光谱仪

作为最早问世的仪器分析技术之一，光谱分析技术走过了百年历史，已经逐步发展为一种特征明显、应用广泛的仪器分析方法。百余年来，光谱技术发展的一个显著特点就是持续不断地追求分析性能的提升，导致光谱仪器越来越复杂和精密。所以大型光谱仪通常都是通用型的，一台仪器可以做种类不同的样品，不同样品的分析方法也可能有所不同，因此对仪器使用的环境要求和人员要求都比较高，仪器的价格也较高。近一二十年来，光谱仪器领域出现了一个可喜的发展趋势，各式各样的小型光谱仪器不断涌现。与大型光谱仪比较，这类仪器的体积显著减小，价格急剧下降，仪器的工作方式，如分光方式、光电转换模式都发生了根本性的变化，有些甚至颠覆了传统光谱仪器的理念。我国对光谱仪器的开发工作起步较晚，基础薄弱，尤其在核心部件的研发方面，比如光栅、检测器、干涉仪等，至今也没有推出自主品牌的质高价廉的产品，目前依然依赖进口。开展高性能光谱仪器的开发，包括开发光谱仪器的核心部件当然非常重要，是国家战略，是避免被卡脖子的必要措施。但开发和应用小型光谱仪器也应该作为我国光谱技术发展的一个方向，甚至我觉得应该更受重视。我国国民经济各个领域对光谱仪器的需求巨大，但这种需求是应用层面的，应用驱动的光谱分析技术更受欢迎。科研创新的力量是应用，光谱仪器发展和创新的力量也是应用。在应用层面小型光谱仪器具有得天独厚的优势。小型光谱仪器，或称为光纤光谱仪，小巧、价廉、使用方便，可自由搭配，当然性能一般不及大型光谱仪器，所以作为通用型仪器，小型光谱仪使用的优势不明显。但作为专用的分析仪器，如果能与应用完美结合，充分发挥其独特的优势，能起到大型仪器不易做到的作用。鉴于小型光谱仪使用灵活，其理想的用处就是与应用相结合，发展特定检测对象专用的仪器设备，或某行业/领域专用的仪器设备，前景美好。这类仪器容易做到：多种功能一体化，操作一键化，分析流程傻瓜式，发展潜力巨大。完整的分析检测过程包括样品前处理，分析仪器测量，以及数据处理等几个步骤。如果在硬件和软件上能设计实现这三个功能一体化的检测系统，就解决了用户在应用层面的所有关注的问题，也能改变传统仪器分析方法对仪器、样品处理和操作人员的严格要求，减小了人力、物力、财力成本，甚至可以实现一键化或傻瓜式的仪器操作。我们课题组采用小型光谱仪设计了一套多功能光谱检测设备（如图1所示）。用医用注射器吸取被测样品溶液以及衍生化试剂，在注射器内对被测组分进行衍生化以增强荧光信号强度；在注射器头位置接一个放置尼龙膜的小型膜固相萃取器件，通过推注射器活塞杆将样品衍生化产物富集到尼龙膜上；取出尼龙膜放在专门设计的荧光光谱测量装置上，荧光激发光源采用LED灯，用小型光谱仪测量荧光光谱。整个装置体积小，价格低廉，可以实现物质的高灵敏检测。该设备已经用在伏马毒素和磺胺类药物的检测中。图1 膜富集多功能荧光光谱检测设备我们还针对中药提取的监测问题发展了一套过程的光谱监测系统。从提取罐上连接一个管路，通过可以正反两个方向转动的动力泵把提取液吸入管路，为了防止提取罐中的残渣进入管路发生堵塞现象，以及对光谱测量的影响，在管路适当位置安装过滤装置；吸入管路的溶液可流入流通池进行光谱采集；采用小型光谱仪在流通池位置测量光谱，甚至可以采用多种光谱仪采集不同种类的光谱信号；光谱测量结束后动力泵反转将提取液反向推动流回提取罐，这时流动的提取液可以清洗流通池、管路和过滤装置，达到自清洁的作用。这套系统实现了在线过程监测中采样、过滤、光谱采集、清洗等多个功能。一个周期可在1分钟内完成，大大提高了在线过程光谱监测的速度，而且可以实现整个过程的自动化。（作者：杜一平 华东理工大学化学与分子工程学院）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》把创新放在了具体任务的第一位，全文160余次提到了“创新”关键词。2022年第十三届全国人民代表大会第五次会议上，国务院总理李克强所作的政府工作报告中，亦明确指出要坚持创新驱动发展。对科学仪器产业而言，“创新”更是至关重要。近年来，我国对科学仪器的创新和研发高度重视，先后设立了“科学仪器基础研究专项”、“国家重大科研仪器设备研制专项”和“国家重大科学仪器设备开发专项”等科研计划等。2021年11月，北京“十四五”规划也指出要支持开展关键仪器设备研发，支持挖掘一批服务于重大科技基础设施的定制化科学仪器和设备，重点突破研发新一代光谱等关键技术。不断高攀的前沿研究是创新，差异化的产品发展也是创新。为了展现光谱仪器的创新成果，分享光谱仪器研发和应用中的创新思维，共同促进光谱仪器产业化的创新发展，仪器信息网特别策划《寻找光谱仪器创新的力量》活动，邀请从事光谱仪器及应用开发的专家学者一起分享创新成果，并探讨创新的方法和思维。更多详情请点击》》》

没有仪器创新，就没有科研引擎。无论科研还是产业，科学仪器创新都是第一步。要用别人没有的工具去做事情，那么你不仅学会如何使用工具，还会学会如何创新工具。科学仪器的研发过程就是创造仪器的过程，而创新最终要解决客户的问题，实现产业化，真正推动社会的进步。我们的理念就是”从客户中来，到客户中去”。 海洋光学的第一款产品：海水pH值传感器，就是为了满足海水在线、实时监控的需求，因为现有仪器无法实时取样，所以又研发出便携式的光纤光谱仪。现在中国鼓励创新，在很多行业中出现的诸多亟待解决的问题都是我们创新的源泉。 海洋光学的光谱仪变迁历程也是微型光谱仪的发展历程。三十年来，海洋光学的光谱创新经历了4个阶段，即从光谱1.0到光谱4.0。光谱1.0：从海中来，开启微型光谱仪时代一个新兴的科研项目，带来了一个时代的创新。从Mike Morris在实验室中制造出海洋光学的第一台光谱仪那天起，整个光谱开始了一个新的篇章——光谱探测：不再需要操作半间房屋大小的设备。手掌大小的尺寸，为应用场景提供了无限的灵活性；快速且无需扫描的检测方式，使在线、实时监测不再遥不可及。海洋光学凭借设备的优异性能，自然而然的为客户肢解那些曾经很棘手的困难。随着应用的积累越发厚实，海洋光学终于迎来了创新的井喷——S1000、S2000等，一个个新的产品应运而生；材料科学、分析化学、光电子，各行各业所需要的检测设备，以及光源，光纤等附件的需求一个个提出，又一个个被满足。自此，微型光谱仪1.0时代应运而生，“创新”是这个时代的主题，有一个统计，海洋光学平均每1.35周，就会有一款新产品问世。 光谱2.0：走向世界，光纤光谱仪的广泛应用随着应用和行业的不断扩展与深入，我们发现，尽管行业要求千变万化，但大家对光谱仪的需求却极为相似。此时出现了两个矛盾的需求，“灵活定制”和“固定型号”。“固定型号”是希望光谱仪无论在何时何地都可以即插即用，并保持协议统一；而“灵活定制”则是希望光谱仪可以针对不同应用场景进行区别配置。经过对光谱仪生产技术的提炼，海洋光学满足了这两个矛盾的需求——“USB”系列光谱仪，在同一个光学平台上实现多种配置。可以根据需求选择不同的探测器，从而选择覆盖波段的范围；同时可以调整光栅与狭缝的型号从而控制覆盖范围的大小以及分辨率的高低。虽然配置不同，但同一型号的设备使用相同的电气和软件接口，能够迅速完成系统的配置和使用。凭借USB2000灵活的配置，固定的型号，以及深入技术的knowhow掌握，USB2000系列正式开始走向工业化领域，在过去二十年中助力各行各业智能化升级。比如在LED行业，USB2000集成在大量的LED生产线上，进行快速的分拣和质量监控，为十几年前中国的LED产业腾飞提供助力。同时，环保、半导体等行业中，都出现了光谱仪的身影，为制造业升级提供帮助。自此，微型光谱仪2.0时代开始，“通用”是这个时代的主题，有一个统计，海洋光学累计生产了超过20万台USB2000。光谱3.0：走向深空，光谱仪走进高端科研作为科研仪器的重要组成部分，海洋光学一直在不停的追求和探索，保持更宽的视角和更清晰的视野，因此海洋光学一直走在性能突破的前沿。更高的分辨率、更低的探测限、更低的噪声水平、更宽的光谱范围、超小的体积已经成为了海洋光学创新的主基调。HR高分辨光谱仪系列、Maya系列高灵敏度光谱仪、QE系列制冷科研级光谱仪、NIRQuest系列近红外光谱仪和ST系列超微型光谱仪的先后问世也标志着这个时代的开始。更丰富的配件和附件选择，也给研究学者们创造科研工具提供了便利。随着更多更高性能光谱仪的涌现，海洋光学也开始了更多更深入的探索。海洋光学已然走向太空，例如“Alice”月球探水计划以及“好奇号”火星车项目，我们也曾踏入深海，参与“可燃冰”探测。随着时间积累，微型光谱仪的身影出现在了越来越多的科研项目中。自此，微型光谱仪3.0时代开始，“性能”是这一代创新的代名词。有数据显示，90%以上的科研和综合类高校和研究所，都有海洋光学光谱仪的身影。光谱4.0：深入行业，进入智能化、精细化随着近些年制造业工业化和智能化的转型，以及人们对更高质量、高品质产品的追求，海洋光学的设备也面临新的挑战——更稳定的设备、更丰富的使用环境、更快和更具规模的生产能力。在早期的微型光谱仪的生产中，由于丰富的配置和型号，在生产过程中非常依赖熟练技术工人来进行调试。面对这个困境，海洋光学突破性的推出了Flame光学平台，引入了机器人生产线，将光谱仪的生产带入了机械化的进程，降低了对人工的依赖，提升了产品一致性，这也使下游行业的产品品质提升了一个台阶。同时，海洋光学推出了X-platform，将以太网、Wifi、蓝牙技术、板载运算和光谱仪结合起来，让光谱仪可以工作在更复杂的位置，同时为分布式计算和测量提供了探索的基础平台。自此，微型光谱仪4.0时代开始，“智能”是这一代创新的标题。有数据显示，Flame光谱仪让光谱仪的峰值生产效率和一致性提升了5倍有余。写在最后这四个阶段，每个都是新的理念，这对整个行业来说，不仅是技术的提升，也是时代赋予的应用内涵。随着每个阶段的变化，光谱仪逐步走向更小型、更快速、更高灵敏度、更高分辨率的方向，以更强大的性能赋能每个阶段的时代创新。回顾一路走来的历程，不难发现我们的成功不仅仅是建立在技术上的创新，而是由于海洋光学一直保持理念上的创新。直到现在，我们在4.0基础上仍旧持续不断的进行新技术、新方法和新应用的探索。今年，连续推出的多款新设备——通用型SR2、高分辨型HR2和新一代超微型ST，为客户带来了更快的采样速度、更高的动态范围和全新的探测器，为行业带来了新鲜的血液。创新从不停止，着眼未来光谱5.0时代，我们已经进入研发阶段，将会带来哪些创新变化，如何进行行业革新，请业界和我们一起拭目以待。（作者：海洋光学市场部经理 张昊翔）

1、技术简介　　在高强度的激光作用 下，被测材料表面就会有几微克的物质被喷射出来，这个过程通常被称为激光剥离，同时材料表面还会产生寿命短但亮度很高的等离子体，其瞬间温度可达 10,000℃ 。在这个热等离子体中，喷射出来的物质离解成激发态的原子和离子。在激光脉冲结束后，由于等离子体以超音速向外扩展所以迅速地冷却下来。在这段时间内， 处于激发态的原子和离子从高能态跃迁到低能态，并发射出具有特定波长的光辐射。用高灵敏度的光谱仪对这些光辐射进行探测和光谱分析分析，就可以得到被测材料的元素构成信息。　　激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种原子发射光谱。可以对固相、液相和气相基体中几乎所有元素进行定性和定量的分析。不同于传统的检测方法，LIBS在检测过程中无需进行复杂的样品制备。为了达到这个目的，LIBS激光脉冲发射并汇聚于样品表面一点，样品被激光加热到气态继续吸收能量成为等离子态，等离子体背景辐射快速衰减导致等离子特征谱线突出，光谱仪开始积分获得测量结果。对产生的对应元素发射谱进行分析。元素发射谱的波长与元素的种类直接相关，而元素谱线的强度则和元素的含量相关。图1 激发诱导击穿光谱检测原理图 图2 激发等离子体与能级图　　2、应用说明　　激光诱导击穿光谱技术系统在进行元素分析的时候，需要样品量极少，对样品的破坏性小，可以对固相，液相，气象的样品进行测量 具有自清洁能力，几乎不需要样品制备 可以实现快速实时在线分析 具有遥测能力，可实现有毒、强辐射等恶劣环境中的远距离、非接触性测量 具有宽光谱多种元素同时测量，ppm量级探测灵敏度，可对痕量元素进行探测。多通道光谱仪，凭借其高效的外部同步时钟，完美的协同了所有通道实现精确的延迟采集，准确的在原子激发辐射突出时采集到完整的原子谱线信号。同时，多通道光谱仪可以应客户的需求在180-1037nm的范围内自由的配置光谱仪的通道数量和盖范围，系统自带的高效时钟可以完美的同步所有通道，并同时实现精确触发两台外部设备。　　自然环境：土壤污染分析，工业生产环境监测，金属、煤炭等材料分析，宝石鉴定等 　　安防检测：爆炸物分析，生化武器分析 　　基础研究：等离子体发光测量，生物柴油火焰分析 　　航空航天：火星探测应用 　　医学诊断：骨骼，牙齿等相关分析分析癌症细胞，抗糖尿病药物分析等。　　3、典型产品和配置　　LIBS光谱技术系统配置：　　1. 多通道光谱仪：超宽光谱范围，优异的紫外响应方便轻元素测量 短时间，最短1ms积分时间，通道间积分抖动± 10ns以内 高分辨，最高可达0.035nm光谱分辨率，精准延时触发控制 多扩展，两路可控延时触发接口。图4 多通道光谱仪　　2. 样品仓：安全防护具有1064nm激光安全防护窗、电动激光安全锁、仓门自动安全锁、E-stop 双光纤收集光路，支持两路45度收集通道。可单独使用抗紫外光纤作为紫外通道，，同时选择使用普通可见光纤作为可见通道，增强系统的紫外探测能力。气氛保护机制能够自动充气开关控制和流量调整。能够排出测量产生的烟尘污染，延长光路寿命并且提高测试稳定性。图5 样品仓　　3. 激光器　　4. 采样附件(光纤等)　　5. 光谱仪控制软件图6 LIBS典型配置　　典型配置　　典型产品：多通道光谱仪，样品仓，激光器　　4、应用文章　　4.1 土壤与农作物污染检测图7 土壤与农作物检测光谱图　　4.2 古玩真伪鉴定图8 LIBS古玩真伪检测　　4.3 金属和煤炭测量图9 金属煤炭检测光谱　　4.4 等离子体发光测量图10 等离子体发光　　4.5 生物柴油火焰检测图11 生物柴油检测图　　4.6 检测抗糖尿病药物中的有效成分图12 抗糖尿病药物成分检测　　4.7 LIBS在火星探测中的应用图13 LIBS检测火星元素光谱图　　4.8 珠宝真伪的检测图14 真伪珠宝检测光谱图　　4.9 工业废水检测图15 工业废水检测光谱图　　4.10 爆炸物检测图16 爆炸物检测　　4.11 核废料/放射性物质检测（来源：海洋光学）

