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ACCSI 2010 之“光谱发展论坛”实录

仪器信息网 2010/04/14 10:10:54 点击 917 次
默克工艺

  仪器信息网讯 2010年4月9日下午14时,“2010中国科学仪器发展年会”之光谱发展论坛在北京京仪大酒店如期举行。

  光谱发展论坛由仪器信息网编辑刘向东先生主持,出席光谱发展论坛的嘉宾有:国家地质实验测试中心杨啸涛先生、北京化工大学袁洪福先生、北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司总工程师武惠忠先生、北京纳克分析仪器有限公司总经理贾云海先生、德国斯派克分析仪器公司中国区总经理苑鹏飞先生、德国耶拿公司中国区总经理赵泰先生、北京科创海光仪器有限公司总经理周志恒先生。

光谱发展论坛现场

  论坛围绕光谱类仪器的最新技术进展、国产光谱类仪器如何做大做强等问题展开讨论。本文摘录部分现场访谈内容以飨读者。

出席光谱发展论坛嘉宾(上排从左到右:杨啸涛先生、袁洪福先生、武惠忠先生、贾云海先生;下排从左到右:苑鹏飞先生、赵泰先生、周志恒先生)

  一、近几年,光谱仪器研发领域有哪些最新的技术进展?  

  论坛一开始,首先由各位嘉宾陈述近几年光谱仪器研发领域的一些最新技术进展。

  赵泰先生表示,近年来在原子光谱领域最大的技术进展就是发明了连续光源。连续光源用一只弧氙灯代替所有的元素灯,可以非常灵活地选择所要的谱线,并且具有强大的扣背景能力,不管是连续背景还是特征背景。其次是样品无需前处理、直接固体进样石墨炉技术。直接固体进样技术可以用水溶液来校正,带来的好处是检出限改善了两个数量级。

  杨啸涛先生也认为原子光谱领域这几年最大的进展是原子吸收在连续光源方面的突破。杨啸涛先生还着重提到原子荧光在发展过程中几次比较大进展:从无极放电灯、空心阴极灯、低温原子化,一直到最近的形态分析。另外,光谱仪器在现场快速检测方面的应用也越来越多,特别是近期提到的环境中重金属检测是原子光谱仪的强项,现场小型化、便携式、车载等专用的重金属检测仪会得到长足的发展。

  武惠忠先生也特别强调了具有中国特色的原子荧光技术,通过国内专家这几年的努力,原子荧光逐渐趋于成熟。在标准的制定方面有了长足的进展。另外,最近两三年原子荧光实现了和色谱的联用,一些厂商也推出了商品化的原子荧光-色谱联用仪器。武惠忠先生还提到便携式、专用化的仪器也是近年来发展的趋势。便携式原子吸收光谱仪会把传统的原子吸收推向一个更新更广阔的应用。

  “光谱仪有三方面的发展趋势,一是仪器的高端化、二是大规模的联用,三是验室仪器向现场、车载化发展。这几年,国内在原子荧光的应用方面做了大量工作,测定元素达到了11种,其市场规模也在逐年扩大,但是原子荧光还未真正走出国门,如果原子荧光要想得到更好的发展,在国内发展的同时必须走国际化的道路。”周志恒先生这样认为。

  苑鹏飞先生从光学系统的结构方面阐述了ICP光谱的最新技术进展。传统的ICP光谱仪是罗兰圆加光电倍增管,后期发展成为中阶梯光栅加固体检测器。最新发展的一个全新的理念是传统的罗兰圆加固态检测器。这样做有两方面的进步:一是使全谱都能够实现定性和定量分析,是真正意义上的全谱分析;二是使ICP可以实现远紫外分析,分析波长范围扩展到130nm,很多元素比如卤素的分析线在这个区域。

  贾云海先生讲述了在元素分析方面,金属分析仪可以大面积地进行扫描,鼠标点到任何一个地方,元素的含量都可以清楚地显示出来,并且实现了和金相显微镜的完美比对,而之前要用扫描电镜或金相显微镜才能够进行准确判断。实际上夹杂物的成分分布、尺寸分布和单元素的分布都可以通过一台仪器做出结果来,在金属分析方面有很大的发展前景。

  袁洪福先生则着重围绕当前全世界或者全社会所面临的食品药品安全、过程优化、反恐等问题,认为快速检测和实时监测将会变得非常重要。由于分子光谱主要是提取弱信息,仪器的稳定性尤为重要,这也是广大分子光谱仪器厂家所努力做的主要工作。光谱仪器在专用化、便携式性、快速筛查方面是一个非常好的工具。

  二、原子吸收、ICP发射光谱、ICP-MS三种仪器有各自的特点,同时在应用领域有交叉的地方,这三种仪器目前及将来的发展关系如何?  

