便携式拉曼光谱仪标准

p strong 　　一、 拉曼光谱仪设备的市场展望 /strong /p p 　　作为在分子光谱领域中发展最快的设备，拉曼光谱仪正在成为当前仪器行业的焦点之一。 在早期阶段，拉曼光谱分析设备一直是高端实验室用仪器的代表 然而随着激光器、CCD检测器等技术的进步，便携和手持式的设备成为了拉曼分析仪器一个新的发展趋势——设备体积越来越小，操作越来越简单，应用也越来越广泛。最近两年，由于安防、海关等领域现场快检的需求增加，国内的便携/手持式的拉曼设备的市场迎来了迅速的增长。我们相信在未来的数年内，随着技术方案的成熟、设备成本的进一步降低以及国家政策法规的完善，公安部门、食品安全、药品检测等几大领域的应用也会逐渐成熟 届时，便携/手持式拉曼光谱仪的应用会出现真正的突破，出现爆炸式的市场增长。 /p p strong 　　二、 便携式拉曼光谱仪关键部件概述 /strong /p p 　　一台完整的拉曼光谱仪通常由激光器(光源)、样品外光路、色散系统、信号接收系统和信息处理系统几大部分组成。 strong 相对于高端的实验室系统，便携式拉曼设备的内部部件更简单且模块化程度更高，其关键的零部件包括光源模块、光谱仪模块以及拉曼探头三样。仅针对便携式拉曼设备的应用来说，以上几个关键部件国内外厂商的技术水平相差已经不大，国产产品基本能达到国外同类优秀产品的水平，并且具有更高的性价比 /strong 。在拉曼光谱的核心器件——激光光源领域，近年来国内已经出现了一些优秀的供应商，深圳市大族锐波传感科技有限公司便是其中之一。 /p p strong 　　三、 大族锐波拉曼激光光源产品介绍 /strong /p p 　　深圳市大族锐波传感科技有限公司是一家光电传感领域的高新技术企业，致力于提供高端光电传感产品与系统。公司由上市企业大族激光科技产业集团股份有限公司和海归技术团队于2015年5月共同发起设立，并引入了多家机构投资者注资。公司位于深圳市南山区高新技术产业园，目前注册资本人民币1亿元。大族锐波在传感用高性能半导体激光器领域具有领先的技术与丰富的经验。公司的技术团队曾最早在国内成功开发出应用于便携式拉曼光谱设备的785nm窄线宽半导体激光器，突破国外垄断，且产品的性能指标不逊色于国际同行的同类高端产品。针对当前拉曼光谱分析仪器领域的应用，大族锐波传感推出了以下数款半导体激光器光源产品： /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器.png" style=" HEIGHT: 291px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/4d1205f6-1aeb-490f-9d65-d5308db26e11.jpg" width=" 300" height=" 291" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　785nm窄线宽激光器是一款基于外腔设计的蝶形封装激光器。由于独特的腔体设计，产品具有非常好的波长温度稳定性、窄谱线线宽、高边模抑制比等特点。该激光器的标准封装是14引脚的蝶形管壳，由Bragg体光栅来实现中心波长的稳定和低温依赖性。其它封装形式也可以根据客户需求提供。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　除了具有拉曼光谱分析所要求的窄线宽(0.08nm)、稳定波长(785± 0.5nm)输出外，产品可根据客户的需求提供不同规格的稳定功率输出：最高输出功率可达600mW以上 低功耗的型号则具有非常低的阈值电流 (~200mA的阈值电流，指标领先于国外同类器件)，尤其适用于便携或手持式拉曼分析仪的应用。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器模块.png" style=" HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1d0a697e-a481-4d13-9149-909bb3b0559e.jpg" width=" 300" height=" 263" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器模块 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　激光器模块内置大族锐波生产的窄线宽激光器，通过专有的电路驱动设计实现稳定快速的激光驱动。该款激光模块体积小，固件升级灵活，具有风冷或无风冷选择、标准USB接口和TTL接口。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。可根据客户的需求提供定制服务，并提供相应的技术支持。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm单模激光器.png" style=" HEIGHT: 261px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1714aca5-30dc-4207-b7ab-5de53a7d34a6.jpg" width=" 300" height=" 261" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm单模激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　产品基于外腔设计，由Bragg体反射体光栅形成的外腔反馈保证了稳定的中心波长和低温依赖性。由于独特的腔体设计，该款激光器能输出高质量的单模光束，并具有非常窄的谱线线宽和高边模抑制比。高质量的单模高斯光束可以有自由空间窗口输出和单模光纤耦合输出两种输出模式。该产品适用于如拉曼显微光谱分析等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　目前我司的数款拉曼光源激光器件及模块产品均获得了客户的认可与好评，主推的785nm窄线宽激光器模块已经被国内领先的拉曼设备生产商采用，应用在其便携式设备之中。 /span /p p strong 　　四、 大族锐波未来发展规划及对于拉曼仪器行业的期望 /strong /p p 　　在拉曼光谱之外的其他领域，大族锐波也陆续推出了多款高性能的传感用激光器产品，如1550nm单频激光器，1064nm单模激光器等。依托海外高层次技术团队拥有的核心技术和大族激光在传感领域的发展战略布局，大族锐波希望以光电传感的关键技术为切入点，研发、设计、生产和销售应用于光学传感、环境监测、工业检测等领域的集成光电传感器产品。公司将在激光器器件及模块产品的基础上不断投入和发展，目标是经过三到五年时间的成长，在国内或国外资本市场上市，进一步发展成为国际光电传感技术的领导企业之一。 /p p 　　现场快检是仪器行业的一个前景巨大且发展迅速的方向，我们十分看好便携式和手持式拉曼光谱设备在各个快检领域的应用。在该方向，国产的拉曼设备厂商已经开始奋起直追，产品性能和进口设备的差距将越来越小，并且性价比更具有优势。在未来，除了期待拉曼设备厂商在技术上不断进步、追赶达到国外产品的先进水平外，同时也希望针对行业应用的方案商能更好的配合终端用户需求，提供更加成熟的应用解决方案。我们期待能和拉曼领域的各个设备厂家和解决方案提供商进行深度细致的交流，获得该领域的前沿发展方向的信息，尤其是对激光光源产品的改进需求，以便于更加针对性地开发合适的产品，为国产拉曼行业的发展贡献一份力量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" （ span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 市场工程师 王睿 /span ） /p

目前，医药品和膳食添加剂制造行业已开始对进厂的药品生产原材料进行100%监测，特别是美国食品与药物管理局(FDA)已发布了适用于膳食添加剂行业现行药品生产管理规范的最终的21 CFR Part 11标准，意味着现行药品生产管理规范需要对膳食添加剂生产过程中的特定的组成部分进行100%的鉴定检测。为适应这一应用领域，必达泰克公司目前已开发出MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统与符合21 CFR Part 11标准的BWIDTM软件，将拉曼光谱技术与光谱数据库技术有机的结合在一起，用于食品和医药品制造行业的未知材料的鉴定与已知材料的监测上。 拉曼光谱可以在分子层面上对物质进行鉴定。一般来说，拉曼可以透过透明的包装材料，如塑胶袋和透明瓶等包装物对其中的物质组成进行分子层面的鉴定。因此它是一种非破坏的检测手段，并且不需要任何的样品预备过程。 MiniRamIITM 拉曼光谱系统易于携带，并采用电池供电，非常适合于现场快速检测，同时该系统可以分析固体、粉末以及液体等多种物质，应用范围非常广泛。该系统集成了本公司的专利激光器技术、TE致冷CCD阵列光谱仪以及高性能的拉曼探头，使得该系统在轻巧便携的同时还保证了优良的性能，能够满足大部分的拉曼检测需求，是一款性价比极高的便携式拉曼光谱仪系统。另外该系统还配备了掌上型电脑，可以运行基于Windows系统的应用软件及BWTEK公司的BWID等专用软件，为现场检测带来了更大的便利。 BWID是专为必达泰克公司的MiniRamII和其他拉曼光谱仪产品设计的一款用于特殊应用的软件。该软件能快速的分析可疑物质，并立刻给出鉴定结果(匹配/不匹配)或检验结果(通过/不通过)。BWID具有直观的用户界面和规范化的工作流程，从而使得用户造成的误差最小化，并保证即使是新手也能很快上手。同时该软件还支持用户对样品鉴定方法进行自定义，并自建光谱数据库。而预定义的方法允许所有的仪器操作者能够通过一键点击就完成样品的鉴定过程。另外该软件还支持FDA 21 CFR Part 11关于电子记录与电子签名规则。可提供增强的系统存取安全性，数据活动记录的审核追踪以及包括IQ和OQ流程的系统校验。完全符合现行药品生产管理规范的要求。 必达泰克公司将轻巧便携、性能优良的MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统和快速易用并符合FDA21 CFR Part 11规则的BWIDTM软件结合为一个有机的系统，很好的满足食品和医药品制造行业的现行药品生产管理规范中的未知材料的鉴定与已知材料的监测的应用需求。目前美国联邦政府部门已采购了数台该系统以用于现场办公室对现行药品生产管理规范执行的监测工作中。相信随着现行药品生产管理规范的进一步完善和深化，该系统将会有更大的用武之地。

欧普图斯光纳科技便携式激光拉曼光谱仪通过技术成果鉴定 　　5月20日，适逢“世界计量日”之际，中国分析测试协会组织有关专家前往苏州，对欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司自主研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪进行技术鉴定。 　　此次技术鉴定由中国分析测试协会张玉奎院士主持，委员会成员则包括中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、中国分析测试协会副理事兼秘书长张渝英研究员、中国分析测试协会技术部负责人汪正范研究员、中国计量院化学所常务副所长李红梅研究员、清华大学化学系副系主任张新荣教授和原公安部科技司司长刘辛高级工程师。 鉴定会现场 　　鉴定委员会专家在审查了公司项目工作组的研发报告、查新报告、国家分析仪器质量监督检验中心的检验报告和用户报告等材料，听取了公司项目研发、工程技术、经营管理等情况汇报，并实地考察、详细了解产品研制和使用过程中的各关键环节。 鉴定委员会专家进行实地考察 　　通过审慎周密的考察和质疑，专家组一致同意并通过了“RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪”的仪器鉴定。鉴定结论如下： 　　欧普图斯光纳科技RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，通过优化集成整合现代光学技术、半导体技术、电子技术和分析化学技术，仪器的光谱分辨率达到6cm-1、峰位准确度和精密度分别达到1cm-1，检测速度快，体积小，便于携带。其自主知识产权的纳米技术模块NanoDog® ，利用纳米增强技术实现了对食品中非法添加物、农兽药残留、掺假食品、危险品、毒品和毒物等的拉曼光谱信号进行有效放大，检测灵敏度可达ppb水平。自主研发的操作系统和自动辨识系统，采用便捷的一键式操作界面，缩短分析时间，方便用户对现场快速检测的使用。已针对我国的食品安全以及公共安全中的需求，建立了一套具有自主知识产权的纳米增强拉曼数据库，为自动辨识系统提供数据支持。 　　RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机的主要性能指标达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该仪器的成果鉴定。并建议：加强知识产权的保护，尽快实现产业化并推广应用。 　　鉴定会的最后，张玉奎院士进行了总结，认为基于激光拉曼技术、纳米技术、分析化学技术、微电子技术和软件技术等研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，可广泛应用于食品安全现场快速筛检、公安刑侦检测、环保监测、医疗检测等诸多领域，发挥其保障安全的作用。 　　产品介绍：RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪 RamTracer-200 WFP与RamTracer-200 HS 　　RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，采用纳米增强激光拉曼光技术，具有重现性良好，样品前处理简单，检测时间短，检测成本低，系统小型便携，操作简便等优点。其非接触、无损检测和简单样品制备的特性，精度高、现场快速筛查的优势，非常适于高通量和应急检测。 　　欧普图斯光纳科技已开发出多项具国际领先水平且拥有自主知识产权的产品系列，包括现场快速高灵敏化学物检测仪 (RamTracer® )、纳米技术模块 (NanoDog® )、激光拉曼光谱系统，专项应用数据库，以及便于使用的自动标识软件和人性化的人机界面, 可对微痕量物质进行现场快速辨识。项目已获得授权的发明专利17项、软件著作权3项、发表学术论文和报告20余篇，已申报国家标准3项，行业标准1项(已于2012年5月通过相关行业标委会评审，并计划在2012年内发布并实施)，地方标准10余项(其中1项于2011年发布并实施)。其技术在食品安全现场快速检测、刑侦安全、环保监测、重大疾病早期筛查、生物制药、工业流程在线监测等领域均有着广阔的应用前景。