pstrong　　1. 工业在线光谱分析技术/strong/pp　　目前在线光谱分析已经以惊人的速度应用于多个领域的企业生产的多个环节，并已使得过程分析仪器领域发生了深刻变革。这种变革与在线光谱分析的独特优点是分不开的，比如:/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong　　在线光谱分析可以对多路多组分连续同时测量，且速度快，准确性高 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong　　在线光谱分析仪器易损坏和消耗品少，维护量小 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong　　在线光谱分析多采用光纤传输技术，适合环境恶劣的场合 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong　　在线光谱分析仪器结构相对简单，并适合多种样品(如液体，涂层，粉末和固体等)/strong/span/pp　　这些优点对于企业原料和生产的中间环节进行快速质量控制、优化操作、稳定生产和节能降耗非常有价值。/pp　　与实验室环境不同，工业环境在要求光谱分析系统具有足够的灵敏度和探测限，同时对于性能稳定性，体积尺寸和抗干扰能力也都有严格要求。光谱仪是在线光谱分析的核心模块，它的性能好坏从根本上决定了系统性能。选择合适的光谱仪对于工业在线应用十分重要。/pp　　1992年美国海洋光学公司的Mike Morris博士发明了世界上第一台微型光纤光谱仪，他将光谱仪的大小缩小了几十倍，价格降低了十几倍。光纤光谱仪利用光纤把远离光谱仪器的样品光谱引到光谱仪器，以适应被测样品的复杂形状和位置。由光纤引入光信号还可使仪器内部与外界环境隔绝，可增强对恶劣环境(潮湿气候、强电场干扰、腐蚀性气体)的抵抗能力，保证了光谱仪的长期可靠运行，延长使用寿命。光纤光谱仪结构紧凑，组成包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜和阵列探测器，还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上，将发散光变成准平行光反射到光栅上，色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列接收器的接收面上，光信号被转换成电子信号后，经模拟数字转换，A/D放大后输出，最后由软件系统控制和采集信号，进而完成各种光谱信号测量分析。这些特点对于工业在线光谱应用是极其有利的。可以说，微型光谱仪是光谱测量技术从实验室走向工业应用的里程碑。/pp　　工业在线光谱分析系统核心为光谱仪，其配套部件一般还有采样附件，光源，控制软件和专用分析模型，它们对于系统整体性能也有重要影响。一般在线光谱分析系统构成如下图所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227100735.jpg" style="HEIGHT: 294px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/37c32cc6-4188-46d5-bfe9-fef2d6bda031.jpg" width="300" height="294"//pp style="TEXT-ALIGN: center"图1 在线光谱分析系统组成/pp　strong　2. 应用案例-工业在线反射率与颜色测量/strong/pp　　下面以一个典型案例说明在线光谱系统设计需要考虑的因素。某特种印刷用户需要快速测量薄膜材料颜色，用于产品质量控制。用户主要需求为：/pp　　strongspan style="COLOR: #548dd4"系统需满足最快180米/分钟的检测速度，且具有足够精确性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统能够进行非接触非破坏性采样测量。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统能直接输出最终结果给上位机。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统能直接输出颜色值，并能与用户自己的上位机系统集成。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统要能反映被测样品的峰值波长、光谱等特性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统具备自检和异常报警功能。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统要能适应工厂持续噪声，细颗粒粉尘，电磁干扰以及不稳定供电环境。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统要能7*24连续工作，且维护方便。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"　　系统尺寸要能兼容于空间狭小的产线。/span/strong/pp　　这些需求涵盖了性能，尺寸和环境安全性多个方面，在工业在线光谱分析应用中具有典型性。/pp　　为满足检测速度要求，系统单次测量周期不得大于4毫秒。为此整个系统将采用流水线并行作业方式，确保测量速度和分辨率能够满足要求。如样品移动速度小于180米/分钟，则将得到更高的检测分辨率，即小于12毫米。所采用的工业定制型光谱仪的最小积分时间可达到1毫秒，可以充分满足速度要求。/pp　　为满足用户上位机数据接口要求，在线光谱分析系统应集成数据处理算法功能，且保证运算快速，结果准确。为此，在线光谱分析系统里搭载了高性能处理器，并且为了进一步提高速度，运算处理器直接与光谱仪模块集成。从而能够在CCD探测器进行下一周期积分时并行计算反射率数据。在前后两个计算周期之间，没有等待的延迟时间。在完成计算后，光谱仪将颜色数据提交给服务器，交由服务器判断是否需要触发停机信号。由于本系统的规模仅需要至多两层交换机就能连接，因此网络的延迟时间将小于1毫秒。而经过测算，进行50万次(相当于6000米长的薄膜)100个通道的组合逻辑判断在普通的计算机上每次平均耗时仅0.02毫秒，单次最大耗时为2毫秒。按此测算，完成单次测量和判断所需时间为12毫秒，即瑕疵点在经过探头3.6厘米后系统会给出报警或停机信号。瑕疵点在经过数米的减速区之后，足以被减速，并停留在质量观察板上。报警采用光谱仪与声光报警器协同工作实现。/pp　　对于颜色测量，必须有参考光谱和背景光谱，即对反射测量的校准操作。经常校准能有助于使计算的颜色结果更接近于实际结果，消除光源、环境以及其他因素对测量的影响。当进行校准操作时，需将已知颜色的标准板置于探头下方，与探头所呈角度与样品一致。此时打开光源，确保光源强度不会使光谱仪饱和，并保存参考光谱(即各波长上的强度)。然后关闭光源，此时光谱将反映暗噪声和环境光，将该光谱作为背景光谱也保存下来。在完成校准操作后，即可对样品进行颜色的测量和计算了。颜色实际上是样品在特定波长上的光谱强度与标准板在特定波长上的光谱强度的比值。为消除环境光和暗噪声的影响，需要背景光谱也参与计算。/pp　　根据上述分析结果，系统使用了对颜色测量进行特殊优化的工业定制型光谱仪。其搭载的高性能处理器和以太网接口能在测量光谱的同时直接将颜色信息提交给服务器，并由服务器根据用户预先设置的判定规则进行报警或触发停机，确保了整个系统的实时性和可靠性。/pp　　系统的探头支架可安装在用户指定滚轮位置的样品切线垂直方向上，并在滚轴上安装速度编码器，以获取当前检测样品的所在位置。反射式探头为Y型分岔光纤，其两头将连接到机柜内的光谱仪和光源上。在探头支架上还将安装可自动旋转的机电装置和标准板，供定期获取参考光谱。/pp　　系统板载处理器为定制高性能FPGA模块，实现光谱数据到LCH颜色值的计算，并将结果上传至上位机(主控机)。/pp　　系统的重要部件均安装在工业级机柜内，包括光谱仪、光源、供电电源、以太网交换机、系统服务器等。光纤和各种线缆则通过上进线或侧进线方式接入机柜。/pp　　最终的人机接口将安装在操作员使用的盘台上，该工作站主机将安装在盘台内部，并通过屏蔽双绞线与机柜内的系统服务器连接。系统服务器和操作员工作站上会分别安装系统软件的服务器端和客户端，以呈现整卷或整批薄膜产品的质量情况。/pp　　系统组成示意图如下所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101131.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/27ed627d-b20b-4735-b0d4-39858b1574a5.jpg" width="400" height="250"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图2 系统组成示意图/strong/pp　　在软件模块上，系统提供的定制软件功能模块均运行于主控机的Windows系统上，主要功能模块如下图所示：/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101230.jpg" style="HEIGHT: 300px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0754d649-1732-41c5-87ed-8a50be0c9ef5.jpg" width="300" height="300"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图3 软件功能模块/strong/pp　　strong调度模块：/strong为主程序核心，主要负责承担各模块之间的管理及任务调度 /pp　　strong通讯模块：/strong主要负责与工业现场总线的通讯，解析通讯命令，并通过调度模块完成相关任务，如启动测量过程，读取测量数据等 /pp　　strong计算模块：/strong计算光谱数据，得到LCH颜色值 /pp　　strong底层驱动：/strong主要控制光谱仪、光源、电子快门、传动模块等硬件设备 /pp　　strong测量模块：/strong根据测量时序、流程完成一个完整的测量流程 /pp　　strong数据库：/strong主要用于保留系统参数、测量历史数据等信息 /pp　　strong用户界面/strong：完成用户交互功能，主要包括系统参数配置，测量数据显示，历史数据浏览，系统功能测试等。/pp　　在故障维修与运行维护方面，光源和光谱仪都采用模块化方式安装布置，且均对通道号进行标识，方便找到故障的光源。并且配套的通过交换机及光谱仪上的状态指示灯可了解是否存在网络线缆故障。软件也能够识别光源故障。/pp　　该案例充分体现了在线光谱分析与实验室应用的巨大差异。工业环境下，在线光谱分析系统必须充分考虑应用环境的特殊性，各种影响因素都必须仔细评估。除了光谱仪，测量附件的选择在相当大程度上取决于光谱仪厂家的行业应用经验和水平，这一点在专用的在线分析系统开发方面体现的更为明显。/ppstrong　　三、更多工业在线应用案例/strong/ppstrong　　（1）LED芯片测试机/strong/pp　　由于制作工艺存在尚未解决的技术困难，所以对于生产过程中同一块外延片不同位置的光电特性是有细微差别的，呈现出不均匀性。在完成电极和引脚的过程中也会存在一定的瑕疵。这些缺陷会导致在LED产品的发光强度和颜色，在生产过程中如果残次芯片继续进行加工，会导致生产过程中不必要的浪费。所以LED芯片测试机是LED生产过程中不可或缺的一个环节。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片检测过程.jpg" style="HEIGHT: 252px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/19f4c15e-6033-4f19-8821-6c1b7452a872.jpg" width="400" height="252"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片检测过程/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片测试结果.jpg" style="HEIGHT: 323px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/46d98eb1-7886-4300-91fe-7c950a8fb913.jpg" width="400" height="323"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片测试结果/pp　　微型光纤光谱仪主要将辐射光谱、发光强度、色坐标x，y和峰值波长作为测量指标。/pp　　一般检测设备只能对电气特性不合格进行筛选，微型光纤光谱仪被引入到LED芯片检测后，发光检测方面问题得到了很好地解决。由于微型光纤光谱仪测量每颗晶粒的时间是5-6ms，快于一般测试机探针机械移动时间，因此测量速度提到提高。由于微型光纤光谱仪体积小，因此不会占用机台的使用空间，不需要对原有机台的机械结构做出较大调整。同步触发功能保证了在检测过程中，能够保证每个晶粒在点亮后的相同时间进行测量。/ppstrong　　（2）LED分光机/strong/pp　　LED制造流程是复杂、漫长的一个过程，想要生产出性能一致，功能完整的LED产品，LED分光机作为LED制造流程中靠后的工序，需要对封装后的器件根据光、色、电三方面参数进行筛选，然后才能将其包装为产品，最终流入市场。/pp　　LED分光机的测量指标是发射光谱、发光强度、色坐标x，y、峰值波长。/pp　　LED分光机工作流程一般包括：待分选的LED器件会在震动盘上排列进料，依次进入电测和光测的工位 进入电测工位后，LED会被通电进行电学指标测试 当被移动到光测工位时，LED芯片会被点亮，继而使用积分球和光谱仪测量其辐射光谱 通过计算光度学和色度学参数，并联合电学指标，一起进行数据分析 随后将数据转换为指令，传输到指令模块，将不同LED进行分选。基于微型光纤光谱仪的第一台LED分光机，可以完成分选5000颗/小时，使得LED检测从抽检进入到全检的时代。随着微型光纤光谱仪性能的提升以及与配套LED分光机兼容度提高，现在的LED分光机检测已经可以完成55000颗/小时，甚至更高。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED分光机.jpg" style="HEIGHT: 338px WIDTH: 450px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/3a28ae58-6315-466f-86d5-06cd09c39ad7.jpg" width="450" height="338"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED分光机/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED器件进料.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6b21148a-276f-4227-a12a-1b2bc65ae312.jpg" width="250" height="188"/ img title="排列进入检测位置.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b89bc6db-320c-4f95-b46b-83ab7df07248.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED器件进料、排列进入检测位置/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="检测电学和发光特性.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/8b14cb67-e6f3-42b1-a4c2-b122c600272a.jpg" width="250" height="188"/ img title="进行分选归类.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/72c530e3-ff6e-46f1-9483-33f6ae9dec81.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"检测电学和发光特性、进行分选归类/pp　strong　（3）污染气体排放监测/strong/pp　　微型光纤光谱仪在污染气体排放监测指标是不同气体浓度，包括氮氧化物、二氧化硫、臭氧、丙酮和氨气等。不同气体所表现出的吸收光谱具有特异性，但也有一定相同性，大部分气体的吸收峰都位于紫外区域，所以采用在紫外区域的激发光或在紫外区域有响应的光谱仪对气体进行浓度的测试。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="污染气体排放.jpg" style="HEIGHT: 261px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6b0a2621-b070-4789-ab04-9bb0cf9afa88.jpg" width="400" height="261"//pp　　通常使用微型光纤光谱仪对气体进行检测，会将所有检测设备放置于一辆移动检测车中，到达目标检测位时，将设备架设在相应位置。检测设备包括摄像机、激光器触发装置、激发光、光谱仪和反射镜。检测过程是通过光源发出一束激发光，照射到马路另一边的反射镜，通过反射镜反射使光谱仪能够检测到气体光谱。当一辆汽车经过检测系统时，汽车排放的尾气会和光路进行相互的作用，尾气中的物体由于浓度的不同，光谱仪可以测量光穿过气体的强度，就可以检测出汽车排放的尾气是否超标。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图1.jpg" style="HEIGHT: 240px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bddce1df-323a-45ad-a394-2c6bc379d0e3.jpg" width="400" height="240"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图2.jpg" style="HEIGHT: 235px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/1bac5528-d221-4646-b16d-1321a1b27542.jpg" width="400" height="235"//pp style="TEXT-ALIGN: center"监测系统示意图/pp　　这种尾气排放监测方法之所以能够得到广泛应用，首先得益于微型光纤光谱仪测量速度快，若被测汽车匀速通过检测系统，检测系统就能快速检测出吸收光谱，并且迅速处输入电脑进行分析和储存。微型光纤光谱仪的体积优势，使其能够与气体检测系统更好的集成到一起，方便检测车辆进行运输与架设。/ppstrong　　（4）水果分选机/strong/pp　　吸收光谱在工业领域应用案例不仅仅局限于气体应用，微型光纤光谱仪也被应用于水果流通的分选环节，将水果的糖分和水分作为测量指标，结合其他物理探头对水果进行分选。相对于水果的大小，对于特殊人群，如糖尿病患者，其糖分对于消费者而言意义更为重要，使用近红外光谱仪可以对糖分和水分的含量进行判定。/pp　　基于微型光纤光谱仪的水果分选机一般由两部分组成，一个是发射的光源，一个是用来检测的光谱仪。一般在检测中会采用高功率的卤钨灯，提供近红外段宽光谱的能量，由于光源的高功率也就能提升了检测时穿透水果果皮的能力，在水果另一侧的光谱仪才能够获得更多更强的信号，提高信息的准确性。在水果分选过程中，水果数量巨大，微型光纤光谱仪检测的高效性正好满足了水果分选机的工作特点。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图.jpg" style="HEIGHT: 225px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bf2f6dfa-79a1-4ca1-9671-cdc594f97c04.jpg" width="400" height="225"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图2.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/82a91140-60f2-402f-a77a-68eb2038a124.jpg" width="400" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"水果分选机示意图/pp　　strong（5）节能玻璃镀膜工艺在线监控/strong/pp　　由于现在玻璃工艺技术的发展，很多高楼选择使用玻璃作为外墙的建筑材料，但与传统建筑材料相比，玻璃的隔热性能有所欠缺。如果想使室内温度维持在一个稳定值，就需要对玻璃进行处理，最常见的手段是将玻璃进行镀膜工艺，使得玻璃能够尽可能的透过可见光，而同时增强隔热性能。所以镀膜过程的质量保证，成为了玻璃隔热性能优良与否的重要因素。/pp　　将多个微型光纤光谱仪与玻璃生产线相集成，对镀膜的效果进行实时测量。微型光纤光谱仪所采集到测量指标，如镀膜玻璃的反射率，透过率，膜厚数据，反馈给镀膜机，使其在下一次镀膜过程中对镀膜工艺进行调整。在检测过程中，氘灯和卤钨灯混合光源照射到被测样品上，会反射一部分光，被光源同侧的光谱仪接收，而另一侧放置的光谱仪对透射光谱进行测量。所以整个检测系统能对反射光谱和透射光谱进行测量。由于检测的玻璃尺寸较大，所以为了对玻璃镀膜的均匀性进行全面的测量，探头采取平移方法扫描整块玻璃。由于微型光纤光谱仪的体积小巧，内部结构紧密，无移动部件，可以适应较高加速度和震动的环境，使得微型光纤光谱仪和探头可以进行在检测过程中进行往复运动。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪检测示意图.jpg" style="HEIGHT: 303px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/db4108c9-dd18-411e-a72b-22c214e334a1.jpg" width="300" height="303"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪检测示意图/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227102542.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4f9ed63a-2184-4b8c-b7a5-bf34940b80f5.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"玻璃镀膜工艺监控系统/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪与平移台集成.jpg" style="HEIGHT: 301px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/233a6763-fd1d-4dc3-91e6-23e90370af1f.jpg" width="400" height="301"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪与平移台集成/ppstrong　　（6）印刷机的在线颜色监控/strong/pp　　颜色准确性是印刷行业重点关注的技术指标，由于不同纸张材料的吸水性差异于油墨的批次差异会导致印刷品之间存在色差，将微型光纤光谱仪与印刷实时颜色监控系统相集成就显得尤为的重要。/pp　　在印刷机上集成一个反射光谱的测量系统，对印刷品的校准色块进行反射测量，并通过相应算法将光谱数据换算为行业内能够接受的颜色指标。由于印刷中的纸张具有快速移动的特性，所以在运用中往往会采用积分球或环形的反射镜对光源进行匀化，从而减小检测样品在印刷过程中的振动与倾斜。光谱仪所得光谱数据反馈到印刷设备对颜色的品控进行调整。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="印刷机颜色监控示意图.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/bf5b28d3-6d21-4722-b1a1-17761d368c5b.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"印刷机颜色监控示意图/pp　　光谱仪自带可编程逻辑电路，可将复杂的逻辑关系写入微型光纤光谱仪中，可以使光谱仪直接与印刷设备油料控制器对接，产生在线的闭环系统。/pp style="TEXT-ALIGN: right"（内容来源：海洋光学）/p

