上海光譜發布國際首創交直流塞曼原子吸收

　　2014年11月1日，值第十八屆全國分子光譜學學術會議召開之際，會議協辦單位上海光譜儀器有限公司舉辦交直流賽曼原子吸收光譜儀新產品發布會，吸引了近百位業內人士現場參與。

　　

發布會現場

上海光譜總經理 陳建鋼先生

　　十二五重大儀器專項成果 解決光譜儀器關鍵部件研發

　　上海光譜總經理陳建鋼先生首先向來賓介紹了該儀器的研發情況，此次發布的SP-3881ZAA型交直流塞曼原子吸收，是上海光譜承擔的科技部十二五重大儀器開發專項《高性能光譜儀器關鍵元器件與部件的應用及工程化開發》的成果之一，，項目主要內容是研發光譜儀器相關的關鍵元器件及部件，上海光譜作為牽頭單位，共有13個單位參與。項目分幾個層次，第一個層次以元器件為主，比如研制光譜元器件相關的光柵器件、光源器件、檢測器件等；第二個層次是應用這些元器件形成關鍵部件，比如原子光譜的主要關鍵部件是單色器、單色儀。項目里有兩種類型的單色儀，一種是小型光譜，主要是適合現場便攜使用的；另一種是大型光譜使用的高精度的單色儀。第三個層次是部件的應用，今天發布的新產品就是在關鍵部件應用上形成的一個產品，產品攻關的主要內容是原子化和背景校正技術，其中用到的主要技術是交直流塞曼背景校正的關鍵部件。

　　陳總表示，自2004年開始積累認知，到近三年努力項目即將完成之際，上海光譜已在原子吸收光譜之上，形成了部件模塊化、產品系列化、標準化、功能化等特點，迄今在原子吸收光譜方面形成了9大部件，在9大部件基礎上形成了三大系列的產品，包括：塞曼原子吸收、石墨爐原子吸收、火焰－石墨爐原子吸收。

　　接下來陳總向大家展示了代表性的主要部件：如通用的電源部件、石墨爐部件、單色儀、帶塞曼和不帶塞曼的兩種原子化器部件等。

　　

SP-3881ZAA交直流磁場石墨爐火焰塞曼原子吸收分光光度計

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　　關鍵元器件及部件開發的意義

　提高可靠性、通用化、定制交貨期短、改變生產管理模式、提高產能

　　部件有單獨標準 保證可靠性

　　陳總指出，為什么要召開發布會，主要是向各位表達一個思路：可能在大家的心目中，國產儀器可靠性的問題是困擾大家的難題。相對于進口產品而言，可靠性問題是導致國產儀器存在不能完全體現產品性能的軟肋。這主要是在產品的制造工藝和設計上同國外有差距；并主要體現在產品制造工藝上。

　　我們在10年的產品研發中逐漸認識到，分析儀器的特征是小批量、多品種。如果以產品作為研發對象，在不同產品研發中會形成各種個性化的零部件或部件，這樣更不利于產品工藝的開發。正因為這樣，在這幾年中，陳總團隊逐漸把產品內部的功能、邊界嘗試做了分割，經過了5、6年時間反反復復地分割，形成了一些部件。

　　到現在為止，這些部件可以按照產品來制作，每個部件都有企業標準，都有產品性能功能的指標要求，并且圍繞這套指標有一整套夾具、非標儀器、環境試驗等設備，保證這些部件的可靠性。產品部件化后，通用化程度大幅提高，比如在原子吸收中，幾大系列產品部件的通用化程度達到95%以上，因此可用相對有效的手段控制零部件的質量，從而保證產品質量。

　　陳經理提到，到現在為止，可以說每一個部件完全可以按照產品來做，每一個部件都有企業標準，每一個部件都有性能和指標的要求，并且有一整套的包括環境試驗設備來保證部件的可靠性。每個部件作為一個產品，都有其質量控制。每一個部件都有一個合格標志。

　　 菜單式管理 定制交貨快

　　此外，上海光譜公司為了滿足市場的需求，還會根據客戶的要求進行定制。完成部件化以后，在定制的過程當中，與用戶的溝通也不再瑣碎，完全是“菜單式”的。在滿足用戶需求的基礎上做外觀定制，大大縮短了開發周期，也降低了開發成本。