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

ATR3000便携式拉曼光谱仪，适合野外作业。显著的可靠性使检测结果准确可靠。优良的低杂散光条件使光谱仪具有广泛的应用，特别是在生化分析仪、食品安全、制药工程等。该多功能软件促进了应用中的光谱分析过程。通过互联网访问的远程实验，使测试项目更容易。来自美国的客户，经过多番讨论测试，最终决定购买3台ATR3000便携式拉曼光谱仪。

B&W Tek,Inc.正式发布i-Raman® 高性能便携式拉曼光谱仪。 升级版i-Raman® 拉曼光谱仪，在目前532nm和785nm配置的基础上增加了830nm的激发波长。升级版的i-Raman® 系统采用深度TE致冷，致冷温度更低，最长有效积分时间可达4分钟。这使得i-Raman® 系统成为弱拉曼信号检测的最佳选择。 i-Raman® 的优势在于它的高分辨率和现场便携的完美结合。与大型拉曼系统相比，i-Raman® 的重量大约只有3公斤。其体积小、重量轻、功耗低的设计特点，使得i-Raman® 无论在任何地方都可以提供实验室级的检测！i-Raman® 拉曼光谱仪系统采用了必达泰克公司专利产品CleanLaze® 高稳定窄带宽绿色激光器。其光学分辨率最高可达3cm-1，波长范围最大可至达4000cm-1，低波数检测从65cm-1起，更接近瑞利线。它采用TE致冷2048元线性CCD阵列，配有SMA905标准光纤接口，使得采样更具灵活性。 详情请关注：http://bwtek.com/product/raman/iraman.html.

前言　　我国“十二五”、“十三五”期间，我参加了几个国家科技部重大仪器专项中有关便携式激光拉曼光谱仪器及其应用专项方面的专家组工作 通过接触这些项目，结合我本人过去从事激光拉曼光谱仪器及其应用的工作实践，有一些体会。这里想介绍一点便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的有关问题，供有关科技工作者参考。　　目前科技工作者们都在关注便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的最新进展，世界各国正在争先恐后的研发各类便携式激光拉曼光谱仪器。在我国目前有20多家企业(含外资企业)在研发、生产各类便携式激光拉曼光谱仪器 国外也有很多仪器公司都在加强便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的研发，所以，本文重点介绍《便携式激光拉曼仪器及其应用的最新进展和有关问题》。　　一、仪器的最新进展　　1)仪器的S/N(表征仪器的灵敏度)大幅度提高　　目前，国内外的便携式激光拉曼光谱仪器最新进展中，最突出的体现之一是S/N的提高。因为从仪器学理论讲，激光拉曼的灵敏度与光源(激光器的稳定性、波长等)、主机(单色器的光谱带宽、杂散光、光栅和准直镜、物镜的口径等)、光接收器(CCD的灵敏度、CCD的噪声N、稳定性等)、放大器(噪声N、稳定性、放大倍数等)等密切相关。所以，光源为785nm的便携式仪器，直接测量的S/N一般在1000:1以内，不可能达到10000以上。但是，随着化学计量学的发展，仪器的软件、特别是各种算法突飞猛进。例如：北京西派特公司研发的785nm新型ExR510便携式激光拉曼光谱仪(以下简称ExR510)，由于采用一种我国独具知识产权的、消除荧光背景和降噪的专利技术，使得该仪器直接测试的S/N优于2000:1以上。北京大学在他们使用西派特的ExR510时，对仪器进行了考查，发现直接测量ExR510的信噪比可以达到2400:1，为目前国际上同类仪器的领先水平。但是，随着软件、算法的发展，仪器的S/N还会进一步大大提高。　　2)仪器的分辨率大大增强　　国际上的便携式激光拉曼光谱仪器中，单色器的焦距一般都在75mm左右(甚至更小)。在这么小的便携式激光拉曼光谱仪器上，要得到相对高的分辨率是很难的，所以目前国际上的这类便携式激光拉曼光谱仪器的分辨率都在4-12cm-1之间!因为从仪器学理论来看，大家都知道，光栅理论中分辨率(SBW)的数学表达式为：　　SBW=[1/(mf/d cos θ)] b = d ×cos θ× b /mf　　法国JY公司的HR800大型台式激光拉曼光谱仪的焦距为800mm，仪器采用优质光栅、三级光谱、狭缝可调，但是，分辨率只是0.5-0.8cm-1左右。所以，有些公司给出焦距75mm的便携式激光拉曼光谱有仪器的分辨率为1.27cm-1，从理论到实践都是做不到的。　　但是，仪器的分辨率大大增宽，无疑是最吸引科学家眼球的关注焦点之一。北京西派特的ExR510，采用了特殊的专利软件处理，使得75mm焦距的便携式仪器的分辨率大大增强，该仪器经北京计量测试研究院测试，分辨率为2.8cm-1，为国际同类产品的领先水平。　　3)新型的激光拉曼光谱仪器不断涌现　　(1)2017年，安捷伦推出了四款最新的拉曼专利技术：其中，空间位移拉曼光谱(Spatially Offest Raman Spectroscopy，简称SORS)、透射拉曼光谱(Transmission Raman Spectroscopy ,简称TRS)相当先进。SORS的用途非常广泛,TRS更加优越，做定量分析检测时，比SORS准确度更高。安捷伦最近推出的四款拉曼产品，其中，SORS和TRS是代表产品。　　(2)2018年3月，必达泰克推出新型透视拉曼光谱仪STRaman，获得了2018年3月美国匹兹堡分析化学和光谱应用会议暨展览会的卓越金奖。这是应该特别值得重视的消息，该仪器突破了传统拉曼技术障碍，可以透过视觉不透明的包材和涂层，收集内部样品的拉曼信号。该仪器由先进的算法、高度智能化的分析软件、高通量光谱仪及增加采样深度和面积的专用探头组成 所有元部件都高度集成在一套便携式系统中，可以非常简便的在现场或实验室使用。据称STRman是具有快速、无损分析领域应用的、较为理想的分析检测工具 例如：在食品、制药、法医、刑侦、特殊化学品工业领域应用等等。　　(3)南京简智仪器公司最近推出了首款便携式差分拉曼光谱仪。上世纪九十年代提出的差分拉曼方法，由于多种因素(例如：两个光源无法同时测量、导致受激发射光谱和散射光谱两张原始光谱产生差异、还有算法问题等)，一直使之无法形成产品。南京简智公司经过努力，攻克了很多难题，终于研发成功了便携式差分拉曼光谱仪。据报道，该仪器具有抗干扰、大信噪比、滤除杂峰等优点。可以直接测量高荧光物质、深色物体等等，是一款好仪器。　　(4)联用技术的大发展是当今世界上分析仪器发展的主要潮流之一。往往一种技术解决不了的问题，两种技术联用，就会迎刃而解了，就会出现一片广阔天地。由原总后牵头的，国家科技部“十二五”重大仪器专项中的《薄层扫描-便携式激光拉曼光谱联用仪器及其应用》(本人为项目技术专家组组长)，已经通过国家总验收 该仪器解决了食品、中药产品中薄层色谱和拉曼光谱无法单独解决的分析难题。仪器具有体积小、重量轻、自动化程度高等特点，该仪器为国际首创.　　二、应用的最新进展　　1、应用领域越来越广　　例如：　　1)药物分析：原材料辅料分析鉴别、原研药分析、药物晶型分析、合成反应监控、假药甄别、注射液成分分析，包装材料鉴定。　　2)化学危险品：具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品鉴别。　　3)地质/珠宝：珠宝鉴定，矿物分析。　　4)食品分析：非法添加、农药残留等。　　5)聚合物材料：分子结构、结晶结构、取向结构、成分定量分析、相结构、聚合反应动力学、形变、老化等。　　6)催化材料：动力学研究，分子筛骨架结构分析，物相变化。　　7)半导体材料：成分鉴别、结晶结构、晶体取向、应力和应变。　　8)石墨烯、碳纳米管及其他碳材料表征。　　9)复合材料：表征及微观力学研究。　　10)无机材料：很多无机材料是中心对称的振动，红外光谱不敏感，而拉曼光谱具有很明显的优势。物质鉴别，结构测定，材料合成研究。　　11)地质/珠宝：珠宝鉴定，矿物分析。　　还有很多领域可以应用下、便携式激光拉曼仪器，在此不再赘述。　　2、SERS技术的引入得以实现　　众所周知，SERS效应的发现，使普通拉曼散射光谱方法无法或很难开展的研究工作出现了新的转机，再加拉曼光谱所特有的高选择性，使SERS在许多领域中得到广泛的应用。目前，与普通拉曼散射光谱相比，SERS的增强因子可达104～107。虽说SERS技术还有很多不完善之处，但仍然得到了大家重视。　　3、已经实现五组分定性、定量分析　　传统的激光拉曼光谱技术，一般只能对单组份或三组分样品进行定性分析检测，很难进行定量检测。而目前正在大发展的便携式激光拉曼光谱仪器，由于软件算法上的突破，已经可以进行五组分定性、五组分定量分析检测。以下以我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510为例，给大家分享一下拉曼光谱对五组分的样品进行定性、定量分析检测的案例。　　1)ExR510对五组分醇定性分析测试结果　　因为醇类物质的谱线较宽、容易重叠、分离难度大，为了说明问题，所以他们选择对5种醇混合物进行测试，五组分定性测试结果如下图：仪器条件：激光785nm 功率10级 扫描次数10次 积分时间12S。　　2) 对五组分醇定量分析结果　　在上述仪器条件下，准确称量并配制甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇和异丙醇的混合溶液，各组分醇的具体称量值、混合液标样的含量、用定量算法得到的实测含量和计算误差列表如下：样品 标样含量（%） 实测含量（%） 误差（%） 甲醇（0.4437g）17.7416.13-1.61乙醇（0.4649g）18.5819.320.74乙二醇（0.6661g）26.6329.102.47丙三醇（0.4755g）19.0114.48-4.53异丙醇（0.4514g）18.0420.972.93　　上表数据是用上图结果采用“子空间向量夹角法”计算出来的，这个算法是西派特公司的专利。　　4、消荧光干扰、扣背景技术有重大突破　　荧光干扰是激光拉曼的天敌。所以消荧光干扰或扣背景技术具有及其重大的意义。我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510，对实际样品分析检测结果令人非常满意：　　(1)单组分定性分析检测时消荧光和匹配度的效果：　　①滑石粉(弱荧光物质)定性检测：滑石粉 检测的匹配度：0.999　　仪器条件仪器条件：ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源：785nm 积分时间：10s 功率等级：10级　　②对重钙定性测试时消荧光和匹配度的结果：匹配度达到0.999　　仪器条件：ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源：785nm 　　积分时间： 10s 功率等级：10级　　5、食品药品快检技术的进展　　“十二五”国家科技部重大仪器专项，“TLC-LR联用仪器及其应用研究”，完成了药品快检专用软件工作站，完成了化药的假药与中药掺杂违禁化学药品的快速检测与远程智能判别。完成了一键式对化学药和中药掺杂的快速检测。研发成功了国际首创的TLC-SERS-LR联用仪器 建立了多种拉曼光谱快检数据库，包含：300余种基药 50种品牌药 500种上市药物活性成分 100种常见药用辅料 8种国抽药品 标准操作规程4项。建立了多种化学药品的检测方法 过期药回收再利用检测方法 仿制药冒充原研药的检测方法等等。下图是专家测评现场：　　三、几个有关问题　　1、科技工作者必须实事求是　　科技工作者应该是最实事求是的人。但是很多科技工作者不是这样。例如：目前国产的许多便携式激光拉曼仪器(包括其它各类常规型、普及型、基础型的仪器)不但不比进口的差，相反，在主要性能指标(如S/N、分辨率等等)上、在实用性上、在性价比上都优于同类进口仪器，都能满足使用要求。但是，有些领导和科技工作者就是要说“进口仪器总比国产的好”。就是要花大价钱去买进口仪器，这样的例子举不胜举。这就是不学习、不调查、闭着眼睛说瞎话、不实事求是的表现。还有，中国分析仪器行业里，目前有不少人不懂装懂，明明自己没有受过仪器学的熏陶，明明自己不懂仪器学，但是在各种仪器专业学术会上，在仪器评审会上、特别是仪器鉴定会上，他们却高谈阔论，经常说一些外行的话 本来有国际先进水平的仪器，因为他们不了解、他们不懂，他们就不敢写出真实水平的评价。以至鉴定会得出错误或名不符实的结论。所以，科技工作者只有认真学习、懂一点仪器学、只有实事求是，才能正确的评价进口仪器和国产仪器，才有可能正确大胆使用能满足使用要求的国产仪器、才能站在民族的高度支持、保护国产仪器。　　我们说，过去(80年代以前)因为我国的基础不好等多种原因，我国分析仪器的确都不行。但是现在，常规、基础、普及型仪器都不错。虽说质量上各有千秋，但是基本上都能满足使用要求。目前有些高端仪器我国与发达国家的差距还较大，但是高端仪器市场小，赚钱不多。我们要从民族高度看问题，严防上当。　　从仪器学和应用的实践要求来看，我认为目前有很多产品宣传不实在。我诚恳的建议或希望大家要站在实事求是的立场上宣传产品。(特别是对国外公司产品，中国人应该站在客观立场上实事求是宣传，不能自觉或不自觉的帮助外国人忽悠中国人)；我希望在外国公司工作的中国朋友们，要把国外好产品引进中国。希望从事分析检测的朋友们、使用者、买仪器者，评价仪器时，要实事求是、要特别重视仪器的可靠性(特别是要重视影响检测误差的关键指标的可靠性)，这是根本性的问题。尤其是激光拉曼领域，正处在群雄争霸、鱼目混珠的时期，建议使用者实事求是、买仪器时采取盲样比对测试、全面综合权衡后，决定买哪家的仪器，绝对不能盲目迷信国外产品。这个原则适用于所有使用分析仪器的科技工作者，建议大家一定要重视，严防上当。　　2、应该大胆使用能满足要求的国产光谱仪器　　今天我国的常规、基础分析仪器很多都不比同类进口仪器差，已经完全可以与国外抗衡(指标优于、相当、不够)。特别是便携式激光拉曼光谱仪器，我们国家目前有很多家在生产。虽说仪器的水平、质量等各有千秋，但是，要看到“抗衡”这个问题。我们千万不要迷信进口仪器。今天，我从仪器学理论和分析工作的实践相结合的角度、从使用的适用性角度、从仪器的可靠性和性价比角度等方面，全方位的、负责任的告诉广大读者：目前我国的常规仪器已经可以与国外抗衡了。例如：国产ExR510的主要技术指标处在国际领先水平 南京简智仪器公司的便携式差分拉曼光谱仪可以直接测量高荧光物质、深色物体等等。　　目前在便携式激光拉曼光谱仪器方面，外商在我国占有很大的市场，而国外产品不比国产的同类产品好，所以我们必须加倍努力，去占领市场。因此，我再次呼吁：我们要正确评价国产仪器和进口仪器。正确认识国产仪器和进口仪器。正确处理国产仪器和进口仪器的关系。既不要盲目迷信进口仪器，又不要盲目排外。国外好的仪器、我国还不能生产的高端仪器，我们要引进、要消化、要吸收、要为我所用。国外搞虚假指标欺骗我们的各种仪器，我们要大胆批评。同时我们在打破误区后，还必须要看到差距 中国常规仪器与国外的主要差距是：工艺、软件、附件。只有看到了差距，才有赶超的动力。大家应该团结起来，打破误区，努力赶超分析仪器和应用的国际先进水平。　　3、建议分析仪器研发、生产和分析仪器应用工作者重视仪器学理论的学习　　仪器学理论是一种综合性学科的理论，是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论，是涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域的理论，特别是现代分析仪器及应用工作者，都离不开这些方面。作者通过实践，深深认识到只有掌握了一点仪器学理论知识，才能知其然知其所以然、才能研发和生产出稳定性好可靠性好的仪器、才能把仪器用到最佳水平、得到最佳的分析检测结果。为此建议大家参考：　　李昌厚著，《仪器学理论与实践》(仪器学理论与光学类分析仪器整机及关键核心部件的设计、制造、测试、使用和维修)，北京：科学出版社,2008。　　作者在大学里学仪器，毕业后既使用仪器，又研发仪器 该书从理论到实践，总结了作者研发、使用各类分析仪器的经验和教训。对研发分析仪器、生产分析仪器、使用分析仪器、维修分析仪器的科技工作者都有参考价值。(李昌厚 中国科学院上海生物工程研究中心 200233)　　李昌厚，中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授，终身享受国务院政府特殊津贴。　　　　主要研究方向：分析仪器及其应用研究 长期从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等) 色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》等有精深研究。　　以第一完成者身份，完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定 其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平，2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家和省部级(中国科学院、科技部、上海市)科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇，出版专著5本 曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长；国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组成员或组长、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编等十多个学术团体的领导职务。曽经先后担任过：北京普析通用、北京瑞利、北京西派特、无锡高速分析仪器厂、无锡英之诚、常州玉宇光电、上海安杰科技、美国(香港)ISCO科技公司等等多个高科技公司和学术团体的技术顾问，为这些公司和有关学会联合召开的各类技术交流会、技术培训会等讲课500次以上。为全国各类学术会议做学术报告100次以上。