微型光谱仪具体模块化和高速采集的特点，在系统集成和现场检测的场合得到了广泛的应用，结合光源、光纤、测量附件，可以搭配成各种光学测量系统。　　光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。　　近年来，由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟，使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式，整个系统结构更具模块化，使用更加方便灵活，从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。　　那么，相对于传统的光谱仪，微型光谱仪器都有哪些优势呢？总体来说，微型光谱仪的优势体现在以下几个方面：　　适合现场分析，即待测样品在那里，就在那里进行分析，而不是将待测样品取回实验室进行分析。适合手持，移动应用。　　适合工业在线应用，作为可以分析化学组分的光学传感器，而且由于光谱仪内部结构中没有移动部件，因此可靠性好，所以特别适合对于生产工艺过程的在线控制。众所周知传统的压力，温度传感器在工业上已有广泛应用，设想一下，这种可以分析化学组分的光学传感器具有多大的市场潜力。　　由于采用光纤，可以在200米外进行远程分析，这对于分析易燃，易爆样品，对人体有害的放射性，化学或生物样品的应用非常有吸引力。例如，在石化，反恐，化学战，生物战，核电站的应用。　　由于其快速测量的特点，测量可在几秒钟，甚至几毫秒内完成譬如，对于数以万计的LED产品快速分类。　　由于其非接触，非破坏性测量的特点，使其在考古，珠宝鉴定，司法鉴定，制药业原材料鉴定，食品质量控制等方面有重要应用。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 为了更全面的展现BCEIA上展出的光谱新产品、新技术，仪器信息网特别开设BCEIA之光谱新品大观系列视频，为大家分享各家厂商光谱新产品及新技术相关信息！/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会展期间，仪器信息网特别来到了北京普析通用仪器有限责任公司的展位，市场总监郑清林为我们详细介绍了普析全新紫外可见分光光度计和原子荧光分光光度计的特点，并分享了他对未来光谱仪发展方向的看法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "详细视频如下：/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=27F2A03FE5D870E69C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/script

p　　从微型光谱仪问世以来，灵活的采样方法、高效的测试速率、无损的检测方式、准确的检测结果使其在科研领域受到广泛的应用。而大量的科研需求已经不单单满足于实验室测量，样品制备、现场测量和交叉学科应用使得微型光谱仪的集成和定制成为当今科研和工业检测的必然需求。/pp　　在实际应用中，不同集成商根据实际需求和自身特点，使用光谱仪搭配不同等级产品、采样附件，甚至可以根据自身需求获得量身定制。集成商通过获得不同应用模块的集成化服务，使集成商自身系统与光谱仪进行有效的集成应用。/pp　　strong多样的集成商类型，可选择多样的合作方式：/strong/pp　　针对以下两大类集成商，光谱仪集成化服务可提供相应的合作方式：/ppspan style="COLOR: #ff0000"strong　　对于自己具备光机电一体化设计能力的集成商，可以采用标准化的光谱仪、光源和采集附件，并从厂家获得技术支持，协助把控项目进度。/strong/span/ppspan style="COLOR: #ff0000"strong　　对于专注于系统设计、软件开发的集成商，可以考虑采购嵌入式光学、机械电子等子系统，并从厂家获得生产工艺的技术支持，缩短研发仪器时间。/strong/span/pp　　光谱仪集成化服务也可以根据集成商的特殊需求进行定制，并和其他光学模块、电子电路和机械组件进行组合，通过模块化搭配，提高自身光谱平台的集成性能，协助集成商设计完成一套完整的方案，满足特定的应用。/pp　　从研发到实际生产的过程中，集成商往往对于产品的可量产实施性提出很高要求，这个阶段就需要获得具备高精确性的生产技术。当集成商所搭建的集成样机完成验证后，一个稳定的测试平台将控制台间差，为产能的提升和生产过程中的差异性提供保障，能够轻松将集成样机转换到实际量产，产品开发生产流程将被大大简化。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="00.jpg" style="HEIGHT: 211px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ed0b3624-05cf-4bf2-ada8-2a6987cd9548.jpg" width="600" height="211"//pp　　获得模块化、灵活的产品服务与高精度的生产工艺，将减小集成商开发风险，为产品进入市场提供时间保障。/pp　　下面以典型的集成化解决方案流程，说明在集成化服务中能够获得哪些服务。/ppstrong　　集成化解决方案流程/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong评估方案可实施性/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成商提出开发需求，集成化服务提供商完成应用背景调查，/pp style="TEXT-ALIGN: center"分析模块化光谱仪兼容性，双方进行项目可实施性讨论，/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于产品性能特点，集成化服务提供商提供符合集成商要求的评估方案。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong确定设计参数/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"双方讨论实际需求，集成化服务提供商向集成商给予专业角度回答和建议，/pp style="TEXT-ALIGN: center"帮助集成商规避项目初期可预见风险，/pp style="TEXT-ALIGN: center"依照模块化光谱仪规格，确定系统设计参数。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong项目开发/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于双方前期达成的技术方案，集成化服务提供商完成所需开发，/pp style="TEXT-ALIGN: center"利用自身光谱研究团队，/pp style="TEXT-ALIGN: center"为集成商项目提供强大的技术支持。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong原型机交付与图纸提供/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"高质量、高效率的加工机构为生产提供保障，/pp style="TEXT-ALIGN: center"需要进行光、机、电多资源的合理整合，/pp style="TEXT-ALIGN: center"最终产品的多次准确预演设计功能与参数，/pp style="TEXT-ALIGN: center"满足集成商需求，完成原型机制作。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong集成商意见反馈与设计修改/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成商任何建议和疑问需要及时提出，/pp style="TEXT-ALIGN: center"双方进一步探讨确认解决方案，/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于沟通后解决方案，对设计进行修改。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong开模与装配/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"为确保最终产品拥有优异品质，/pp style="TEXT-ALIGN: center"可靠的开模和加工工艺服务，/pp style="TEXT-ALIGN: center"满足集成商对产品的要求。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong试生产测试/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成化服务根据集成商产品特点设计生产工序、寻找或定制装配工具，/pp style="TEXT-ALIGN: center"并为其提供质量体系认证的生产线，/pp style="TEXT-ALIGN: center"确保集成商的每一个产品拥有尽可能好的一致性。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong集成商最终测试和签字确认/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"测试机型与交付产品需要保持高度一致，/pp style="TEXT-ALIGN: center"整个生产环节为集成商设计的保密性进行保障，/pp style="TEXT-ALIGN: center"并依照质量体系进行生产交付，/pp style="TEXT-ALIGN: center"最终集成商亲自测试产品性能，随之进入量产。/pp　　在集成定制化解决方案中，不同种类需求的集成商能够获得完善、改进产品设计与生产的帮助，以最高效的方式使产品走向市场。/ppstrong　　光谱仪的选择/strong/pp　　为满足集成商应用需求，在集成化服务的协助下选择性价比高，风险小，能快速从实验室验证到商品化的光谱仪。双方进行紧密合作，确定项目目标、协助测试数据以及优化系统设计，并监控量产过程。在集成化服务中，集成商可获得灵敏度、分辨率和波长范围等性能参数，找到产品与应用需求之间的最佳平衡点。/ppstrong　　极具专业水准的应用方案/strong/pp　　许多因素会影响到光谱仪的光谱响应。从光谱仪中的光栅、检测器和反射镜，到检测样品的流通池和光纤，每个光学部件都有其独特的光谱响应，从而影响整个系统的响应。即使两个系统光学设计完全一样，但是每一个部件的微小差异，合在一起都会导致明显的台间差。在生产过程中低台间差，将为后期生产质量提供保障。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227105211.jpg" style="HEIGHT: 212px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0c54f6ec-44f1-4794-989e-f5dfdd104a5b.jpg" width="600" height="212"//pp style="TEXT-ALIGN: center"未经修正 比较并修正/pp　　如果把八台相同光谱仪对同一样品的测量光谱放在一起对比，就很容易看出光谱响应的差异，通过参比样品进行修正，可有效消除台间差。/pp　　strong光谱仪定制/strong/pp　　微型光纤光谱仪的特点就是模块化，为满足集成商的具体应用，通过更换器件精心为集成商配置一台完美的光谱仪，如光栅、检测器、内置滤镜以及狭缝尺寸，优化光谱检测范围、分辨率和灵敏度。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227105317.jpg" style="HEIGHT: 355px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/29a5ae66-129f-42a9-9edd-7eee07ce06ff.jpg" width="600" height="355"//pp　　strong光源和采样附件定制/strong/pp　　选择合适的光源和采样附件，与配置正确的光谱仪同样重要。在集成化服务中，从激光器、LED，到氙灯、氘灯和卤钨光源，甚至提供长寿命或者工业型光源，丰富的光源供集成商选择。标准光学附件往往用在定制化产品开发的早期阶段，双方合作后期还可以通过定制、集成的方式，缩小光谱仪尺寸，大幅提升性能。/ppstrong　　子系统/strong/pp　　一个设计精良的光学探测系统可以获得高品质的光谱数据、提高测试结果的准确性和检测限，大大减少软件分析及补偿算法的工作量。/pp　　直接获得光谱测量子系统服务，集成商的研发团队可以把精力集中在应用领域，比如分析算法，用户界面和市场拓展。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="子系统.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/9253ae63-7857-4ed8-b025-6caf57daa7f7.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="子系统2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4527fb46-90d2-4892-8053-ec338bcc243c.jpg"//pp　　strong光学系统定制/strong/pp　　一个设计精良的光学探测系统可以获得高品质的光谱数据、提高测试结果的准确性和检测限，大大减少软件分析及补偿算法的工作量。在集成化服务中，为满足集成商需求，光学系统通光量、信噪比和灵敏度等性能得到改进。/pp　　定制的接口可以优化信号采集，还可以加装滤光片来排除干扰，提取所需的光谱信号。甚至可以定制新的光谱仪，提高光通量，配备非标探测器，从而满足在同步、采样时间和灵敏度方面的特殊需求。还可以附加热敏电阻和光电二极管，采集反馈信号，对光学信号和温度漂移进行补偿。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1.jpg" style="HEIGHT: 147px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/b0671ac5-fca1-46e3-ae2b-92f6ef8fc2a5.jpg" width="250" height="147"/ img title="2.jpg" style="HEIGHT: 148px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/112474fa-7c39-4d81-9783-6ac42602094f.jpg" width="250" height="148"//pp style="TEXT-ALIGN: center" /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3.jpg" style="HEIGHT: 167px WIDTH: 500px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/7a981766-a12a-4504-b5f1-cb9b054e6721.jpg" width="500" height="167"//ppstrong　　定制电子模块/strong/pp　　根据集成商所选择的光学系统、采样条件和用户接口整体，集成商还需要完整的电子模块与自己系统进行匹配。集成化服务需要利用自身设计和集成各类电子部件的能力，提供给客户使用，包括电源，通讯电路等。/pp　　电子定制可以包含以下方面：/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　低功耗，电池供电产品 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　系统小型化设计，适合手持或便携应用 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　适合量产的设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　可通过UL, CE, CSA, FDA 和FCC认证的设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　模拟和高速数字电路设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　电路设计和印刷电路板排布 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　为控制系统和PLC系统优化 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　基于C语言和VHDL的固件开发 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　强化系统，以适应恶劣环境 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong　　快速制作原型机和验证系统。/strong/span/ppstrong　　定制光学机械结构设计/strong/pp　　一个高质量的产品，其性能应该长期稳定。但对于一个好的产品，还需要利用光机设计和系统整合经验，使高质量的产品拥有漂亮的外观和友好的界面。一个成熟的厂商能够具备以下能力，以更好的服务客户。/ppstrong　　建模，原型设计和测试服务/strong/pp　　无论工作在恶劣的环境中，定制化方案都应该具备开发合适的子系统或完整解决方案的能力，有效应对温差，冲击和震动。为集成商设计适合各种现场环境的外壳和箱体、可随时更换的组件、以及密封接头。/ppstrong　　防误操作采样系统/strong/pp　　通过提供定制探头、支架以及光学配件，易用，高效。即使非专业用户，也能获得可重复的、准确的测试结果。/ppstrong　　环境适应性/strong/pp　　使用建模工具和仿真软件来设计散热系统，结构上进行优化，再借助3D打印机技术和专业的生产厂商制作样机，搭配自动散热系统，并用环境箱进行验证，从而快速完成环境耐受性评估。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d1b3652e-558d-41db-855d-e3628818d22a.jpg"//ppstrong　　定制化软件和固件/strong/pp　　软件定制服务，不仅限于实现实验室、现场或质量控制所需的分析与测量功能，还能为集成商定制用户界面、实现数据备份、远程通讯等。通过定制固件，输出非标准数据、自定义数据结构，增添新的通讯接口，从而帮助集成商简化整机研发过程。/ppstrong　　光谱仪通讯/strong/pp　　定制驱动程序与固件/pp　　针对非标准嵌入式处理器和架构开发的应用驱动/pp　　多种光谱仪接口可选：SPI, I2C, USB , RS-232, Wi-Fi, Bluetooth和Ethernet/pp　　定制化的固件可将数据前处理功能植入光谱仪/ppstrong　　组件控制/strong/pp　　定制光谱仪和外部控制功能，便于与不同系统集成 例如:I2C, SPI, USB and RS-232/pp　　通过Wi-Fi 或Bluetooth进行远程数据传输/pp　　通过自定义参数和时序实现数据自动采集和外设时序控制/ppstrong　　系统级软件/strong/pp　　面向Android, iOS, Windows, Linux 和 MacOS的GUI接口。/pp　　用于光谱匹配和化合物鉴别的建模功能/pp　　提升线性度和热稳定性的校准算法/pp　　用于嵌入式 SBC/COM 对象的操作界面/pp　　多语言软件界面/pp　　可通过JSON 或REST自动上传光谱数据至云端服务器/ppstrong　　批量生产/strong/pp　　当合作双方对原型机达成共识后，集成商可指定生产计划。生产企业需要拥有足够的生产能力，能够满足客户产品量产或是突发性产能提升的需求。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227110151.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4603f7d2-f174-49c8-a3df-da55a65bce02.jpg"//pp　　产能的提升能力，必然对生产能力有较高要求。生产过程中利用自动化实现精益生产，保障光谱仪集成定制化方案的高效性。拥有一台高效生产能力自动测试平台，将为生产能力提供强有力的保障，确保集成商得到更优质的服务。/ppstrong　　质量保证/strong/pp　　为保证最终产品的质量，微型光谱仪方案供应商应该拥有一套严格的质量体系，从来料控制，并在制造流程的各个方面严格贯彻，直至产品装箱发货，这一系列流程是确保生产出合格产品。遵照良好的操作规范，并按照相关行业内标准设立了产品设计、文档管理、采购和生产流程。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="01.jpg" style="HEIGHT: 222px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ad2db544-69f0-46fe-a903-fd6d0f779c54.jpg" width="200" height="222"/img title="02.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/5e98d03c-bfb6-4a1a-9609-2e0d9dd6ecc3.jpg"//ppstrong　　规格确认/strong/pp　　为了确保定制产品的可靠生产，生产环节中相应的产品规格文档体系显得尤为重要，该体系按照整个生产合作流程每一环节进行确认，最终将合格的产品送到集成商手中。在规格文档标准中，光谱仪、附件、系统制造、测试标准和品检项目的相关标准会得到定义。/ppstrong　　记录和可追溯性/strong/pp　　提供商需要对所生产的每一台仪器设备和测试记录长期保留。出场后光谱仪、子系统和整机系统中主要零件做到可追溯性。/ppstrong　　部件的品质控制/strong/pp　　为保证产品品质，生产过程中各生产环节需要进行审计验证、性能评估和真伪测试，对采购零件进行严格检测，与“标准样品”进行比较，将劣质电子元器件进行排除。/ppstrong　　精确的一致性/strong/pp　　在制造和测试过程中遵循相关标准，来确保产品生产的一致性。微型光谱仪方案供应商需要根据集成商定义具体的生产标准，以保证每个光谱仪或子系统性能的一致性。 生产过程中通过设立独立的工作区，流程和生产线，来建立标准、控制偏差，做到“精确复制”。/pp style="TEXT-ALIGN: right"(内容来源：海洋光学)/p

