?第二十四屆“全國光譜儀器學(xué)術(shù)研討會(huì )”暨第三屆“原子光譜應用與技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì )”在銀川召開(kāi)
2021年12月23日,第二十四屆“全國光譜儀器學(xué)術(shù)研討會(huì )”暨第三屆“原子光譜應用與技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì )”在“塞上江南”寧夏銀川隆重開(kāi)幕。當前疫情形勢嚴峻,但在光譜儀器專(zhuān)家組秘書(shū)長(cháng)、原子光譜應用與技術(shù)主任委員、清華大學(xué)邢志老師和廈門(mén)大學(xué)劉國坤老師、上海食品所吳軼老師、分析測試百科網(wǎng)劉會(huì )蘭、清華大學(xué)黃秀等多位老師的共同努力下,克服重重困難,經(jīng)歷百般周折,以及在眾多專(zhuān)家、學(xué)者與企業(yè)的鼎力支持下,本次學(xué)術(shù)研討會(huì )終于勝利召開(kāi)。本次會(huì )議由中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )、分析測試百科網(wǎng)聯(lián)合舉辦,致力于創(chuàng )建一個(gè)光譜儀器以及原子光譜應用與技術(shù)的交流學(xué)習平臺。
大會(huì )現場(chǎng)
本次學(xué)術(shù)研討會(huì )開(kāi)幕式由廈門(mén)大學(xué)任斌教授主持,中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )曹以剛副理事長(cháng)、廈門(mén)大學(xué)田中群院士和寧夏大學(xué)晉曉勇教授分別致開(kāi)幕詞。
廈門(mén)大學(xué)教授 任斌
中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )副理事長(cháng) 曹以剛
中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )曹以剛副理事長(cháng)致辭。他表示,在2021年末,歡迎各位專(zhuān)家學(xué)者參加此次學(xué)術(shù)研討會(huì )。多年來(lái),在從事光譜儀器的研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)和從事學(xué)術(shù)研究的科研人員的努力下,我國光譜技術(shù)有了大幅度的提升。期望通過(guò)這次大會(huì ),各位專(zhuān)家和學(xué)者能夠互相交流學(xué)習,有所收獲。最后,曹以剛副理事長(cháng)表示謹代表中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )向分會(huì )光譜儀器學(xué)術(shù)專(zhuān)家組、分析測試百科網(wǎng)和寧夏大學(xué)等單位表示感謝,并預祝此次學(xué)術(shù)研討會(huì )取得圓滿(mǎn)成功。
廈門(mén)大學(xué) 田中群院士
田中群院士表示,雖然很遺憾由于疫情等原因,無(wú)法到達銀川現場(chǎng),但仍然很榮幸參加此次學(xué)術(shù)研討會(huì )。首先,目前是一個(gè)空前的時(shí)代,光譜儀器的發(fā)展已經(jīng)到了關(guān)鍵的時(shí)候,需求量已經(jīng)大大超過(guò)預期。其次,目前的國際形勢非常嚴峻,國內的關(guān)鍵儀器及部件研發(fā)非常必要且任務(wù)重。面對這些挑戰,需要專(zhuān)家學(xué)者花費大量的精力和時(shí)間。第三,科學(xué)工作者應該“研究真問(wèn)題,真研究問(wèn)題”?!把芯空鎲?wèn)題”即探索真正的科學(xué)的重要問(wèn)題;“真研究問(wèn)題”即不自?shī)首詷?lè ),真正解決行業(yè)問(wèn)題,需要經(jīng)受光譜市場(chǎng)的檢驗。田中群院士說(shuō),以上三點(diǎn)想法需要行業(yè)內專(zhuān)家學(xué)者團結協(xié)作,使光譜儀器邁向新的臺階。最后,他真切地祝愿大會(huì )圓滿(mǎn)成功。