  周志恒先生指出,目前这三种仪器在应用上是有差异的,谁都不可能完全取代谁;但是原子吸收在国外的使用量确实在减少,它们之间应该是互补关系。

  “用户会根据自己的需要购买合适的仪器。ICP-MS发展非常快,在90年代的英国和日本发表的ICP相关的文献数量已经超过了同期发表的与原子吸收相关的文献数量。另外,各个国家有各自的国情,总体来看应该是互补关系。”杨啸涛先生也这样认为。

  袁洪福先生强调要根据需要解决的问题选择最佳的分析仪器。另外,国内、国外购置仪器的经费来源不太一样,也是一个影响因素。用户购买的仪器有百分之几真正能够利用起来?这是仪器行业、用户都要考虑的问题。

  武惠忠先生认为短期内还是互补关系。各个国家都有自己实际的国情和应用习惯。20多年前确实有原子吸收将要被取代的看法,但是到现在原子吸收不但没有被取代,而且在中国发展的更快更好。在科研上确实存在竞争的关系,但是基层用户主要是用来检测大量的实际样品,原子吸收仪器本身的成本和使用成本都很低。

  贾云海先生说:“如果用户只买一台仪器,那么必须在三者之间做出选择。”中国的用户购买的更多的是物美价廉的国产原子吸收光谱仪,这与成本有直接关系。原子吸收不可能消失,但是如果ICP的制造成本大幅降低,小型化,氩气消耗进一步减少,那么一定是ICP发射光谱市场份额快速增长,所以是一种竞争和互补的关系。

  苑鹏飞先生认为目前是互补关系,将来可能会演变会为竞争关系。现在这三种仪器都有各自的优缺点。从技术角度讲,不可能其中一种仪器完全取代另一种仪器。也许十年或二十年之后,随着高新技术的不断发展,如果出现某种仪器的价格越来越低、越来越小型化、发展越来越完美,难免会产生激烈的竞争。

  赵泰先生将三者之间划分为相互交叉和互补的关系。对于一些任务,的确这三种仪器都能够完成,但是总有一些工作只有其中一种仪器能够很好的完成,其它两种仪器做不好,所以其中一种技术永远不会被另一种取代。目前,三种仪器需求量都在增长。

  三、我国光谱类仪器起步早,相对于其它类型的分析仪器,光谱类仪器国产化程度相对较好,并且有相当一部分仪器出口到海外,但是在可靠性和稳定性方面还需要进一步提高。那么,如何提高国产光谱类仪器的稳定性和可靠性?  

  主要围绕以下几个方面进行了讨论:加强核心部件的基础研究、解决元器件供应链的问题、提高企业的质量管理能力、重组合并,扩大企业规模,减少重复开发、加强应用研究、解决精密机械加工的问题、改变观念和提升意识。

  首先,赵泰先生指出影响仪器稳定性和可靠性的一个非常重要的因素就是工业标准的国际化。国产仪器从性能和指标方面和国外仪器差距并不大,主要是生产标准不完善,并且和国外差距很大。国内的标准是侧重于性能,国外标准更侧重统一、安全。

  苑鹏飞先生认为国内的仪器已经发展到一个很高的水平,但是在一些大型仪器、高端仪器在核心技术上还差一点。对于大众化的核心技术采取引进、消化和吸收应该是一个捷径。国内仪器的机加工与工业水平有关系,所以提高这方面能力会使国产仪器的可靠性有很大的提高。

  贾云海先生提到“扩大企业规模,减少重复开发”对于提高仪器的稳定性和可靠性没有直接关系,欧美一些规模非常小的公司往往能够做到行业第一。日本很多企业在购买国外专利之后,都要投入大量的精力实现产业化;而我们研发的仪器出现信号、项目验收完毕后,后续工作就跟不上了。拿出样机在产业化过程中只能是完成了很小的一步,这是一个很漫长的过程,需要很多公司接力才行。

  周志恒先生说:“除了提高基础工业水平之外,产业细分是发展的大趋势,现在产业细分的程度还不够,当每个公司只做关键技术,其它的部分都由相关的产业链来供给,国产仪器就能够做好;产业细分的前提是标准化。最后是‘继承’,如果我们每个人都在搞一台新仪器,和前一台没什么关系,这是没有很好的继承;没有‘继承’就没有经验,就没有提高。”

  袁洪福先生指出意识问题非常重要,做一台样机很容易,真正做出商业化产品很难;同时标准化也非常重要。

  武惠忠先生:“这是一个很复杂命题,关键是要有足够的‘重视’。在一个企业里能够做到从总经理到每一个员工都能够重视,这需要一个企业做大量的非常艰苦的工作。对于中低档仪器,国产仪器缺的是关键技术吗?在全球化的情况下,很多的零部件还是可以买到,关键是从设计到加工,每一步都要‘重视’。”

  “理念甚至比其他的更重要。提高产品的品质是个系统工程,最根本的是企业家的理念,理念造就了管理体系,国产仪器这方面的差距比技术上的差距要大很多。”杨啸涛先生这样认为。

  各位专家围绕光谱类仪器的最新技术进展、国产光谱类仪器如何做大做强等问题发表了各自精辟的看法,相信此次谈话对于关心光谱仪器发展前景的各位嘉宾有所启示。

[来源:仪器信息网]
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