2018年4月10日，在德国工业城市——慕尼黑，德国分析仪器展（Analytica2018 德国慕尼黑国际分析、生化技术、诊断和实验室技术博览会）在慕尼黑国际展览中心隆重开幕。作为一个有着50年历史的展会，Analytica 2018是世界领先分析、实验室技术和生化技术领域的国际盛会，汇聚了来自45个国家，共1200余家展商，展会现场人头攒动、盛况空前。作为拉曼光谱和光纤光谱仪行业的知名品牌，奥谱天成（Optosky Photonics Inc）在Analytica 2018展会上，展出了最新发布的ATR8300型扫描成像显微拉曼光谱仪、ATR6200型高灵敏度手持式拉曼光谱仪、ATR3100型高灵敏度便携式拉曼光谱仪及全系列光纤光谱仪（超微型、高灵敏度、高分辨率、高性价比等）。在前两天的展示中，奥谱天成吸引了国外客商的极大关注，先后接待了来自德国、美国、英国、土耳其、匈牙利、奥地利、巴西等30多个国家，总计近150人次的客户。客户无不赞叹奥谱天成优异的产品性能和精致的生产工艺，纷纷表示奥谱天成的产品不亚于欧美著名品牌的产品。 图 1 奥谱天成展位盛况 图 2 奥谱天成展位盛况2 此次展出的拉曼光谱仪和光纤光谱仪系列产品受到众多新老客户的青睐。许多客商在现场进行了详细咨询，希望未来能进行深入合作，并达成合作意向。奥谱天成本次参展结交到许多新朋友，通过与同行之间的深入交流，对光谱分析行业的最新行情有了进一步了解，拓展了国际视野，相信对今后的发展也将带来新的契机！ Analytica展会简介第26届德国慕尼黑分析、生化、实验室技术展analytica 将于2018年4月10日-13日在德国慕尼黑举办，是世界领先分析、实验室技术和生化技术领域的国际盛会，每届都吸引了来自全球主要工业国家的分析、诊断、实验室技术和生化技术领域的厂商。展会由德国慕尼黑国际博览集团（MMI）主办，其系列展涵盖了慕尼黑上海分析生化展（Analytica China）、印度国际分析生化展（analytica Anacon India）等，是全世界最大最专业的分析生化技术展览会,在全球生化界享有盛誉。展会应用领域定位为食品安全、环境分析、生物技术、公共卫生、教育科研等行业。展会的专业观众分别来自于生物医药、化学与化工、教学科研、食品、医疗与临床化、电子、半导体、环境资源、检验检疫、实验室建设与安全、在线分析技术与仪器、机械制造、能源石化、试剂与配件、疾病控制、钢铁、冶金、其他等行业。参加本次展会的优势产品图1 atr8300型全自动拉曼成像光谱仪图2 atr6200型高灵敏度手持式拉曼光谱仪 参展的微型（手持式）微型拉曼光谱仪（ATR6100, ATR6200）图3 atr3100型高灵敏度便携式拉曼光谱仪图4 atr2000型便携式拉曼光谱仪图5 atp2000型高性价比光纤光谱仪图6 atp1000型超微型光纤光谱仪图7 atp5001型高灵敏度光纤光谱仪图8 atp5020型高灵敏度、高分辨率光纤光谱仪

2011年10月12-15日，由科技部批准、中国分析测试协会主办的“第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)”在北京展览馆隆重举行。BCEIA重要内容之一“仪器评议活动”是由科技部倡导、中国分析测试协会组织、常年召开的一项重要活动。BCEIA是国内外分析仪器厂商在中国展示其最新推出的仪器和技术的窗口，也是“仪器评议活动”的一个重要汇集点。　　BCEIA 2011展览会期间，中国分析测试协会光谱仪器技术评议组本着公开、公正、公平的评议原则，客观、系统、有针对性地对用户关注的、市场较大的光谱仪器及部件的创新点、特点或发展前景等进行了评述。　　2011年10月14日下午，光谱仪器技术评议组在完成了本次活动之后，众位专家来到了仪器信息网（以下简称：instrument)的网络直播间接受了采访。接受采访的专家有中实国金国际实验室能力验证研究中心郑国经教授、北京矿冶研究总院高介平研究员、北京矿冶研究总院符斌研究员、地科院地质力学所计子华研究员、国家钢铁材料测试中心余兴研究员。　　Instrument：本次BCEIA展览会上，国内外分析仪器厂商展出的光谱仪器给各位专家印象最深的是哪些?　　郑国经教授：本次BCEIA展览会的规模比上一届大，并且展出仪器的水平也有所提高，出现了很多具有新意、性能较好的仪器。国产仪器厂家参展的规模盛大，很多国产仪器厂家推出了新技术产品，进步明显。　　例如，电感耦合等离子体发射光谱仪应用中氩气消耗一直是用户所关注的问题，而PerkinElmer在最新推出的Optima 8x00系列电感耦合等离子体发射光谱仪中采用平板等离子体技术取代了传统的螺旋负载线圈，减少了三分之一的氩气消耗量，并且由于无需冷却，也就不需要使用冷却水，运行成本大大降低。另外，该仪器中还采用了电子雾化器技术，使雾化效率、进样效率获得充分提高，大大地改善了仪器的检出限，扩大了ICP光谱仪器的应用范围。　　另一个亮点是安捷伦推出了微波等离子体原子发射光谱仪，使微波等离子体原子发射光谱仪真正商品化。该仪器可直接使用氮气或空气作为工作气体，无需使用易燃或昂贵气体，提高了安全性，大大降低运行成本，还适用于运输不便的边远地区。该款仪器必将在应用上取得比较好的效果。　　符斌研究员：我们这次光谱仪器技术评议分别采取了参观新产品、举行座谈会的形式，足足进行了三天，主要是因为此次BCEIA展会参展的厂商多、展出的产品丰富、仪器的水平高。　　我认为，这次展会上光谱仪器方面革命性的新技术主要有：微波等离子体原子发射光谱仪、平板等离子体技术的电感耦合等离子体发射光谱仪、火花直读光谱与辉光放电光谱相结合的光谱仪。另外，美国利曼公司推出的直流电弧光谱仪可以固体直接进样，北分瑞利公司也在研究此类技术。　　原子吸收光谱已经很成熟了，但也有很多小的改进，例如，岛津公司的原子吸收光谱仪器上安装了震动传感器，当地震以及其它振动超过了设置值，仪器即可停止运行，保证了仪器、人员的安全。　　郑国经教授 符斌研究员　　Instrument：在中国市场中，进口的ICP占据了巨大部分的份额。国内虽然已经有很多仪器厂家生产ICP光谱仪，但是主要还是集中在顺序扫描性的ICP光谱仪。而令人兴奋是，在本次BCEIA展览会上，四家国产仪器厂商都推出了全谱直读的ICP光谱仪，请计子华研究员为我们介绍一下这方面的情况?　　计子华研究员：这次BCEIA展览会上，北京豪威量、聚光科技、纳克公司、天瑞仪器都推出了全谱直读的ICP光谱仪。当然这几款产品各有其优劣性，还有一些需要进一步改进的地方。但我相信，不到半年的时间，这四款仪器中就会有真正商品化的产品推出。　　Instrument：请余兴研究员为我们介绍一下辉光放电光谱仪的情况吧?　　余兴研究员：辉光放电光谱是一个比较新的技术，在镀层分析方面有比较好的应用。但是从前几次BCEIA展览会的情况来看，因为辉光放电光谱的应用具有一定的局限性，各厂家对辉光放电光谱的重视与宣传力度不够。　　而在这次BCEIA展览会上，HORIBA推出了一款3D 金属光谱仪，是基于火花直读光谱仪与传统意义上的辉光放电光谱仪基础上的一台光谱仪。与传统辉光放电光谱仪相比，该款仪器是一台快速分析的仪器，也能够进行镀层分析。该款仪器采用了直流放电的光源，降低了仪器成本，有利于该仪器的市场推广。其检测器采用了CCD，成本降低的同时也牺牲了部分分辨率，分辨率只达到了微米级水平。但对于一般客户来说，该仪器能够满足一定的需求，所以说该仪器还是一款非常好的仪器。　　Instrument：请高介平研究员介绍一下原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪的新进展?　　高介平研究员：原子吸收光谱基本上已经很成熟了。在火焰原子吸收光谱方面，国产仪器与进口仪器之间相差不多，石墨炉原子吸收光谱方面，国产仪器还稍有差距，需要进一步改进。总体来说，本次BCEIA展览会上，展出的原子吸收光谱的新技术不多，但是“小打小闹”的改进很多。例如，原来灯座更多是水平放置，现在很多家已经将灯座竖立起来。我认为，灯座竖起来更合理，好处更多，现在很多国产原子吸收光谱厂家也采用了这一技术。　　至于原子荧光光谱仪技术方面，金索坤公司推出了高温原子荧光技术，将原子荧光原来只能检测11中元素扩展到了现在能够检测20多种元素。北分瑞利公司推出的新产品中改进了进样器，使得测试只需要1毫升的样品即可。还有的仪器用煤气、天然气取代乙炔气，解决了一些偏远地区没有乙炔气的问题。计子华研究员、高介平研究员、余兴研究员　　Instrument：各位专家对于国产光谱仪器未来发展有何建议?　　郑国经教授：从本次展会展出的光谱仪器来看，发展趋势主要有：虽说光谱仪器已经很成熟了，但从此次展会来看，仪器技术还在不断发展，光谱仪器新产品不再一味追求极限指标，而是向着实用性、绿色、低碳等方向发展。例如，安捷伦推出的微波等离子体原子发射光谱仪可直接使用氮气或空气，无需使用氩气，节约了能源，也符合绿色环保的要求。另外，光谱仪器新产品的定位也转向了解决实际应用的方面，这一点在本次展会上表现的尤其突出。　　本次展会上国产仪器厂商展出的规模中增大了，展出的仪器数量也增加了，推出的新仪器技术水平更是提高了很多，这些都说明了国产光谱仪器正向着国际先进水平发展。如，中阶梯光栅和CCD检测器技术一直为国外厂商所独有，国内仪器厂商一直以来没能掌握。而这次展会上，国内几家公司都推出了相关的产品，对于国产仪器发展来说是一个很好的开端。　　采访编辑:刘丰秋