寧夏大學(xué)教授 晉曉勇
寧夏大學(xué)晉曉勇教授表示,感謝本次學(xué)術(shù)研討會(huì )在“塞上江南”銀川舉辦,也非常榮幸作為協(xié)辦單位寧夏大學(xué)的代表發(fā)言。感謝各位專(zhuān)家學(xué)者不辭辛苦遠道而來(lái)或借助網(wǎng)絡(luò ),帶來(lái)一場(chǎng)學(xué)術(shù)盛宴,帶來(lái)了難得的學(xué)習機會(huì )。寧夏大學(xué)是1958年伴隨著(zhù)寧夏自治區一同成立的高校,是教育部與寧夏自治區政府部區合建高校,國家雙一流學(xué)科建設高校,國家“211”工程重點(diǎn)建設高校。并且,晉曉勇教授表示,歡迎各位專(zhuān)家今后蒞臨寧夏大學(xué)指導工作,在工作之余,感受寧夏別樣的大漠風(fēng)光和葡萄美酒。
清華大學(xué)分析中心 李景虹院士
報告題目:標準助推創(chuàng )新發(fā)展,標準引領(lǐng)時(shí)代進(jìn)步
李景虹院士介紹了中國標準化及中國分析測試標準化的現狀、發(fā)展歷程、成效和展望。首先,他介紹了標準化的定義和作用。標準作為國家基礎性制度,對加強社會(huì )治理、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新等方面起到重要的技術(shù)支撐作用。中國標準化法是由政府主導和市場(chǎng)自主制定,以綠色低碳循環(huán)發(fā)展的目標。其次,十九大以來(lái),行業(yè)對分析測試標準提出新要求,分析測試標準取得了較大成效:總體數量已增加到4萬(wàn)多項,分析測試團體標準制定數量大幅提升。這解決國家重要發(fā)展需求的許多問(wèn)題。
另一方面,目前標準產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍受到很大挑戰,因此有了新的發(fā)展思路。第一,探索全球貿易“雙鏈效應”,將新型產(chǎn)業(yè)鏈和國際質(zhì)量合規性相結合,形成產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。第二,控制商業(yè)化分析傳感快檢質(zhì)量。第三,充分發(fā)揮高校和科研機構優(yōu)勢,推動(dòng)標準的研究和研制,確保數據準確,提升儀器共享度。
未來(lái),標準將面臨二元供給、全產(chǎn)業(yè)拓展、采用與制定并重的轉變,將變得更加豐富、有效、適用范圍更廣,從而達到實(shí)現低碳循環(huán)發(fā)展、保護綠水青山的目的。
浙江大學(xué)研究員 楊宗銀
報告題目:基于漸變半導體的微型光譜器件
楊宗銀研究員介紹了基于漸變半導體的微型光譜儀方案。首先,通過(guò)在材料生長(cháng)過(guò)程中對組分進(jìn)行連續調控,可以獲得帶隙漸變半導體材料,這是世界上首次提出移動(dòng)源法和移動(dòng)襯底法制備漸變納米線(xiàn),可以在半導體材料中實(shí)現全光譜發(fā)光和探測。其次,利用高質(zhì)量白光光源和顏色可調激光器等,開(kāi)發(fā)出世界最寬波長(cháng)可調納米激光器方案。最后,利用以上技術(shù)發(fā)展,用一根納米線(xiàn)代替了光源、探測器和準直光路,制造出世界最小光譜儀,有望用于解決國家卡脖子技術(shù),成果登上了《Science》, 具有里程碑意義。
楊宗銀研究員還介紹到,后續的產(chǎn)業(yè)化研究方面的技術(shù)逐漸迭代,已經(jīng)有些成果。但是同時(shí),面臨著(zhù)一些技術(shù)挑戰。后續課題組將采用多種方案提高穩定性,立志于開(kāi)發(fā)更小尺寸、更高分辨率、更寬光譜范圍、更快探測速度的微型光譜儀,推動(dòng)我國在大健康、新材料領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展!
