【前言】
原子吸收光譜法自二十世紀五十年代問世以來,經過近六十年的發(fā)展,如今己成為元素痕量分析的靈敏、有效、快速的方法之一,被廣泛應用于環(huán)保、衛(wèi)生、 醫(yī)藥等各個領域,隨著材料科學、生物醫(yī)學、環(huán)境科學等學科的發(fā)展,對痕量元素與組份的分析提出越來越高的要求,推動著原子吸收分析技術與相關儀器的發(fā)展,計算機、微電子、自動學、人工智能技術等方面的發(fā)展。各種新材料與元器件的出現,也為原子吸收光譜分析技術等儀器的進一步發(fā)展提供了條件。
北京市東西電子技術研究所(北京東西分析儀器有限公司前身,以下簡稱 “東西分析”)成立于1988年,所長兼總工程師李選培先生是我國第一代分析儀器技術專家,70年代曾參與設計了中國第一臺單光束火焰原子吸收分光光度計,具有豐富的專業(yè)技術經驗。在20多年的儀器研發(fā)過程中,多款產品具有獨立自主的知識產權,擁有專利35項,其中和原子吸收相關的專利有原子吸收光譜儀的懸浮式光學基座(專利號:ZL200620023296.X),原子吸收光譜儀用可切換工作臺(專利號:ZL200620023297.4),集成化原子吸收設計(專利號:ZL 200620023298.9),原子吸收光譜儀石墨爐(專利號:ZL 200720104071.1),東西分析生產的AA-7000系列原子吸收分光光度計獨立自主開發(fā)的一些技術如光學系統(tǒng)的半懸浮結構、火焰/無火焰原子化系統(tǒng)的快速轉換以及石墨爐分析信號的穩(wěn)定系統(tǒng)已經使其在技術先進性上處于國內先進水平,并率先實現石墨爐電源及石墨爐與原子吸收主機一體化,主機全長0.88m,是目前國際上體積較小的原子吸收光譜儀之一。
東西分析總工程師李選培先生
在李選培先生的帶領下,1994年北京市東西電子技術研究所(北京東西分析儀器有限公司前身)開始研發(fā)原子吸收光譜產品,1996年成功研發(fā)并生產東西分析第一代AA-7000型單火焰原子吸收分光光度計。由于受當時計算機的水平限制,該型號的儀器為全手動控制,包括選波長、狹縫、設高壓、燈電流及換元素燈等。
隨著石墨爐技術的興起以及成熟,并伴隨著計算機技術水平的高速發(fā)展,“東西分析”開始石墨爐技術的研發(fā),并與當時的計算機技術進行有機結合,于1998年研發(fā)出東西分析第二代AA-7000系列原子吸收光譜儀,并推出火焰石墨爐一體原子吸收分光光度計,為滿足不同層次客戶需求,二代產品分為手動控制和自動控制兩種類型,手動控制儀器包括含AA-7000型單火焰、AA-7001型單石墨爐以及AA-7001型火焰石墨爐一體機三個主要配置;自動控制儀器包括含AA-7002型單火焰(現7003F)、AA-7002A單火焰手動點火型、AA-7003型單石墨爐(現AA-7003G)及AA-7003自動點火火焰石墨爐一體機及AA-7003A手動點火火焰石墨爐一體機等8個配置產品,該型號儀器自動化程度較AA-7000型儀器實現了巨大的飛躍,波長快速掃描、燈電流、燈電壓、增益、狹縫等全部實現自動控制,波長掃描速度達到國際先進水平,掃完全部波長僅需40秒。
進入20世紀,用戶對于儀器自動化程度、測試結果的精度以及儀器的耐用性提出了更高的要求,“東西分析”于2000年設計并生產了國產石墨爐自動進樣器,經過十余年的改進,2013年,火焰石墨爐一體化自動進樣器AS-600研發(fā)成功并投入生產。自動進樣器的使用解決了手動進樣重復性差的問題,大大提高了石墨爐分析進樣精度,裝備石墨爐自動進樣器的AA-7000產品,做到了“無人監(jiān)管式”的自動分析。第二代原子吸收系列產品得到了市場上客戶的高度關注,2001年BCEIA期間AA-7000原子吸收榮獲《十大知名光譜儀器品牌證書》殊榮。
