出稳定方面存在差异。 /p p   激光的线宽,波长稳定性和功率稳定性会直接影响光谱仪的分辨率,在这方面美国B& amp WTek的专利激光器“CleanLaze”具有较好的优势。CleanLaze& reg 稳频专利技术(US 7245369B2, 77560200,77560201)主要通过体布拉格光栅(VBG)来对激光输出进行稳频和约束,使得多模激光器的线宽可以优于0.1nm,同时确保长时间的波长漂移稳定性和功率稳定性。例如在功率稳定性方面,必达泰克CleanLaze技术的785nm激光器,其稳定性可以做到在四周的连续出射时,激光器功率的稳定性(以SDTEV计算)约0.28%,在目前这一稳定性指标要优于国内同类设备的水平。 /p p   对于进口的便携拉曼系统来说,得益于高可靠性和稳定性激光器,拉曼系统的寿命得以大幅度提升,其激光器的寿命基本不再是整机寿命的一个瓶颈,使其作为一个长期可靠使用的工具成为可能,目前国内厦门大学大型拉曼有较深的研究,联合福建计量院及厦门市普识纳米科技有限公司起草的福建省地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》对激光器的评价作为一个重点。 /p p strong   光谱仪方面 /strong /p p   微型光谱仪是便携拉曼的“心脏”,光谱仪的性能直接影响拉曼的光谱分辨率,灵敏度和光谱检测范围。目前国内拉曼采用的光谱仪相较进口产品存在较大差距。例如,国内拉曼的分辨率一般在10cm sup -1 /sup 左右,而国外拉曼的分辨率一般在5cm sup -1 /sup 左右,其中美国B& amp WTek多种型号的光谱仪能达到3.5cm sup -1 /sup (ASTM标准方法测量)。另外,国外光谱仪在CCD封装,噪声控制等方面表现更佳。目前,在便携拉曼系统上,做到-20℃以下制冷的量产产品大部分都还是进口设备,例如EnWave,B& amp WTek,OceanOptics等,因为成本原因国产目前有制冷较少,仅有谱识科仪、奥普天成等采纳。 /p p   另外,在光谱检测器的光路上,国内厂商主要还是采用交叉式CT(Crossed Czerny-Turner )光路。这种光路制造成本,器件等都较为便宜,但是存在相差较大,空间分辨率低等缺点。厦门大学、谱识科仪、BWTEK、赛默飞在这方面做了一些光路上的改进工作,通过近轴透射光路,保证了在很宽的光谱范围内,各波长下都有较高的光谱分辨率。 /p p   在CCD致冷技术和对弱拉曼信号的探测上,由于国内的技术起步较晚,CCD的致冷技术与国外还存在着差异,在拉曼的性能上主要体现为信噪比的差异,通俗的说,同等条件下致冷较好的光谱仪的拉曼谱图的“毛刺”较少。另外,CCD质量的好坏还会体现在光电转换效率的不同,高质量的光电转换效率高,对弱拉曼信号的采集占据优势。 /p p strong   系统集成方面 /strong /p p   单一部件的好坏不能完全决定拉曼整机性能,系统的集成方面也发挥着重要作用,国产拉曼由于起步晚,研发主要集中在科研机构及高校,在系统的集成方面可能会存在差距,主要体现为,国产拉曼与进口拉曼采用相似的配置,可能得到的拉曼的综合性能差距明显,这需要长期的经验摸索和积累。 /p p strong   表面增强方面 /strong /p p   表面增强拉曼光谱技术将目标分析物质吸附在采用银、铜或金等材料制成的表面增强拉曼活性平面上,激发特定波长的光源引起表面吸收谱带或表面基质共振,使目标分析物质在作用区域内的拉曼光谱信号增强 10 sup 4 /sup ~ 10 sup 6 /sup 倍。作为检测分析物质分子结构信息的直接手段,通过选择特征指纹谱图,该技术可有效降低检测误报率。表面增强拉曼光谱仪可在水或空气中正常工作,传感器可持续承受宽温度范围的背景。而且表面增强拉曼光谱技术不需要样品预处理,通过谱库检索可在 30 秒内快速响应。 /p p   在此技术领域中,国内的做的相对比国外领先很多,目前大部分国外厂家在表面增强使用都是采用国内厦大校办企业厦门市普识纳米科技有限公司的技术,该公司是厦门大学田中群院士牵头组织实施的国家重大科学仪器设备开发专项—“等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用”唯一产业单位。 /p p strong   价格方面 /strong /p p   目前,市面上的国产拉曼明显比进口拉曼便宜很多,市场占有率也在逐步扩大。 /p p strong   小结 /strong /p p   国产拉曼相对于进口拉曼的差距主要体现在光谱分辨率、灵敏度、信噪比、长期稳定性上,对于部分简单应用是足够的,但对于要求更高的应用,比如复杂体系中目标物的检测存在巨大挑战。 /p p   国产拉曼已实现从无到有的过程,下面的阶段就是在性能上达到世界一流水平。由福建计量院、厦门大学、厦门市普识纳米科技有限公司起草地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》和《拉曼光谱仪》国家标准,将于2018年完成编订,该标准编订的完成将为拉曼光谱仪的生产、使用和检验提供技术依据,推动拉曼光谱技术的发展,也规范拉曼市场应用,也为国产拉曼起到规范进步的指导。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" strong (四川省分析测试服务中心、四川省科学器材公司) /strong /p
  • 凯撒之原位过程拉曼光谱仪 以技术战市场
    p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 这两年,拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球,各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新,精心布局,不仅如此,新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷,可谓热闹非凡。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间,那么,当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作? /span /p p    strong 仪器信息网:贵公司拉曼光谱仪的定位? /strong /p p    strong 德国耶拿 /strong :凯撒光学系统公司(简称凯撒公司)于1979年正式成立,并于2013年加入瑞士Endress+Hauser 集团科学事业部,是原位过程拉曼光谱技术的世界领导者。 /p p   原位过程拉曼光谱仪是凯撒公司非常重要的产品之一,具有灵敏度高、稳定性高、耐用性强等显著特点,广泛服务于国内外著名科研实验室以及生产制造企业。 /p p   在中国市场,凯撒公司的拉曼光谱仪由同为Endress+Hauser集团旗下的子公司德国耶拿分析仪器股份公司全权负责市场推广及客户服务。 /p p    strong 仪器信息网:请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展,贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术? /strong /p p    strong 德国耶拿 /strong :凯撒公司的第一代拉曼光谱仪基于密西根大学的全息光学技术,自主研发光栅、激光器、Notch滤光片(扣除激光瑞利光)等,性能强、稳定性高、皮实耐用。专利的全息透射光栅技术无需移动任何部件即可实现全谱直读,快速采谱;全息notch滤光片提高对瑞利光扣除的同时,并没有减少拉曼散射信号的强度;激光器更是业内最稳定的,连续使用半个月(包含温度变化)几乎无漂移。 /p p   1993年,凯撒公司实现了具有里程碑意义的技术突破,成功研制出轴向分光的透射光谱仪-拉曼光谱仪的最核心部分,并荣获最佳光谱仪设计奖。这项技术不仅极大地提高了光通量,还增加了仪器的稳定性,同时实现多通道实时监测。高通量与稳定性设计有机结合,可实现在任何环境下对弱信号的测试。 /p p   获奖的轴向分光透射光谱仪结合稳定的激光器、自主研发的丰富的原位采样探头,使得凯撒公司的原位拉曼光谱仪更加适合实验室研究、分析以及过程控制等不同的研究需求与环境,并通过了ISO 9001:2008质量管理体系、TUV Rhineland、Directive 94/9/EC等标准认证。凯撒公司亦成为实验室、过程控制和质量控制的放心的、首选的原位过程拉曼光谱仪供应商。“灵敏度高、采样速度快、稳定性高、环境适应性强、原位采样灵活、使用方便”亦成为用户对该公司原位过程拉曼光谱仪的评价。 /p p strong   仪器信息网:贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划? /strong /p p    strong 德国耶拿 /strong :基于多年的研发经验和市场需求,凯撒公司为广大用户分别贴心设计了适合科学研究、过程分析、过程控制的一系列光谱仪,主流产品为RAMANRXN系列产品。 /p p   针对实验室研究领域,凯撒公司设计了一系列的高性能、高稳定的原位拉曼光谱仪。其中,模块化设计的RAMANRXN1原位拉曼光谱仪,不仅可以实现原位过程光谱采集,还能实现激光共聚焦拉曼显微测试、高通量样品自动测试等功能。除了常规的材料表征,该仪器在有机反应过程监测(揭示反应机理、优化反应条件等)、结晶过程监测(模拟出物质从溶液、过饱和、成核到结晶等整个过程)等有着出色的表现,自动分析反应趋势与反应中的主要成分。 /p p   针对早期实验室研发、过程优化、生产放大以及生产等过程,设计了推车设计的可移动的RAMANRXN2家族。它们可以同时对比跟踪多个反应路径,显著加速过程开发,消除生产放大过程中的瓶颈,优化工艺条件,从而缩短整个生命周期。RAMANRXN2家族不仅可以实现多通道监测,还可以实现宏观 (& gt 6cm) 到微观的同时监测。该家族产品长期稳定性非常好,连续运转1个月以上(含温度变化)几乎无漂移,并满足制药行业GXP(GMP、GCP、GLP)要求。 /p p   RAMANRXN3 & amp RAMANRXN4分析仪适用于工厂生产过程环境,设计灵活。RAMANRXN3不锈钢外壳密封,可以安装在墙上或者移动的推车上等,以适用于实验室方法开发、试点工厂过程理解、生产过程控制等。RAMANRXN4标准19英寸设计,可第三方集成设计,易于安装,无易耗品,维护简单。 /p p   过程分析控制是个非常复杂的过程,除了发展光谱仪本身技术外,安全性、环境等因素都需要充分考虑。而凯撒公司将这些影响因素融入到产品的设计开发理念、应用支持以及客户服务中,拉曼光谱仪主机以及各种原位监测探头均通过了IECEx, ATEX等认证,让客户在极短的时间内迅速开展拉曼光谱研究与过程控制。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 01.jpg" style=" HEIGHT: 294px WIDTH: 500px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4f79e4c3-7421-4a96-9710-dafc1a33e676.jpg" width=" 500" height=" 294" / /p p strong   仪器信息网:目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些? 最看好哪个领域? 主推的解决方案? /strong /p p    strong 德国耶拿: /strong 从第一台拉曼光谱成功安装使用,在长达25年的时间里,凯撒公司原位拉曼光谱仪在全球范围内获得各行各业用户的肯定与认可,积累了大量成功的应用案例和行业解决方案,以下以化工/石化、制药领域为例做简单介绍。 /p p   span style=" COLOR: #548dd4"   strong 化工领域: /strong /span /p p   在化工以及石油化工领域,凯撒公司首先将拉曼光谱用于监测化学反应过程。例如,监测磷和氯持续反应生成三氯化磷的过程。