北京海光儀器有限公司 梁敬
報告題目:原子熒光4.0時(shí)代的形態(tài)分析新技術(shù)及應用
梁敬介紹,海光給出原子熒光解決方案,推動(dòng)儀器技術(shù)進(jìn)步。傳統的原子熒光儀器具有智能化自動(dòng)化程度低、管路凌亂、維護困難等缺點(diǎn),而海光的新型原子熒光儀器,可連續運行50小時(shí),具備51根流體管線(xiàn),8路試劑管理系統,可在26個(gè)狀態(tài)監測傳感器。其中,超級紫外消解系統,使用46W超大功率紫外燈監測,可以觀(guān)察到內部的實(shí)時(shí)情況,實(shí)現人機交互自動(dòng)化。該儀器可以完成砷、汞和硒的元素形態(tài)分析,在農殘檢測方面具有很大的應用。
南開(kāi)大學(xué)教授 邵學(xué)廣
報告題目:多元光學(xué)計算與近紅外多元光譜儀研制
邵學(xué)廣教授介紹到,相比于傳統的近紅外光譜分析法,多元校正法可以利用多個(gè)波長(cháng)的光譜信息進(jìn)行分析,是下一代光譜儀的必經(jīng)之路。首先,基于LC-SLM和DMD的光譜儀解決了硬件難點(diǎn)問(wèn)題,新型濾波器的構建可以定性定量檢測。其次,在近紅外光譜的研制方向,本課題組開(kāi)發(fā)的近紅外多元光譜儀,已實(shí)現DMD控制,并申請了“多元光譜、序列光譜”2項專(zhuān)利,可實(shí)現快速測定成像、在線(xiàn)分析,結構與相互作用分析,在蛋白質(zhì)凝聚、LCST過(guò)程和疾病診斷等領(lǐng)域有良好的應用前景。
江蘇大學(xué)教授 陳斌
報告題目:近紅外光譜儀器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵問(wèn)題探討
陳斌教授介紹了近紅外光譜產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題。首先,中國被賦予“世界工廠(chǎng)”,不缺乏工程化的能力,但是如果進(jìn)步到世界市場(chǎng),就需要結合產(chǎn)品和市場(chǎng),得到商品,最終實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。其次,產(chǎn)品和市場(chǎng)是產(chǎn)業(yè)化的保證。一個(gè)好產(chǎn)品,需要以標準為前提,具有可操作性。另外,針對近紅外儀器的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)方面,具有團體標準缺失、國產(chǎn)缺少市場(chǎng)、核心技術(shù)以來(lái)進(jìn)口等缺點(diǎn)。因此,實(shí)現近紅外儀器產(chǎn)業(yè)化,要在設計、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及維護維修模式方面進(jìn)行改革,減少性能功能上的差異、價(jià)格、精度和智能性差異。最后,市場(chǎng)開(kāi)拓應該考慮小型近紅外的錯位發(fā)展問(wèn)題、在線(xiàn)監測的熱點(diǎn)問(wèn)題和低價(jià)位儀器的普及問(wèn)題等。
四川大學(xué)教授 呂弋
報告題目:氣固界面催化發(fā)光傳感研究
呂弋教授介紹道,目前,環(huán)境中小分子的識別,一直是研究熱點(diǎn)。小分子的催化發(fā)光效應需要合適的能量的釋放和合適的發(fā)光體的存在,具有損耗低、速度快、無(wú)污染等特點(diǎn)。
