近年來(lái)，分子光譜類儀器向小型化、專用化、多元化的方向發(fā)展，這在2018年“科學(xué)儀器優(yōu)秀新品評(píng)選”活動(dòng)中體現(xiàn)得尤為明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，申報(bào)91儀器信息網(wǎng)2018年度“科學(xué)儀器優(yōu)秀新品評(píng)選”活動(dòng)的光譜類儀器(審批通過(guò))共計(jì)57臺(tái)，其中分子光譜類儀器44臺(tái)，占比77%。

具體來(lái)說(shuō)，本次審批通過(guò)的44臺(tái)分子光譜類儀器中涉及了13臺(tái)拉曼光譜儀、11臺(tái)近紅外光譜儀、6臺(tái)紅外光譜儀、6臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光譜儀、4臺(tái)光纖光譜儀、3臺(tái)分子熒光光譜儀、1臺(tái)氣相分子吸收光譜儀。

以下就部分類別儀器的最新技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行概述：

1、 拉曼光譜儀

從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，小型化一直是近年來(lái)拉曼光譜儀發(fā)展的一個(gè)重要方向，2018年“科學(xué)儀器優(yōu)秀新品評(píng)選”活動(dòng)中審批通過(guò)的13臺(tái)拉曼光譜儀中12臺(tái)均為便攜/手持式儀器，包括南京簡(jiǎn)智儀器設(shè)備有限公司的差分拉曼光譜儀SERDS Portable-base，必達(dá)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(shù)股份有限公司的RT6000S手持式物質(zhì)識(shí)別儀，瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司的Mira DS手持式拉曼光譜儀等。

由于分析對(duì)象的數(shù)量、分布地點(diǎn)、環(huán)境條件等原因，現(xiàn)場(chǎng)快檢的需求不斷增加，由此也對(duì)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(shù)股份有限公司的RT6000S手持式物質(zhì)識(shí)別儀與上一代產(chǎn)品相比重量減少了三分之一，體積如5.5寸智能手機(jī)大小。

熒光干擾一直是拉曼光譜方法亟待解決的問(wèn)題，各廠家也在這一方面做了很多技術(shù)的改進(jìn)。南京簡(jiǎn)智儀器設(shè)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(shù)，可實(shí)現(xiàn)高熒光樣品的直接檢測(cè);必達(dá)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(qū)域的激發(fā)波長(zhǎng)，規(guī)避熒光干擾。

對(duì)于目前比較難解決的易燃易爆物質(zhì)的檢測(cè)，各廠家也給出了一些新的技術(shù)手段。比如，同方威視技術(shù)股份有限公司的RT6000S手持式物質(zhì)識(shí)別儀內(nèi)置專利設(shè)計(jì)的安全檢測(cè)模塊，可對(duì)黑色、深色物質(zhì)進(jìn)行無(wú)差別檢測(cè)，沒(méi)有點(diǎn)燃風(fēng)險(xiǎn);瑞士萬(wàn)通的Mira DS手持式拉曼光譜儀，激光功率最高不超過(guò)100 mW，在分析易燃易爆樣品時(shí)可以最大程度地減少對(duì)樣品的加熱。

2、近紅外光譜儀

2018年度“科學(xué)儀器優(yōu)秀新品評(píng)選”活動(dòng)中審批通過(guò)的近紅外光譜儀共11臺(tái)，包括無(wú)錫迅杰光遠(yuǎn)科技有限公司的IAS-5100便攜式谷物分析儀、波通瑞華科學(xué)儀器(北京)有限公司的IM9520面粉專用近紅外分析儀，上海纖檢儀器有限公司的RDS910近紅外光譜儀等。由這些新產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)，專用化、網(wǎng)絡(luò)化等是近紅外光譜重要的發(fā)展方向。

隨著近紅外光譜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，專用化已經(jīng)成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。本次審批通過(guò)的儀器中，無(wú)錫迅杰光遠(yuǎn)科技有限公司IAS-5100便攜式谷物分析儀是針對(duì)谷物及油料等顆粒狀作物而設(shè)計(jì)，采用側(cè)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(cè)量的結(jié)果重復(fù)性比同類上照或下照的近紅外產(chǎn)品提高了2-3倍;波通瑞華科學(xué)儀器(北京)有限公司申報(bào)的IM9520面粉專用近紅外分析儀專為面粉和粗糧設(shè)計(jì)，對(duì)小麥細(xì)粉及粗粉已作好預(yù)先校準(zhǔn)，可提供簡(jiǎn)單、快速的常規(guī)臺(tái)式分析。

另外，鑒于大數(shù)據(jù)的發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)共享也是近紅外光譜儀發(fā)展的重要方向。無(wú)錫迅杰光遠(yuǎn)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(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。