——制药行业原辅料现场快速检测的利器 近日，岛津公司在中国市场正式推出RM-3000便携式拉曼光谱仪。 RM-3000便携式拉曼光谱仪 近年来现场快速检测需求的日益增长。特别是制药行业中必须严格按照GMP规范，对原辅料每一包装的内容物进行核对和检验。诸如此类的应用，需要在现场快速测定大量的样品，这就要求分析测试方法应具有测样快速，操作简单，可现场检测，专属性强等特点。而拉曼光谱法正好满足以上要求。并且，由于拉曼信号可以穿透塑料袋和玻璃瓶等包装物，很多情况下甚至无需打开物料的外包装即可直接对里面的成分进行无损检测。由此，拉曼光谱法成为药厂原辅料现场快速鉴别的理想工具。 为满足上述应用需求，岛津公司特别开发了便携式拉曼光谱仪RM-3000。使用该仪器可以很方便地在现场快速完成原辅料入厂检测、中间投料前的控制确认、产品出厂前的检验等药品生产多个环节的质量控制和分析测试任务。除制药行业外，RM-3000便携式拉曼光谱仪也可以广泛地应用于公安、安检、化工、高分子、珠宝检测、高校教学科研等诸多行业，市场需求潜力巨大。 岛津RM-3000便携式拉曼光谱仪的优势： 1) 宽光谱范围2) 高分辨率3) 高信噪比4) 激光功率和曝光时间等参数可灵活设定5) 检测大部分样品只需几秒钟时间，对棕色瓶内的样品也可以轻松应对6) 支持原辅料快速鉴别、方法建立、光谱检索、谱库管理、自校准等多种功能7) 独特的移动操作手柄设计，可适应任意方式的测量，支持单手操作8) 内置锂电池，操作时间5小时9) 符合中国2010版GMP、美国FDA 21 CFR Part 11等法规的要求 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台

一、研究背景阿胶始于秦汉，至今已有2000多年的历史，为传统的滋补、补血上品，是以驴皮为主要原料，放阿井之水而制成。阿胶原产山东省古东阿县（今天的阳谷县阿城镇古阿井），佳者带琥珀色，透明，无臭味。阿胶与人参、鹿茸并称为中药三宝，是我国第一批“药食同源”中药材，作为传统滋补类中药，阿胶越来越受到人们的追捧，阿胶市场规模也不断扩大。图1 阿胶（来自网络）阿胶具有补血滋阴、润燥、止血等功效。可改善血虚萎黄、眩晕心悸、心烦不眠、肺燥咳嗽等症状。拉曼光谱是一种分子散射光谱，能快速实现物质的定性分析，目前在中药材品质分析中也得到了广泛应用。阿胶具有较高的经济价值，生产厂商也比较多，不同厂家之间的生产工艺和加工方法可能略有不同，所得阿胶品质也不同。可以通过拉曼光谱法对其成品或半成品进行分析，进而指导其生产工艺获得较高品质的阿胶产品。本文利用如海光电自研1064便携式拉曼光谱仪对两种市售阿胶进行测试，探究拉曼光谱法在不同阿胶产品分辨中的应用前景。二、测试样品及实验仪器搭建本次检测使用如海光电Protman1064便携式微型拉曼光谱仪，搭配一维可调测量支架进行检测。1. 测试样品图2 阿胶样品2.仪器搭建 图3 设备搭建图三、实验结果两种阿胶的拉曼测试结果如图4所示，从图上可以明显区分出两种阿胶产品。其中太极阿胶的主要特征峰在855cm-1、1258cm-1、1449cm-1、1667cm-1附近处；东阿阿胶拉曼特征峰位于1258cm-1、1449cm-1、1667cm-1附近处；对比发现，东阿阿胶在855cm-1附近无特征峰，可通过该位点实现两种阿胶产品的辨别。图4 两种阿胶拉曼测试谱图4、 实验结论实验结果表明，可以通过如海光电1064nm便携式拉曼光谱仪分辨太极牌阿胶与东阿牌阿胶，为后续拉曼光谱法在中药分析方面提供了参考意义。5、 产品推荐Portman1064便携式拉曼光谱仪1、产品简介Portman1064是一款便携式高灵敏度高信噪比制冷的拉曼光谱仪，其内部采用InGaAs阵列探测器，并采用色散型的光学设计，提高了探测器的灵敏度，让仪器具备了捕捉微弱拉曼信号的能力。相比于785nm、532nm拉曼光谱仪，1064nm对于组织等生物样品的破坏性更小， 避开了玻璃、生物组织等很多物质的荧光发射区域，对于很多被测物质具备低荧光背景优势。1064nm相对于可见段的532nm、785nm具备更好的穿透性， 可以穿透棕色玻璃瓶、白色塑料包装以及纸等包装材料。2、产品特点&bull 宽积分时间： 积分时间可以从8ms 30min设定；&bull 高稳定性： 峰值波动RMS512pixels可以提供15-18cm-1 的分辨率。