p　　strong仪器信息网讯/strong 2018年月13-14日，“2018光谱大会”在北京蟹岛会议中心召开。此次会议由北京理化分析测试技术学会主办，清华大学、北京大学、中国科学院化学研究所、国家重有色金属质量监督检验中心协办，北京理化分析测试技术学会光谱分会承办。br//pp　　光谱技术作为现代分析检测技术中的一个重要组成部分，在分析领域中占据着举足轻重的地位，而其发展也反映了分析技术的不断改革与创新。回顾过去、展望未来，清华大学教授、北京理化分析测试技术学会副理事长光谱分会理事长孙素琴倡议，并实施召开了“2018光谱大会”。该会议以“接地气”的光谱分析技术发展为主，兼顾光谱前沿研究最新进展，老中青的光谱人齐聚一堂。来自全国高等院校、科研机构和各企业单位近300名光谱相关人员参会。/pp　　13日上午大会报告环节结束后，当天下午原子光谱与分子光谱两个分论坛同时举行。本次原子光谱分论坛共设置了9个邀请报告，内容既有将原子光谱(质谱)技术用于当前热点的医学检验领域，也有用于较传统的食品安全、材料等领域，同时也有最新的仪器技术研制进展，最后则以原子光谱分析技术综述报告结束。/pp　　strong应用研究热点br//strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/314fd32d-c378-4953-9031-be4cc54bdf38.jpg" title="IMG_0167.jpg" alt="IMG_0167.jpg"//pp style="text-align: center "北京大学公共卫生学院王京宇教授strong/strongbr//pp　　近年来毒物兴奋效应( hormesis)成为毒理学中关注的热点，它是指化学物对生物体在高剂量时表现负面影响，但在低剂量时却表现为有益作用的现象。而其相应提出的毒物兴奋模型也成为一种新的剂量-效应关系模型，并在环境、医学、公共卫生等领域产生了一定的影响。北京大学公共卫生学院王京宇教授早在2002年即提出了“生命元素组”概念。此次报告中王京宇教授介绍了他利用元素组研究了镧元素浓度与大肠杆菌hormesis效应的机制进展。br//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/59b1a100-70f3-4f9f-b2ce-62d57b1003ee.jpg" title="IMG_0179.jpg" alt="IMG_0179.jpg"/br/span style="text-align: left "岛津公司分析测试仪器市场部郑伟产品经理/spanbr//pp style="text-align: left "　　异物分析是指分析产品上的微小嵌入异物或表面污染物、析出物等的技术。例如对表面嵌入异物、斑点、油状物、喷霜等异常物质进行定性分析，藉此找寻污染源或配方不相容者，是改善产品最常用的分析方法之一。对异物分析而言，适用于金属和无机物元素分析的 EDX 与适用于高分子和有机物分析的 FTIR 相结合的方法十分有效。上述两种方法均可实现非破坏性分析，非常迅速和简便，因此非常适合用于异物分析。此次论坛岛津公司分析测试仪器市场部郑伟产品经理即介绍了EDX和FTIR及其联用技术在用于异物分析时，从硬件到软件方面所做的更新、以及实际应用案例。br//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/b2f26ae7-bba5-4cd5-a1db-dbb511fa68da.jpg" title="IMG_0195.jpg" alt="IMG_0195.jpg"/br/北京疾病预防控制中心刘丽萍研究员/pp　　元素在食品中以不同的形态存在，元素对于人体的作用和元素的形态密切相关。这里所说形态是指该元素在不同种类化合物中的表现或分布。砷就是这样的一种元素，不同形态砷之间的毒性差异很大，如以有机砷形式存在的砷糖、砷甜菜碱几乎没有毒性，而无机砷化物的毒性却很高。所以，对于砷这样的元素，只了解其在食品中的总量还是不够的，在了解总量的同时，更希望了解砷元素在食品中的形态组成。北京疾病预防控制中心刘丽萍研究员报告中介绍了《GB 2762-2017食品安全国家标准 食品中污染物限量》、《GB 5009.11-2014 食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》等标准的制修订情况。GB 5009.11-2014中无机砷的测定增加了液相色谱-原子荧光光谱法、液相色谱-电感耦合等离子体质谱法 无机砷的测定并不是适用所有食品，而是适用于稻米、水产动物、婴幼儿谷类辅助食品、婴幼儿罐装辅助食品中无机砷(包括砷酸盐和亚砷酸盐)含量的测定。br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/b463abf5-a711-4bf1-b44a-f6d87a5bb566.jpg" title="IMG_0252.jpg" alt="IMG_0252.jpg"//pp style="text-align: center "苏州博飞克分析技术服务有限公司技术总监苏耿贤/pp　　辉光放电质谱(GDMS)在几乎不需要样品制备的情形下即可对无机粉末、镀膜/基材和非导电性材料直接检测，能够提供各种元素的信息，并且可以提供包括镀层和基材从100%到ppb级别的主要元素、微量元素的浓度信息。苏州博飞克分析技术服务有限公司技术总监苏耿贤先生介绍了GDMS的特点、国内外标准等情况。苏州博飞克公司在发挥GDMS功能方面做了很多工作，如建立了多样取样方法、高纯样品处理方法、定量分析方法等。/pp　　strong国产仪器创新研制成果/strong/pp style="text-align: center "　　本次论坛让人印象深刻的是多家国产仪器厂商、科研机构的专家做了多种光谱仪器的研制工作进展，体现了我国国产光谱分析仪器坚持创新并取得了不错的成果。br/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/d2cee81d-9271-4c16-9e70-70dec13340be.jpg" title="IMG_0208.jpg" alt="IMG_0208.jpg"/br/海光仪器梁敬　　/pp　　火焰在原子吸收光谱、原子荧光光谱、火焰光度计等光谱分析仪器，乃至气相色谱、有机质谱等分析仪器中都有应用。目前的点火技术主要有电炉丝、高压放电、热电偶等方式，不过，其中也存在着点火成功率低、火焰燃烧过程中易熄灭以及安全问题等痛点。海光仪器梁敬在报告中介绍了公司今年推出的新款原子荧光仪器HGAF-900系列中已经应用的免维护点火技术。该高可靠免维护点火技术由百万次免维护点火器件、温度/海拔高度补偿、高灵敏气体泄漏监测等六大体系支撑。br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/c2c9c7b6-6b92-43ce-b1f7-59907aa5785d.jpg" title="IMG_0229.jpg" alt="IMG_0229.jpg"//pp style="text-align: center "北京矿冶研究总院史烨弘/pp　　《中国制造2025》把发展智能制造作为主攻方向，智能制造需工业化与信息化相结合，而工业过程在线分析检测技术是信息化的基石。常见的过程在线分析技术主要有气相色谱、近红外光谱、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱(LIBS) 、质谱、核磁共振波谱等。其中，近红外、质谱、LIBS三类分析仪器的应用领域几乎覆盖所有流程工业，具有巨大的应用市场。LIBS具有远程、在线、原位、快速、无需制样等特点，可用于矿物、金属等无机成分在线分析。北京矿冶研究总院史烨弘报告中介绍了北矿院牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器专项-磷矿浮选工艺过程在线LIBS分析系统及其应用。该系统研制成功后还可以应用于原矿、精矿、尾矿品位浮选工艺的在线检测，以及药剂的在线检测等。br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/367b97a8-b2fa-47c1-a56c-18cf584d610c.jpg" title="IMG_0271.jpg" alt="IMG_0271.jpg"//pp style="text-align: center "钢研纳克刘明博/pp　　能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)具有无损、快速的特点 仪器简单，有台式、便携、手持等多种型式 其应用领域涵盖了冶金、建材、环保、食品等。不过常规EDXRF光斑尺寸超过5mm，只能分析均质样品。在一些特殊领域，这样的技术特点并不能满足其需求，如现代冶金工业需要在大尺寸范围内对细小夹杂物(直径小于10um)的成因来源进行研究，就需要微观局部的无损检测。钢研纳克刘明博报告中介绍了公司根据相关需求研制的微区扫描型EDXRF(uEDXRF)仪器NX-SCAN 200的情况。该uEDXRF应用了多毛细管X射线透镜技术，相对于同样焦斑大小(同样长度)的小孔准直器，多毛细管X射线透镜技术的光通量提高了100倍以上。br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/c58bbc1a-183c-4d7d-b0ed-61de41ec43fa.jpg" title="IMG_0280.jpg" alt="IMG_0280.jpg"//pp style="text-align: center "北京瑞利付国余/pp　　相比较火花直读光谱，电弧发射光谱可直接检测粉末状样品，广泛应用于国家地质调查、有色冶金材料、半导体材料等领域。在AES-7100的基础上，北京瑞利推出了采用CMOS传感器的AES-8000全谱交直流电弧发射光谱仪。报告中，北京瑞利的付国余介绍了AES-8000的技术特点及应用情况。AES-8000采用了Ebert-Fastic光学系统及三透镜光路+CMOS传感器为核心构建。最新的CMOS传感器及基于FPGA技术、数据处理技术平台，仪器指标性能显著提升。br//pp　　最后，中实国金郑国经研究员做题为“原子光谱分析技术的发展动态及应用前景”的综述报告。br//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/32a888a7-b26a-45c8-9770-9ddf9ab53f69.jpg" title="IMG_0292.jpg" alt="IMG_0292.jpg"//pp style="text-align: center "中实国金郑国经研究员/pp　　如今，原子光谱分析从基本理论研究到实用技术已经发展得相当成熟，已经处于高端制造水平 商品化仪器普遍功能稳定可靠，不断向高精密度和高可靠性发展 适用于各种分析要求，广泛应用于工业生产和科技领域。不过，原子光谱分析技术创新的脚步从未停歇，包括通过核心零部件创新而推动光谱仪器的创新，如改进分光元件及分光系统构架进一步提高光谱分辨率 研究快速光谱信息获取新机制和新元件、研制新型激发光源、引入新进样技术等 这些对于光谱仪器的分析功能完善和分析潜力发掘仍具有研究意义和发展潜力。br//ppbr//p

台湾超微光学参加了于2012年10月16-18日召开的2012北京国际光电产业博览会暨第十七届北京国际激光、光电子及光显示产品展览会（ILOPE 2012）。在此次展会上，超微光学展出了超微型光谱模组及微型光谱仪系列产品。 超微光学的系列超微型光谱模组有着微小的体积及相当低的设置成本，微型光谱仪同样具有此方面的优势，并具有宽光谱范围、高解析度及可编程微控制器，使用USB接口，无需外接电源，可同时连接多台光谱仪。

近日，中国科学院合肥物质院安徽光机所张为俊研究员团队在虚像相位阵列光谱仪装置研制及其吸收光谱应用方面取得新进展，相关研究成果以《基于虚像相位阵列的可见光波段皮米分辨宽带CCD光谱仪》和《基于虚像相位阵列光谱仪的宽带高分辨CO2吸收光谱测量技术研究》为题分别发表在学术期刊Analyst(SCI二区, IF=4.20)上和光学学报(ESCI)上。 　　宽带、高分辨光谱可同时精准识别多种物质成分，获取相关的理化特性，在精密测量等众多科学研究与应用领域具有重要的应用价值。然而传统光谱仪难以兼顾高光谱分辨率与宽光谱检测范围，近年来发展的新型色散元件虚像相位阵列为解决该问题提供了新的紧凑型方案。 　　团队赵卫雄研究员和周昊博士设计并建立了可见光和近红外波段两台虚像相位阵列光谱仪(分别工作于可见光660 nm和近红外1.4 μm波段)。使用近红外光谱仪于1.42 ~ 1.45 μm波段测量了CO2气体的吸收光谱，并利用HITRAN数据库实现了一维光谱信息的高精度提取，测量结果与数据库模拟光谱吻合，证明了研制的虚像相位阵列光谱仪的测量准确性及相关光谱反演算法的可靠性。该装置在大气痕量探测、精密测量及基础物理化学研究等领域有着重要的应用前景。 　　本研究工作得到国家自然科学基金(42022051， U21A2028)、中国科学院青年创新促进会(Y202089)、中国科学院合肥物质科学研究院院长基金(YZJJ202101)项目的资助。VIPA 光谱仪示意图。（a）结构示意图；（b）二维光谱图像示意图宽带 CO2吸收光谱测量装置示意图

摘要：光纤光谱仪自从上个世纪末被发明以来，其应用越来越广泛。交叉式切尼-特纳(czerny-turner，简称c-t)光路和基本型c-t光路(m型光路)，是光纤光谱仪中最常见的两种分光光路，本文将详细介绍交叉c-t光路和m型光路的基础原理和各自的优缺点，交叉c-t光路结构紧凑、灵敏度较高，而m型光路分辨率较高、杂散光性能更优。　　常见的微型光谱仪一般是基于光栅分光，光谱仪的光学光路系统主要分为反射式和透射式系统，透射式系统光学系统体积较小并且光强较强，但在远红外到远紫外的光谱范围内缺少制造透镜所需要的材料，会导致测得的光谱曲线不准，因此现代微型光谱仪很少采用这种结构 反射式系统适用的光谱范围较广，虽然相比透射式系统光强较弱，但反射镜不产生色差，利于获得平直的谱面，成像镜选用反射镜能够保证探测器系统接收光谱的质量。所以市面上主要以反射式光路的光谱仪为主。　　反射式光路中，目前光纤光谱仪市场，比较普遍采用的光路结构形式分为：基本型切尼-特纳(czerny-turner)光路结构(非交叉式)和交叉式切尼-特纳(czerny-turner)光路结构。基本型切尼-特纳(czerny-turner)光路结构因其形状酷似字母“m”，因此也常被称为m型光路结构，这便是m型光路的由来。　　图 1基本型切尼-特纳(czerny-turner)光路结构，光路看上去像字母“m”，所以也称为m型光路。m型光路看上去也像阿拉伯数字“3”，因此奥谱天成m型光路光谱仪的名称均带有3(第三位数为3)，如atp5030、atp5034、atp3030、atp3034 　　图 2 交叉式c-t光路结构示意图　　光谱仪光路的光学性能，主要受数值孔径、球差、像散、慧差，及各种像差的综合性影响，从而决定了系统的光学灵敏度、杂散光和光学分辨率。　　常见光谱仪采用球面反射镜，球差是必然存在的，球面镜无法使系统中各球差项相消，交叉式和m型光路都只能校准到一定的水平，球差是一种累加的方式。m型光谱仪可通过控制相对孔径来使球差小于像差容限，从而满足分辨率的要求，在设计中有选择的缩小m型光路的数值孔径可以比较明显的提高分辨率。如果想更进一步的消除球差影响，那么可以采用抛物面或者自由曲面的方式来进行优化设计，但是成本昂贵，加工难度大，所以目前并没有被市场接受。　　交叉式切尼-特纳(czerny-turner)光路结构的慧差相对于m型光路来说有个相对突出的特点是，慧差可以被校准到一个比较理想的数值，并且得到的光谱斑点较为规整。具体体现在对交叉式结构分辨率的提升上。　　m型光路在像散优化中具有明显的天然优势，可将像散校正到一个很低的水平。相反的交叉式切尼-特纳(czerny-turner)光路在像散的校准方面比较弱，使得该光路的光谱分辨率较低。　　m型光路由于是一种相对对称的光学结构，杂散光会略微好于交叉对称型光路，但这并不会直接体现在两种系统的杂散光最终指标上。杂散光的抑制主要还是通过外部光学陷阱，内部采用吸光材质或者增加粗糙度来提高对漫反射光的吸收，最终达到消除杂散光效果。　　交叉式切尼-特纳光路是由m型光路发展而来，我们通常认为交叉式光路是一种折叠式的光路，所谓折叠式就是在整体的结构尺寸和空间利用上有必然的优势，结构更紧凑合理。m型光路则是一种展开式光路，在整体的尺寸和空间利用上不及交叉式切尼-特纳光路。因交叉式光路最为紧凑，所以在微型光谱仪中通常采用的是就是这种交叉式光路。而针对于分辨率要求比较高的场合则更多的采用m型光路。　　分辨率是光谱仪最重要的指标之一，从像差优化设计来看，m型光路像差优化效果更好，使得m型光路拥有更佳的分辨率，主要被用于高分辨率光谱仪中。而交叉式切尼-特纳(czerny-turner)光路则用于中低分辨率光谱仪中。表 1 m型光路和交叉式c-t型光路的对比　　奥谱天成的光谱仪系列产品齐全，依据m型光路和交叉式切尼-特纳光路各自的光路特点和客户需求，设计了多款相应的仪器，各自均对应不同的应用领域：　　l atp2000、atp5020、atp3040、atp5040采用了交叉型ct光路，重点突出结构的紧凑性和高灵敏度 　　l atp3030、atp5030、atp3034、atp5034采用m型光路，重点突出高分辨率和低杂散光。　　狭缝50μm，光谱仪范围200-1000nm两者的分辨率对比。图3可观察到，m型光路整段分辨率表现为中间最好，两边逐渐变差 交叉型光路往长波方向分辨率逐渐变好。这部分的差异主要体现在设计优化中，可从设计中去调整不同的分辨率走势来达到设计的要求。图4中可看出，在520nm处两种不同光路的点列图情况，m型光路的rms半径值为11 μm，交叉型ct光路的rms半径值为98 μm。m型光路实际测试fwhm=1.3nm，交叉型光路实际测试fwhm=2.5nm。m型光谱仪分辨率明显好于交叉型光谱仪。在实际的使用和光谱仪选择中，客户可根据分辨率、杂散光、灵敏度、体积等几个指标有针对性的挑选相应的光谱仪，从而使得仪器与使用需求完美匹配。图 3 奥谱天成生成的atp2000和atp3030图 4 两种光路结构的分辨率rms spot radius对比，200-1000nm波长范围，从图中可以看出，交叉c-t型光路的光斑尺寸为75 μm，而m型光路的光斑尺寸仅为3.5 μm，m型光路的分辨率优于交叉c-t型 (a)交叉型ct光路(该光路应用于atp2000) (b)m型光路(该光路应用于atp3030)　　图 5 200-1000nm光谱范围，两种光路结构在520nm处的分辨率对比，交叉c-t型光路为98.9 μm，m型光路为11 μm，可知m型光路的分辨率明显优于交叉c-t型 (a) atp2000交叉型ct光路 (b) atp3030m型光路表 2 奥谱天成采用m型光路的光纤光谱仪和采用交叉c-t光路的光纤光谱仪，型号的第三位数字为3的均为m型光路 型号首位数字为5、6的，探测器具有制冷。　　图 6 奥谱天成的光纤光谱仪产品集

