2017年6月29日-30日，2017中國光譜儀器前沿技術(shù)研討會在北京紫玉飯店舉辦，會議由中國儀器儀表學(xué)會主辦，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會支持，《現(xiàn)代科學(xué)儀器》編輯部承辦。來自光譜領(lǐng)域的專家學(xué)者200余人參加了本次會議。分析測試百科網(wǎng)作為支持媒體參加。
大會由中國分析測試協(xié)會汪正范研究員主持開幕，中國工程院院士金國藩、中國儀器儀表學(xué)會副秘書長張莉進行會議致辭。
中國工程院院士金國藩在致辭中介紹了國家科學(xué)儀器尤其是分析儀器發(fā)展情況。
分析儀器用于檢查物質(zhì)的一些成分組成，包括色譜、光譜、電化學(xué)、生化等儀器。分析儀器在重大科學(xué)儀器項目中占比很高，2011-2013年，分析儀器平均占比是44.2%，居所有科學(xué)儀器的第一位。
金國藩介紹，我國科學(xué)儀器發(fā)展現(xiàn)狀是一些量大面廣、中低檔的儀器現(xiàn)在已經(jīng)大量實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，也出現(xiàn)了一些民營企業(yè)，還有國外大量的儀器廠商加入。國家對儀器的發(fā)展很重視，國家自然科學(xué)基金、科技部都有重大科學(xué)儀器專項?？萍疾恐卮罂茖W(xué)儀器專項從2011年到現(xiàn)在一直在執(zhí)行，其主要以企業(yè)為主，最近兩年很重視關(guān)鍵零部件的研發(fā)，并開始研發(fā)一些高端儀器，以及現(xiàn)場、便攜式儀器，加強原理創(chuàng)新。金國藩還提到，2017年的重點是全面布局核心部件，聚焦國家重大戰(zhàn)略包括先進制造、國防支持等。
中國儀器儀表學(xué)會副秘書長張莉在致辭中對大家的到來表示歡迎，并介紹了中國儀器儀表學(xué)會的情況。
會議第一天由中國分析測試協(xié)會汪正范研究員、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序、北京市化工研究院總工程師尹洧分別主持，安排有光譜領(lǐng)域?qū)＜?、儀器廠商進行精彩報告，內(nèi)容涵蓋近紅外、拉曼、ICP-OES、ICP-MS、LIBS、太赫茲等多種類別。
清華大學(xué)精密儀器系歐陽證教授帶來了題為《分析結(jié)構(gòu)分析-光與質(zhì)譜之完美結(jié)合》的報告，其中提到了泛質(zhì)譜儀器技術(shù)。
激光和質(zhì)譜都是上個世紀(jì)的重要技術(shù)研究成果，在廣泛的領(lǐng)域扮演著重要的角色，而兩者之間的巧妙結(jié)合正成為新型科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域，帶動了一系列先進技術(shù)和應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展和進步。
質(zhì)譜分析過程包括離子化、離子激發(fā)/反應(yīng)、分析器、離子檢測。而光在質(zhì)譜分析中的作用有離子化中的光電離（PI）、激光解吸附電離（LDI）、基質(zhì)輔助LDI（MALDI）、原位激光解吸附電噴霧（LAESI）；離子激發(fā)/反應(yīng)中光激發(fā)解離（LID）、作用譜（Action Spectroscopy）；離子檢測中的熒光板+PMT等。
歐陽證在報告中以激光和質(zhì)譜結(jié)合為例，圍繞光電離和光解離技術(shù)展開，探討其在食品安全、環(huán)境監(jiān)控、臨床醫(yī)學(xué)和空間探索等領(lǐng)域中的應(yīng)用，展望其在化學(xué)和生物分析中的廣闊前景及未來發(fā)展方向。
北京化工大學(xué)袁洪福教授的報告題目是《光譜儀器用于過程分析的研究》。
光譜儀器有分子光譜、原子光譜、電子光譜、原子核光譜、高能離子光譜、介點譜、聲波譜等。光譜可直接測量液體、固體、氣體，透明和不透明樣品、均勻和不均勻體系，靜止和可移動樣品、低溫和高溫樣品，帶壓的樣品，也可以通過光纖遠(yuǎn)距離測量，并且大多數(shù)樣品不做任何樣品前處理，無創(chuàng)傷分析，環(huán)保綠色分析，適用于實驗室、野外、現(xiàn)場、離線、在線、原位等分析。
