2009年北京光譜年會隆重召開（下）

　　利用中午的休息時間，會務組還特地為與會代表安排了精彩的4D科普影片。大家稍作歇息后，下午的大會報告繼續進行。

　　北京礦冶研究總院 符斌教授

　　來自北京礦冶研究總院的符斌教授為大家帶來了題為《身手不凡的手持式X射線熒光光譜儀》的報告。符教授首先指出，目前手持式XRF分析儀基本上都是能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF)，它與波長色散型X熒光光譜儀(WDXRF)的主要區別為產生的熒光X射線的強度和波長的探測方式不同。EDXRF采用半導體替代傳統價格昂貴的色散及測角儀系統，可直接對樣品的X熒光進行能量分辨。這樣，探測器可放置距離樣品很近的位置，提高了便攜性，被廣泛應用于現場或在線快速測定。目前，生產手持式XRF分析儀的廠家有：江蘇天瑞儀器公司(天瑞EDX P730)、美國賽默飛世爾科技(Niton XL3t)、美國斯派克(SPECTRO xSORT)、英國牛津(X-MET5000)等6家公司，已被廣泛應用于合金分析、廢金屬鑒別、礦石和土壤現場快速檢測中。

　　符教授尤其指出，2006年7月1日歐盟頒發的RoHS指令，要求對電子電氣產品中禁止使用Pb、Cd、Hg、多溴聯苯等有毒有害物質。由于手持式XRF分析儀具有無損檢測、多元素同時檢測、無需特別對樣品進行預處理等優點，無疑在RoHS檢測中大顯身手，導致當年手持式XRF分析儀銷量激增。江蘇天瑞儀器公司就抓住了此次機遇，06年產值突破了1億元大關，創造了當時中國科學儀器行業的一個奇跡。

 

　　北京化工大學 袁洪福教授

　　來自北京化工大學的袁洪福教授介紹了關于《便攜式分子光譜儀器技術進展》的報告。近年來，有關食品和藥品質量監控和反恐襲擊事件越來越受到各國政府的高度關注。因此，開發適合現場質量快速檢測技術受到了廣泛重視。由于分子光譜分析具有無損檢測、信息豐富和快速等優點，非常適合現場質量快速測量用途，使得便攜式分子光譜儀器技術的應用獲得了快速的發展。

　　袁教授指出，近年來便攜式分子光譜儀器技術獲得了突飛猛進的發展，產品類型包括有濾光片、光柵、快速光柵掃描、AOFT、阿達瑪變換、光聲、MEMS以及各種技術結合等形式。大量車載、手提盒手持式產品上市，被廣泛用于現場樣品真假識別和成分、性質定量分析等用途。

 

　　PerkinElmer公司 王國強博士

　　來自PerkinElmer公司大中國區分子光譜產品線技術經理王國強博士為大家帶來了《紅外顯微化學圖像的最新進展與應用》的報告。

　　王博士指出，近年來紅外光譜技術在獲取樣品分子量級分布圖像信息方面發展迅猛。該紅外光譜儀采用超高像素、大面積、超高速及超精細空間分辨率的長線性陣列MCT檢測器，可提供一種在某一樣品中快速、完整和高分辨率的分子分布圖像。例如在辨別RMB100真偽時，可通過變角度觀看左下角防偽油墨數字“100”是否變色來識別，通過上述紅外光譜技術僅需15.7min的時間便可獲得人民幣防偽標識的空間組成分布圖像，為人民幣打假工作提供了有效可靠地分析手段。

　　紅外顯微化學圖像的出現，使分析者擁有了一雙顯微“慧眼”，可在微米量級上觀察待測樣品的空間化學結構分布的信息。對于材料分析、過程控制、缺陷分析等領域都有著舉足輕重的作用!

 

　　清華大學 辛仁軒教授

　　來自清華大學的辛仁軒教授主要介紹了關于《等離子體光譜儀器發展動態》的研究報告。辛教授指出ICP光譜儀器的發展正處在相對穩定時期，產品各具特色、互相補充，給用戶提供了更寬的選擇余地。近幾年，在與樣品分析的實用性方面也出現了許多改進，例如(1)儀器穩定性有明顯提高；(2)覆蓋的波長范圍逐漸擴大；(3)近紅外區和真空紫外區檢出限有很大改進；(4)高頻電源采用自激發器逐漸增加，全固態高頻發生器逐漸普及，儀器結構更加緊湊；(5)雙向觀測，互相取長補短；(6)多譜線擬合扣除光譜干擾、數據自動判別、自動波長選擇等軟件性能擴大；(7)多種附件可選，擴大了應用范圍。