由于中间产物以及反应产物的腐蚀性,用户倾向于使用在线监测技术,而拉曼光谱对这些物质都比较灵敏(& lt 1%),故可通过拉曼光谱实时控制反应过程,避免生产损失,提高过程转化效率,降低生成成本。 /p p   另外一个案例就是控制TiO2的生产过程。在线拉曼光谱控制取代离线的X-ray晶体衍射后,取样速率提高一个数量级,实现更加有效的监控。并且避免了取样的繁琐工作以及可能的样品污染带来的监控误差,从而更加保证产品质量,确保案例用户全球多个工厂的正常运行。 /p p    span style=" COLOR: #548dd4" strong 制药领域: /strong /span /p p   从药物原料检测,药物研发的反应过程监测,晶型研究与筛选,制剂过程以及药片均一性分析等,凯撒公司均能提供完整的解决方案。 /p p   多通道过程监测技术实时监测化学反应过程、结晶过程等,并自动分析反应(晶化)趋势、分析主要成分,定性与定量各种物质与晶型。例如 寡核苷酸9,10氢化反应、格氏试剂合成等。 /p p   专利的PHAT大面积固体原位监测探头(& gt 6cm),可实现药片包衣过程、混合过程等实时监测,确定最佳包衣时间以及混合时间及混合频率。 /p p   结合PHAT大面积固体原位探头的拉曼显微工作平台 (RAMANWORKSTATION),可实现代表性高通量晶型筛选与形态筛选,自动聚集、自动曝光、自动筛选样品。同时,也可实现高空间分辨率的微观化学成像,进行药物均一性分析。 /p p strong   仪器信息网:从整个行业来分析,目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势? /strong /p p    strong 德国耶拿: /strong 如何在保持功能更加强大的同时,又能使仪器皮实耐用、操作简便,一直是过程拉曼光谱仪研发中面临的一大挑战。凯撒公司一直非常关注这方面,在仪器研发生产中充分考虑了仪器的稳定性、经济耐用性以及操作便捷性。另外,定量模型的建立亦是非常重要的,例如,偏最小二乘(PLS)和主成分分析(PCA)是制药以及生物加工等领域常用的分析模型。模型的通用性、有效性、适用性是模型建立需要重要考虑的因素。而凯撒公司在建模方面积累了几十年的丰富经验,可以满足各行各业的用户需求。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" (内容来源:德国耶拿) /p
  • 海洋光学展出手机大小的拉曼光谱仪
    仪器信息网讯 2013年10月23日,BCEIA 2013在北京展览馆召开。展会期间,海洋光学展出了IDRaman迷你手持式拉曼光谱仪,吸引了很多用户驻足关注。 IDRaman迷你手持式拉曼光谱仪   据介绍,IDRaman迷你型手持式拉曼光谱仪仅仅只有330g(11盎司),尺寸为9.1 x 7.1 x 3.8 厘米 (3.6 x 2.8 x 1.5 英寸),比一般手机大不了多少,工作人员可以将其轻松置于手中,而且该仪器仅用两节AA电池便可持续工作超过11小时。   该款仪器配有一个 7.1厘米(2.8英寸)的电阻式触摸屏显示器,即使是在太阳光线较强或穿戴了约束性个人防护装备时,仍易于操作。采用直观、图形化界面,易于导航,所有操作人员均可用它迅速获得数据,而不受自身技术水平的限制。而且,该款仪器的显示屏像手机屏幕一样可以根据其放置的位置自由旋转,便于用户操作。   IDRaman迷你型手持式拉曼光谱仪主要用在爆炸物和毒品的检测上,可以直接检测固体和液体样品,既可以使用小瓶子,也可以使用固定配件。样品检测速度快,9秒即可实现可视化确认。IDRaman的谱库中保存了数千个化合物的拉曼图谱,而且用户也可以根据自己的需要添加完善谱图库。   此外,笔者发现,该公司的相关负责人直接将这款仪器塞进背包和口袋,而且可以随时拿出来向客户展示,并可现场测样,可谓&ldquo 皮实耐用&rdquo 。吸引了很多用户前来咨询。 工作人员现场进行仪器展示   据介绍,IDRaman迷你型手持式拉曼光谱仪是海洋光学今年新推出的一款产品,目前在国内已经有用户了。而且由于该款产品的优势,海洋光学也是非常看好其销售前景。 海洋光学展位