過程分析包括原料、加工工藝、產(chǎn)品、物流、消費等全過程分析。袁洪福在報告中分享了工作中使用光譜儀器用于過程分析的經(jīng)驗。
北京大學(xué)物理學(xué)院張樹霖教授的報告題目是《研制和生產(chǎn)世界領(lǐng)先的國產(chǎn)光譜儀器-專論拉曼光譜儀》。
世界和國家的發(fā)展越來越表明，國家強大和人民幸福已經(jīng)為科技發(fā)展水平所決定，因此，使我國科技居世界領(lǐng)先水平已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急，而拉曼光譜是反應(yīng)科技領(lǐng)先水平的重要方面。
張樹霖在報告中回顧了拉曼光譜的發(fā)展歷史，以及其中獲得的啟示。2016年，張樹霖教授獲得第25屆國際拉曼光譜學(xué)大會授予的“拉曼光譜終身成就獎”。
張樹霖表示，要想做到世界領(lǐng)先，首先要有深厚的關(guān)于拉曼散射的物理基礎(chǔ)；其次要有深刻的光柵光譜儀的光學(xué)基礎(chǔ)；再次對亟需發(fā)展的拉曼光譜儀要有清楚的認(rèn)識，以便能集中力量進行重點突破。
廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院副教授劉國坤的報告題目是《表面增強拉曼光譜技術(shù)在食藥和公共安全快速檢測中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)》，從背景、表面增強拉曼光譜、表面增強拉曼光譜快檢技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、問題和挑戰(zhàn)等方面進行了介紹。
實驗室檢測的檢測周期長，未能滿足生鮮等保質(zhì)期短食品的檢測要求；檢測費用高，不適合對廉價蔬菜水果等檢測；檢測技術(shù)復(fù)雜，無法對常見污染物和毒藥進行快速篩查。拉曼光譜具有高識別性和低靈敏度，不足之處在于干擾和靈敏度。而快速檢測SERS系統(tǒng)，前處理模塊簡單快速，1-15分鐘，增強模塊靈敏穩(wěn)定，光譜模塊便攜；數(shù)據(jù)處理模塊自動識別，從而使其達(dá)到現(xiàn)場、快速、高靈敏、準(zhǔn)確的效果。
劉國坤在報告中詳細(xì)介紹了利用快速檢測SERS系統(tǒng)進行的檢測，以及與其他方法進行的對比，并表示，目前存在的問題和挑戰(zhàn)主要是在對目標(biāo)物檢出的靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、選擇性方面。
中國環(huán)境監(jiān)測總站齊文啟研究員的報告題目是《原子光譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用》。
原子光譜有發(fā)射光譜和吸收光譜。原子吸收光譜有火焰法和無火焰法，二者相比，火焰法靈敏度低，耐高溫元素難，但測量精度較好，注意選擇測量的火焰區(qū)域；無火焰法可測固體試樣（注意稱量誤差），選擇不同石墨管類型，易生成碳化物的元素難測（用金屬舟）。升溫程序選擇很重要，可測定珍稀量少的樣品。齊文啟在報告中介紹了原子光譜的種類、在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用、以及使用中應(yīng)該注意的問題等。
上海理工大學(xué)光學(xué)與電子信息工程學(xué)院王海鳳教授的報告題目是《光波調(diào)控超分辨聚焦成像》，從背景、位相調(diào)控產(chǎn)生超分辨聚焦光斑、偏振對聚焦光斑的影響、位相與偏振同時調(diào)控產(chǎn)生超分辨聚焦、偏振調(diào)控結(jié)合粒子散射實現(xiàn)納米聚焦等方面進行了介紹。
超分辨納米聚焦光斑在納米光刻、納米成像、納米存儲等領(lǐng)域有著廣泛的作用。王海鳳利用光波調(diào)控技術(shù)，即改變物鏡光瞳面上光的偏振、位相、振幅來實現(xiàn)遠(yuǎn)場超分辨聚焦，獲得100納米的實驗分辨和70納米的理論分辨，把光波調(diào)控技術(shù)與近場納米結(jié)構(gòu)結(jié)合，可以實現(xiàn)20納米以下的超分辨聚焦光斑。