　　在本屆2009 BCEIA展會上，國產ICP光譜儀器批量涌現，例如科創海光(SPS8000)、瑞利公司(WLD-2C)、納克公司(Plazma-1000)、天瑞公司(FWS-1000)等。分光系統普遍采用平面光柵、凹面光柵、中階梯交叉色散光柵這三種類型。儀器在穩定性、高頻電源性能方面都有所提高；在使用性能方面實現了自動點火、蠕動泵進樣、計算機調節載氣流量等技術改進。辛教授最后指出，目前國內各家ICP產品類型相同，技術水平相近，與國外先進ICP相比還存在差距。今后各公司更應重視應用，建立應用實驗室，幫助用戶建立應用方法。

 

　　島津公司分析儀器市場部 李大為工程師

　　來自島津公司分析儀器市場部的李大為工程師向大家介紹了《SolidSpec-3700在太陽能行業中的應用》報告。

　　在剛剛結束的2009年哥本哈根氣候大會上，低碳經濟已經提入議事日程，各種清潔能源如太陽能、風能、核能等開始日益走進人們的生活，而太陽能資源豐富，對環境無任何污染，成為了目前利用最多的清潔能源。據李工程師介紹說，集熱器是各種太陽能裝置的關鍵部分，尤其平板集熱器以其價格低廉、熱效率高受到人們的青睞。但是，目前國內平板集熱器在使用中一直存在較高熱集溫度下效率較低的問題，島津公司推出的這款SolidSpec-3700紫外可見分光光度計可對平板型太陽能集熱器的太陽吸收比及太陽透射比進行測定，對平板型集熱器的性能評價有很好的指導意義。

　　SolidSpec-3700采用了全新的PMT/InGaAs/PbS三檢測器系統，同時配備積分球裝置。光電倍增管(PMT)檢測器用于紫外區和可見區；InGaAs和PbS檢測器用于近紅外區，InGaAs檢測器同時覆蓋了光電倍增管和PbS檢測器的薄弱范圍，保證了165~3300nm整個測量范圍的高靈敏度。

　　李工程師還介紹了一款島津公司專門針對生命科學領域設計的BioSpec-nano紫外可見分光光度計，該系統可用于核酸定量、基因、生物分子以及DNA的分析。具備所需樣品量小(只需1μL或2μL)；操作簡單；測定速度快(僅需3s)等特點。

 

　　鋼鐵研究總院國家鋼鐵材料測試中心 余興博士

　　來自鋼鐵研究總院國家鋼鐵材料測試中心的余興博士為大家帶來了《輝光放電光譜儀的應用進展》報告。輝光放電光譜儀是一種基于惰性氣體在低氣壓下放電的原理而發展起來的光譜分析技術，主要應用于檢測各種材料的成分分析和深度分析。余博士分別從輝光放電光譜儀的最新儀器、應用進展和標準這三方面進行了詳細的介紹。

　　商品化的輝光放電光譜儀一直由國外儀器廠商(法國的HORIBA Jobin Yvon公司、美國的LECO公司和德國的SPECTRO公司)所壟斷，國內的大學和研究所雖然進行過相關的輝光放電研究，但成果都停留在實驗室階段。高價格的進口儀器(約為100-200萬人民幣)，造成了國內普及率低，同時相關應用水平與國外相比較為落后。在本屆2009 BCEIA展會上，北京納克分析儀器有限公司推出了首臺國產的GDL 750型輝光放電光譜儀，該光譜儀器采用先進的輝光直流恒流源技術，可長時間穩定樣品濺射，分析具有更寬的線性檢測范圍，配有可靠的氣路控制系統等技術特點。

　　輝光放電光譜在成分分析方面最為突出的是分析樣品時基體效應小，同時具有低能級激發、譜線寬度窄、干擾小和自吸收效應小等特點，在不同類型鑄鐵成分分析和高含量、不同基體中元素的測定方面應用廣泛。在深度分析方面，近年來GD-OES除了在傳統的鍍鋅板、鍍錫板等上的應用外，也開始了在納米級薄膜、復雜涂鍍層方面的應用研究。

　　隨著輝光放電光譜儀的普及應用，標準也相繼出臺，多為表面分析方面的應用標準，特別是輝光放電光譜儀在汽車行業鍍鋅板、鍍鋅鋁合金板等上的應用。但從總體上來看，還是滯后于輝光放電光譜的應用需求。

 

　　北京大學化學學院 李娜 副教授

　　北京大學化學學院的李娜老師為大家帶來了《熒光分析儀器與分析法進展》的研究報告。李老師分別從穩態熒光光譜儀、時間分辨熒光光譜儀、熒光成像這三方面，介紹了熒光光譜儀器目前在高端技術方面的應用進展。