該課題組運用能量轉移、瞬態(tài)發(fā)光、能量輔助催化發(fā)光三種方法來(lái)進(jìn)行研究,并設計出一種小的傳感識別裝置,得出以下結論:基于納米材料的催化發(fā)光氣體傳感器是揮發(fā)性有機化合物和無(wú)機氣體監測裝置的一種很有前途的傳感原理;催化發(fā)光和其他發(fā)光對單個(gè)氣體分子具有令人滿(mǎn)意的性能,也可用于多種物種的鑒別;只有通過(guò)降低用于低成本便攜式傳感器的監測設備的尺寸和成本,才能滿(mǎn)足環(huán)境監測的移動(dòng)應用需求。因此,商用低成本傳感器將為在環(huán)境常規監測中開(kāi)發(fā)VOCs測量網(wǎng)絡(luò )提供一個(gè)機會(huì )。
安捷倫科技(中國)有限公司工程師 董碩飛
報告題目:應用單顆粒ICP-MS/MS法檢測高鹽溶液中的微塑料顆粒
董碩飛介紹到,微塑料對環(huán)境具有很大的不利影響,一般使用顯微成像、光譜、氣質(zhì)等來(lái)進(jìn)行分析。應用單顆粒(sp)ICP-MS法檢測顆粒物分析塑料中的碳元素,從而定量計數顆粒物的數量濃度,并根據C的含量來(lái)計算微塑料的等效球體粒徑。
總的來(lái)說(shuō),用spICP-MS/MS法檢測微塑料顆??梢远ㄐ院投康貦z測微塑料及其尺寸。首先,可以檢測微米級、亞微米級微塑料。不同的不同的儀器檢測模式設置可以影響微塑料的檢出限;現有的分析方法可以檢測高鹽溶液中0.8微米粒徑的PS小球。其次,可以定量顆粒物濃度和等效球體粒徑。用PS微球作為標準品標定霧化效率,進(jìn)一步可以計算樣品中的微塑料顆粒物濃度;可以定量或半定量分析微塑料的等效球體粒徑,以及粒徑分布。
廈門(mén)大學(xué)教授 杭緯
報告題目:微取樣的固體直接分析的原子發(fā)射光譜技術(shù)
杭緯教授介紹道,現有的針尖增強拉曼具有很大的局限性,可分析的分子體系少,譜峰分辨率差、靈敏度低。針尖增強作用非常強,可以達到微采樣的效果。通過(guò)比較納秒與飛秒激光誘導近場(chǎng)增強的剝蝕和電離結果等,該課題組設計了一套近場(chǎng)針尖增強發(fā)射光譜(NFE-AES)系統。在該系統的應用中,通過(guò)比較不同氣壓下近場(chǎng)增強發(fā)射光譜得出,真空條件比大氣壓下效果更好。通過(guò)近場(chǎng)針尖增強發(fā)射光譜的定量分析實(shí)驗得出,金屬粉末壓片樣品固有的非均勻性;該局域光源激發(fā)條件下,剝蝕的樣品體積極其微量。
杭緯教授還表示,發(fā)射光譜分析中使用近場(chǎng)技術(shù),可以良好地應用在微透鏡光纖激光濺射電離質(zhì)譜、微透鏡光纖質(zhì)譜成像、微透鏡光纖LIBS等領(lǐng)域。
寧夏計量質(zhì)量檢驗檢測研究院高級工程師 邢雅琴
報告題目:等離子體發(fā)射光譜技術(shù)在石油產(chǎn)品分析中的應用
邢雅琴高工介紹道,一般的元素分析法是通過(guò)無(wú)機化法或有機化法將樣品預處理成無(wú)機態(tài)或有機態(tài),使用不同的進(jìn)樣技術(shù),采用色譜聯(lián)用技術(shù),將樣品中同一元素不同化合物的單個(gè)形態(tài)的有機組分逐一分離,從而進(jìn)行元素分析。但是,目前車(chē)用汽油中鐵、錳、鉛測定的國家標準和行業(yè)標準中主要采用傳統測定方法-原子吸收光譜法,過(guò)程復雜,難以滿(mǎn)足樣品快速分析的需求。因此,課題組建立了一種快速準確檢測車(chē)用汽油中鐵、錳、鉛的新方法,以提高傳統檢測方法的檢測效率。該方法采用ICP-OES、有機進(jìn)樣系統、內標標準曲線(xiàn)法進(jìn)行分析,具有多元素同時(shí)檢測、線(xiàn)性范圍寬、穩定性好、結果準確等優(yōu)點(diǎn),實(shí)際驗證結果準確可靠、滿(mǎn)足精確度要求。
清華大學(xué)博士 孫公偉
報告題目:ICP-MS在臨床檢測中的創(chuàng )新應用