四川大學(xué)分析儀器研究中心段憶翔教授帶來了題為《光譜儀器研發(fā)與分析測試技術(shù)的一些新進展》的報告，從激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)原理講起，介紹了實驗室開發(fā)的典型LIBS儀器（臺式、便攜式、手持式），以及微波等離子體發(fā)射光譜法儀器、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜技術(shù)、離子遷移譜儀、各種常壓等離子體源等其他光譜儀器。
段憶翔提出LIBS發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)有：激光器、延時器、多功能樣品室、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計等關(guān)鍵部件的突破，控制軟件系統(tǒng)開發(fā)，數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)開發(fā)，專屬型軟件系統(tǒng)開發(fā)，LIBARS軟件系統(tǒng)開發(fā)等。報告中還分享了信號增強技術(shù)、水體中重金屬分析的各種新方法、顆粒粉末樣品檢測方法等創(chuàng)新方法。
中科院安徽光機所劉文清院士的報告題目是《光譜技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用》，從需求背景、技術(shù)進展等方面進行了介紹。
大氣環(huán)境過程中存在各種問題，要想更好地描述這些過程，有預(yù)測這些問題的能力，就需要有完整的大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) ，包括技術(shù)、設(shè)備、模型和相關(guān)研究。
劉文清在報告中介紹了多組分氣體光譜分析方法、不同平臺的光學(xué)/光譜學(xué)觀測監(jiān)測技術(shù)、區(qū)域大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測技術(shù)等，以及機載環(huán)境大氣成分探測系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、應(yīng)用示范等內(nèi)容。
劉文清最后提到，國際經(jīng)驗表明，經(jīng)過大規(guī)模治理后，環(huán)境質(zhì)量改善仍需20-30年。我國正在經(jīng)歷世界最復(fù)雜的大氣污染問題。而大氣十條中指出，從十三五起，用三個五年計劃的時間，推進珠三角、長三角、京津冀地區(qū)依次達(dá)標(biāo)。并表示，要建立多平臺大氣環(huán)境立體監(jiān)測，最終目的是建立系統(tǒng)完善生態(tài)文明建設(shè)制度，為實現(xiàn)中華民族的永續(xù)發(fā)展、建設(shè)美麗中國提供環(huán)境技術(shù)基礎(chǔ)。
國家地質(zhì)實驗測試中心羅立強教授的報告題目是《微區(qū)X射線圖像與形態(tài)分析裝置研發(fā)進展》。
報告從X射線時空四維信息獲取、X射線元素形態(tài)活體分析、X射線3D物質(zhì)結(jié)構(gòu)襯度成像三方面，就目前的應(yīng)用熱點、儀器與裝置研發(fā)現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢等進行討論，并對當(dāng)前存在的技術(shù)瓶頸與難點做簡要評述。
清華大學(xué)熱能工程系熱能動力仿真與控制研究所王哲教授的報告題目是《激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）精確定量化》，從研究背景、精確定量化方法、應(yīng)用等方面進行了介紹。
王哲表示，目前有兩大瓶頸制約了LIBS精確定量化及大規(guī)模商業(yè)化，即測量不確定度較高、測量重復(fù)性差；受到基體效應(yīng)影響，測量誤差較大。針對這兩大關(guān)鍵問題，在不增加系統(tǒng)成本及復(fù)雜性的條件下，通過研究不確定性來源及基體效應(yīng)的產(chǎn)生機制，提出一套精確定量化方法，并將其用于煤質(zhì)分析、金屬成分分析、水泥生料成分分析、寶石原產(chǎn)地分析等。