  • GB/T 4021-2021 英文版 拉曼光谱仪通用规范
    1范围本标准规定了拉曼光谐仪的术语和定义,分类,要求,试验方法,检验规则,标志,包装、运输和贮存。本标准适用于采用激光为激发光源的拉曼光谱仪(以下简称仪器),其他光源的仪器可参考执行。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T 2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB 4793.1-2007测量﹑控制和实验室用电气设备的安全要求﹑第1部分:通用要求GB 7247.1—2012激光产品的安全第1部分:设备分类,要求GB/T 11606—2007分析仪器环境试验方法GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件GB/T13966—2013分析仪器术语GB/T17626.2—2018电磁兼容﹑试验和测量技术﹑静电放电抗扰度试验GB/T 17626,3—2016电磁兼容﹐试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术﹑电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5—2019电磁兼容﹑试验和测量技术﹑浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 18268,1—2010测量,控制和实验室用的电设备﹑电磁兼容性要求﹑第Ⅰ部分:通用要求GB/T 34065—2017分析仪器的安全要求3术语和定义GB/T13966—2013界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1拉曼散射Raman scattering单色人射光与介质相互作用后产生不同于原入射光频率的散射光,并且相对频移对称分布于人射光频率两侧的现象。3.2拉曼位移Raman shift入射光绝对波数与散射光绝对波数的差值。注:单位为cm-' 。3.3拉曼光谱Raman spectrum拉曼散射强度对于拉曼位移的分布。3.4拉曼光谱仪Raman spectrometer用于收集试样的拉曼光谱,并进行检测和分析的仪器。3.5拉曼谱峰强度peak intensity of Raman scattering拉曼光谱仪测量得到的某个拉曼谐峰的信号强度﹐为该峰最高点到该点对应的背景基线的计数差值。3.6半高宽full width at half maximum FWHM以谱峰强度的一半作平行于基线的直线﹐该直线与谱峰两侧所形成交点之间的波数差值。见图1。注:单位为cm-' .3.7光谱分辨率spectral resolution拉曼光谱仪分辨两相邻谮峰的能力,以所测得的元素灯谱线的半高宽表示。注:单位为cm-' .4分类仪器按使用环境分为:a)实验室拉曼光谱仪 b)便携式拉曼光谱仪。5要求5.1仪器正常工作条件5.1.1实验室拉曼光谱仪实验室拉曼光谐仪在下列条件下应能正常工作:a)环境温度:5 ℃~35 ℃ b)相对湿度 20%~80% c)交流供电电源 电压220 V士22 V.频率50 Hz士1 Hz d)室内清洁无尘,避光,排风良好,能平稳地放在工.作台上,周围无强烈机械振动和电磁干扰源,无强气流影响 e)接地良好。5.1.2便携式拉曼光谱仪便携式拉曼光谐仪在下列条件下应能正常工作:a)环境温度:O℃~40 ℃ b)相对湿度:20%~85% c)供电电源:交流电源电压220 V士22V,频率50 Hz士1 Hz,直流电源电压变化在±20%以内 d)使用环境无强光直射。5.2功能仪器至少应具有下列功能:a)激发光开启和关闭功能﹔b)准确显示所采集拉曼光谱图.读取拉曼位移坐标及强度示值等功能﹔c)原始光谱数据导出功能,至少包含以下数据导出格式之一 " .txt , ".Excel或" .csv。5.3性能指标仪器性能指标要求见表1。5.4安全要求5.4.1防电击要求应符合GB/T 34065—2017中第6章要求。