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2018年分子光谱仪器最新技术进展

仪器信息网 2019/03/26 09:52:51 点击 1260 次
赛多利斯
[导读] 据统计,申报仪器信息网2018年度“科学仪器优秀新品评选”活动的光谱类仪器(审批通过)共计57台,其中分子光谱类仪器44台,占比77%。

  近年来,分子光谱类仪器向小型化、专用化、多元化的方向发展,这在2018年“科学仪器优秀新品评选”活动中体现得尤为明显。据统计,申报仪器信息网2018年度“科学仪器优秀新品评选”活动的光谱类仪器(审批通过)共计57台,其中分子光谱类仪器44台,占比77%。

  具体来说,本次审批通过的44台分子光谱类仪器中涉及了13台拉曼光谱仪、11台近红外光谱仪、6台红外光谱仪、6台紫外可见分光光谱仪、4台光纤光谱仪、3台分子荧光光谱仪、1台气相分子吸收光谱仪。

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  以下就部分类别仪器的最新技术进展进行概述:

  1、 拉曼光谱仪

  从技术发展的角度来看,小型化一直是近年来拉曼光谱仪发展的一个重要方向,2018年“科学仪器优秀新品评选”活动中审批通过的13台拉曼光谱仪中12台均为便携/手持式仪器,包括南京简智仪器设备有限公司的差分拉曼光谱仪SERDS Portable-BASE,必达泰克光电科技(上海)有限公司的NanoRam-1064新一代手持式原辅料快速鉴别仪,同方威视技术股份有限公司的RT6000S手持式物质识别仪,瑞士万通中国有限公司的Mira DS手持式拉曼光谱仪等。

  由于分析对象的数量、分布地点、环境条件等原因,现场快检的需求不断增加,由此也对仪器的小型化与便携式提出了要求。鉴于此,拉曼光谱仪在小型化方面也在不断突破,比如,同方威视技术股份有限公司的RT6000S手持式物质识别仪与上一代产品相比重量减少了三分之一,体积如5.5寸智能手机大小。

  荧光干扰一直是拉曼光谱方法亟待解决的问题,各厂家也在这一方面做了很多技术的改进。南京简智仪器设备有限公司的差分拉曼光谱仪SERDS Portable-BASE采用了透射光反向收集技术,可实现高荧光样品的直接检测;必达泰克光电科技(上海)有限公司的NanoRam-1064新一代手持式原辅料快速鉴别仪(BWS456-1064)采用近红外区域的激发波长,规避荧光干扰。

  对于目前比较难解决的易燃易爆物质的检测,各厂家也给出了一些新的技术手段。比如,同方威视技术股份有限公司的RT6000S手持式物质识别仪内置专利设计的安全检测模块,可对黑色、深色物质进行无差别检测,没有点燃风险;瑞士万通的Mira DS手持式拉曼光谱仪,激光功率最高不超过100 mW,在分析易燃易爆样品时可以最大程度地减少对样品的加热。

  2、近红外光谱仪

  2018年度“科学仪器优秀新品评选”活动中审批通过的近红外光谱仪共11台,包括无锡迅杰光远科技有限公司的IAS-5100便携式谷物分析仪、波通瑞华科学仪器(北京)有限公司的IM9520面粉专用近红外分析仪,上海纤检仪器有限公司的RDS910近红外光谱仪等。由这些新产品可以发现,专用化、网络化等是近红外光谱重要的发展方向。

  随着近红外光谱技术的发展和应用,专用化已经成为一个重要的发展方向。本次审批通过的仪器中,无锡迅杰光远科技有限公司IAS-5100便携式谷物分析仪是针对谷物及油料等颗粒状作物而设计,采用侧照混样装置,样品盘采用一半装样、一半混样的原理,一次装样测量的结果重复性比同类上照或下照的近红外产品提高了2-3倍;波通瑞华科学仪器(北京)有限公司申报的IM9520面粉专用近红外分析仪专为面粉和粗粮设计,对小麦细粉及粗粉已作好预先校准,可提供简单、快速的常规台式分析。

  另外,鉴于大数据的发展,智能化、网络化、数据共享也是近红外光谱仪发展的重要方向。无锡迅杰光远科技有限公司的IAS-5100便携式谷物分析仪、IAS-8100手持式快检分析仪,上海纤检仪器有限公司的RDS910近红外光谱仪等仪器均支持对设备进行远程维护。