首都師范大學(xué)物理系趙國忠教授帶來了題為《太赫茲時域光譜技術(shù)及其應(yīng)用》的報告。
趙國忠對太赫茲科技研究進行了概述，對太赫茲時域光譜技術(shù)的基礎(chǔ)、若干關(guān)鍵問題研究以及太赫茲時域光譜儀器及其應(yīng)用進行了介紹，并對未來進行展望。
太赫茲是國家重大需求的新技術(shù)，是人類生命科學(xué)發(fā)展、國家安全、寬帶無線通信和IT發(fā)展、空間探測/環(huán)境監(jiān)測方面的重大需求。太赫茲時域光譜儀可用于毒品檢測、航天泡沫材料檢測，而未來，太赫茲光譜成像技術(shù)或?qū)⒂糜诎踩珯z查。
中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心教授級高工鄭志忠的報告題目是《小型成像光譜儀的研制與應(yīng)用》。
國外有美國JPL、英國Head Wall公司等先后研制出小型成像光譜儀。近年來，長春光機所、蘇州大學(xué)、上海理工大學(xué)和中國科技大學(xué)開展了基于offener同心結(jié)構(gòu)的成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)研究、凸面光柵制作、研制樣機與試驗。目前，以樣機為主，沒有工程商品化，全息凸面光柵，光柵效率低，只有短波紅外成像光譜儀光學(xué)研究，沒有研制成功短波長紅外成像光譜儀。
鄭志忠在報告中介紹了基于此背景下，課題組承擔(dān)的科技部國家重大儀器設(shè)備開發(fā)專項成像光譜儀研制與開發(fā)，包括研發(fā)的原理、取得的重大突破、儀器指標(biāo)、實驗室指標(biāo)測試等內(nèi)容。
北京出入境檢驗檢疫局劉鑫博士的報告題目是《國產(chǎn)光譜儀器的驗證與綜合評價》。
國產(chǎn)儀器驗證與綜合評價的目的是通過驗評工作，提升國產(chǎn)儀器質(zhì)量、提高國產(chǎn)儀器市場占有率和認(rèn)可度，為國產(chǎn)儀器產(chǎn)業(yè)鏈建立起科學(xué)、權(quán)威和公正的驗證與綜合評價平臺。企業(yè)需要通過驗評提升質(zhì)量、得到認(rèn)可，用戶需要通過驗評提供公正的測試數(shù)據(jù)，指導(dǎo)儀器采購。驗評工作目前已經(jīng)進入第四期，劉鑫在報告中介紹了驗評工作的工作流程、各方職責(zé)、工作進展、參與驗評的光譜儀器等內(nèi)容。
第一天的會議中，還有島津、安捷倫、海光儀器、珀金埃爾默、北京壇墨質(zhì)檢公司帶來關(guān)于新技術(shù)的報告。
島津公司分析儀器市場部鄭偉的報告題目是《紅外顯微技術(shù)在異物分析中的新進展》，介紹了島津2016年5月發(fā)布的紅外顯微鏡AIM-9000，包括其性能優(yōu)勢、實際應(yīng)用案例等。
安捷倫科技工程師張曉丹的報告題目是《焦平面陣列紅外成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用》，介紹了安捷倫FTIR產(chǎn)品家族Cary系列紅外顯微鏡的產(chǎn)品優(yōu)勢及應(yīng)用等內(nèi)容。
北京海光儀器有限公司工程師林建奇的報告題目是《HGA-100固體測汞儀在土壤及沉積物檢測中的應(yīng)用》，報告從土壤以及沉積物測汞現(xiàn)狀、HGA-100固體測汞儀的原理、HGA-100測定土壤及沉積物中汞幾方面進行了介紹。
珀金埃爾默經(jīng)理高光曄的報告題目是《ICPOES和ICPMS的射頻發(fā)生器》，介紹了射頻（RF）發(fā)生器的發(fā)展變遷，RF發(fā)生器從電子管發(fā)展到晶體管，到獨立自主的固態(tài)發(fā)生器，再到阻抗匹配變頻調(diào)諧時代，對ICPOES和ICPMS的發(fā)展都有著促進，珀金埃爾默也有專利PlasmaLok接地方式。
北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司工程師洪濤的報告題目是《原子光譜分析中的質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)》，介紹了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品的相關(guān)內(nèi)容，以及壇墨質(zhì)檢在這方面提供的服務(wù)。