經過幾十年的發(fā)展,國內原子吸收光譜技術已經非常成熟,儀器設計也更加合理,但由于原子吸收分析過程中會用到強酸等強腐蝕性物質,儀器耐用性差、后期維護費用高等問題經常遭人詬病。2005年,“東西分析”率先采用了純鈦火焰原子化燃燒系統(tǒng),該系統(tǒng)采用航天高新技術,失蠟精密鑄造工藝純鈦霧化室及燃燒頭,具有優(yōu)異的抗腐蝕、抗氧化、硬度大、耐高溫等優(yōu)點。全鈦霧化系統(tǒng)的應用雖然增加了儀器的成本,但是很好的解決了儀器耐用性差這一問題,為用戶節(jié)省了大量的后期維護費用,得到用戶的一致好評。
做為一個在中國孕育和成長起來的公司,“東西分析”二十多年來一直致力于國產分析儀器的事業(yè),國內客戶遍及環(huán)保,疾控,質檢,食品安全等各個行業(yè)。
為適應國際化這一需要,2006年開始設置國際貿易部,開拓國際市場,同年,“東西分析”AA-7003儀器走出國門。東西分析在國際市場開拓過程中,以實際行動踐行“用戶說好才是真的好!”這一承諾,在服務過程中注重售后服務,不斷加強客戶回訪、應用培訓等工作,使國際客戶對“中國制造”分析儀器信心大增,各國的客戶均好評如潮,客戶群體不斷擴大。截至目前,“東西分析”國際客戶遍布亞洲、歐洲、非洲、南美、澳洲等,包括韓國、印度、伊朗、土耳其、匈牙利、葡萄牙、哥倫比亞、澳大利亞等30多個國家,累計出口原子吸收數量400余臺,為國產分析儀器走出國門登上世界舞臺做出貢獻。
AA-7003系列原子吸收分光光度計
隨著技術的不斷發(fā)展,各行業(yè)用戶對于原子吸收光譜產品靈敏度、穩(wěn)定性、自動化程度等提出了更高的要求,為滿足這一需求,2008年 “東西分析”推出了第三代產品AA-7020型原子吸收分光光度計,AA-7020的出現是 “東西分析”原子吸收技術的一次大發(fā)展,光學系統(tǒng)方面,波長穩(wěn)定性從 0.2nm提高到 0.1nm,波長重復性從0.1nm提高到0.05nm,儀器分辨率從0.2nm提高到0.1nm;在氣路控制方面,電子流量控制替代了轉子流量控制,氣流控制更加穩(wěn)定;背景校正方面,增加了自吸收背景選項,背景校正能力從50倍提高至60倍;儀器整體性能方面,火焰分析檢出下限結果提高了近2倍,精密度RSD從1%提高到0.6%,達到國際先進水平,石墨爐分析精度則提高了5倍之多;這些技術指標的提升,保證了儀器最終測試結果的準確性和穩(wěn)定性。儀器上市5年多以來客戶對該儀器在性能方面的出色表現贊不絕口,在2014年91儀器信息網歷時12個月的“國產好儀器(2013-2014)”評選活動中,通過8000多份問卷征集和用戶電話調研,AA-7020從86個廠商申報的280款儀器中脫穎而出,入選2014年“國產好儀器”名單。
AA-7020型原子吸收分光光度計
2013年,“東西分析”收購了著名光譜儀器廠商澳大利亞GBC科學儀器公司,消息一經披露,在業(yè)內引起巨大轟動,該消息被評為“2013年中國科學儀器行業(yè)十大新聞”之一。
澳大利亞GBC公司是是原子吸收光譜儀研究和制造的佼佼者, 擁有 30 多年研制元素分析儀器的經驗, 是全球知名原子吸收光譜儀的供應商之一, 其產品遍布 100 多個國家,受到廣大客戶的普遍好評。
GBC 公司研發(fā)生產的原子吸收SavantAA 系列,可以提供出色的采用氘燈扣背景的火焰法、石墨爐法和氫化法全自動多元素分析;SavantAA Zeeman 可提供塞曼效應扣背景的石墨爐分析;SensAA 采用觸摸屏內置全功能電腦技術,結合特制 “ 應用光源 ”,大大增加了儀器功能的集成性;XplorAA 采用掌上電腦控制儀器的技術, 適合惡劣環(huán)境下的分析需求。其“超脈沖背景校正技術”和“非對稱光調制技術”受到業(yè)內的追捧以及用戶的高度認可,在原子吸收光譜技術方面有著深厚的技術背景以及經驗。
位于墨爾本的澳大利亞GBC公司總部
完成對GBC公司的收購之后,“東西分析”與GBC公司在技術方面進行高度資源整合,GBC公司光譜專家對“東西分析”生產的高性能原子吸收AA-7020進行綜合評價,提出包括儀器軟、硬件在內需整改的20多條建議并反復論證,綜合這些意見基礎上,“東西分析”在2014年對AA-7020原子吸收儀器進行升級,對于儀器線路布置和標簽按照歐洲標準進行重置,新增了軟件自動點火、石墨爐電源自動開關、電源變頻、雙內氣路、網口通訊、自動氘燈及多元素軟件等多種新功能,極大的方便了客戶使用。