孫公偉博士介紹道,由于具備特異性強、敏感性高、高通量等顯著(zhù)優(yōu)勢,臨床質(zhì)譜已經(jīng)受到國際臨床檢驗界的廣泛關(guān)注,但其在免疫分析中的應用仍是一個(gè)尚未解決的問(wèn)題。針對質(zhì)譜用于臨床免疫檢測所面臨的挑戰性問(wèn)題,該課題組提出基于元素標記質(zhì)譜的組合式免疫多組分分析方法,并用于臨床疾病標志物的定量檢測。該方法可在臨床檢驗中實(shí)現快速、高通量的多指標聯(lián)檢,而且是更加精準的定量檢測,配合使用的儀器為相對簡(jiǎn)單易自動(dòng)化的ICP-MS。此外,利用元素標記策略結合ICP-MS檢測技術(shù),可以為免疫分析、核酸分析、單粒子分析和單細胞分析提供新的思路和工具,期望能共同推進(jìn)ICP-MS在臨床檢測中的深入發(fā)展。
杭州譜育科技發(fā)展有限公司博士 吳智威
報告題目:大氣顆粒物重金屬在線(xiàn)檢測技術(shù)新進(jìn)展(ICP-MS法)
吳智威博士介紹,現有的大氣顆粒物重金屬在線(xiàn)監測技術(shù)具有局限性,因此亟需開(kāi)發(fā)一種新型大氣顆粒物重金屬在線(xiàn)監測技術(shù)。國內外基于ICP-MS法實(shí)現大氣顆粒物重金屬在線(xiàn)監測的嘗試,基本上在LA和GED方向,但其最大的問(wèn)題仍是缺乏可靠性和穩定性。因此,需要建立合適的ICP-MS常規在線(xiàn)監測技術(shù)。
目前,譜育在ICP-MS在線(xiàn)監測大氣顆粒物重金屬上有以下研究?jì)热荩旱谝?,基于顆粒物冷凝長(cháng)大原理的新型大氣顆粒物在線(xiàn)采樣研究,保證了系統具有很好的回收率,所有元素快速檢測。第二,基于微波消解技術(shù)的大氣顆粒物在線(xiàn)前處理技術(shù)研究。采用雙通道系統,從而實(shí)現連續的核心功能。第三,基于ICP-MS的在線(xiàn)監測系統關(guān)鍵技術(shù)研究,孵化了譜育在線(xiàn)專(zhuān)用SUPEC 7000系列的在線(xiàn)監測產(chǎn)品。
吉林大學(xué)教授 徐蔚青
報告題目:基于表面增強效應的光譜儀器研制與應用探索
徐蔚青教授介紹道,拉曼光譜是與物質(zhì)結構相關(guān)的散射光譜,具備指紋特征強、可原位等特點(diǎn)。而表面增強拉曼光譜(SERS)由于具有很大的增強因子,直觀(guān)反應分子基團與基體的表面結合信息,可以確定分子在基地表面的取向,因此成為新型拉曼光譜的發(fā)展趨勢。
該課題組通過(guò)波導共振等機理研究到應用設計,研制了一種新概念拉曼光譜儀器。采用新方法,設計新系統,驗證儀器原理、結構優(yōu)化及樣機組裝。并且,還做了許多嘗試,比如:研發(fā)芯片上的微流控芯片拉曼光譜檢測儀實(shí)驗樣機,具有顯微成像和拉曼檢測功能等特點(diǎn);使用光誘導沉積方法制備光纖SERS傳感探針,可用于追蹤細胞核分子動(dòng)態(tài)變化等。
中國地質(zhì)大學(xué)教授 郭偉
報告題目: 稀土分析自動(dòng)分離系統及應用
郭偉教授介紹道,中國稀土儲量很豐富,對稀土的研究也非常重要。雖然稀土元素(REE)化學(xué)性質(zhì)相似,但是各種地球化學(xué)活動(dòng)會(huì )導致稀土分餾,會(huì )導致與地球化學(xué)活動(dòng)相關(guān)的典型異?;蛱卣鞯捻?yè)巖標準化稀土模式。因此,REE可作為地化活動(dòng)的敏感指標。但是,REE研究具有基體影響大、Ba等質(zhì)譜干擾嚴重、稀土含量低、自動(dòng)自動(dòng)化難實(shí)現等分析難點(diǎn)。