作为在激光快检领域具有成熟领先的技术基础，尤其在拉曼技术方面已拥有十余年的研发经验的国内一流光学快检仪器制造商，南京简智仪器设备有限公司近日发布了国内首款便携式差分拉曼光谱仪SERDS portable-base。差分拉曼光谱技术背景介绍近年来，拉曼光谱技术在食品安全、生物医药、分子结构研究、化工过程、生物化学、考古及文物鉴定、公安与法学样品分析、反恐技术等各行各业得到广泛应用，被称为“分子指纹”的拉曼光谱技术因其无损、便捷、速度快、稳定性高的优良特性，在光学快检领域受到大力推崇。但是，在拉曼光谱检测技术拥有众多优点的同时，其缺陷也暴露出来，信号弱和易受干扰可以说是目前限制拉曼技术应用的最大瓶颈。特别是在拉曼光谱应用领域不断扩展的现在，越来越多的物质或是因为条件限制无法获取高信噪比的拉曼光谱，或是因为自身强荧光掩盖了原本就很弱的拉曼信号，导致应用受限。位移差分拉曼光谱（SERDS），这种技术基于在两个有轻微偏移的激发波长中收集两张不同的光谱，由于分子所发射的光（荧光或磷光）只能从某一多重态中的最低态激发，因此对于激发光的微小偏移并不影响背景（样品受激发射光谱），同时，噪声与环境干扰光也同样与光源入射波长无关。而拉曼光谱作为散射光谱特征峰出现的位置与激发光源频谱位置有固定关系，当激发光频率移动时拉曼特征峰会跟着移动。根据这一原理，使用两种波长光源对样品照射时，获取的两张光谱中，受激发射光谱和噪声背景分量是一致的，而拉曼光谱部分则会存在与光源波长差对应的平移。理想情况下对两张谱图进行差分处理，所获得的差分谱中，受激发射谱和噪声背景会完全抵消，剩下的是拉曼光谱与自身平移光谱的差分图像。再通过去噪解卷积算法将拉曼光谱还原出来。但实际情况中，首先两个光源无法同时测量，因此需采用分时键控的方式，这会导致两次获取光谱中的噪声背景部分必然有差异。其次，物质的受激发射光谱与入射光源能量相关，而散射光谱能量同样遵循瑞利定理与入射光波长的四次方成反比，这导致两张原始光谱中的受激发射谱和散射谱分量都会有差异。最后，入射光的波长差对差分还原算法至关重要，便携式设备中如何控制光源台间差并设计较高容错性的还原算法也是技术可产品化的关键。而两种波长光源的输出能量差，则在计算差分谱时引入了对齐误差，也需要通过一系列优质算法消除。这也是为什么自上世纪90年代提出差分拉曼方法后，该技术一直无法形成成熟产品，特别是小型化便携式产品。简智仪器研发团队在差分拉曼光谱上有三年以上的深入研究，通过不断的研究实验，我们总结出便携式差分拉曼光谱仪的主要设计难点：◆小体积高可靠性双频激光器集成设计（超高温控精度要求，超高精度功率控制，超窄线宽）◆高效率光路和高分辨率光谱接收系统设计◆精确分时键控的脉冲式采样方式◆激光光源波长台间差矫正◆差分谱图标准化算法，消除因台间差引起的差分间距及对齐误差◆光谱对齐、曲线矫正、差分解调等系列算法简智开发团队通过多年深入研发位移差分拉曼光谱技术，取得突破性进展，在自主研发并迭代优化了多波长集成化激光光源、光路系统和高分辨率接收系统的基础上，还创新型的采用bp神经网络技术，基于任意函数可以被一个有三层单元的网络以任意精度逼近(cybenko1988)这一原理，通过迭代最优解的方式，同时将差分、对齐和基线矫正同时完成。实验经过几十次迭代（用时0.2s）可以准确分离差分信号和基线偏差。在经过多年的不断迭代研发后，简智开发团队设计并推出国内首款便携式差分拉曼产品——SERDS portable-baseSERDS portable-base优势◆可直接测量高荧光物质◆抗干扰、抗噪声，大幅提高系统整体的检测灵敏度和信噪比◆滤除干扰峰（如环境光峰、pl峰等），只保留纯净的拉曼峰，便于理论研究◆整体系统的高灵敏度保证可以测量微弱信号物质（如深色物体），捕捉微小信号差异◆在保证对拉曼峰测量准确性的前提下，可大幅降低光源功率◆消除探测器坏点，提高整机可靠性和光谱容错纠错能力SERDS portable-base性能参数◆光源：双频输出（δλ≤1nm），单频输出功率≤450mw，线宽≤0.06nm◆光谱范围：180-2800cm-1◆差分谱对齐算法：简智da-auto独创算法，实现微小波长差下光谱的能量对齐◆解调算法：简智bpd-smart独创算法，通过神经网络进行去噪，曲线矫正和反卷积迭代的差分光谱解调算法◆矫正算法：针对设备台间差，自动代入光源波长差，多次迭代实现差分谱标准化。SERDS source可调谐拉曼激光器在推出sedrs portable-base的同时，简智仪器还利用其在激光光源领域的深厚研究基础，推出了SERDS source可调谐拉曼激光器。 SERDS source可以在2nm的可调谐范围内实现稳定波长输出。基于简智仪器多年激光器自主研发设计经验，sedrs source具有体积小，波长精度高，稳定性好，温控精度高，功率稳定度高和可靠性高的特点。SERDS source主要性能参数输出功率(pout)0-600mw（可调）波长(λc)784~786nm调谐系数0.1nm/℃调谐范围0~2nm光谱宽度(δλ)0.06nm温控精度±0.01预热时间3min寿命20000h物理尺寸90*57*28mm应用实例◆利用差分技术在低信噪比测试环境下，还原获得硅片纯净的拉曼峰通过差分拉曼光谱技术，可以在检测中排除因为环境或物质荧光引起的干扰峰◆使用低功率直接测量深色abs塑料，避免样品烧毁从低信噪比的微弱信号中还原出差分频移分量并还原出纯净的拉曼特征谱 ◆利用低功率直接测量日落黄样品 左图为日落黄样品在弱激发下的差分拉曼光谱复原图右图红色部分为日落黄样品，黑色部分为在正常拉曼光源功率下被烧焦的样品国产拉曼发展至今，真正掌握核心技术的拉曼厂家少之又少，而很多高校、科研院所的科研成果并未转化为实际应用。未来，拉曼产业的发展还得依靠科研机构和企业提供源源不断的创新。拉曼光谱技术作为一种现代的无损智能检测技术，方兴未艾，前途无限。在这种发展形势下，拉曼光谱分析检测的应用会不断更新，提出新的应用要求和对新颖光谱分析方法、光谱仪器的开发要求。此次发布国内首款便携式差分拉曼光谱仪SERDS portable-base，作为国内领先的光学技术研发企业——简智仪器将会继续跟进市场最前沿需求，拓展市场应用，对高端核心技术不断精进、持续投入研发，引领技术革新，让拉曼光谱技术应用在国内市场乃至国际市场大放异彩。

2014年2月25日，TSI宣布，它已经收购了美国便携拉曼光谱仪制造商恩威(Enwave)的全部业务资产。 　　TSI总裁Tom Kennedy表示：&ldquo 我们非常高兴地欢迎恩威团队加入TSI，并将其仪器产品线整合进 TSI当前化学分析业务中。拉曼技术扩展了我们的化学表征业务，因此现在我们可以解决分子水平以及元素水平的材料分析。拉曼和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)也支持我们目前核心业务增长。&rdquo 　　在过去十年中，恩威已开发和商业化一个完整的高性能拉曼光谱产品线。恩威产品包括手持式、便携式、台式，及过程拉曼光谱仪器。增强的光谱分辨率，更快的测量，以及一致的仪器性能应用于快速鉴定材料，包括原料鉴别、防伪标识、聚合物及塑料、矿物、食品安全、化学研究等多领域应用。 　　在2012年，TSI从PhotonMachines收购了激光诱导击穿光谱(LIBS )技术。 　　据悉，从2013年3月起，赛伯乐(北京)仪器有限公司与恩威签订了代理协议，成为中国总代理，全权负责恩威便携式拉曼光谱仪在中国市场的推广、销售、服务工作。(编译：杨娟) 相关新闻：美国高性能便携拉曼光谱仪抢滩中国市场&mdash &mdash 访Enwave副总裁CTO潘明炜、 Enwave亚太区总裁潘栋雄、赛伯乐总经理胡章宏

