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聚焦光谱前沿共谋创新发展光谱仪及核心元器件技术创新论坛召开(上)

来源：化工仪器网2024/11/18 14:10:0214
导读
作为ACAIC的重要组成部分，光谱仪及核心元器件技术创新论坛报告(分论坛五)也在同期隆重召开。该论坛聚焦于光谱仪及核心元器件这一关键领域，旨在深入探讨其技术创新、产业升级以及未来发展方向。
　　在科技创新的浪潮中，分析仪器作为科学研究和技术开发的重要基石，正迎来巨大发展机遇。11月15-16日，第九届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2024)在广东省深圳市登喜路国际大酒店·国际厅顺利召开，会议以“下一代分析仪器”为主题，汇聚了来自全国各地的多位科技精英、高校学者及企业代表，共同探讨分析仪器的未来发展趋势与技术创新路径。
 

 会议现场

 
　　作为此次大会的重要组成部分，光谱仪及核心元器件技术创新论坛报告(分论坛五)也在同期隆重召开。该论坛聚焦于光谱仪及核心元器件这一关键领域，旨在深入探讨其技术创新、产业升级以及未来发展方向。与会者们围绕光谱仪的最新研究成果、核心元器件的制造技术、市场分析以及未来趋势等议题展开了热烈讨论，共同为分析仪器的未来发展贡献智慧与力量，报告吸引了众多参会者的关注。
 
　　会议伊始，上海理工大学庄松林院士和中国科学院半导体研究所谭平恒所长依次发表了致辞，预祝本次论坛顺利召开。
 
上海理工大学 庄松林院士 致辞
 
　　在国家政策的支持下我国光谱仪自主研发已取得了可喜的成绩，光谱仪器在深空探测、深海探测、天文望远、国防军工等国家重要领域发挥了举足轻重的作用，此外光栅等核心器件的自主研制也是推动国产光谱仪器不断进步的关键因素。
 
　　因此本论坛将重点围绕光谱仪和核心元器件技术创新展开讨论，希望通过本论坛使与会嘉宾的了解更加充分、合作更加密切、友谊更加长久。同时向出席本次会议的专家、来宾表示衷心的感谢的支持，对主办方和协办单位给予本论坛的支持表示衷心的感谢。
 
中国科学院半导体研究所 谭平恒所长 致辞
 
　　光谱仪器的重要性不言而喻，因为它涉及众多设备和元器件的制造，科研工作者有必要对这些关键技术进行深入研讨，关注解决仪器设备在科研、生产中遇到的问题，从实际需求出发，不断提升产品质量，对技术进行迭代。
 
　　谭平恒所长指出，今天大家在论坛上共同探讨光谱仪和核心元器件技术创新工作的发展方向，关注下一代技术的探索和研究。在研究过程中，科研工作者需要相互交流，增加见识和理解，同时也需要努力研发这些设备和技术，着力提升国家在光谱仪器以及核心基础设施建设水平。他表示希望今天的论坛能让大家收获满满，为关键核心技术的突破做出贡献。
 
报告人：吉林大学 教授 赵冰
 报告题目：半导体SERS基底的研究及应用
 
　　赵冰教授介绍了半导体增强拉曼半导体SERS高化学稳定性、定制化的表面修饰、生物相容性、环境安全性和广泛的应用领域的特质，目前具备种类丰富、成本低廉、制备工艺成熟的特点。
 
　　基于半导体的表面增强拉曼散射研究，不仅解决了活性基底匮乏的限制，也拓宽了SERS技术的应用范围。赵冰教授在报告中介绍了半导体增强拉曼散射研究背景、基于CT的半导体增强拉曼、基于协同作用的SERS、基于半导体SPR特性的SERS，以及未来的可能应用领域。
 
报告人：中国科学院半导体研究所 研究员 谭平恒
 报告题目：共聚焦显微拉曼模块及其相关应用研究
 
　　拉曼光谱研究的进展极大地依赖于拉曼光谱仪在技术上进步。谭平恒研究员介绍了典型的拉曼光谱仪结构，并指出设计一套显微共焦拉曼光谱测量模块，可与任何光谱仪耦合成一套成本低、操作简便的多功能显微共焦光谱仪是众多研究者迫切盼望的事情。
 
