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    2018年分子光譜儀器新技術進展點擊次數:930 發布時間:2019-03-27

         近年來,分子光譜類儀器向小型化、多元化的方向發展,這在2018年“科學儀器新品評選”活動中體現得尤為明顯。據統計,申報儀器信息網2018年度“科學儀器新品評選”活動的光譜類儀器(審批通過)共計57臺,其中分子光譜類儀器44臺,占比77%。

      具體來說,本次審批通過的44臺分子光譜類儀器中涉及了13臺拉曼光譜儀、11臺近紅外光譜儀、6臺紅外光譜儀、6臺紫外可見分光光譜儀、4臺光纖光譜儀、3臺分子熒光光譜儀、1臺氣相分子吸收光譜儀。

      以下就部分類別儀器的新技術進展進行概述:

      1、 拉曼光譜儀

      從技術發展的角度來看,小型化一直是近年來拉曼光譜儀發展的一個重要方向,2018年“科學儀器新品評選”活動中審批通過的13臺拉曼光譜儀中12臺均為便攜/手持式儀器,包括南京簡智儀器設備有限公司的差分拉曼光譜儀SERDS Portable-BASE,必達泰克光電科技(上海)有限公司的NanoRam-1064新一代手持式原輔料快速鑒別儀,同方威視技術股份有限公司的RT6000S手持式物質識別儀,瑞士萬通中國有限公司的Mira DS手持式拉曼光譜儀等。

      由于分析對象的數量、分布地點、環境條件等原因,現場快檢的需求不斷增加,由此也對儀器的小型化與便攜式提出了要求。鑒于此,拉曼光譜儀在小型化方面也在不斷突破,比如,同方威視技術股份有限公司的RT6000S手持式物質識別儀與上一代產品相比重量減少了三分之一,體積如5.5寸智能手機大小。

      熒光干擾一直是拉曼光譜方法亟待解決的問題,各廠家也在這一方面做了很多技術的改進。南京簡智儀器設備有限公司的差分拉曼光譜儀SERDS Portable-BASE采用了透射光反向收集技術,可實現高熒光樣品的直接檢測;必達泰克光電科技(上海)有限公司的NanoRam-1064新一代手持式原輔料快速鑒別儀(BWS456-1064)采用近紅外區域的激發波長,規避熒光干擾。

      對于目前比較難解決的易燃易爆物質的檢測,各廠家也給出了一些新的技術手段。比如,同方威視技術股份有限公司的RT6000S手持式物質識別儀內置設計的安全檢測模塊,可對黑色、深色物質進行無差別檢測,沒有點燃風險;瑞士萬通的Mira DS手持式拉曼光譜儀,激光功率高不超過100 mW,在分析易燃易爆樣品時可以大程度地減少對樣品的加熱。

      2、近紅外光譜儀

      2018年度“科學儀器新品評選”活動中審批通過的近紅外光譜儀共11臺,包括無錫迅杰光遠科技有限公司的IAS-5100便攜式谷物分析儀、波通瑞華科學儀器(北京)有限公司的IM9520面粉用近紅外分析儀,上海纖檢儀器有限公司的RDS910近紅外光譜儀等。由這些新產品可以發現、網絡化等是近紅外光譜重要的發展方向。

      隨著近紅外光譜技術的發展和應用,化已經成為一個重要的發展方向。本次審批通過的儀器中,無錫迅杰光遠科技有限公司IAS-5100便攜式谷物分析儀是針對谷物及油料等顆粒狀作物而設計,采用側照混樣裝置,樣品盤采用一半裝樣、一半混樣的原理,一次裝樣測量的結果重復性比同類上照或下照的近紅外產品提高了2-3倍;波通瑞華科學儀器(北京)有限公司申報的IM9520面粉近紅外分析儀專為面粉和粗糧設計,對小麥細粉及粗粉已作好預先校準,可提供簡單、快速的常規臺式分析。

      另外,鑒于大數據的發展,智能化、網絡化、數據共享也是近紅外光譜儀發展的重要方向。無錫迅杰光遠科技有限公司的IAS-5100便攜式谷物分析儀、IAS-8100手持式快檢分析儀,上海纖檢儀器有限公司的RDS910近紅外光譜儀等儀器均支持對設備進行遠程維護。

      3、 紅外光譜儀

      2018年度“科學儀器新品評選”活動中審批通過的紅外光譜儀共計6臺,包括安捷倫的8700 LDIR 激光紅外成像系統,布魯克的INVENIO R傅立葉變換紅外光譜儀、MPA II多功能靈活擴展近紅外光譜儀,北京北分瑞利分析儀器(集團)公司的WQF-530傅立葉變換紅外光譜儀,天津港東科技發展股份有限公司的熱重-紅外(TG-FTIR)聯用系統,天津市能譜科技有限公司的iCAN 9 PLUS傅立葉紅外光譜儀。

      對紅外光譜儀而言,很多人以為技術已經比較成熟,全面創新比較難,但是在光源、檢測器等方面的進步仍然會帶來紅外光譜儀性能的大進展。比如,安捷倫的8700 LDIR 激光紅外成像系統利用一種波長在中紅外區可調制的量子級聯激光器作為光源,其強度與普通紅外光源相比提高3~4個數量級;布魯克的INVENIO傅立葉變換紅外光譜儀采用MultiTect檢測器技術,可以同時容納多達5個室溫檢測器,即從遠紅外到可見光區域可以全面覆蓋,無需再手動更換檢測器。加配DigiTect檢測器位和Transit快測通道內集成的檢測器,INVENIO可以同時配置多達7個內置自動檢測器。

      隨著檢測器和數據處理系統的發展,傅里葉變換顯微紅外光譜技術已經從單純的顯微鏡與紅外光譜聯用,發展到了紅外成像系統。本次審批通過的新品中,安捷倫的8700 LDIR 激光紅外成像系統使用量子級聯激光器 (QCL) 光源和高空間分辨率成像,成像速度比傳統紅外成像等技術提高了1-2個數量級。

      另外,聯用技術的應用前景也一直被看好,天津港東科技發展股份有限公司的熱重-紅外(TG-FTIR)聯用系統將熱重分析儀的定量分析能力和傅里葉紅外光譜儀的定性分析能力結合為一體,通過Trigger軟件實現同步測試和數據采集。



      5、分子熒光光譜儀

      與其它分析儀器相比,分子熒光光譜儀已經處于穩定發展階段,但今年也有一些新品推出,如珀金埃爾默的FL 6500 熒光分光光度計,HORIBA的Duetta熒光及吸收光譜儀,以及日立高新的F-4700熒光分光光度計。

      在光源方面,珀金埃爾默的FL 6500熒光分光光度計采用高能量脈沖氙燈光源,對樣品影響小,光子漂白低,同時保證樣品不會光解破壞;日立高新的F-4700熒光分光光度計采用長壽命氙燈,與前代機型使用的耗材氙燈相比,使用壽命延長了2倍。

      在儀器的功能拓展方面,珀金埃爾默的FL 6500 熒光分光光度計可根據樣品需求,在20kw、40kw、80kw、120kw四擋中選擇合適的光源功率,以增大測試動態范圍,同時為原位測試設計,設備可開樣品倉蓋測試,可搭配不同測試附件;HORIBA Duetta熒光及吸收光譜儀配有吸收檢測器,吸收和熒光可同步檢測,一鍵校正內濾效應。

      

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