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年11月26日，中国仪器仪表行业协会在北京组织了相关专家对西派特(北京)科技有限公司开发的“ExR510便携式激光拉曼光谱仪”进行了鉴定。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/7be3ff22-652d-47af-a6a7-3c7cf353140a.jpg" title=" 现场.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong “ExR510便携式激光拉曼光谱仪”鉴定会现场 /strong /p p 　　随着技术的发展以及实际应用需求的变化，小型化已经成为分析仪器的发展潮流之一，这一点在拉曼光谱仪领域表现的尤其活跃。据SDI报告的数据显示，近年来拉曼光谱仪器的市场以两位数在不断增长，而可以“拿出去”、应用到各行各业的便携拉曼光谱仪市场规模更大。资料显示，目前便携拉曼光谱仪器全球市场规模约为2.5亿美元，而且未来的增长更是不可限量。 /p p 　　正因如此，近几年，涌现了一批致力于拉曼光谱仪开发的国产仪器厂家，相继推出新产品新技术。西派特(北京)科技有限公司便是其中非常出色的一家。西派特从2016年初开始进行便携式激光拉曼光谱仪的研制工作，于2017年8月研制成功了ExR510便携式激光拉曼光谱仪。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/84fed9fc-4034-467e-893c-e9e9767e1451.jpg" title=" ExR510便携式激光拉曼光谱仪.jpg" width=" 400" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " strong ExR510便携式激光拉曼光谱仪 /strong /p p 　　ExR510的各项技术指标为：光谱范围为150-2300cm-1，位移准确度不大于1cm-1，重复性不大于0.5cm-1，信噪比达到2000:1(甲苯)以上，光谱分辨率优于3cm-1。 /p p 　　ExR510研制出来之后，西派特并没有急于推向市场，而是虚心听取专家、用户意见。中国仪器仪表行业协会受西派特委托，组织了相关专家对西派特开发的ExR510进行了鉴定。鉴定委员会主任由李昌厚担任，专家委员分别为章诒学、孙素琴、刘玉龙、尹利辉、韩南银、臧甲鹏。中国仪器仪表行业协会闫增序、郑朝松出席鉴定会。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/913c90a9-c523-4dad-88ad-dda8371a0aeb.jpg" title=" 现场演示.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 鉴定委员会专家们观看ExR510现场演示 /strong /p p 　　鉴定委员会专家们听取了ExR510项目组的研制报告、自检报告、测试报告、查新报告和用户使用报告 观看了仪器现场演示，查阅了有关图纸和实验测试资料，并进行了质询和答辩，一致同意ExR510便携式激光拉曼光谱仪通过鉴定。并且，鉴定委员会专家们认为ExR510在灵敏度(信噪比)、分辨率等主要性能技术指标达到了国际领先水平。 /p p 　　分析测试工作的基本要求和主要目标是为了得到准确可靠的分析测试数据，对于拉曼光谱分析来讲，消除荧光背景和降噪技术尤为重要，西派特在这方面有自主知识产权的专利技术。据介绍，ExR510的主要创新点中，其软件创新技术比较醒目。如：“基于荧光褪色效应差分法消除拉曼荧光背景”即利用荧光和拉曼随时间响应变化的差异，利用荧光褪色效应(或荧光漂白现象)，查找代表荧光响应的查分成分(微元成分)，通过逆差分计算(积分计算)，分离(查找)出光谱中荧光背景成分，消除光谱中背景干扰，得到纯净拉曼光谱。“统一核函数的去卷积分辨率增强算法”设计并采用统一的核函数，完成去卷积。通过去卷积和重构步骤，严格压制不同峰展宽导致的峰变形和次生峰产生，显著改善分辨率。 /p p 　　另外，西派特在拉曼探头、外光路等的设计方面也有自己独特的地方。如：高收集效率的拉曼探头是针对785半导体激光器而设计，通过配备不同采样支架，可以针对形态分别为固体、液体或粉末状的样品进行检测。6Abs的光学干涉滤光片有效保证了瑞利信号的滤除，紧凑光机结构设计更容易实现拉曼光谱测量。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/198f5f2b-497b-491f-a003-2d28965ec1fc.jpg" title=" 合影.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " strong “ExR510便携式激光拉曼光谱仪”鉴定会参会人员合影 /strong /p p 　　鉴定会上发布了三个用户使用报告，分别使用ExR510进行了危险化学品现场分析检测、药物包装材料快速检测等，结果表明ExR510能够满足相关领域的现场快速检测需求。 /p p 　　鉴定会的最后，委员会专家们也纷纷建言，如ExR510为便携式仪器，应尽快进行极端环境条件以及振动等试验，以及建设专用的专业数据库等。专家们建议西派特要进一步优化和完善ExR510的性能，尽快投入批量生产，以满足国内外市场的需求。 /p p br/ /p

5月20日&ldquo 世界计量日&rdquo 之际，中国分析测试协会组织有关专家前往苏州，对欧普图斯（苏州）光学纳米科技有限公司自主研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪进行技术鉴定。 此次技术鉴定由中国分析测试协会张玉奎院士主持，委员会成员包括：中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士，中国分析测试协会副理事兼秘书长张渝英研究员，中国分析测试协会技术部负责人汪正范研究员，中国计量院化学所常务副所长李红梅研究员，清华大学化学系副系主任张新荣教授和原公安部科技司司长刘辛高级工程师。 鉴定会现场 鉴定委员会专家审查了公司项目工作组的研发报告、查新报告、国家分析仪器质量监督检验中心的检验报告和用户报告等材料，听取了公司项目研发、工程技术、经营管理等情况汇报，并实地考察、详细了解产品研制和使用过程中的各关键环节。 鉴定委员会专家进行实地考察 通过审慎周密的考察和质疑，专家组一致同意并通过了&ldquo RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪&rdquo 的仪器鉴定。鉴定结论如下： 欧普图斯光纳科技RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，通过优化集成整合现代光学技术、半导体技术、电子技术和分析化学技术，仪器的光谱分辨率达到6cm-1、峰位准确度和精密度分别达到1cm-1，检测速度快，体积小，便于携带。其自主知识产权的纳米技术模块NanoDog® ，利用纳米增强技术实现了对食品中非法添加物、农兽药残留、掺假食品、危险品、毒品和毒物等的拉曼光谱信号进行有效放大，检测灵敏度可达ppb水平。自主研发的操作系统和自动辨识系统，采用便捷的一键式操作界面，缩短分析时间，方便用户对现场快速检测的使用。已针对我国的食品安全以及公共安全中的需求，建立了一套具有自主知识产权的纳米增强拉曼数据库，为自动辨识系统提供数据支持。 RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪为自主设计，关键技术具有自主知识产权，整机的主要性能指标达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该仪器的成果鉴定。并建议：加强知识产权的保护，尽快实现产业化并推广应用。 鉴定会的最后，张玉奎院士进行了总结，认为基于激光拉曼技术、纳米技术、分析化学技术、微电子技术和软件技术等研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，可广泛应用于食品安全现场快速筛检、公安刑侦检测、环保监测、医疗检测等诸多领域，发挥其保障安全的作用。 产品介绍：RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪 RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪，采用纳米增强激光拉曼光技术，具有重现性良好，样品前处理简单，检测时间短，检测成本低，系统小型便携，操作简便等优点。其非接触、无损检测和简单样品制备的特性，精度高、现场快速筛查的优势，非常适于高通量和应急检测。 欧普图斯光纳科技已开发出多项具国际领先水平且拥有自主知识产权的产品系列，包括现场快速高灵敏化学物检测仪 (RamTracer® )、纳米技术模块 (NanoDog® )、激光拉曼光谱系统，专项应用数据库，以及便于使用的自动标识软件和人性化的人机界面, 可对微痕量物质进行现场快速辨识。项目已获得授权的发明专利17项、软件著作权3项、发表学术论文和报告20余篇，已申报国家标准3项，行业标准1项（已于2012年5月通过相关行业标委会评审，并计划在2012年内发布并实施），地方标准10余项（其中1项于2011年发布并实施）。其技术在食品安全现场快速检测、刑侦安全、环保监测、重大疾病早期筛查、生物制药、工业流程在线监测等领域均有着广阔的应用前景。 本文源自：中国分析测试协会网 链接： http://www.caia.org.cn/news.asp?Newsid=2720

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。

物质识别检测方法有新成果 ——烟台富耐立仪器科技有限公司与中科院海岸带研究所联合推出便携式拉曼光谱仪 FNLY-10型便携式拉曼光谱仪部分组件 　　拉曼光谱是借助分子的振动谱来进行物质识别的检测方法。不同样品的分子结构不同，其振动谱也会不同。更重要的意义在于拉曼光谱是用光子做探针，测试时对样品无直接接触、无损坏，且能穿透玻璃、塑料包装直达样品，不需要对样品进行彻底破坏或进行复杂费时的样品前处理。因此拉曼光谱是一种理想的快速定性定量分析样品的方法，在医药、食品安全、环境监测、毒品甄别、考古等领域，具有非常广阔的应用前景。 　　烟台富耐立仪器科技有限公司与中科院海岸带研究所联合设计、开发和成功推出的便携式拉曼光谱仪，将昂贵、权威、可靠和精确的大型拉曼光谱仪转化成灵活轻便，坚固耐用，易于普及使用的产品。功能强大的便携式拉曼光谱仪将先进的检测方法和紧密衔接的工作整合到一起，并具有非凡的便携性和使用性能。 　　便携式拉曼光谱仪的优势 　　紫外-可见光谱仪、红外光谱仪和荧光光谱仪均为较常见的光谱检测仪器，与这些传统的光谱仪相比便携式拉曼光谱仪有一些独特的优势： 　　●通常样品无需处理，或仅需要简单富集即可检测。与传统的检测方法需用费时费力的样品前处理相比，便携式拉曼光谱仪使用更加方便灵活，适合现场检测的需求。 　　●样品可以在其塑料包装袋或玻璃或塑料瓶中直接进行测试。不能透过包装进行测试一直是FT-IR光谱仪的一个弱势，因此，多年来近红外光谱仪器经常被运用于此类分析。虽然选用合适的探头也能透过包装进行近红外分析，但是获得的光谱结果跟中红外或拉曼光谱相比特异性较差，因此近红外不是很适合做谱库检索，也仅限于某一些样品的测试。从这方面来说，人们常常认为拉曼光谱整合了中红外光谱的高度特异性和近红外光谱采样的便捷性于一体。 　　●水的拉曼光谱特征非常弱，可以更加方便的分析水溶液样品。因为水的红外峰值较强，含水量较大的样品往往无法进行红外检测。紫外-可见光谱仪和荧光光谱仪虽然也可以用来分析水溶液样品，但是其光谱的特异性无法跟拉曼光谱和红外光谱相媲美，因此拉曼光谱仪是分析水溶液样品的极佳手段。 　　●方便使用的光纤探头。便携式拉曼光谱仪的光纤探头可以方便的探测到样品检测所需要的位置，通过光纤探头，可以进行原位、远程分析。这种分析方法对于食品安全检测、国家安全、仓库质量控制及保存分析非常有优势，对于那些样品处理转移不方便的分析领域都非常有优势。 　　●仪器性能指标远高于手持式仪器。手持式仪器虽然也具有使用方便灵活的优点，但大多数分析技术的尺寸缩小到手持尺度会导致性能的急剧下降。对光谱来说，性能的下降导致光谱低的分辨率，窄的光谱范围及噪音增大，因而增加了假阳性和假阴性的可能。对于食品安全检测和国家安全分析或者药物鉴定等应用领域而言，由手持式仪器提供的性能降低是无法接受的。许多不同的化合物拥有相似的(但不相同)的拉曼光谱，这就需要高质量的数据来区别它们。因此，便携式拉曼光谱仪既具有手持式仪器使用方便灵活的特点，又能够保持大型拉曼光谱仪的检测性能(分辨率、光谱范围等)，是食品安全检测和国家安全分析或者药物鉴定等应用领域使用的最佳选择。 　　便携式拉曼光谱仪的结构和性能 　　烟台富耐立仪器科技有限公司与中科院海岸带研究所联合开发了FNLY-10型便携式拉曼光谱仪(如图所示)。其采用功率可调谐式高精度激光器作为光源，全封闭式光纤和高精密透镜、滤光片组成外部光路，手持式探头作为光谱探测端，进口光谱仪和CCD多通道探测器作为信号接收和处理系统。另外，采用自主开发的软件进行仪器操作控制、光谱处理和识别，并建立了拉曼光谱数据库，可以方便地进行光谱的存储、查询和识别。 　　FNLY-10型便携式拉曼光谱仪具有以下特点： 　　* 体积小，便于携带和使用。 　　* 测试时对样品无直接接触、无损坏。 　　* 快速，几秒钟内直接得到结果，真正实现秒测。 　　* 采用785nm激光光源，避免了荧光对拉曼光谱的影响。激光精度高，光斑直径小，无需显微系统最小可以测量直径0.1mm左右的样品。 　　* 精度高，光谱分辨率可达4cm-1，光谱检测范围覆盖150-3900cm-1，光谱数据可以与大型实验用拉曼光谱仪媲美。 　　* 智能软件分析系统：设备内置检测分析软件，专业光谱数据库，即时分析，快速给出结论。 　　FNLY-10型便携式拉曼光谱仪可用于液体和固体样品的光谱定性检测，根据分子拉曼光谱的指纹图谱鉴定样品，在食品安全、环境保护、化工医药、安全检测和珠宝鉴定等领域均有广泛的应用前景。 　　应用实例和同类产品比较 　　FNLY-10型便携式拉曼光谱仪，目前已经应用到了药品筛选和食品安全检测领域，用其检测常见的药品和农药均可得到高特异性的拉曼图谱。其图谱的噪音小，分辨率高，光谱范围宽，有利于样品的识别和鉴定。 　　FNLY-10型便携式拉曼光谱仪(785nm Laser)与大型拉曼光谱仪(632.8 nm Laser)测试结果比较，其峰型峰位完全吻合，其数据质量完全可以与大型拉曼光谱仪相媲美。 　　FNLY-10型便携式拉曼光谱仪，具有优良的光谱检测性能，方便灵活的使用方式，卓越的样品检测和分析能力，是一种方便实用高质量的现场检测仪器，在食品安全、环境保护、化工医药、安全检测和珠宝鉴定等领域均有广泛的应用前景。