　　谭平恒研究员介绍了其团队成功研制的显微共焦拉曼光谱测试模块，这款设备配置方式灵活，多路激光引进，多个信号出口；光路调节方便，升级激发波长容易且性价比高；高的光谱透过率和低波数拉曼测量能力；共焦设计，超低北京噪声和抗环境干扰等特质；多样的搭配方式和多功能集成。这一设备在全国各省份得到了广泛应用，在全国范围内售出65+套，用户遍布各省市，助力科研成果的发布。
 
报告人：复旦大学 教授 陈良尧
 报告题目：全波长区零慧差高分辨二维光谱的快速检测与分析
 
　　电子在复杂原子/分子轨道能级之间的耦合、转移等规律是理解物质特性的基础，其轨道能级信息来源于高分辨原子光谱的检测分析。基于并行光谱分析模式，陈良尧及其团队在研究中，设计了衍射面内双光路离轴角同为零的光谱分析结构，消除了慧差产生的根源，实现了在全波长区与系统色散特性无关的零慧差二维光谱分析，显著提高了光潜分析的分辨率和灵敏度。陈良尧指出，在下一代光谱分析技术的发展中，超高速、超宽带、超分辨是现代信息技术研究的前沿和核心技术途径。
 
报告人：西安交通大学 教授 张淳民
 报告题目：新型成像光谱偏振技术
 
　　张淳民提出了一种基于Savart偏光镜、时空联合调制模式的成像、光潽、偏振多维信息一体化获取技术的新原理、新方法、新技术、新仪器。张淳民及其团队证明了这一技术在目标识别、分析、检测以及遥感应用等方面的能力，陆地、大气、海洋探测、军事应用等提供先进的信息获取技术，为目标精确探测、识别和确认提供更全面、更科学、更精确的科学依据。
 
　　张淳民教授从原理上建立通过一次测量同时获取目标高质量、高精度的愉振光谱图像，高光谱分辨率的强度光谱和全偏振态多维度信息的物理机理及数理模型；建立成像、光谱、偏振态统一的目标探测、识别、多信息融合体系；自主设计、研制具有自主知识产权的新型成像光谱偏振仪星载样机，开展模拟探测实验，实现了远距离目标成像、光潽和偏振态多维信息的静态、实时、同时获取。
 
报告人：上海大学 教授 张大伟 (徐邦联代讲)
 报告题目：光谱仪器分光原件及应用的创新研究
 
　　高性能光谱仪器是“国之重器”，核心技术和高端仪器一直被欧美发达国家所垄断，课题组源于上海光学仪器研究所，是我国最早开展光栅及光谱仪器研究与应用的单位之一，在国家仪器专项等重大项目支持下，进行了高性能光栅和光谱仪器的设计与工程化开发工作。
 
　　目前，上海理工大学建成了我国光谱仪器分光部件及系统、固态检测部件及系统的工程化基地，在光栅与谱仪的设计方面，提出了拟合子午弧矢聚焦曲线的消像差设计方法及凹面光栅衍射效率的有限元积分计算方法；在光栅制备方面，利用全息+旋转离子束蚀刻技术制备凸面/凹面光栅；自主研制了“精密机械之王”—光栅刻划机，实现了各类光栅的稳定复制，为产业化提供了有效支撑。
 
报告人：香港理工大学 教授 靳伟
 报告题目：光纤光热光谱气体检测技术
 
　　光纤(波导)增强激光光谱学是指以微纳结构光纤(波导)作为样品池，光与物质在波导内部进行相互作用的光谱学技术。亚波长微纳结构光纤(波导)对光的束缚能力强，光与物质作用的效率高，可以提升光谱学测量系统的性能及建立新的光谱学测量方法。
 
　　通过与传统光纤或波导器件的无缝连接，可促进光谱学仪器的小型化和实用化。本文介绍微纳结构光纤(波导)的导光机理、样品池的制备方法，以及基于吸收、光热、光声、荧光、拉曼等物理效应的微纳结构光纤(波导)激光光谱学气体和液体测量系统的研究进展和可能的发展方向。
 