大概5年前，拇指大小的小型光谱仪（MS系列）上市发售并显著拓宽了光谱仪的应用。滨松公司现在已经研发了比以前更小的低成本微型光谱仪。该微型光谱仪是一个只有5克重量的超小模型。尽管性能和我们现在的小型光谱仪（MS系列）大部分相同，但是微型光谱仪更加紧凑坚固，且价位低廉。应用包括仍存在巨大的未开发市场的消费电子领域。为了更多了解微型光谱仪的研制背景、潜在应用和未来发展前景，我们采访了参与研发产品的4名成员。滨松微型光谱仪C12666MA 世界上最小的光谱仪你们是如何着手把一个指尖大小微型光谱仪的想法转化为产品的？ Shibayama:光谱仪的通常形象是安装在实验室工作台上的一个大设备，但我们坚持研发的目的在于开发一种尽可能小的高度便携可移动产品。大约10年前，我们发布了掌上电脑大小的小型光谱仪（TG系列），大概5年前，发布了拇指大小的小型光谱仪（MS系列）。然而客户仍要求我们让它们尺寸更小价位更低。因此，我们着手工作并研发这种新的微型光谱仪。 Yokino:与宽度小于75px的小型光谱仪（MS系列）相比，微型光谱仪大概2厘米宽，在体积和重量上比MS系列的小型光谱仪小和轻约50%。这种新型微型光谱仪的封装用是金属制作的，而MS系列是塑料封装。具体来说，我们换了一个高度可靠和坚固的密封封装（见注）。这让我们在保持与MS系列相同性能的同时大幅的降低了成本和尺寸。注意：密封封装是金属-金属或者玻璃-金属焊接的气密性封装，能够保护内部组件并隔绝湿度。 客户尺寸更小的需求背后有什么背景吗？ Ito:考虑到尺寸和价格，传统光谱仪主要用于测量和工业应用，不用在个人或者私人层面。然而，市场上小型光谱仪（MS系列）的出现改变了这一概念，我们随之开始研究更小更便宜的光谱仪。但在尺寸和价位方面需要更进一步，以使它们在消费电子市场得到广泛应用。 Hikita:小型光谱仪可以内置在紧凑设备中。例如，我们将看到室内与智能手机或医疗设备相连接的新应用。 Yokion:考虑到室内和室外使用，我们决定采用高坚固、可靠的金属来制造密封封装，而不使用水分可以穿过的塑料封装。 市场上有类似产品吗？ Hikta:是的，只考虑尺寸，有类似产品。然而严格来说，它们并不相同，因为我们的微型光谱仪让光线从狭缝通过，而竞争产品使用光纤传导光。 Ito:所以如果你规定相似产品为允许直接输入光的光谱仪，那么我们的产品是世界上最小的，并且具有高性能。我们的产品很可能在市场上开拓了一个全新的领域。 采用MEMS和图像传感器制造技术实现紧凑尺寸和高性能相比目前的产品，你们如何能使其尺寸更小？ Shibayama:通过重新审视光学设计和组成部分，优化MEMS技术并简化结构，我们实现目标。此微型光谱仪包括三个部分，一个光线可以进入的狭缝，一个光谱衍射光栅和一个探测光的图像传感器。我们利用MEMS技术制造这些部分，因此MEMS技术是我们可以制作更小的微型光谱仪的主要因素。更具体地说，我们利用MEMS干法刻蚀技术形成让光通过到达图像传感器的狭缝，还使用了称为纳米压印的精细成型技术形成衍射光的光栅。 Yokino:在光谱仪尺寸和性能特点间有一种权衡关系。当尺寸变得更小，分辨率和性能都下降。我们的微型光谱仪采用光在光谱仪内部反射一次后再衍射的方法，并在尺寸和性能方面都具有尽可能好的表现。 降低成本过程中你们如何解决遇到的问题？ Shibayama:小型光谱仪（MS系列）使用一个玻璃透镜作为光传输的介质。如果玻璃本身的尺寸精度可以保持，玻璃能够提供为光谱仪所要求的精度。然而，玻璃透镜的成本高，所以我们不得不放弃玻璃镜片并找到满足要求的低成本替代品。 Yokino: MS系列的小型光谱仪通过纳米压印在玻璃上形成一个光栅。然而，如果纳米压印失败，玻璃透镜将无法使用，造成的问题成本更高。所以我们重新评估将光栅作为独立单元制造来代替在玻璃透镜上形成光栅的可能性。这将减少生产光栅的玻璃，在降低成本上也是有效的。 微型光谱仪中使用了何种型号的传感器？ Yokion:微型光谱仪使用一个集成了入射狭缝的图像传感器。此类型传感器可使光谱仪减小到指尖大小。入射光经光栅衍射后，短波长光到达入射狭缝位置很近。如果狭缝和传感器是分离的，需要极高精度的定位，否则会降低光谱性能。和传感器集成的狭缝不存在此定位问题。 Shibayama:我们还给集成了入射狭缝的图像传感器增加了截止滤波片（见注）。在生产小型光谱仪（MS系列）时，我们在金属接线的玻璃接线板上安装图像传感器，并在此玻璃接线板上制造截止滤波片。但是对于微型光谱仪，我们不用玻璃而是利用中空来传导光，所以用这种方式为图像传感器制造截止滤波片是不可或缺的工序。 Ito:除了接收光的基本功能，由于具有入射狭缝和截止滤波片，图像传感器还有其他价值。我们的独特优势是同时具有图像传感器技术和MEMS技术。注：截止滤波片是能够去除多重反射光和衍射光等杂散光分量的滤波片，却不影响被测光。 为客户应用开发提供理想性能参数你们预期此微型光谱仪具有何种应用？ Ito:我们目前收到有关颜色的应用需求，比如便携式色度计和打印材料的颜色检测等。从小型光谱仪（MS系列）到微型光谱仪也增加了与定点医护工作相关的手持医疗设备的咨询。使用小型、低价、高可靠性的防潮封装证明是成功的。 Hikita:我们的立场是帮助客户开发用于消费电子产品的光谱仪应用。因此我们认为我们的主要任务是为客户提所需性能参数以使光谱仪应用成为现实。 你们可以定制生产设计来满足客户需求吗？ Ito:我们首先验证客户所需性能参数和预计数量，如果需要大量产品，我们之后会提出符合要求的设计。当收到产品需求，初始阶段我们的工程师会讨论研究。 你们可以举一个和客户讨论的具体例子吗？ Hikita:比如针对糖尿病患者的葡萄糖监测仪的讨论。如果一个产品能够利用光来诊断葡萄糖水平，这将解除患者巨大负担。为了使这种产品成为现实，我们首先验证必须的特性参数，之后做必要协调和调整。 Yokino:我们在去年九月份举办的科技展览——2013光子展览上介绍了微型光谱仪，收到了来自参观者的积极反馈。我们准备了与智能手机相连接的概念模型来验证诸如颜色分析等应用，引发在光谱分析和其他应用中使用的特定讨论。通过向客户展示模型本身并引导他们联想实际中如何应用，我们获取了重要的结果。 Ito:光子展览上有很多对微型光谱仪与智能手机相耦合感兴趣的客户。也有一些特别的咨询，比如是否能够用于调整剧场照明或者在教学中是否能够教导孩子光波长。小型尺寸引发人们思考，它是否可以用于此处呢也同样激发人们关于新应用的想象。大多数情况下，是先有一个目标应用，再生产满足此应用的产品，但是微型光谱仪却更可能是创造新应用。你可以它称为反向工作的现象。不去管它究竟能完成什么，我认为它确实拓展了未来可能性。 从今年三月份官方发布后，反响如何？ Hikita:官方发布前，去年底我们已经能够提供样品，销售了大约100个样品，其中很多被国外购买。一些客户评价，尽管外形小巧，仍然可以保证精确测量。还有其他诸如此类的积极反响。 Ito:今年9月份，我们的新13号大楼将在主要工厂投入生产。我们将在那里做产品研发并建立车载装置和移动终端大规模生产系统，比如基于MEMS技术的微型光谱仪，同时提出解决日渐增加的客户需求。（工厂现已投产） 你们从这里预测到什么样的发展趋势？ Shibayama:尽管微型光谱仪现在已经做到可以放到指尖上的尺寸，我们仍接到来自客户做到更小更薄的需求。目前反射光束一次的方法已经达到此尺寸的极限，所以为了满足更多的需求，我们不断地把新的想法融入设计来开发更小的设备。 Hikita:直到现在我们都采取只提供硬件，把电路和软件开发留给客户。但是如果我们也为客户解决这些额外的请求，我们的产品将会更易使用。我是负责模块开发领域，所以我们现在准备提供包含必要电路的软件和模块产品，而不仅仅是设备级。 滨松微型光谱仪MS系列和新型微型光谱仪C12666MA比较规格MS系列光谱响应范围340 to 780 nm640 to 1050 nm340 to 750 nm光谱分辨率(FWHM, 最大值)15 nm20 nm14 nm总像素数256 pixels256 pixels256 pixels测量条件Ta=25 ℃典型值 Ta=25 ℃ (特殊说明除外)典型值 Ta=25 ℃ (特殊说明除外)重量5g9g9g大小20.1 × 12.5 × 10.1 mm27.6 × 16.8 × 13 mm27.6 × 16.8 × 13 mm 更多滨松微型光谱仪信息，敬请点击表格按钮。

1 月 22 日，由 DeepTech 携手络绎科学举办的 "MEET35：创新者说 " 论坛暨 "35 岁以下科技创新 35 人 "2021 年中国线上发布仪式成功举行。来自科学界和产业界的人士在云端共同见证了新一届中国青年科技领军人物登场。DeepTech 同 " 创新 35 人 " 2021 中国入选者浙江大学百人计划研究员杨宗银，在光谱检测系列创新研究、技术迭代以及产业化应用等方面进行了深入交流。作为 " 发明家 " 入选的杨宗银，开创了基于带隙渐变半导体材料的全光谱发光与探测的一系列理论、方法和工艺的研究，实现了多个 " 世界之最 "。因其从微型光谱仪、波长可调谐光源以及新型发光材料合成等方面突破了光谱检测设备微型化的核心技术瓶颈，并进行产业化研究成功入选 " 创新 35 人 "。获奖时年龄：33 岁获奖时职位：浙江大学百人计划研究员获奖理由：他通过一系列全光谱发光与探测的开创性研究，发明了世界上最小的光谱仪和超宽波长可调谐纳米激光器。光谱检测在化学分析、食品检测、生物检测等领域发挥着重要的作用。传统的光谱检测设备由于体积庞大、价格昂贵，导致其难以大规模推广。然而，减小其内部光学和电学元件的尺寸，将导致其性能显著下降从而无法应用。因此，光谱检测设备的微型化是目前科技界面临的重大技术挑战。图丨杨宗银的研究成果总结（来源：杨宗银）为此，杨宗银进行了系列研究，包括发明世界上最小的光谱仪和超宽波长可调谐纳米激光器、提出两种全新的带隙渐变半导体发光材料的合成方法等。发明世界最小光谱仪，取得兼具小尺寸与高性能的世界性突破 在全光谱探测方面，杨宗银首次提出集分光和探测于一体的光谱仪微型化技术方案，开创性地将计算光谱技术与半导体纳米材料结合开发出世界上最小的光谱仪。该光谱仪器件尺寸仅几十微米，仅为头发丝直径的 1/1000 [1] 。解决了在微米尺度上实现大光谱范围色散的科学难题，突破了传统光谱仪小尺寸与高性能无法兼具的挑战。据杨宗银回忆，该研究从 2011 年产生想法至今仍在研发。他表示，最初想通过半导体材料光谱吸收特性直接读出波长信息，后来证明该方法并不可行。2017 年，他开始尝试用计算光谱的原理提取光谱信息。2019 年，相关论文正式发表在 Science 上，证明这种方案能把光谱仪的体积做到 " 极致的小 "。此外，光谱学领域以及机器视觉领域的重要教材，还把该技术写入到最新版本。Science 审稿人对该研究评价："该研究是集合了目前世界上最先进的材料合成工艺、配上最高超的器件制作水准和实验技巧、再加上巧妙的算法得到的杰作。"英国皇家化学会专栏作家德里克 洛威（Derek Lowe）教授，在Science子刊上撰文，对这项工作给予了高度评价：" 这项工作展示了一种全新的技术路线，将极大地减小光谱仪的尺寸和成本 "。图丨 ( a ) 微型光谱仪器件照片与显微照片，核心传感器部分尺寸仅几十微米，封装成芯片后长宽小于 1 厘米； ( b ) 纳米线光谱仪工作原理示意图； ( c ) 微型光谱仪综述论文封面，首次把光谱仪微型化技术归类为色散型、窄带滤波型、傅里叶变换型和计算光谱四大类（来源：Science）此外，杨宗银还在 Science 上撰写了微型光谱仪的综述论文。该论文规范了微光谱领域的术语，并深入浅出地总结出该领域的发展脉络，为将来从事该领域的研究人员指明了方向 [2] 。杨宗银表示，"Science 综述文章数量非常少，一般只接收在领域里非常有影响力的研究人员的投稿。我们的文章发表后，引起了学术界和工业界的广泛关注。"此外，杨宗银在半导体材料合成领域也收获了重要成果。他首次提出了以移动源和移动衬底法生长带隙渐变半导体发光材料，是领域的 " 奠基之作" [3] 。图丨 ( a-e ) 通过截断带隙渐变纳米线获得不同波长激光的原理示意图； ( f ) 引入移动散色点实现激光波长连续可调的示意图（来源：Nano Letters ）在全光谱光源方面，他开创性地将渐变半导体材料作为激光器的可变增益材料，发明了超宽波长可调谐纳米激光器 [ 4 ] 。杨宗银表示，" 可调谐纳米激光器的纳米波长可调范围为几百纳米，甚至上千纳米。"其优势就在于可调范围非常宽，该激光器能覆盖所有波长。并且，该激光器原理巧妙，不同位置使用不同的材料，相当于可通过堆砌材料无限延伸激光波长。据了解，" 可调谐 " 的背后是创新材料的支持，传统的均匀材料发光范围窄，该研究中采用了渐变材料，并且每种材料覆盖范围不同，因此可延伸范围广。该激光器可在微型光谱检测设备中作为光谱照明光源，并且，其在光通信、军事和环境监测等领域也具备潜在的应用价值。完成微型光谱仪的技术迭代，推动产业化发展 杨宗银在前期理论与实验验证的基础上进行了多次技术迭代，2019 年开始进行产业化探索。2020年初，他开发了和 CMOS 兼容的微型光谱仪方案，经过一年的迭代，在 2020年底实现了可在手机上演示的样机，尺寸小于 2*2*2 cm，并在 400-1000nm 范围内分辨率能稳定到 2 nm。" 该样机的性能比市面上同类的光谱仪好很多，并且，多次测量的稳定性、一致性非常好。但是，离我们自己的要求还有些距离。该性能对于大部分的光谱应用还不够，所以，我们至今还在不断迭代。" 杨宗银说。此外，他还对接产业界的上下游企业，完成了光谱仪手机模块的制作和测试。他认为，如果该技术未来大规模应用，光谱分辨率达到 1nm 较为理想，此外，在灵敏度、稳定性方面还有优化的空间。图丨微型光谱仪的技术迭代与产业化 ( a ) 从 Science 论文中报道的第一代纳米线光谱仪到薄膜光谱仪，实现了光谱分辨率和灵敏度的重大飞跃，并且完成了与手机电路兼容的相机封装； ( b ) 在手机中测试，实现了线扫描光谱成像（来源：杨宗银）微型光谱仪技术壁垒较高，目前市场上尚未有成熟的产品。按照传统的技术路线，小尺寸和高性能无法兼具，因此需通过计算光谱来解决。杨宗银表示，"但对于计算光谱，高的光谱分辨率和测量可靠性之间很难同时满足，需要非常巧妙的光谱编码设计，这也是我们迭代的重点所在。"另外，计算光谱的重构速度也是技术壁垒，这需要在算法上做大量创新来解决。据介绍，目前的算法可达到0.1 秒的速度，可满足单点测量的光谱仪来要求，但对于成像光谱还不够。此外，在手机传感器目前处于 " 瓶颈 " 的发展状态，微型光谱仪从长远看是 " 黄金赛道 "，但是短期内还有很多的技术和应用问题尚未解决。" 技术一直在进步，我相信近几年，随着进入该行业的人才越来越多，光谱分辨率和稳定性的问题会被很好地解决。" 杨宗银说。此外，找到契合并且是 " 刚需 " 的应用也是难点。对此，杨宗银表示，很多看起来很 " 酷炫 " 的应用其实在生活中并不是刚需，真正的刚需是与健康息息相关的应用。" 等市面上有了微型光谱器件后，各种应用会在尝试中慢慢被发掘出来。另外，器件的性能指标和应用是挂钩的，微型光谱仪性能进一步提高后，会开辟更多新的应用。" 他说。上百次失败的经验，却成为最好的科研 idea源泉杨宗银的科研之路从浙江大学机械系、浙江大学光电系到剑桥大学电子工程系。在剑桥大学博士后研究完成后，他选择到母校浙江大学任教。这一路充满无数挑战，包括上百次的失败。但他有坚定的信念，成果一定可以做出来。第一个挑战是 " 孤注一掷 "。在杨宗银读博期间，前三年虽然做了大量工作，但并没有论文产出。" 作为一个不善言辞的人，没有经常和导师及学校解释自己在做什么，直到毕业时，导师才发现原来我之前做了大量细致的工作。"第二个挑战是对纳米材料的精确掺杂控制，为此，杨宗银投入很长时间做相关实验。" 虽然中途很多尝试看起来是无效的，但是现在回想起来那些经历是一笔财富，现在有很多好的科研 idea 就是从那些失败过程中偶然发现的。其中，还包括未来重点研究的方向，解决了能有巨大的科学和应用价值。" 杨宗银说。图丨杨宗银（来源：杨宗银）对于光谱仪未来的发展，杨宗银表示，希望可以用来改善环境及人们的生活。" 希望尽早看到光谱仪大规模应用，将光谱仪嵌入手机或变成很小的部件，可以放在家里或随身携带。用来测血糖、测尿液等人体的生命健康指标。"杨宗银认为，光谱仪器件的成本未来有望控制在 1000 元以内，手机配件的成本则在百元以内。谈及本次入围 " 创新 35 人 "，杨宗银表示，其实有些担心这份荣誉会超过所做的贡献。" 我认为，得到与付出要‘守恒’。得到这份荣誉的同时，也激励着我去做更多的科研贡献，希望尽早将技术产业化落地。