在本次Pittcon2007展会上，美国必达泰克公司(B&W TEK INC.)隆重推出其新一代高性价比便携式拉曼光谱仪MiniRam II，该光谱仪在继承了上一代MiniRam光谱仪优异性能的基础上，对携带方式做了优化，可根据不同情况采用手提、脖挂或台面放置等多种方式。该光谱仪集成了可充式锂电池，可为室外独立检测提供数小时的电力供应。该光谱仪还可选配内置的运行于Windows XP系统下的掌上型电脑来运行如GRAMS/AI™ (Thermo Galactic)或Unscrambler® (Camo) 等强大的数据处理软件来对样品进行快速鉴定或定量分析，能完全满足脱离实验室环境的现场快速分析检测的要求。 该光谱仪在展会上一亮相，就引起了很多业内相关人士的关注。尤其是其轻巧便携，检测快速的特点，更是引起了环保、医疗、食品、安全和紧急事态快速反应等领域的专业人士的极大的兴趣，其中包括美国职业安全与健康部门 (the US Department of Occupational Safety and Health)、波音公司、Honeywell公司、PPG工业集团、芝华士兄弟集团(Chivas Brothers)和马里南大学、密苏里大学等众多知名的公司与研究机构。有数家公司及政府部门的代表还将样品拿到展位要求当场测试，并与利用昂贵的大型仪器测试所得的数据进行比较，结果让他们非常满意，一致认为该光谱仪完全能满足室外的现场快速分析检测的要求，并当场透露了购买的意向。 另外，Michael Carrabba教授(由于其在拉曼研究方面的贡献而获得了Coblentz协会2007年度的Williams-Wright Award)在Williams-Wright Award, Pittcon2007大会报告中也谈到了他利用MiniRam系列拉曼光谱仪测试N2和O2这一类很少应用拉曼光谱检测的样品的结果。他利用MiniRam拉曼光谱仪，在经过了15分钟长积分时间检测后，得到了令人满意的结果(见后图)，这显示了MiniRam拉曼光谱仪在暗噪声和长时间稳定性方面的优异性能。他由衷地赞赏道：“这是我所见过的便携式拉曼光谱仪中最好的一台”。 美国必达泰克公司一直致力于微型光纤光谱仪和激光器的研发生产。由于在激光器和光谱仪这两个拉曼光谱仪的重要组成部分上都有丰富的研发经验，美国必达泰克公司(B&W TEK INC.)的便携式拉曼光谱仪在同类产品中性能一直处于领先地位。相信随着研发的深入，必达泰克公司还将推出性能更优异的的拉曼光谱仪，从而满足各种不同应用场合的需要。

金融界2023年11月21日消息，据国家知识产权局公告，钢研纳克检测技术股份有限公司取得一项名为“具CCD转折光路的便携式拉曼光谱仪”，授权公告号CN106770182B，申请日期为2017年3月。专利摘要显示，一种具CCD转折光路的便携式拉曼光谱仪包括有一外壳体，五棱柱形支撑架，五棱柱形支撑架包括两个平行的第一侧面和第二侧面，以及夹在第一侧面和第二侧面之间且垂直于所述第一侧面和第二侧面的五个首尾连接的第一、第二、第三、第四、第五安装面，进一步包括固定安装在第一侧面外表面上的激光发生器、固定安装在第一安装面外表面上的光学透镜单元、固定安装在第四安装面内表面上的光谱检测单元及用于接收光谱检测单元传送的拉曼光谱的检测器，在支撑架第二安装面的外表面上固定安装有一反射镜，在支撑架的第二侧面上固定安装检测器，光谱检测单元传送的拉曼光谱信号经反射镜作90度转折后反射至检测器中，进一步缩小光谱仪的体积，方便携带。

p strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　起草单位：厦门大学、福建省计量院、厦门市普识纳米科技有限公司 /span /strong /p p strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　起草人：刘国坤、罗峰等 /span /strong /p p 　　拉曼光谱具有明显的优势，主要包括：水的拉曼散射很微弱，是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具；波数范围广，可对有机物及无机物进行分析；拉曼光谱具有指纹图谱特点，谱峰分辨率高、清晰尖锐，适合进行不定项检测等 抗干扰能力强，无需进行复杂的样品准备，可进行快速分析；对测试样品的量要求少，只需要少量的样品就可以实现检测。 /p p 　　同时，随着纳米增强试剂和光源技术的发展与应用，使基于拉曼光谱的检测技术得到了广泛的发展和应用。目前，这一技术已被广泛用于食品安全、环境科学，公共安全、生物医药等领域，成为检测市场中一个热点。 /p p 　　然而，由于目前没有拉曼光谱仪产品的统一评价标准，市场上的拉曼光谱仪的技术性能和产品质量良莠不齐，甚至出现了仪器标称指标和实际情况相去甚远的情况，这给拉曼光谱仪的生产、使用和市场秩序带来了不利影响，对其进一步的推广和应用造成了阻碍。为此，亟需建立拉曼光谱仪的统一评价标准，规范其产品仪器，从而促进该行业的有序、健康发展。 /p p 　　对拉曼分析系统在不同领域中的应用来说，很重要是要有解决方案，如在毒化检测上，常规拉曼需要完善谱库，精准的算法结合性能优良的光谱仪才能为基层公安干警解决问题；食安领域中的应用，在所需的谱库、算法和硬件基础上更需要有解决方案去检测复杂体系的痕量物质，所以这里就需要拉曼增强模块。 /p p 　　而现有的纳米增强技术合成技术难度大，不少企业简易合成的产品保质期短，检出限不能达到应用要求，同时对于实际体系没有进行针对化开发，只能检测标准品。现在不少企业为了迎合市场需求，在没有完整研制算法、建立完善谱库，及检测解决方案，简易拼凑仪器就推向市场，使得一线使用业主难以开展检测，也有极个别的虚假宣传企业，因为虚假宣传自己，拉曼被列入政府采购中心黑名单，从而导致部分地区对拉曼技术存在偏见，对国产的拉曼更有排斥态度。 /p p 　　2015年12月30日，福建省质监局在福州组织召开了由福建计量院、厦门大学、厦门市普识纳米科技有限公司共同起草的福建省地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》专家审定会，该标准的通过进一步规范了拉曼光谱快速检测仪的检测要求，推进了拉曼光谱技术的发展，与会专家一致通过了对该标准的审定。 /p p 　　越来越多的专家意见认为，该标准为首个针对拉曼光谱快速检测仪的标准，规范了便携式拉曼光谱快速检测仪的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等，为便携式拉曼光谱快速检测仪的生产、使用和检验提供技术依据，性能指标合理，可操作性强，达到国内领先水平。 /p p 　　该标准的实施，将有效推进拉曼光谱技术在食品安全、环境保护、公共与国防安全、生命健康等领域的应用开发，对提升拉曼光谱技术及仪器制造的水平、促进市场规范和行业健康发展，具有重要意义。 /p p 　　在福建省地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》基础上，福建计量院、厦门大学、厦门市普识纳米科技有限公司再接再厉牵头起草了《拉曼光谱仪》国家标准，并于2016年1月成立了国家标准起草工作组，该标准属于首次制定。《拉曼光谱仪》国家标准经过标准起草工作组多轮的讨论和修改将于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。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" （供稿：厦门谱识科仪） /p

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

对于便携/手持式拉曼光谱仪来说，今年是“热闹”的一年，海洋光学、必达泰克、赛默飞、布鲁克、岛津、TSI、万通等很多厂商都已经推出了便携/手持式的拉曼光谱仪，仪器市场竞争日益加剧。　　虽然相比于大型共聚焦拉曼仪器，便携/手持式拉曼仪器的灵敏度等还有一定的局限性，但是由于其使用方便，价格便宜而受到不少单位的青睐。目前，各大仪器厂商已经在加紧进行相关应用方法及解决方案的开发与推广。　　那么，从用户的角度来说，到底有哪些单位在采购和使用便携/手持式拉曼光谱仪呢?　　据最近一段时间(2个月)对中国政府网上有关便携/手持式拉曼光谱仪的不完全统计，发现制药领域对该类仪器的采购最多，其次，公安部门的安全检测等也在选购相关的仪器。　　在便携/手持式拉曼光谱仪的应用领域中，制药是第一大领域，这个领域中相关的采购也最多，如：　　北京市药品检验所2015中央转移支付用仪器设备购置项目中标公告　　项目名称：2015中央转移支付用仪器设备购置项目　　项目编号: 0610-1541NH020649　　采购人名称：北京市药品检验所　　广东省食品药品检验所2015年下半年仪器设备采购公开招标公告　　采购项目编号：201510-175003-0069,201510-175003-0070,201510-175003-0066,201509-175003-0045　　采购项目名称：药检所2015年下半年补充采购进口仪器设备,药检所2015年下半年进口设备采购,国产仪器设备采购,细胞光毒性实验检测仪等设备采购　　中国中医科学院中药研究所修购专项中药资源鉴定与评价平台能力建设和提取检测系统项目招标公告　　西藏自治区政府采购中心临床实训室建设和多功能学术厅改造项目政府采购中标公告(2015第43号)　　项目名称：区食药局食品药品检测仪器　　招标编号：XZCG-1408-102　　二标段：便携式拉曼光谱仪等7种设备　　中标供应商名称：西藏德普科技有限公司　　中标供应商地址：拉萨市格桑林卡　　中标金额： 388.8万元　　除了制药领域之外，安全检测也是便携/手持式拉曼光谱仪的一个很有前景的应用市场，比如:　　项目名称：公安部第一研究所安全检测设备购置项目　　项目编号：BJJQ-2015-570　　采购人名称：公安部第一研究所　　此外，一些高校及科研单位也在采购相关的仪器，如：　　北京印刷学院中央支持地方专项-科研平台建设-绿色印刷检测实验室(包二)中标公告　　采购项目名称：北京印刷学院中央支持地方专项-科研平台建设-绿色印刷检测实验室(包二)　　招标编号：XHTC-HW-2015-650　　采购人名称：北京印刷学院　　上海应用技术学院紫外可见显微平台和便携式拉曼光谱仪成交公告　　项目编号：0613-157123113800　　项目名称：上海应用技术学院紫外可见显微平台和便携式拉曼光谱仪　　包件2：便携式拉曼光谱仪 一套　　预算金额：17万元人民币　　成交标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求：　　名称：便携式拉曼光谱仪　　规格型号： i-Raman　　数量：一套　　单价： RMB16.5万元