5.4.2激光安全制造商提供的说明书.警示措施﹑防护措施应符合GB7247.1—2012的要求。5.5外观仪器外观应满足下列要求 a)仪器所有表面不应有脱皮现象﹔b)表面应色泽均匀,不应有明显擦伤﹑露底,裂纹﹑气泡现象﹔c〉外露零部件结合处应整齐,无粗糙不平现象﹔d面板上的文字.符号.标志应端正清晰耐久。5.6环境适应性按GB/T 11606—2007中2.7环境条件分组,实验室仪器按照Ⅱ组,便携式仪器按照Ⅲ组的条件,分别对仪器进行温度上限﹑温度下限的试验后,其光谱分辨率和位移准确度应满足5.3的要求。便携式仪器耐振动试验后应满足5.3的要求。便携式仪器的静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度,电快速瞬变脉冲群抗扰度,浪涌(冲击)抗扰度应符合GB/T 18268.1—2010中表1的要求。5.7运输.运输贮存仪器在运输包装状态下,应根据GB/T 11606—2007中表1环境条件分组的要求选取运输,运输贮存的试验条件,并按6.12试验后,包装不应有较大变形和损伤,仪器不应有变形松脱,涂覆层剥落等机械损伤,其光谐分辨率和位移准确度应满足5.3的要求。6试验方法6.1试验前准备根据仪器说明书的要求设置仪器参数,如激光波长和功率,物镜,狭缝宽度和光栅刻线等相关条件,激光功率为标称功率或仪器说明书的推荐值。仪器测试时,应注明环境温度﹑仪器声明的波数测量范围,激发光波长和功率,狭缝大小,分光系统的光栅刻线数和焦长,采样积分时间等仪器设置条件。对于共焦显微拉曼光谱仪,还应注明显微物镜.针孔大小等与共焦性能密切相关的仪器参数。如无特别说明,以下6.2~~6.8 的测试方法要求在上述同等设置条件下进行。6.2试验条件仪器经试验前准备工作后,在下列试验条件下开始性能检验:a)除非另有规定,试验均应在5.1所规定的条件下进行,温度波动不应超过士2℃ b)仪器在试验前应按照仪器说明书要求进行预热﹔c)试验用品:元素灯:氖灯、氩灯、汞灯及其他波段的元素灯等 d试验样品 单品硅(111) 单质硫(分析纯),萘(分析纯),聚苯乙烯片。6.3功能检查按照5.2规定,逐条目测和手感检查。6.4光谱分辨率关闭激光器。在仪器可测量光谐范围内,分别在下限、上限和中间附近选取适当的元素灯特征谱线(参见附录A示例) 将元素灯输出的光经强度衰减后,引入光谐仪的测量光路 近等分选择三条强信号的特征谱线进行测量。测量并记录元素灯各谱峰的半高宽,重复测量6次,取平均值作为在相应激发波长下各波段的分辨率,取其最大值作为仪器的光谱分辨率。6.5位移准确度6.9.2激光安全按照GB 7247,1—2012的有关试验方法。6.10外观检查按照5.5规定,逐条目测和手感检查。6.11环境适应性试验6.11.1温湿度试验按照GB/T 11606——2007中第4章,第5章和第7章进行试验。6.11.2振动试验按照GB/T 11606——2007中第9章进行试验。6.11.3电磁兼容性6.11.3.1静电放电抗扰度按照GB/T17626.2—2018规定的接触放电试验程序试验。6.11.3.2射频电磁场辐射抗扰度按照GB/T 17626.3—2016规定的程序试验。6.11.3.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度按照GB/T 17626.4—2018规定的程序试验。6.11.3.4 浪涌(冲击)抗扰度按照GB/T 17626.5—2019规定的程序试验。6.12运输,运输贮存试验仪器在包装状态下,按GB/T11606—2007中第8章,第15章,第16章,第17章和18章的方法进行试验。7检验规则7.1检验分类仪器检验分出厂检验和型式检验。7.2出厂检验7.2.1 出厂检验的项目类别见表2。7.2.2每台仪器应经检验合格,出厂检验不合格或有不合格项目应返工然后复验。复验全部项目合格后,方可出厂8标志,包装,运输及贮存8.1标志8.1.1佼器标志仪器标志应包括:a)制造厂名称及地址 b)仪器名称﹔仪器型号 d商标 e〉制造日期.出厂编号 f其他重要标志。8.1.2包装标志仪器包装标志应包括:a)制造厂名称及地址 b)仪器名称 c型号规格 d商标 e)仪器质量(单位:kg) 体积(长×宽×高,单位 mm) )符合GB/T 191—2008规定的“易碎物品”“向上”“怕雨”等包装储运图示标志 g〉发货,收货单位名称及地址。8.2包装8.2.1佼器包装应符合GB/T 13384——2008中防潮﹑防振包装规定。8.2.2随机文件仪器的随机文件应包括:a装箱单。b)产品合格证。