报告人： 上海交通大学 教授 陈昌
 报告题目：微型化拉曼光谱仪的机遇与挑战
 
　　拉曼光谱仪的应用不断演变，从复杂光学到芯片光学基于芯片的微型化，不少国外国家逐渐实现了拉曼光谱仪微型化与高性能的兼得。陈昌教授介绍微型化拉曼光谱仪的各种不同的技术路线，分析传统的色散式微型拉曼光谱仪和新颖的基于空间外差干涉原理的傅里叶变换光谱仪的工作原理和特点，通过我们近期在无然診測领域取得的新进展，简要介绍了Coming Soon 高性能芯片级拉曼光谱仪模组，探讨微型拉曼光谱仪的工业级实现方案，及其在多种定量分析场景中的应期。
 
报告人：吉林大学 教授 郑传涛
 报告题目：红外气体传感技术和应用
 
　　郑传涛教授介绍了课题组近期围绕片上红外气体传感技术开展的研究工作。针对直接强度探测技术，为了提高片上气体检测性能，研究了悬浮波导和光子晶体波导气体传感器，二者分别通过调控波导的传输模场增大空气中功率占比、利用慢光效应降低群折射率，增强了波导消逝场与气体分子的相互作用强度，从而在有限长的波导上提高了气体检测灵敏度。
 
　　郑传涛教授介绍了分立式红外气体传感器、矩形波导片上气体传感器、悬浮波导片上气体传感器、光子晶体波导片上气体传感器等传感器的区别。郑传涛教授及其团队研究了具有高灵敏度、大动态范围的片上波导光热光谱技术，利用2cm的波导，实现了4ppm的显著灵敏度(较直接强度探测提高16倍，动态范围超过5个数量级(较直接强度採测增强了2个数量级)。为低功耗、轻量化、芯片级气体传感应用提供了器件设计、制备和应用技术。
 
报告人：复旦大学 教授 郑玉祥
 报告题目：现代椭偏光谱技术研究进展与发展趋势探讨
 
　　郑玉祥教授一直致力于椭偏测量技术的发展和应用，已经成功研发了几种构型配置的椭偏仪，包括起偏器和检偏器同步旋转的波长扫描椭偏光谱仪，基于双傅里叶变换的宽波段可变入射角红外椭偏光谱仪，基于偏振态并行测量模式的高速椭偏测量系统等。
 
　　郑玉祥教授介绍了他在椭偏测量接术与应用研究产面的新近进展，以及探讨该技术的发展趋势。郑玉祥教授介绍了椭偏测量技术的几大优点，包括综合性、无破坏性、非接触测量、无需真空、绝对测量，无需参考标准等优点。
 
报告人：中国科学院烟台海岸带研究所 研究员 陈令新 (李博伟副研究员代讲)
 报告题目：基于纸芯片的海洋生态环境快速分析检测技术
 
　　李博伟研究员指出，我国面临严峻的环境污染问题，给社会经济的可持续发展和人民的健康带来了巨大的影响。目前，环境与生物分析都亟需低成本、高效率、快速即时的分析传感方法，纸基微流控芯片的发展成为分析传感科学研究关注的重点之一。
 
　　李博伟研究员介绍纸芯片构建材质、制作方法和微流体控制技术，介绍纸芯片融合比色检测、荧光检测、拉曼光谱检测、电化学检测等各类检测技术的芯片分析平台及其案例，以及纸芯片与普通微流芯片的综合流控分析平台。
 
报告人：华中科技大学软件学院 教授/博士生导师 郭连波
 报告题目：多模态激光探针研究
 
　　针对目前LIBS单一指标检测的局限，提出基于激光等离子体图像-光谱融合、激光光谱-超声融合等多模态融合探测新方法与新技术、即激光探针技术，该激光探针技术的多模态融合感知是未来LIBS发展的必然趋势，也是激光探针技术向多功能、高稳定和多参数同时检测的最佳解决方案。
 
　　郭连波和他的团队围绕LIBS技术的基础、新方法、仪器研制和应用展开全链条攻关研究。他指出，研究结果表明，LIBS的进阶技术激光探针具有快速、高集成、多功能和高稳定等优点，在现场快速检测领域具有非常广阔的应用前景。郭连波指出，未来光谱仪技术将进一步向国产化、小型化和微型化、智能化和兼容化方面发展。
 
　　下午的学术报告精彩依旧，将由中国科学院上海技术物理研究所靳爱军、中国科学院长春精密机械与物理研究所吉日嘎兰图，河北大学质量技术监督学院李红莲教授，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吕金光，中北大学张瑞教授等专家学者带来前沿的研究进展，请持续关注。
 

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