在上周六(7月18日)日本的一档关于刑侦仪器介绍的电视节目上，必达泰克公司的MiniRamII便携式拉曼光谱仪和BAC151显微拉曼检测平台作为特邀现场演示仪器荣幸的出现在了节目上，并现场演示了对案发现场纤维和疑犯衣着纤维一致性的快速检测及违禁物品的快速现场测试，获得了满意的结果。节目一经播出就获得了多方人士的关注，目前已有好几家相关单位向必达泰克日本分公司及代理商咨询相关产品的信息并积极联系试用。 节目现场的必达泰克公司拉曼光谱仪及纤维拉曼检测平台 节目中对案发现场纤维及嫌疑人衣物上的纤维进行测试 纤维测试的结果 违禁物品的现场测试 美国必达泰克公司一直致力于拉曼光谱仪的研发生产，是世界知名的拉曼光谱仪制造厂商。公司除了在拉曼光谱仪硬件方面锐意创新，积极开发新产品，在软件方面也投入了大量人力物力，目前已开发出满足快速定性分析并符合CFR21 Part 11的BWIDTM软件，已成功应用于药品检测领域, 同时也正在积极开发满足定量检测需求的化学计量学软件BWIQTM, 不久后就将推出正式版本。另外公司还与世界知名的拉曼数据库供应商STJapan建立了合作关系，向客户提供标准的拉曼数据库。公司也致力于开拓拉曼的应用领域，希望能与广大的拉曼研究人员建立良好的合作关系，共同推广拉曼技术，拓展拉曼光谱的应用领域。

p 　　对于仪器方法的推广来说，标准显得格外重要。标准先行，不仅可以促进应用市场的拓展，还可以引导产品技术的发展。对拉曼光谱而言，相关标准的滞后也在一定程度上限制了该类仪器的推广应用，不过现在情况已经有了一定的改观，相关的标准制定工作正在加紧进行中。 /p p 　　2018年4月15日，由福建省计量科学研究院起草的《便携式拉曼光谱快速检测仪校准规范》JJF (闽) 1085-2018正式批准发布，2018年6月15日起实施，本规范为首次制定。其归口单位为福建省质量技术监督局，主要起草单位为福建省计量科学研究院，厦门市普识纳米科技有限公司、福州康泰生物科技有限公司参加起草。 /p p 　　2018年7月26日，国家标准委发文征求意见，拟立项685个国家标准项目中，《拉曼光谱仪通用规范》在列。 /p p 　　国家标准计划《拉曼光谱仪通用规范》由TC124(全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会)归口上报，TC124SC6(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会)执行，主管部门为中国机械工业联合会。主要起草单位为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 。 /p p 　　本标准项目周期12个月，申报日期2018年1月9日，公示开始日期2018年7月26日，公示截止日期2018年8月10日，国际标准分类号为71.040.10 /p

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

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）

法国首都巴黎是举世闻名的大都市。与世界上很多国家的城市规划主导部门不同，巴黎的城市规划与建设，主管部门是文化部而不是建设部，这被解读为法国政府对城市历史、文化、艺术的尊重。据了解，一张巴黎博物馆通票可以进50多个博物馆。可以说巴黎的文物艺术品犹如漫天繁星，因此，法国政府和研究机构对艺术品的保护、鉴定工作异常重视也就不足为奇了。索邦大学（图片来源于网络）众所周知，拉曼光谱技术在文物艺术品的分析鉴定方面发挥很大作用。然而，文物艺术品分析鉴定领域的一个重要需求是在考古现场对艺术品文物进行在位无损鉴别，这就需要采用便携式拉曼光谱仪器。法国索邦大学的Philippe Colomban教授长期从事这方面的工作，研究对象涉及釉彩、陶器、珐琅彩、古代玻璃、金属锈蚀、雕塑、油画、蜡笔画和素描等。他近在Journal Raman Spectroscopy杂志上发表的一篇综述文章介绍了这个方面的工作，文章综述了有关的实验设备、参数的选择，及相关测试案例。接下来，让我们先睹为快，一起来收割便携拉曼测试技巧吧！便携拉曼光谱仪在巴黎Palatine教堂的圣礼拜堂选择激发波长的原则是在安全的激光功率（不对艺术品文物造成损伤）下获得大的拉曼信号强度。实际应用中，对于无机材料而言，绿色激光（532nm）是合适的：这些材料的荧光信号主要源于其中微量的稀土元素所产生的很窄的峰，或者材料表面因污染而存在的一层生物薄膜（对于出土文物更是如此）。当样品表面激光功率达到10~20 mW时，就足以清除样品表面的生物膜污染物，从而祛除其对应的荧光信号。另一方面，对荧光信号强的样品，为了避免拉曼信号被荧光所掩盖，红光（785nm）更适合。此外，光谱仪的造价、大小和重量也是需考虑的重要因素。在大多数情况下，选择绿光(532 nm)或红光(785 nm)是很好的折衷方案。其中红光激光器的功率通常为200–300 mW，比绿光激光器（80–250 mW）高一些。激发光功率大小的设置还必须考虑到样品被照射点的光吸收和热传导性质。一般情况下，对黑色强吸收物质来说，几个微瓦的功率就足以产生热效应导致相变，而无色透明材料可以承受1W的功率而不出现热效应。便携拉曼光谱仪在巴黎博物馆对文物艺术品的研究常需要高放大倍数的光路，这也意味着样品和光路都需要好的稳定性。可以采用上图中那种很重的平台或者支撑物，这些平台或支撑物可以通过电路控制产生微米级别的位移。另外，用叠放的纸张可以抑制振动，帮助非常精确地调整位置。添加重型钢件可以使平台和物体的支撑非常稳定。在可能发生跌落的情况下，为了保护文物使用泡沫片就非常重要了。以上都可以增强测试稳定性。便携拉曼光谱仪检测十八世纪珐琅彩酒杯Philippe Colomban教授还研究了便携拉曼实验设备和实验参数的设定，包括光谱收集过程、激发光波长选择，光路选择等；探讨了设备的光谱分辨率、空间分辨率等参数的重要意义；介绍了对于多相复杂混合材料的拉曼宽峰的探测及峰强（积分面积）计算方法等。并通过多个实例展示了拉曼光谱在艺术品保护、鉴定领域的广泛应用。&如果您对本报道的研究方法感兴趣，希望联系作者，或者想对本研究使用的便携拉曼光谱仪测试方法一探究竟，欢迎点击“阅读原文”留言，我们的光谱应用专家将乐于为您牵线并提供解答服务。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

p 　　对于仪器方法的推广来说，标准显得格外重要。标准先行，不仅可以促进应用市场的拓展，还可以引导产品技术的发展。对拉曼光谱而言，相关标准的滞后也在一定程度上限制了该类仪器的推广应用，不过现在情况已经有了一定的改观，相关的标准制定工作正在加紧进行中。 /p p 　　2018年4月15日，由福建省计量科学研究院起草的《便携式拉曼光谱快速检测仪校准规范》JJF (闽) 1085-2018正式批准发布，2018年6月15日起实施，本规范为首次制定。 /p p 　　其归口单位为福建省质量技术监督局，主要起草单位为福建省计量科学研究院，厦门市普识纳米科技有限公司、福州康泰生物科技有限公司参加起草。 /p p 　　本规范主要起草人：罗 峰( 福建省计量科学研究院)、黄 伟(福建省计量科学研究院)、卓晓丹(福建省计量科学研究院) /p p 　　参加起草人：曾勇明(厦门市普识纳米科技有限公司、蒋永飞(福州康泰生物科技有限公司)、徐 静(福建省计量科学研究院) /p p 　　详见原文： a title=" " href=" http://www.fujian.gov.cn/zc/zxwj/bmwj/201804/P020180418350452780718.pdf" target=" _blank" 《便携式拉曼光谱快速检测仪校准规范》 /a /p