[color=red]校企共建“光谱仪器应用示范实验室”[/color] [color=red]在食品工程系揭牌[/color] 2006年11月30日，陕西师范大学食品工程系与上海光谱仪器有限公司联合建立的“光谱仪器应用示范实验室”在我校格物楼正式揭牌。该实验室主要设备原子吸收分光光度计、紫外可见分光光度计等仪器及辅助设备由上海光谱仪器有限公司无偿提供，实验室由食品工程系管理使用。我校校长助理冯旭东、食品工程系主任田呈瑞、党总支书记李庆云、副主任张小琦、张有林以及上海光谱仪器有限公司总裁陈建钢、总工程师刘瑶函、研发部经理刘志高等参加了揭幕仪式。 仪式由食品工程系主任田呈瑞主持。冯旭东助理、陈建钢总裁分别作了讲话。冯助理向与会同志简要介绍了我校情况，对校企联合、共建实验室这种模式予以了充分肯定。他指出，我校作为教育部直属211高等院校，有着60多年的办学历史，在西北地区乃至全国有着较大的影响。上海光谱仪器有限公司是集产品开发设计、生产制造、销售服务于一流的高新技术企业，也有着较高的知名度。所以这次共建实验室是一次强强联合，同时，也开辟了产学研用相结合的校企联合新途径和模式。他希望双方建好用好实验室，使该实验室在教学科研等方面发挥应有的作用，同时希望双方以此为平台，在更深层次的方面进行合作。上海光谱仪器有限公司总裁陈建钢在发言中介绍了该公司的基本情况以及近期他们坚持走以高校为依托，以市场为导向，建立联合实验室的情况，其目的就是适应我国经济高速发展，在行业配合政府危机预防、危机控制、危机干预的作用明显增强的情况下，使科技成果迅速转化为生产力，通过产、学、研、用促进经济发展。 食品工程系部分教职工及研究生参加了会议，另外西北大学化工学院、西安地矿所、省保健品检测中心、陕西进出口检验检疫局等十五家省内企业、研究单位也应邀参加了会议。与会代表在发言中表示：在共享资源基础上追求共赢目的联合建立实验室，优势互补，相互促进，必将带来明显的社会效益和经济效益。随后，冯旭东助理和陈建钢总裁共同为应用示范实验室揭牌，并参观了食品工程系实验室。

上海复享以其快速的科技创新能力，在光谱仪应用领域不断创造着奇迹。近来，应用于珠宝鉴定的光纤光谱仪Opal3000 Pro成功问世，设备能够快速地检测珍珠、翡翠、钻石、红宝石、蓝宝石、锆石、橄榄石等珠宝。设备的推广结束了中国珠宝行业光谱检测科研和检测人员自己搭建设备的历史。技术人员利用Opal3000 Pro光谱仪进行珠宝测试实验 Opal3000 Pro珠宝鉴定光谱仪改良了原有珠宝鉴定设备的样品测试方式，具有开阔的样品操作平台，能够更方便、更快速地测量各种珠宝样品，为您的珠宝鉴定工作提供更加准确的技术分析，尤其适合于实验室使用。Opal3000 Pro珠宝鉴定光谱仪及光谱测试图谱 Opal3000 Pro采用特殊的紫外-可见-近红外宽谱段光源，能够提供珠宝行业内谱段最宽的光谱测量，可以为珠宝鉴定提供更多的特征分析。另外，Opal3000 Pro还将透射和反射测量合二为一，为您节省了更多的设备采购成本。 在珠宝鉴定光谱仪Opal3000 Pro的研发过程中，我们得到了来自老凤祥、浙江省鉴定站等珠宝鉴定行业权威单位帮助。并正与他们合作开展珠宝、翡翠、珍珠、钻石的数据库建立工作。 上海复享仪器Opal3000 Pro珠宝鉴定光谱仪的研制成功，使得复享在光谱测量领域又进了一大步。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 为了更全面的展现BCEIA上展出的光谱新产品、新技术，仪器信息网特别开设BCEIA之光谱新品大观系列视频，为大家分享各家厂商光谱新产品及新技术相关信息！/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会展期间，仪器信息网特别来到了上海如海光电科技有限公司的展位，总经理于永爱为我们详细介绍了如海光电今年新发布的蓝牙式手持拉曼光谱仪与同类产品的不同，并分享了他对未来拉曼光谱仪发展的看法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "详细视频如下：/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=0DE4B0C357D41DAF9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/script

1、操作简单 便携式检测设备脱颖而出　　"地沟油"、"转基因食品"、"三鹿奶粉"、"苏丹红"、"人造鸡蛋"等字眼相信大家并不陌生，生活中食品安全问题已经严重影响了人们的饮食健康，每年都有不少"黑心"商家被曝光，在利益的驱使下，仍然会有不法分子铤而走险。为此，如何保护家人享有安全、健康的饮食，已经成为困扰众多家庭的一大难题，人们对便携食品检测设备的需求呼之欲出。智能光谱仪玩转健康饮食 靠谱不靠谱？▎操作简单 便携式检测设备脱颖而出　　关于食品安全检测，其方式方法并不唯一，由于简单方便、效率高等特点，便携式光谱仪逐渐脱颖而出，这类仪器体积小、重量轻、便于携带，能够实现现场检测快速出具检测结果，且检测方法固定，对操作人要求不高而被人们所重视。便携式手持光谱仪（图片来自gongqiu）　　光谱仪又称分光仪，是进行光谱分析和光谱测量的仪器，能够将复色光分离成光谱的光学仪器。该仪器利用各种原理可以将一束混合光分成多束纯光，由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定其化学组成。光纤光谱仪工作原理 将复色光分离成纯光束（图片来自仪器信息网论坛）　　便携式光谱仪的原理即是如此，通过自身放射出检测光线，分析物品分子反射的光线波长来判定物品的成分，与大型实验室内的仪器一样，都是通过对着物品发散出光线波长，再根据每种原子的特征线谱比对，便可知晓其物质或化学成分。家庭级智能光谱仪身材更小巧 应用更简单（图片来自demohour）　　目前，这种消费级光谱仪的应用还处于完善阶段，其功能和所应用的领域参差不齐，但主要都是为用户提供食品检测为主，目前有设备已经处于众筹阶段，相信经过一段时间的发展，这类便携式检测设备将会改变人们对食材挑选的标准！ 2、应用广泛 智能光谱仪呵护饮食健康 ▎应用广泛 智能光谱仪呵护饮食健康　　在日常的食品、食物选购时，你是否会关注食品标签？从中可以了解到食品中的一些营养成分，如能量、脂肪、蛋白质、碳水化合物等。有些人会对一些食品或食品中含有的物质过敏，同样有些"黑心"商家为了让食材或食品的色泽、保质期、口感更佳，在食物中会添加一些国家明确禁止或含量已经超标的物质，而这类成分根本不会在食品包装或标签中有任何体现！今年3· 15晚会曝光最牛零食"辣条"生产问题（图片来自yjbys）　　而近年来有关食品安全问题时有发生，每年3· 15晚会均会曝光一些"黑作坊"和毒害食品，每每看到这类信息，相信每个消费者都会为自己的饮食健康而担忧。但又不可能因为怕食品问题就不吃饭了，"因噎废食"肯定是不现实的，只能在购买食品或食材时，擦亮你的"双眼"。日常选购仅仅依靠食材的色泽、手感、声音、味道选择（图片来自网络）　　如果说前面有关光谱仪介绍和原理解析不容易理解，其实大家也可以想想自己日常是如何挑选蔬菜、肉类及其他食品的。无非就是通过看、闻、摸、听及一些窍门或经验来选购，尤其是看最为直观，消费者可以凭借商品的色泽才判断食材的好坏。光谱仪的原理也就是如此，只不过它检测比肉眼更精细，有可见光还有不可见光。智能光谱仪帮您"优中选优"（图片来自indiegogo）　　如果未来便携式光谱仪发展成熟，人们便可以通过这类设备来选购食品、物品，以确定食物中是否含有有毒或超标含量的化学物质，不仅可以保障消费者的饮食健康，还可以打击那些不合格产品及"黑心作坊"，让他们无所遁形。　　其实光谱仪的应用范围很广，不仅仅局限于食物的安全检测，在农业、化学、环境检测、印刷、汽车、生物等等诸多领域有所作为，对人们的生活及社会的发展具有促进意义。 3、可靠性高？智能光谱仪实用性探索▎可靠性高？智能光谱仪实用性探索　　早在20世纪60年代开始，人们便已经开始利用紫外、可见、红外等光线与物体的相互作用而产生的反射、散射和吸收等现象以此来检测食品质量。发达国家已经把光学特性检测应用于食品和农产品的质量检测和管理的多个方面。通过光学特性为水果分级（图片来自网络）　　以水果为例，通过应用光学特性检测食品与农产品可对水果进行自动化分级、分类和分选。①去掉缺陷品，如破损个体、霉变个体等；②按物品某成分含量分类，如可依据叶绿素来区分茶叶的新鲜度；③对水果成熟度划分，方便后续的存储与销售。可见依靠光谱特性，以此来检测食品、物品还是非常可靠的，且在多个行业应用较为广泛。家庭级光谱仪应用较少（图片来自demohour）　　但目前光谱仪多应用于工业领域，对于家庭级光谱仪的应用尚处于空白阶段，虽然已经有团队在研发相关消费级光谱仪设备，但由于标准、功能、应用领域并不统一。因此，便携式光谱仪设备不仅要完善产品功能，还要增加云端数据库中的物品种类，以此来满足更多消费者的检测需求。　　看到这里，可能大家比较好奇这种设备的价格吧。确实如此，由于光谱仪目前民用型设备较少，就已知的几款设备售价都已经超过了1500元，目前这几款设备均处于众筹阶段，如果有兴趣的朋友可以多多关注本频道，有相关产品的信息，可以第一时间知晓。 4、前景可期 智能光谱仪助力健康饮食 ▎前景可期 智能光谱仪为健康饮食护航　　随着人们生活水平的提升，越来越多的消费者开始关注健康问题，想要拥有健康的身体，不仅仅要积极运动、锻炼，还要关注饮食健康。其食品、物品、食材的安全问题就非常值得用户去关注，为此不少消费者都很关注饮食、健康类节目，希望能听到专家的一些指导意见，可以在日常生活中学以致用。智能光谱仪为健康饮食护航（图片来自indiegogo）　　而家庭级光谱仪的出现，则大大弥补了食品安全检测的一大空白，消费者可以随身携带检测设备，随时随地检测各种自己想要购买的食材或食品，能够让您在短时间内快速了解食物的物质成分，是否存在添加剂超标或国家明令禁止的工业用品的添加，让您开开心心购物，健健康康饮食，彻底打消您的饮食顾虑。　　由此可以看出，消费者的需求还是比较明确的，因此就需要商家要不断完善便携式光谱仪的功能及规范，早日让消费者脱离食品安全的问题，享受健康生活，原来如此简单。●写在最后　　通过对光谱仪功能的介绍及原理的分析，相信大家对这类设备已经有了明确的认识，而光谱仪广泛的应用同样可以证实，该技术还是非常可靠的，对于检测食品安全、药品、化工、农业、农产品等行业都起到积极的帮助作用，并且其应用相对简单，操控方式固定，因此对于操控人员没有过多的要求，其市场前景还是非常值得期待的，但前提要是保证消费级光谱仪设备的可靠性，让消费者远离食品安全隐患。

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。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 为了更全面的展现BCEIA上展出的光谱新产品、新技术，仪器信息网特别开设BCEIA之光谱新品大观，给大家分享光谱新产品及新技术相关信息！/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "展会期间，仪器信息网特别来到了北京卓立汉光仪器有限公司展位，其销售经理李敏详细介绍了本次展会卓立汉光带来的三维荧光光谱仪的特点，并展望了未来光谱仪的发展趋势。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "详细视频如下：/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=D7F84C7C451200199C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptpbr//p

项目编号：TDZC2022N0281项目名称：天津大学精仪学院单纵模光谱分辨探测光谱仪（第二次）采购方式：竞争性磋商预算金额：130.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：130.0000000 万元（人民币）采购需求：单纵模光谱分辨探测光谱仪：1套。具体要求详见项目需求书。本项目接受进口产品参与磋商，本项目不得分包转包。合同履行期限：合同签订后30周内交货，1周内完成安装调试并具备验收条件。（特殊情况以合同为准）本项目( 不接受 )联合体投标。

仪器信息网讯 &ldquo 2013最受关注仪器&rdquo -色谱、光谱、质谱类入围名单揭晓。　　年度最受关注仪器奖，用于表彰本年度受用户关注最高，最畅销的仪器。为用户选购该类别仪器是提供有用的参考。　　评选依托仪器信息网庞大的访问数据和用户基础，以仪器在用户中受关注程度的高低作为主要评选标准。将仪器信息网展示的10万余台仪器，按照色谱、光谱、质谱、X射线、电化学、环境监测、实验室常用设备、颗粒分析、热分析、试验机、生命科学、光学12个类别进行分类，通过各台仪器在仪器信息网当年独立访问人数及用户留言数进行综合计算，评选出&ldquo 最受关注仪器&rdquo 入围名单，国、内外各3台仪器，共计72台仪器。　　最终获得各类别下&ldquo 最受关注仪器&rdquo 称号的国、内外各1台产品。将在&ldquo 中国科学仪器发展年会&rdquo 上进行揭晓，并举行隆重的颁奖仪式。　　2013年仪器领域事件频频，PM2.5，塑化剂，镉大米，食品重金属事件频频曝光，百姓也对食品安全，环境保护方面越来越重视，大家从身边的事情也对分析仪器有了逐渐的了解，甚至一些便携的检测仪器已逐渐开始走向你我的家中。科学分析仪器也慢慢的揭开其神秘的面纱。　　通过今年入围的仪器，可以看出国内产品越来越受到用户的亲睐，最受用户关注仪器从评奖以来，国外产品的关注度一直是远远超过同类的国内产品。但近几年的关注数据表明，随着国内生产工艺水平不断改进，厂商对产品的宣传力度不断加大加上国家对科学分析仪器的重视程度越来越高。国内产品的受关注程度已经越来越逼近国外仪器。虽还存在差距，但相信在不久的将来，国产仪器将会走出自己的一篇蓝天，扩展更广阔的市场领域。　　敬请期待2014年4月18日举办的&ldquo 2014中国科学仪器发展年会&rdquo ，届时将揭晓国、内外共12个大类的最受用户关注仪器。　　&ldquo 2013最受关注仪器&rdquo -色谱、光谱、质谱类入围名单(按公司名称拼音首字母排序)　　色谱类：国内仪器SP-3420A气相色谱仪北京北分瑞利分析仪器（集团）有限责任公司GC7900气相色谱仪上海天美科学仪器有限公司LC-100高效液相色谱系统上海伍丰科学仪器有限公司进口仪器Agilent 7890B 气相色谱仪安捷伦科技（中国）有限公司GC-2010 Plus气相色谱仪岛津企业管理（中国）有限公司Alliance HPLC系统沃特世科技（上海）有限公司　　 光谱类：国内仪器1901紫外可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪聚光科技（杭州）股份有限公司FTIR-650傅立叶变换红外光谱仪天津港东科技发展股份有限公司进口仪器Agilent725 ICP- OES安捷伦科技（中国）有限公司UV-3600紫外· 可见· 近红外分光光度计岛津企业管理（中国）有限公司Lambda 950紫外可见分光光度计珀金埃尔默仪器（上海）有限公司　　 质谱类：国内仪器GC-MS3100型气相色谱-质谱联用仪北京东西分析仪器有限公司GC-MS 6800气相色谱质谱联用仪江苏天瑞仪器股份有限公司SHP8400PMS-L在线质谱仪上海舜宇恒平科学仪器有限公司进口仪器QTRAP 5500 LC/MS/MS 系统AB SCIEX公司Agilent 5977A GC/MSD安捷伦科技（中国）有限公司iCAP Q ICP-MS赛默飞世尔科技（中国）有限公司