盡管AA-7020儀器的產品性能得到巨大的飛躍,但是東西分析人攀登科學高峰的精神沒有變,仍然在原吸領域繼續(xù)發(fā)揮工匠精神,繼續(xù)打磨原子吸收產品。功夫不負有心人,2016年4月底,東西分析推出原吸家族的第四代產品AA-7050型原子吸收分光光度計,在繼承了東西分析歷代產品穩(wěn)定性好、檢出結果精確、故障率低等優(yōu)異性能的基礎上,增加了多種新功能。石墨爐方面,進一步優(yōu)化了石墨爐設計,方便客戶石墨錐損壞時自行更換石墨錐;同時配備了石墨爐可視化系統(tǒng),可以方便用戶清晰的觀察進樣針的位置及樣品在石墨管中狀態(tài)的變化,更好的優(yōu)化石墨爐溫度程序;配置石墨爐節(jié)氣模式,降低儀器使用成本;配置石墨爐雙內氣路,以幫助樣品灰化,得到更好的結果。通過對電路的優(yōu)化及模塊化,提高了穩(wěn)定性,石墨爐穩(wěn)定性達到1.8%,火焰穩(wěn)定性達到0.45%,指標達到國際先進水平。軟件方面:配備了數據記錄、方法修改、儀器狀態(tài)監(jiān)測的功能,完全滿足21CFR表中中電子簽名的法規(guī)法定。同時通過軟件可實現元素燈選擇、波長選擇、狹縫選擇、燃燒頭高度及燃氣流量設定、自動點火、原子化器切換、氘燈光路切換、石墨爐電源開關等,是一款名副其實的全自動、全功能型高端產品。
產品好不好,不是生產者自己說了算,大家說好才是真的好。2016底,AA-7050型原子吸收參加首都科技平臺條件下“第三期國產儀器設備驗證與評價”工作。通過原北京出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心、北京市食品風險評估中心和北京市農業(yè)監(jiān)測站三家核心實驗室對儀器的基本性能及應用性能考核,專家組一致認同AA-7050型原子吸收分光光度計產品性能優(yōu)良,能夠滿足食品、環(huán)境、農業(yè)等多領域分析。驗證期間,又增加了與國外原子吸收對比環(huán)節(jié),數據結果表明,AA-7050儀器穩(wěn)定性更高,在低濃度時精確度及準確度更高。AA-7050的驗證結果為國產儀器爭光添彩,也為我們國產儀器分析人增加了信心!
AA-7050型原子吸收分光光度計
針對于復雜樣品,尤其是背景干擾嚴重的復雜基質樣品,對石墨爐技術要求很高,東西分析人在這一領域不斷攻堅克難,于2017年推出第五代原子吸收產品AA-7090型原子吸收分光光度計。AA-7090型原子吸收分光光度計儀器在原有儀器性能的基礎上,解決了橫向加熱石墨爐技術、可變磁場強度交流塞曼控制技術及縱向塞曼扣背等關鍵技術。通過對橫向加熱石墨爐技術和縱向交流塞曼背景校正技術的研究,實現了復雜基質元素分析的背景校正。0.6~1.1T范圍內可變磁場強度的研究,實現了各個元素最大的靈敏度,實現個性化元素的個性分析。儀器具備氘燈和塞曼兩種背景校正方式,塞曼背景校正時可扣除高達2A的背景,扣除倍數大于100倍。該儀器榮獲“科學儀器行業(yè)優(yōu)秀新產品”獎,實至名歸。
AA-7090型原子吸收分光光度計
【后記】
從“東西電子”到“東西分析”,從國內市場到國際市場,從民營企業(yè)到收購國際知名公司,從AA-7000手動原子吸收到AA-7090全功能型原子吸收,“東西分析”用了25年的時間。25年,在歷史的長河中猶如匆匆劃過天際的流星,轉瞬即逝,而對于“東西分析”來說,卻是一段讓人銘刻在心的永久記憶。25年來,我們曾在荊棘滿布的泥濘道路中艱難前行,但我們風雨無阻,從未退縮;我們也曾鷹擊長空,展翅騰飛,但我們從未驕傲,我們謙恭待人,踏實做事。25年,它記錄了我們用汗水與歡笑浸染的青春,在追夢的過程中,我們有過艱辛,也有過輝煌,但是故事還遠遠沒結束,期待下一個25年我們會繼續(xù)創(chuàng)造一個又一個的奇跡。
謹以此向“東西分析”及致力于國產分析儀器的同行及前輩致敬!
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