  3、 红外光谱仪

  2018年度“科学仪器优秀新品评选”活动中审批通过的红外光谱仪共计6台,包括安捷伦的8700 LDIR 激光红外成像系统,布鲁克的INVENIO® R傅立叶变换红外光谱仪、MPA II多功能灵活扩展近红外光谱仪,北京北分瑞利分析仪器(集团)公司的WQF-530傅立叶变换红外光谱仪,天津港东科技发展股份有限公司的热重-红外(TG-FTIR)联用系统,天津市能谱科技有限公司的iCAN 9 PLUS傅立叶红外光谱仪。

  对红外光谱仪而言,很多人以为技术已经比较成熟,全面创新比较难,但是在光源、检测器等方面的进步仍然会带来红外光谱仪性能的大进展。比如,安捷伦的8700 LDIR 激光红外成像系统利用一种波长在中红外区可调制的量子级联激光器作为光源,其强度与普通红外光源相比提高3~4个数量级;布鲁克的INVENIO傅立叶变换红外光谱仪采用MultiTect检测器技术,可以同时容纳多达5个室温检测器,即从远红外到可见光区域可以全面覆盖,无需再手动更换检测器。加配DigiTect检测器位和Transit快测通道内集成的检测器,INVENIO可以同时配置多达7个内置自动检测器。

  随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶变换显微红外光谱技术已经从单纯的显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统。本次审批通过的新品中,安捷伦的8700 LDIR 激光红外成像系统使用量子级联激光器 (QCL) 光源和高空间分辨率成像,成像速度比传统红外成像等技术提高了1-2个数量级。

  另外,联用技术的应用前景也一直被看好,天津港东科技发展股份有限公司的热重-红外(TG-FTIR)联用系统将热重分析仪的定量分析能力和傅里叶红外光谱仪的定性分析能力结合为一体,通过专用Trigger软件实现同步测试和数据采集。

  4、紫外可见分光光度计

  2018年度“科学仪器优秀新品评选”活动审批通过的紫外可见分光光度计共有5台,包括安捷伦的Cary 3500 紫外可见分光光度计、深圳市清时捷科技有限公司的TA-98 紫外可见分光光度计、上海元析仪器有限公司的紫外可见光度计X-5、南京科捷分析仪器有限公司的UV722 紫外可见分光光度计、北京卓力行科技有限公司的ZLH-3100(PC)型可见分光光度计。

  高通量是紫外可见分光光度计发展的一个重要方向。安捷伦的Cary 3500 紫外可见分光光度计的8联池实现了8个样品同步测量,其温控系统可实现同步运行四个独立温区的试验,大大提高了实验室检测效率,实验流程更加简化。

  从仪器的实际操作方面来看,简便、快速是非常重要的需求。深圳市清时捷科技有限公司的TA-98 紫外可见分光光度计通过小孔径、连续、光滑不粘的液路设计及自动清洗和进样设计,实现了进样、比色、计算、质控以及清洗的自动化,并将所需检测溶液体积降低至传统光度计的1/25以下,将单个样品检测时间降至传统光度计的1/6。

  在软件方面,上海元析仪器有限公司的紫外可见光度计X-5采用点存和网存技术,实验数据可以实现单机存储和网络云存储,而且软件应用环境突破操作系统限制,适合手机、台式电脑、平板电脑等各种使用平台。

  5、分子荧光光谱仪

  与其它分析仪器相比,分子荧光光谱仪已经处于稳定发展阶段,但今年也有一些新品推出,如珀金埃尔默的FL 6500 荧光分光光度计,HORIBA的Duetta荧光及吸收光谱仪,以及日立高新的F-4700荧光分光光度计。

  在光源方面,珀金埃尔默的FL 6500荧光分光光度计采用高能量脉冲氙灯光源,对样品影响小,光子漂白低,同时保证样品不会光解破坏;日立高新的F-4700荧光分光光度计采用长寿命氙灯,与前代机型使用的耗材氙灯相比,使用寿命延长了2倍。

  在仪器的功能拓展方面,珀金埃尔默的FL 6500 荧光分光光度计可根据样品需求,在20kw、40kw、80kw、120kw四挡中选择合适的光源功率,以增大测试动态范围,同时为原位测试设计,设备可开样品仓盖测试,可搭配不同测试附件;HORIBA Duetta荧光及吸收光谱仪配有吸收检测器,吸收和荧光可同步检测,一键校正内滤效应。

  其它分子光谱类仪器,如光纤光谱仪,北京爱万提斯科技有限公司推出的AvaSpec-Mini和AvaSpec-ULS4096CL-EVO光谱仪均以CMOS为探测器;上海如海光电科技有限公司的XV700 可见光谱仪采用Hamamatsu C12666MA传感器;海洋光学的Ocean HDX搭载板载处理模块,以太网、SPI和WiFi通讯模式的X-电子平台。

[来源:仪器信息网]
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编辑: 叶建
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