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 普识纳米： /strong 我司拉曼光谱仪产品主要定位于现场快速检测，拉曼光谱及其相关行业解决方案是我司目前主打产品，目前主要关注领域有：食品安全、环境监测、国防和公共安全。 /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 普识纳米： /strong /p p 　　1987年，厦门大学表面增强拉曼光谱(SERS)研究团队建立； /p p 　　1988-2010年，发展SERS、TERS和SHINERS技术，成为SERS领域的国际领先团队之一2011年，开展SERS技术的现场快检解决方案研究； /p p 　　2012年，推出全系列SERS增强试剂； /p p 　　2013年，成立普识纳米，以手持式和便携式拉曼光谱仪为载体，推出食品安全快速检测仪； /p p 　　2014年，推出保健品和药品安全快速检测仪； /p p 　　2015年，推出毒化分析仪； /p p 　　2016年，配合独家技术SERS增强试剂，推出科研型便携式拉曼光谱仪。 /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?有什么样的产品发展计划? /strong /p p 　 strong 　普识纳米： /strong /p p 　　 strong ①　PERS技术解决方案(食品安全-有毒有害物质) /strong /p p 　　● 简单、智能化操作 /p p 　　重量& lt 4.5 kg，方便携带，适合基层人员现场操作。 /p p 　　● 全面检测，快速灵活 /p p 　　每一检测项目可在数分钟内完成检测 /p p 　　● 强大、精准 /p p 　　检测项目涉及非法添加物、滥用添加物、农残、兽残、环境激素、有毒有害化学品、保健品违禁添加等不同类别，检测科目达100多项，检出限可达ppb — ppm级别。 /p p 　　● 专用谱库、自动识别 /p p 　　谱库丰富，涵盖食药中各类非法和滥用添加物、农残、兽残、环境激素和有毒有害化学品等，可以对不明样品进行身份识别 /p p 　　 strong ②　PERS技术解决方案(公共安全+国防安全) /strong /p p 　　● 专为现场使用设计，方便携带，采用云服务平台、GPS 数据和犯罪现场拍照取证等创新技术，内置智能化算法，操作简便，可自动识别可疑毒品和化学战剂(是否需要?)，无需专业人员操作，适合基层人员和防化部队(是否需要?)现场使用。 /p p 　　● 专用的毒品、易制毒化学品数据库和化学战剂数据库，根据中国毒情建立本土化专用数据库。 /p p 　　● 采用智能化算法，可对测试结果进行自动匹配，直接给出判别结果，实现测试结果的自动分析。 /p p 　　● 检测项目涉及冰毒、海洛因、吗啡、摇头丸等符合中国国情的毒品及易制毒化学品，以及氰化物、芥子气和沙林等化学战剂。每一检测项目可在数分钟内完成检测。仪器可拓展性强，可根据客户需求提供定制化服务。　 /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 　　普识纳米： /strong /p p 　　 strong 1、食品安全快速检测(以果蔬中对硫磷残留的检测为例) /strong /p p 　　1、背景介绍 /p p 　　“民以食为天，食以安为先”，社会进步和公众健康的需求使得人们越来越重视食品安全问题。农产品的质量安全，尤其是农药残留问题，已成为各国衡量食品卫生及其质量状况的首要指标。因具有药效高和易生物降解等优点，有机磷在果蔬生产中常用于防治病、虫、菌和草等危害，但是其大部分属于高毒性农药，如使用不当将会造成环境污染、人畜中毒和各类疾病等。。 /p p 　　2、相关标准 /p p 　　依据我国GB 2763-2014《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》规定对硫磷的限量为0.01ppm，GBT 5009.199-2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》中对硫磷的检出限速测卡法为1.7 ppm?，酶抑制率法为1 ppm?。 /p p 　　3、解决方案介绍 /p p 　　3.1 技术参数 /p p 　　检测范围：≥1 ppm /p p 　　检测时间：≤10 min /p p 　　实现了各类果蔬中有机磷农药残留的快速、高效和准确筛查 /p p 　　3.2样品检测及结果 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 001.jpg" style=" HEIGHT: 427px WIDTH: 500px" border=" 0" hspace=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d978217d-4c45-4d9b-bd02-521203f990ef.jpg" width=" 500" height=" 427" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 上图为含不同加标浓度对硫磷的青菜样品的SERS检测结果 /p p 　　 strong 2、 保健 品中违禁添加物检测(以抗疲劳保健品中西地那非的检测为例) /strong /p p 　　1、背景介绍 /p p 　　保健品是食品的一个种类，具有一般食品的共性，能调节人体的机能，适于特定人群食用。市售的保健品以“纯天然，效果佳，无不良反应”的宣传颇受消费者青睐。在利益驱使下，一些企业违法添加西药成分以提高相关保健品的功效并牟取暴利。消费者在不知情的情况下，食用这样的保健品，易造成处方药过量服用，非但不能保健身体，反而会危害健康。中国消费者协会调查显示，相当比例的保健品中存在非法添加现象。具有降血压、缓解体力疲劳、降血糖和减肥等功能的产品，是非法添加的重灾区。 /p p 　　2、相关标准 /p p 　　2012年3月20日，国家食品药品监督管理局发布《保健食品中可能非法添加的物质名单(第一批)》，声称缓解体力疲劳(抗疲劳)功能产品和声称增强免疫力(调节免疫)功能产品可能违禁添加的药品包括西地那非。 /p p 　　3、解决方案介绍 /p p 　　3.1 技术参数 /p p 　　检测范围：≥50 ppm /p p 　　检测时间：≤10 min /p p 　　实现了各类保健品中11种西地那非类药物的非定向、快速、高效和准确筛查 /p p 　　3.2样品检测及结果 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 002.jpg" style=" HEIGHT: 455px WIDTH: 450px" border=" 0" hspace=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/ce083e71-52f3-4e53-a555-9f62d84d6ced.jpg" width=" 450" height=" 455" / /p p 　　上图为市售某品牌肾白金，某品牌白金睾酮和某品牌海马粉原料的SERS检测结果 /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 普识纳米： /strong 从基础科研角度看，受激拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱(TERS)因分具有高时间和高空间分辨率而为科研人员所重视。受激拉曼光谱拥有非线性效应带来的高灵敏度、低背景干扰以及良好的定量效果，已在生物和医学检测展示出巨大的应用前景。TERS技术的纳米级空间分辨率以及同时获得基底形貌和化学指纹信息的独特特点已在表面科学分析中展现独特优势，其与超快光学结合可实现极高的时空分辨率，在溶液、电化学等复杂环境的科研发展值得期待。此外，集成微型化和连接大数据库的光谱自动化分析的进一步提高和改进，高光光谱仪和波长可调谐的共振激光光谱仪等技术的发展及与其他技术的联用，SERS增强理论和定量能力的进一步完善，都是基础科研的重要发展方向。 /p p 　　从实际应用角度看，发展微型，低价，操作便捷且具备自动化测量数据分析的小型拉曼光谱仪已经成为主流。拉曼光谱在食药安全、公共和国防安全以及珠宝鉴定等方面的常规拉曼检测已趋于成熟，不少企业都已经发展了专用拉曼光谱仪并建立相关谱图库。但是，对于痕量农残、兽残、爆炸物和毒品等物质的快速SERS检测，大都停留在实验室研究层面，不具有实际应用推广价值。经过5年的潜心专研，普识纳米实现了质的突破，在食药安全、公共和国防安全领域发展了一系列快检方案，这些方案的可靠性、稳定性以及非定向检测能力具有世界领先水平，已获得市场认可和好评。 /p p 　　国产和进口的差距：激光光源已经较小差距，但是朝生产窄线宽稳频小型化拉曼仪器适用的激光器方向努力的公司并不多 软件功能自动化控制还需要积累 电机精度、稳定性及寿命仍有待提高 检测器CCD等一些核心部件主要还是受控于外企。 /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 普识纳米： /strong 现场快速检测是拉曼实际应用的重要发展方向之一。为规范相关市场，普识纳米联合厦门大学和福建省计量科学研究院编写的福建地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪技术要求》，已于今年年初正式发布 国家标准《拉曼光谱仪》也正在编纂中。 /p p 　　目前国内的食品和药品安全问题已经成为影响国计民生的重大问题，国务院“十二五”规划食品药品放心工程的重点在于健全食品药品的安全检测体系和质量监管机制，加强食品药品在生产、流通和消费环节的监管，这都迫切的需要一种实时、快速、灵敏的现场检测方法，而微型拉曼光谱仪器是最符合以上要求的仪器。根据国务院的要求我国必将在未来几年逐步完善各个环节的安全检测能力，而根据2010年发布的中国连锁百强名单，其中经营涉及食品、餐饮、医药的企业的门店数接近10万个而且还在快速增长中，而这仅占社会食品药品企业门店数的10%左右，这是一个潜在市场规模上百亿的市场，而目前这一市场尚处于起步阶段，国内的销售额约1亿人民币，必将在未来的几年内迎来爆炸性的增长。 /p p 　　另根据美国拉曼光谱厂家的市场分析数据的调查，小型(包括手持式)拉曼光谱仪的市场前景光明，长远来看全球至少有100亿美元的市场，其中食品安全占到5亿美元，医疗领域将占到70亿美元，公共安全方面占10亿美元。 /p p 　　市场发展方向及发展趋势 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图2.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/8aa3a7a6-bbb0-4b60-8b83-84cd53299832.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 图2 拉曼光谱仪的市场消费模式 /p p 　　同多数电子产品一样微型化、低成本、高性能是拉曼光谱仪市场的主要发展方向，普及式的个人消费模式是微型拉曼光谱仪的主要市场发展趋势。基于拉曼光谱检测技术的特殊优越性，其在食品安全、公共卫生等与人民群众日常生活密切相关的领域有着越来越广泛的应用。如图2所示拉曼光谱仪的市场消费模式主要有公共机构消费模式、企业消费模式和个人消费模式，其中公共机构消费模式、企业消费模式主要集中在大型拉曼光谱仪的消费上，其特点是单机性能优越、功能全、价格高，但其消费量有限。这两种消费模式在某一产品的市场化过程中往往仅起到导向作用，本身并不能支撑该产品实现完全的商业化并成为一个产业，例如电子计算机行业的行业发展过程，真正促使电子计算机行业成为一个庞大产业的是第三类消费模式即个人消费模式的巨大推动力。 /p p 　　拉曼光谱仪及其附带的拉曼检测技术要真正成为一个产业，就必须激活拉曼光谱仪的个人消费模式，使其蓬勃的发展起来。微型拉曼光谱仪的性能通过MEMS技术可以使其与大型的拉曼光谱仪相当，结合其自身的优势像价格低、携带方便、应用操作简单等特点，可以促使其在人民大众的日常生活中得到广泛的应用，实现普及化，广泛的用于日常生活中，像在菜市场、超市购物时，基于MEMS技术的微型拉曼光谱仪可以方便帮助人们检测有无污染，保障人民日常生活的饮食安全。如同微型电脑对电子计算机行业实现产业化的巨大推动作用一样，基于MEMS技术的微型拉曼光谱仪的研制可望促使拉曼光谱仪及拉曼检测技术实现产业化。微型拉曼光谱仪以及配套解决方案是拉曼光谱仪市场的进一步发展的方向和发展趋势。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" （内容来源：普识纳米） /p

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）

日前，市场监管总局(国家标准委)批准发布386项推荐性国家标准和3项国家标准修改单。其中，《拉曼光谱仪通用规范》（GB/T 40219-2021）是首次制定，2021年12月1日实施。　　《拉曼光谱仪通用规范》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，适用于采用激光为激发光源的拉曼光谱仪，其他光源的仪器可参考执行。据悉，本标准的制定将结束国内外没有拉曼光谱仪标准的历史，其发布实施不仅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，同时也提高了与国际同类产品的整体竞争水平。　　本标准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，主要起草单位为福建省计量科学研究院 、厦门大学 、厦门市普识纳米科技有限公司 、福建师范大学 、同方威视技术股份有限公司 、北京卓立汉光仪器有限公司 、北京华泰诺安探测技术有限公司 、北京市计量检测科学研究院 、中国科学院物理研究所 、奥谱天成(厦门)光电有限公司 、北京雪迪龙科技股份有限公司 、北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 、上海如海光电科技有限公司 、天美仪拓实验室设备(上海)有限公司 、上海仪电分析仪器有限公司 、上海市计量测试技术研究院 、福州云石科技有限公司 、北京华夏科创仪器股份有限公司 、浙江同创海诚科技有限公司 、屹谱仪器制造(上海)有限公司 、劢强科技(上海)有限公司 、济宁市计量测试所 、浙江谱创仪器有限公司 、北京鉴知技术有限公司 。主要起草人包括罗峰 、黄伟 、刘国坤 、曾勇明 、陈荣 、王红球 、张恒 、熊胜军 、吴红 、刘玉龙 、刘鸿飞 、任斌 、韩汐 、高学军 、于永爱 、张海蓉 、卓晓丹 、李征 、蒋磊 、罗荷州 、张新民 、黄正义 、杜继东 、李晓云 、孙文 、阳杰 、陈曦 、耿莹莹 、郑金 。　　标准先行，规范引领。对科学仪器及分析测试行业而言，相关标准的制修订和推行对仪器技术及分析方法的市场推广具有非常重要的价值和意义。就拉曼光谱而言，相关的标准制定工作正在加紧进行中。据不完全统计(以“拉曼”为关键词搜索)，目前拉曼光谱相关的国家标准共计有10项(其中2项即将实施)，行业标准8项，地方标准4项。一方面，相关仪器标准的发布规范了拉曼光谱仪的统一评价标准，如《拉曼光谱仪通用规范》(GB/T 40219-2021)、《便携式拉曼光谱快速检测仪技术要求》(DB35/T 1564-2016)等 另一方面，随着应用方向的探索，一系列相关的应用标准相继出炉，如《纳米技术 石墨烯相关二维材料的层数测量 拉曼光谱法》(GB/T 40069-2021)等 除此之外，相关的团体标准也在建设中，如《珠宝玉石鉴定显微激光拉曼光谱法》(T∕CAQI 133-2020)、《激光拉曼珠宝玉石检测仪》(T/CIS17001-2016)，以及以拉曼光谱为主要检测分析手段的翡翠鉴定团体标准《样品鉴定翡翠》(T/GYSP 5—2018)等。　　　　随着光源技术和纳米增强基质的发展与应用，基于拉曼光谱的检测技术已被广泛用于食品安全、环境科学、公共安全、生物医药等领域的定性定量分析，成为检测市场的一个热点。不过，相对于拉曼光谱仪目前的应用领域和未来亟待拓展的应用方向，相关的标准还不够。现阶段，拉曼光谱仪，特别是手持/便携拉曼光谱在应用拓展方面正在寻求新的应用“爆发点”，而标准的滞后也在一定程度上限制了该类仪器的推广应用。业内人士期待：未来标准的完善能给这个行业注入新的活力!

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。