  • 如海光电发布显微拉曼光谱仪 MR系列新品
    1. 产品简介显微拉曼测量系统,由光纤光谱仪、拉曼稳谱激光器、拉曼探头、LED光源、金相显微镜等部分构成,通过把光谱模块集成到显微镜上,实现拉曼光谱信息的测量。系统自由灵活,具备对微小区域实时成像和采集该区域物体拉曼光谱的能力,帮助用户快速对样品微观结构,微观光谱信息的测试和分析;相比于传统的拉曼光谱仪,MR拉曼光谱仪具有重现性好,测量速度快,灵敏度高等特点;适用于固体、粉末和液体等样品。主要应用领域为生物医疗、宝石鉴定、纳米材料、高分子材料、细胞探测等。2. 产品外观 3. 产品特点l空间分辨率和光谱分辨率高;l稳定性好;l耦合效率高。4. 产品参数物理参数MR532MR785整机尺寸300×200×62 mm整机重量3.7kg(不含显微镜)光谱范围200-4000cm-1200-3200cm-1波长分辨率激发波长532±1nm,线宽≤0.2nm785±0.5nm,线宽≤0.08nm激光功率稳定性≤2%RMS(@2hrs)激光器寿命5000hrs10000hrs电源电压100-240V AC@50/60Hz输出功率0-80mW可调滤光片激光截止深度OD8物镜无限远长工作距平场消色差金相物镜10X 20X 50X转换器内定位5孔转换器CCD成像可成像工作温度0-45℃工作湿度5%-80%机架、照明反射机架,低手位粗微同轴调焦机构。粗调行程28mm,带平台位置上下调节机构。最大样品高度78mm,微调精度0.002mm。带有防止下滑的调节松紧装置和随机上限位装置。内置100-240VAC 50/60Hz宽电压系统。反(落)射照明器,柯拉照明系统,带视场光阑与孔径光阑,中心可调。带斜照明装置。100-240V宽电压,单颗大功率5W LED,暖色载物台双层机械移动平台,低手位X、Y方向同轴调节;平台面积175mm×145mm,移动范围:76mm×42mm。透反射玻璃载物台板 5. 应用领域l生物医疗l生物细胞检测l石油化工l材料分析l光学实验教学l纳米材料表征l宝石鉴定6. 操作步骤?显微成像操作步骤:1) 使用HDMI连线连接相机和显示屏,连接相机DC 5V电源 2) 连接显微镜底座背部220V电源,显微镜底部左右两端分别为透射和反射的照明光源开关,依据所选应用选择照明开关和光照亮度;3) 旋转转换器选择合适倍率物镜;4) 调节三维平台,聚焦物体使目标成清晰像。?拉曼测量操作步骤: 1) 在计算机上安装UspectralPro软件,软件安装过程中,会自动安装光谱仪驱动程序; 2) 电源接口连接5V/2A电源, 用USB数据线将光谱仪与计算机连接; 3) 打开UspectralPro软件进行激光器、光谱仪参数控制(使用说明详见UspectralPro软件使用说明书); 4) 给探头安装好需要的采样附件后,将探头对准样品,操作UspectralPro软件对需检测的样品进行数据采集; 5) 采集完数据后,可用UspectralPro软件进行数据处理。 创新点:显微拉曼测量系统,由光纤光谱仪、拉曼稳谱激光器、拉曼探头、LED光源、金相显微镜等部分构成,通过把光谱模块集成到显微镜上,实现拉曼光谱信息的测量。系统自由灵活,具备对微小区域实时成像和采集该区域物体拉曼光谱的能力,帮助用户快速对样品微观结构,微观光谱信息的测试和分析;相比于传统的拉曼光谱仪,MR拉曼光谱仪具有重现性好,测量速度快,灵敏度高等特点;适用于固体、粉末和液体等样品。主要应用领域为生物医疗、宝石鉴定、纳米材料、高分子材料、细胞探测等。 显微拉曼光谱仪 MR系列
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