　　近年來，一些穩態熒光光譜儀的新進展包括有(1)具有熒光、磷光和化學(生物)發光操作模式，可進行同步掃描和三維掃描；(2)采用單光子計數，提高了對微弱信號的檢測能力；(3)大部分儀器都含有自動化偏振器，使得各向異性的測量簡單易行；(4)波長拓展至1700nm的近紅外區，以適用于納米材料的熒光研究。

　　隨著皮秒光源以及快速響應檢測器的普及，近年來瞬態熒光光譜儀逐漸普及，廣泛應用于生物化學以及生命科學領域。時間分辨熒光技術主要有時間單光子計數(TCSPC)技術、頻閃觀測(stroboscope)技術、超高速掃描攝像(ultrafasat streak camera)、頻率上轉換技術以及相調制(Frequency domain)技術等。TCSPC技術憑借其高的動態范圍和優良的時域線性，成為應用最為普遍的熒光測量技術。

　　熒光壽命成像技術可增強熒光共聚焦成像方法的威力，獲得時間空間的分辨信息。隨之拓展的方法如FLIM-FRET(熒光共振能量轉移)、熒光相關光譜(FCS)、以及單分子檢測(SMD)等，實現了在二維空間研究生命過程的各種相互作用，使得生物科學領域的研究如虎添翼。最后，李老師以一句“Fluorescence Techniques Light up the world of cells”形象生動的總結了熒光光譜。

 

　　國家鋼鐵材料測試中心 陳吉文博士

　　國家鋼鐵材料測試中心的陳吉文博士帶來了題為《激光原位統計分布分析技術》的報告。陳博士分別從原位統計分布分析技術、激光源原位統計分布分析技術、激光原位分析技術的應用和激光原位分析技術的展望這四個方面進行了詳細的介紹。

　　目前冶金材料分析面臨的三大難題為：原位元素分布與狀態分析、復雜體系痕量元素分析及冶金過程實時響應技術。原位統計分布分析(OPA)技術可在材料中較大尺度范圍內進行化學成分及其狀態的統計定量分布分析，反應材料統計的綜合性質，包括位置分布、含量分布、狀態分布，達到快速獲得材料中每一個位置元素原始含量及其狀態的要求。OPA技術在火花源發射光譜分析上的應用取得了很好的效果。

　　激光源原位統計分布分析技術包括有激光燒蝕等離子體質譜法(LA-ICP-MS)和激光誘導擊穿光譜法(LIBS)。后者分析簡便、快速；對樣品尺寸、形狀及物理性質要求不嚴格，可分析導體、非導體材料、以及難熔材料等；LIBS具有高靈敏度與高空間分辨率；可進行樣品痕量分析、現場分析以及在惡劣環境下的遠程分析。激光原位分析技術被廣泛應用于鍍鋅板表面質量缺陷診斷分析、焊接金屬的化學成分分布分析等領域。

　　陳博士最后指出端口缺陷區分析；異性不規則樣品的成分分布；微區夾雜物分布分析；非接觸式在線分析；便攜式激光原位分析；半導體、地質、生物等領域的原位分析都是未來激光原位分析技術的發展方向。

 

　　清華大學化學系 孫素琴教授

　　清華大學化學系的孫素琴教授向大家介紹了《分子光譜儀器進展及復雜體系紅外光譜分析》的報告。孫教授首先介紹了紅外與拉曼光譜圖像系統、中階梯光柵拉曼光譜儀、紫外與分子熒光光譜儀、便攜式分子光譜儀器的應用進展，并指出隨著分子光譜儀器的迅猛發展，做到儀器檢測速度更快、可測樣品更細、儀器的小型化以及與其它儀器的聯用都是未來分子光譜技術的發展勢頭。

　　接下來，孫教授主要介紹了中紅外光譜技術在復雜體系分析中的應用。紅外光譜在鑒定復雜體系時，由于樣品中可能含有類似的官能團，因此譜峰重疊的現象比較嚴重；再一點就是組成相近混合物樣品間的差異很小，導致紅外譜圖上的差異也不顯著。這就需要光譜儀器具備更高的分辨率和信噪比、更好的輕度和波長準確性、更小的外界干擾影響以及更優良的儀器穩定性等等。

　　混合物紅外光譜的分析方法包括：整體成分解析法、紅外光譜三級鑒別法、相似度量化比較法、模式識別與多元校正法。該分析對數據處理軟件的要求也很高：要能夠進行導數、去卷積等計算；能夠計算光譜間的相似度；能夠進行模式識別分析；能夠進行多元校正分析等等。隨后，孫教授例舉了利用紅外光譜技術鑒定中藥這一天然復雜藥物體系的解決方法。

　　本屆光譜年會設有廠商展臺，參展的廠商有島津、PE、美國利曼、科創海光、海洋光學、日本HORIBA等公司。

 

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