详细信息 （AZF202300009）西南大学近红外光谱仪竞争性磋商公告 （2023年3月30日 磋商） 重庆市-北碚区 状态：公告 更新时间： 2023-03-15 项目概况近红外光谱仪 采购项目的潜在供应商应在《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）获取采购文件，并于2023年03月30日 10点00分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况项目编号：AZF202300009项目名称：近红外光谱仪采购方式：竞争性磋商预算金额：280.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：280.0000000 万元（人民币）采购需求： 设备名称 数量 最高限价（万元） 采购标的对应的中小企业划分标准所属行业 成交人数量（名） 近红外光谱仪 1套 280 工业 1 注：1.供应商报价不得超过本项目 最高限价 ；2.以上采购项目内容的具体要求，见 第二篇 采购需求 ；3.本项目允许采购进口产品（指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品）。 合同履行期限：自合同生效之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求：1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定；2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无 3.本项目的特定资格要求：进口产品须提供生产制造商的经销授权函或具有授权权限的代理商对投标产品的授权，且需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件，证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性（进口产品制造商参与投标的，不需要提供该授权）。三、获取采购文件时间：2023年03月15日 至 2023年03月22日，每天上午9:00至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）方式：凡有意参加本项目磋商的供应商，请于 2023 年3月15日起在《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）网上下载本项目磋商文件、图纸（如果有）、补遗等磋商前公布的所有项目资料，无论供应商领取或下载与否，采购人和采购组织机构（采购代理机构）都视为供应商全部收到以上资料并全部知晓有关磋商过程和事宜，由此产生的一切后果由供应商自行负责。售价：￥400.0 元（人民币）四、响应文件提交截止时间：2023年03月30日 10点00分（北京时间）地点：重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室（西南大学二号门内400米处）。五、开启时间：2023年03月30日 10点00分（北京时间）地点：重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室（西南大学二号门内400米处）。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：西南大学 地址：重庆市北碚区天生路2号 联系方式：柳老师 杨老师，023-68250945 68251032 2.采购代理机构信息名 称：中招国际招标有限公司重庆分公司 地 址：重庆市渝北区黄山大道中段53号5-1（双鱼A座5楼） 联系方式：秦佑琼、寿云凤、雷九红，023-68881331-9071、18502305170 3.项目联系方式项目联系人：柳老师 杨老师电 话： 023-68250945 68251032 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：红外光谱仪,近红外光谱仪 开标时间：2023-03-30 00:00 预算金额：280.00万元 采购单位：西南大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：中招国际招标有限公司重庆分公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 （AZF202300009）西南大学近红外光谱仪竞争性磋商公告 （2023年3月30日 磋商） 重庆市-北碚区 状态：公告 更新时间： 2023-03-15 项目概况近红外光谱仪 采购项目的潜在供应商应在《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）获取采购文件，并于2023年03月30日 10点00分（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况项目编号：AZF202300009项目名称：近红外光谱仪采购方式：竞争性磋商预算金额：280.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：280.0000000 万元（人民币）采购需求： 设备名称 数量 最高限价（万元） 采购标的对应的中小企业划分标准所属行业 成交人数量（名） 近红外光谱仪 1套 280 工业 1 注：1.供应商报价不得超过本项目 最高限价 ；2.以上采购项目内容的具体要求，见 第二篇 采购需求 ；3.本项目允许采购进口产品（指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品）。 合同履行期限：自合同生效之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求：1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定；2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无 3.本项目的特定资格要求：进口产品须提供生产制造商的经销授权函或具有授权权限的代理商对投标产品的授权，且需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件，证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性（进口产品制造商参与投标的，不需要提供该授权）。三、获取采购文件时间：2023年03月15日 至 2023年03月22日，每天上午9:00至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）方式：凡有意参加本项目磋商的供应商，请于 2023 年3月15日起在《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）或西南大学采购与招投标管理中心网页（https://ecaigou.swu.edu.cn:30910/bid/index?redirect=%2F）网上下载本项目磋商文件、图纸（如果有）、补遗等磋商前公布的所有项目资料，无论供应商领取或下载与否，采购人和采购组织机构（采购代理机构）都视为供应商全部收到以上资料并全部知晓有关磋商过程和事宜，由此产生的一切后果由供应商自行负责。售价：￥400.0 元（人民币）四、响应文件提交截止时间：2023年03月30日 10点00分（北京时间）地点：重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室（西南大学二号门内400米处）。五、开启时间：2023年03月30日 10点00分（北京时间）地点：重庆市北碚区天生路2号西南大学文俊楼(南区行政楼)二楼采购与招投标管理中心开标1室（西南大学二号门内400米处）。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜 八、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：西南大学 地址：重庆市北碚区天生路2号 联系方式：柳老师 杨老师，023-68250945 68251032 2.采购代理机构信息名 称：中招国际招标有限公司重庆分公司 地 址：重庆市渝北区黄山大道中段53号5-1（双鱼A座5楼） 联系方式：秦佑琼、寿云凤、雷九红，023-68881331-9071、18502305170 3.项目联系方式项目联系人：柳老师 杨老师电 话： 023-68250945 68251032

记者2日从安徽光机所采访获悉，该所研究成果随&ldquo 嫦娥三号&rdquo 升空，将为&ldquo 玉兔&rdquo 月球车有效载荷-红外成像光谱仪定标。　　2日凌晨，实现中国人千年奔月梦的&ldquo 嫦娥三号&rdquo 探测器在西昌卫星发射中心发射成功。据悉，&ldquo 嫦娥三号&rdquo 将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆，&ldquo 玉兔&rdquo 月球车将对月面环境开展巡视探测。　　据介绍，这辆中国首个登陆月球的巡视器上搭载着安徽光机所光学遥感中心为红外成像光谱仪研制的定标器漫射板部件，将实时为该载荷进行精度校正，为月面科学数据的准确获取提供技术支持。　　红外成像光谱仪是&ldquo 玉兔&rdquo 号月球车用于获取月表信息的主要载荷之一，可以同时获取巡视区图像和整个太阳反射波段的光谱信息，其科学数据可用于月球表面物质成分分析，对中国月球环境探测与研究具有重要作用。　　2010年，安徽光机所光学遥感中心承担&ldquo 嫦娥三号&rdquo 有效载荷红外成像光谱仪的定标技术研究及其科学数据的模拟验证工作。通过三年攻关，突破了漫射板部件光学特性测量以及在热真空、极限高低温、紫外辐照、月尘污染、振动冲击等月面航天环境适应性关键技术。2012年，科研人员在中科院通用光学定标与表征技术重点实验室完成&ldquo 嫦娥三号&rdquo 红外成像光谱仪科学数据获取的模拟验证工作。　　据悉，待&ldquo 玉兔&rdquo 月球车开始巡视探测，定标器将与红外成像光谱仪等载荷一同运行3个月球日，届时定标器将完成它的历史使命，永久地留在月球上。

一、采购项目名称 ： 光纤光谱仪（ 070323w0801 ） 二、采购代理机构 ：浙江大学后勤集团技术物资服务中心 三、确定成交日期 ： 2007 年 4 月 9 日 四、本项目公告日期 ： 2007 年 4 月 9 日 五、项目成交单位 ： 　　标项一（光纤光谱仪）：必达泰克光电科技有限公司 相关链接：http://www.zupc.zju.edu.cn/wwwroot/Notice/noticeJ0135.htm

2020年1月7日，2019年度北京光谱年会在北京天文馆召开，来自北京市及周边省市的一百三十余位专家学者汇聚一堂，探讨交流光谱分析技术新未来。 会议首先由北京理化分析测试技术学会光谱分会理事长孙素琴致辞，孙理事长首先对到场的专家学者表示欢迎，她指出：此次会议是为光谱及相关领域的专家学者提供一个交流学习的平台，鼓励大家一同为光谱事业的发展贡献出自己的力量。 会议期间，北京矿冶研究总院冯先进研究员、清华大学周群教授、北京中医药大学陈建波博士、清华大学电机系张丽阳研究员、北京化工大学孙禧亭研究员、中国农业大学李永玉教授、北京邮电大学杨辉华教授、中实国金国际实验室能力验证研究中心郑国经研究员分别带来了精彩的报告。 郑国经老师在大会报告中介绍海光公司金奖产品HGF-V9原子荧光光度计展会现场，海光向大家展示了此款2019BCEIA金奖产品，供与会者参观交流。

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(Arrayed Waveguide 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）

近年来，研究人员和业内主要厂商已将研发重心转向微型化、便携式且低成本的光谱仪系统，使之可以在日常生活中实现现场、实时和原位光谱分析的许多新兴应用。然而，受到过度简化的光学设计和紧凑型架构的机械限制，微型光谱仪系统的实际光谱识别性能通常远低于台式光谱仪系统。如今，克服这些限制的一种策略便是在光子方法学中引入深度学习（DL）进行数据处理。据麦姆斯咨询报道，近日，美国纽约州立大学布法罗分校（University at Buffalo，the State University of New York）与沙特阿卜杜拉国王科技大学（King Abdullah University of Science & Technology）的联合科研团队在Nature Communications期刊上发表了以“Imaging-based intelligent spectrometer on a plasmonic rainbow chip”为主题的论文。该论文第一作者为Dylan Tua，通讯作者为甘巧强（Qiaoqiang Gan）教授。在这项研究工作中，研究人员开发了一种紧凑型等离子体“彩虹（rainbow）”芯片，能够实现快速、准确的双功能传感，其性能可在特定条件下超越传统的便携式光谱仪。其中的分光纳米结构由一维或二维的梯度金属光栅构成。该紧凑型等离子体光谱仪利用普通相机拍摄的单幅图像，即可精确地获得照明光源光谱的光谱信息和偏振信息。在经过适当训练的深度学习算法的辅助下，研究人员仅用单幅图像就能表征葡萄糖溶液在可见光光谱范围内的双峰和三峰窄带照明下的旋光色散（ORD）特性。该微型光谱仪具有与智能手机和芯片实验室（lab-on-a-chip）系统集成的潜力，为原位分析应用提供新的可能。研究人员利用彩虹捕获效应（rainbow trapping effect）来开发片上光谱仪系统。图1展示了该研究工作所提出的片上光谱仪和一维彩虹芯片的设计原理。如图1a所示，该光谱仪利用等离子体啁啾光栅实现分光功能。这种表面光栅几何形状的逐渐变化，导致了局部等离子体共振的空间调谐（即为光捕获“彩虹”存储）。如图1b所示，研究人员采用聚焦离子束铣削技术，在300 nm的银（Ag）薄膜上制备了啁啾光栅。当白光垂直入射时，通过简单的反射显微镜系统（如图1c），就可以观察到明显的“彩虹”色图像，如图1d的顶部所示，该现象源于光栅引发的等离子体共振。图1 片上光谱仪的等离子体啁啾光栅根据这些空间模式图像，可以建立共振模式与入射波长一一对应的关系，这是片上光谱仪的基础。因此，研究人员探讨了该光谱仪对任意光谱特征的空间分辨能力。通过深度学习辅助的数据处理和重建方法，研究人员利用这种分光功能可以构建用于光学集成的智能化、微型化光谱仪平台。具体而言，研究人员提出了基于深度学习的智能彩虹等离子体光谱仪概念，并构建了带有等离子体啁啾光栅的光谱仪示例，如图2所示。该光谱仪利用深度神经网络预测了所测量的共振模式图像中的未知入射光光谱，而无需使用传统的线性响应函数模型。实验中的光谱仪架构如图2a所示。智能光谱仪主要由三部分构成：空间模式、预训练神经网络以及对应的波长。图2 基于深度学习的数据重建光谱分辨率是评价传统光谱仪性能的重要参数之一。因此，研究人员对该光谱仪的分辨率做了详细测试，测试结果如图3所示。图3 智能等离子体光谱仪的分辨率以上初步测试数据表明，智能彩虹芯片光谱仪具有实现高分辨率光谱分析的潜力，其性能可与传统台式光谱仪相媲美。随后，研究人员将一维光栅扩展到二维，以利用紧凑型智能等离子体光谱仪实现偏振光谱的测定，其性能超越了传统的光学光谱仪系统。同时，研究人员展示了等离子体彩虹芯片光谱仪可以引入简化、紧凑且智能的光谱偏振系统，具有准确且快速的光谱分析能力。图4a为具有梯度几何参数的二维光栅。图4 用于测定偏振光谱的二维啁啾光栅接着，研究人员利用该二维偏振光谱仪芯片对旋光色散进行了简单而智能的表征。图5a为传统的旋光色散系统测量由物质引起的旋光度随入射波长的函数变化。最后，研究人员展示了将二维光栅作为光谱偏振系统，并介绍了用于葡萄糖传感应用的示例。图5 更简单、准确且智能的光谱偏振分析综上所述，本研究中提出了一种集成了片上彩虹捕获效应与紧凑型光学成像系统的智能芯片级光谱仪。研究结果表明，该等离子体芯片可以在可见光光谱（470 nm - 740 nm）范围内区分不同的照明峰值。该芯片充分利用其波长敏感结构，能够根据照明光谱峰值显示不同的等离子体共振模式。随后将芯片扩展到二维结构，共振模式的复杂性增加，从而在入射光偏振方面提供更多信息。通过使用片上共振模式的空间和强度分布图像来训练深度学习算法，研究人员在同一系统内分别实现了光谱分析和偏振分析。随后，研究人员利用一种将旋光引入透射光的手性物质（即葡萄糖），证明了所提出光谱仪在旋光色散传感方面的可行性，旋光色散是一种有助于手性物质检测和定量的偏振特异性特征。深度学习模型的分析表明，该算法能够基于等离子体芯片的共振模式准确预测葡萄糖引入的旋光。即使在分析多峰照明下的共振模式时，这种性能也得到了保留。这种由深度学习支持的基于图像的光谱仪能够通过利用纳米光子平台的单幅图像同时进行光谱分析和偏振分析。因此，该光谱仪标志着在单一紧凑型且轻量化设计中实现了高性能的光谱偏振分析，为深度光学和光子学在医疗保健监测、食品安全传感、环境污染检测、药物滥用传感以及法医分析等领域的应用赋能。这项研究获得了沙特阿卜杜拉国王科技大学物理科学与工程部的科研基金（BAS/1/1415-01-01）和NTGC-AI项目（REI/1/5232-01-01）的资助和支持。

由于拉曼光和荧光波段差不多，很难有效地消除，传统的可见光、785nm激光的拉曼光谱仪，容易受到高荧光的干扰，对于快速检测有着一定的阻碍。奥谱天成全新推出的ATR3110-1064nm高灵敏度便携式拉曼光谱仪可以规避大多数的荧光干扰，从而更加准确地鉴定检测样品。产品介绍：ATR3110-1064配备了激发波长为1064nm的激光器和高消光比的拉曼滤光片组，并采用了高灵敏度的InGaAs阵列检测器，更低的TE致冷温度，从而获得更佳的信噪比和更高的动态范围。 由于1064nm的低荧光特性，ATR3110-1064避免了荧光干扰，适合检测大量的高荧光样品，例如深色样品、荧光样品、染料、印油、生物样品、细菌、塑料、燃料、石油制品、植物油、药品、爆炸物等。ATR3110-1064的光谱覆盖200~2600cm-1,光谱分辨率为13 cm-1。体积小，重量轻，功耗低的设计特点，使ATR3110-1064无论在任何地方都可以提供实验室级的拉曼检测。非常适合实验室科学研究。显著的可靠性使检测结果准确可靠。1064nm与785nm拉曼光谱对比：对某药物胶囊的糖衣，我们分别使用了785nm和1064nm的拉曼光谱仪进行检测。其结果如图所示图 1 药丸的785nm和1064nm拉曼光谱图，蓝色为785nm拉曼光谱，红色为1064nm拉曼光谱，右边为药丸样品蓝色为785nm的拉曼光谱，红色为1064nm的拉曼光谱。从图中我们可以看出，传统的785nm拉曼光谱仪，因为荧光的干扰基本无法识别特征峰，而使用了1064nm的拉曼光谱仪可以非常清晰的看出糖分的特征峰。我们还对一些荧光较强的塑料进行了取样对比，如图2所示，我们可以看出明显的一些区别。1064nm可以看到一些之前被荧光所遮挡的特征峰。图 2 EVA塑料的785 nm和1064 nm光谱图，蓝色为785nm拉曼光谱，红色为1064nm拉曼光谱，右边为EVA塑料样品 图3 PC1225L 785nm和1064光谱图/样品图 图4 ABS-557 785nm和1064nm光谱图/样品图1064nm拉曼光谱仪的应用：拉曼光谱可以反应出物质的结构、组分及官能团等信息，是物质的拉曼光谱图，可方便地鉴别、区分各类药物的成分。图4是使用ATR3110-1064nm对样品泰诺酚麻美敏片的拉曼光谱图，我们知道泰诺中含有乙酰氨基酚，可以非常清晰的看出其特征峰。646cm-1 为对位取代苯环振动，851cm-1 为对位二取代苯环呼吸振动；1165cm-1为C-N-对称伸缩振动，1232 cm-1 处对位二取代苯环呼吸振动，在1273cm-1处C-N 伸缩振动；在1649 cm-1处酰胺中C=O伸缩振动峰。图5 泰诺酚麻美敏片拉曼光谱图 常见的颜料的成分有色粉、结合剂、甘油、防腐剂、冰糖、蜂蜜、石灰酸、胆汁、淀粉等。我们知道许多颜料都具备一定的荧光，受到荧光的干扰，传统的785nm波长的拉曼光谱仪效果并没有那么明显。图5是使用我们ATP3110-1064nm拉曼光谱仪检测某牌颜料的拉曼光谱图，对于高荧光性的染料我们也依然可以检测出其特征峰。图6 某牌颜料拉曼光谱图