因此,課題組合作開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)分離系統,可以降低本底-試劑純化,實(shí)現高鹽基體元素在線(xiàn)去除,去除Ba、Cl、S元素質(zhì)譜干擾,多次進(jìn)樣富集情況良好,長(cháng)期穩定性很好。并且,通過(guò)地熱水痕量稀土分析和海水超痕量稀土分析的實(shí)際應用研究,表明了稀土元素特征的研究,可以進(jìn)行地熱資源的勘探和海洋環(huán)境演化分析。
四川大學(xué)副研究員 林慶宇
報告題目:Raman-LIBS 癌癥診斷: 從組織成像到細胞檢測
林慶宇副研究員表示,LIBS具有速度快、非接觸等優(yōu)點(diǎn),但其又具有基質(zhì)效應問(wèn)題和復雜前處理過(guò)程,使得其前景機遇與挑戰并存。他還介紹了目前研究的一些工作。首先,傳統的癌癥診斷是依靠經(jīng)驗進(jìn)行病例診斷,誤差較大。繪制LIBS圖譜是腫瘤生物光譜學(xué)診斷和潛在生物傳感器應用的重要工具,可以更高效、更早地解決癌癥診斷。其次,通過(guò)LIBS來(lái)判斷細胞性質(zhì),速度很快,但靈敏度不夠。因此,課題組建立Raman-LIBS平臺來(lái)進(jìn)行細胞LIBS分析,其具備現場(chǎng)分析、檢測速度快、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),在腫瘤細胞和正常細胞株的分類(lèi)上取得了較高的準確性。
北京清質(zhì)分析技術(shù)有限公司 李銘
報告題目:高純材料中痕量氣體元素的檢測
李銘介紹到,高純材料中通常存在各種微量、痕量及超痕量元素。其中大部分元素都是有害雜質(zhì),且作用機理未知。而GDMS具有全元素分析能力、準確靈敏且能重現的特點(diǎn),是固體材料中痕量及超痕量雜質(zhì)元素分析的理想手段。首先,在痕量元素分析時(shí),面對如何降低環(huán)境來(lái)源的背景問(wèn)題,可以用離子源液氮制冷來(lái)解決。面對增加或補償靈敏度低的問(wèn)題,可以用不對稱(chēng)電荷轉移CT來(lái)解決。其次,單晶硅中氣體元素分析時(shí)應注意樣品尺寸及前處理方式;對C、N、O的RSF校準后,GDMS的分析結果與SIMS結果一致。利用GDMS不僅可對Cu靶濺射膜的整體純度進(jìn)行分析,還可通過(guò)不同濺射條件下的雜質(zhì)元素變化,優(yōu)化濺射工藝。
賽默飛世爾科技(中國)有限公司 王飛
報告題目:全新型 iCAP PRO ICP-OES技術(shù)進(jìn)展
王飛介紹道,像差是所有光學(xué)成像中最為常見(jiàn)的問(wèn)題,會(huì )對科學(xué)研究造成嚴重的影響。全新型 iCAP PRO ICP-OES使用像差糾正的技術(shù)。首先,SCHMIDT/ FFM和自由曲面鏡可以修正研發(fā)設計偏差,自由曲面光學(xué)技術(shù)可以減小光學(xué)系統體積、降低像差而提升圖像質(zhì)量。
賽默飛的產(chǎn)品從IRIS二維分光系統設計之初就已經(jīng)掌握像差消除技術(shù),iCAP PRO ICP-OES已經(jīng)完美消除光學(xué)系統中的像差及場(chǎng)曲問(wèn)題。其次,合適的檢測器是新型ICP-OES的必須選擇。ICP-OES檢測器的首選三要素:尺寸、視場(chǎng)、像素。ICP-OES高分辨固態(tài)檢測器有更好的像素數量和成像質(zhì)量,像素解析鄰近譜線(xiàn)的干擾能力提高 4 倍以上。
參展廠(chǎng)商
奧普樂(lè )科技
海光
安捷倫科技
譜育科技
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島津
珀金埃爾默
北京寶德
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