3、 紅外光譜儀

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

對(duì)紅外光譜儀而言，很多人以為技術(shù)已經(jīng)比較成熟，全面創(chuàng)新比較難，但是在光源、檢測(cè)器等方面的進(jìn)步仍然會(huì)帶來(lái)紅外光譜儀性能的大進(jìn)展。比如，安捷倫的8700 LDIR 激光紅外成像系統(tǒng)利用一種波長(zhǎng)在中紅外區(qū)可調(diào)制的量子級(jí)聯(lián)激光器作為光源，其強(qiáng)度與普通紅外光源相比提高3~4個(gè)數(shù)量級(jí);布魯克的INVENIO傅立葉變換紅外光譜儀采用MultiTect檢測(cè)器技術(shù)，可以同時(shí)容納多達(dá)5個(gè)室溫檢測(cè)器，即從遠(yuǎn)紅外到可見(jiàn)光區(qū)域可以全面覆蓋，無(wú)需再手動(dòng)更換檢測(cè)器。加配DigiTect檢測(cè)器位和Transit快測(cè)通道內(nèi)集成的檢測(cè)器，INVENIO可以同時(shí)配置多達(dá)7個(gè)內(nèi)置自動(dòng)檢測(cè)器。

隨著檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的發(fā)展，傅里葉變換顯微紅外光譜技術(shù)已經(jīng)從單純的顯微鏡與紅外光譜聯(lián)用，發(fā)展到了紅外成像系統(tǒng)。本次審批通過(guò)的新品中，安捷倫的8700 LDIR 激光紅外成像系統(tǒng)使用量子級(jí)聯(lián)激光器 (QCL) 光源和高空間分辨率成像，成像速度比傳統(tǒng)紅外成像等技術(shù)提高了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。

另外，聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用前景也一直被看好，天津港東科技發(fā)展股份有限公司的熱重-紅外(TG-FTIR)聯(lián)用系統(tǒng)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(jié)合為一體，通過(guò)專用Trigger軟件實(shí)現(xiàn)同步測(cè)試和數(shù)據(jù)采集。

4、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)

2018年度“科學(xué)儀器優(yōu)秀新品評(píng)選”活動(dòng)審批通過(guò)的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)共有5臺(tái)，包括安捷倫的Cary 3500 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、深圳市清時(shí)捷科技有限公司的TA-98 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、上海元析儀器有限公司的紫外可見(jiàn)光度計(jì)X-5、南京科捷分析儀器有限公司的UV722 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、北京卓力行科技有限公司的ZLH-3100(PC)型可見(jiàn)分光光度計(jì)。

高通量是紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方向。安捷倫的Cary 3500 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的8聯(lián)池實(shí)現(xiàn)了8個(gè)樣品同步測(cè)量，其溫控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行四個(gè)獨(dú)立溫區(qū)的試驗(yàn)，大大提高了實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)效率，實(shí)驗(yàn)流程更加簡(jiǎn)化。

從儀器的實(shí)際操作方面來(lái)看，簡(jiǎn)便、快速是非常重要的需求。深圳市清時(shí)捷科技有限公司的TA-98 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)通過(guò)小孔徑、連續(xù)、光滑不粘的液路設(shè)計(jì)及自動(dòng)清洗和進(jìn)樣設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)樣、比色、計(jì)算、質(zhì)控以及清洗的自動(dòng)化，并將所需檢測(cè)溶液體積降低至傳統(tǒng)光度計(jì)的1/25以下，將單個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間降至傳統(tǒng)光度計(jì)的1/6。

在軟件方面，上海元析儀器有限公司的紫外可見(jiàn)光度計(jì)X-5采用點(diǎn)存和網(wǎng)存技術(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)單機(jī)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)，而且軟件應(yīng)用環(huán)境突破操作系統(tǒng)限制，適合手機(jī)、臺(tái)式電腦、平板電腦等各種使用平臺(tái)。

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(jīng)處于穩(wěn)定發(fā)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(jì)，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(jì)。

在光源方面，珀金埃爾默的FL 6500熒光分光光度計(jì)采用高能量脈沖氙燈光源，對(duì)樣品影響小，光子漂白低，同時(shí)保證樣品不會(huì)光解破壞;日立高新的F-4700熒光分光光度計(jì)采用長(zhǎng)壽命氙燈，與前代機(jī)型使用的耗材氙燈相比，使用壽命延長(zhǎng)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(jì)可根據(jù)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(cè)試動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)為原位測(cè)試設(shè)計(jì)，設(shè)備可開(kāi)樣品倉(cāng)蓋測(cè)試，可搭配不同測(cè)試附件;HORIBA Duetta熒光及吸收光譜儀配有吸收檢測(cè)器，吸收和熒光可同步檢測(cè)，一鍵校正內(nèi)濾效應(yīng)。

其它分子光譜類儀器，如光纖光譜儀，北京愛(ài)萬(wàn)提斯科技有限公司推出的AvaSpec-Mini和AvaSpec-ULS4096CL-EVO光譜儀均以CMOS為探測(cè)器;上海如海光電科技有限公司的XV700 可見(jiàn)光譜儀采用Hamamatsu C12666MA傳感器;海洋光學(xué)的Ocean HDX搭載板載處理模塊，以太網(wǎng)、SPI和WiFi通訊模式的X-電子平臺(tái)。