　　 部件化生產帶來新的生產管理模式

　　部件化后，上海光譜的生產管理模式也有了質的改變，目前的生產管理模式可達到：根據每年的生產計劃編制部件計劃，分攤到每個月，產品完全按照訂單“零庫存”生產。這樣的生產組織模式，在生產中有充分的時間來保證每一個部件的可靠性。在滿足訂單的過程中，可非常從容地滿足客戶時間上的要求。除常規的產品外，一般的定制產品或價值較高的產品，從接單到交貨時間只需10-15個工作日。

　　 形成可量化的過程指標 提高生產能力與靈活性

　　 通過專項，上海光譜在原子吸收上已形成了年產3000臺套的生產能力。通過專項的投入，現在原子吸收每一個生產崗位上，生產的每一個產品，對生產工人的技能要求也大幅降低。每個部件在每個崗位上都有可以量化的考核指標，都有保證質量、保證性能的專用夾具、專用工具和儀器儀表。即使面對“鐵打的營盤流水的兵”也不怕，因為在這樣的崗位上沒有對專用技能的依賴，可保證生產的持續穩定性，可根據時間和環境的變化隨時調整生產環境。比如上海的生產成本非常高，用這種方式可以快速將生產移到外地，比如公司正在昆山籌建另一個生產基地。

　　在研發過程當中，上海光譜專門聘請德國顧問Gerhard Schlemmer教授對產品全方位性能測試進行指導，在他的幫助下，整個產品性能的提升很快。陳經理提到，這款產品計劃2015年下半年，將正式將這個產品投放市場，這之前還需要做一些前期市場工作。

　　上海光譜德國顧問Gerhard Schlemmer現場講解原子吸收光譜中的交直流塞曼背景校正相關問題，報告題目：AC-DC Zeeman for Background Correction in AAS，《交流-直流塞曼技術用于原子吸收中的背景校正》

　　塞曼(Zeeman)背景校正技術原理：

　　所謂塞曼效應就是光源發射的譜線，在一定強度的磁場中發生多重分裂的偏振分量的現象，是原子在磁場中能級和光譜發生分裂的現象。1896年D.塞曼發現，原子在足夠強的磁場中光譜線會發生分裂現象。

　　根據塞曼效應原理，直流塞曼利用π和σ分量實現背景校正，交流塞曼利用無磁場時的總吸收和有磁場時的σ分量實現背景校正。

       據介紹，SP-3881ZAA交直流磁場石墨爐火焰原子吸收分光光度計是國內首臺交流塞曼原子吸收，同時也是國內外首創的交、直流塞曼背景同時校正技術于一體的原子吸收產品。該技術充分利用可變磁場電源，創造一種交流、直流磁場雙檢測器的一種測量方式，實現了交直流塞曼效應原子吸收背景的同時校正。同時，該產品還具有氘燈背景校正和自吸收背景校正技術。

　　除SP-3881ZAA獨有的交直流同時塞曼背景校正技術外，該儀器還繼承了SP-3880ZAA系列原子吸收的以下特點：

　　獨創精確夾緊的石墨爐頭，提高了石墨爐工作的長期可靠性（發明ZL：ZL200810202779.X）

　　首創智能雜散光測量和校正技術（發明ZL: ZL200710046942.3）

　　“上海光譜”首創計算機信息處理技術，在無須使用任何標準物質，不增加任何硬件成本的前提下，自動測量并進行雜散光動態扣除，在光譜儀降低雜散光技術上有了重大突破。有效地改善了原子吸收光譜儀的光學精度、線性范圍，提高了背景校正能力。

　　獨創光學降噪技術（發明ZL: ZL200710046943.8）

　　“上海光譜”采用獨創的光學降噪技術，結合光學元件紫外增強技術，有效改善了儀器光學性能和線性范圍，提高了背景校正能力。

　　首創間隙控燈技術（發明ZL: ZL200710046944.2）

　　自吸背景校正對燈的要求非常苛刻，成本很高。“上海光譜”首創間隙控燈技術，在不影響穩定性的前提下，使普通空心陰極燈用于自吸背景校正成為可能，燈的使用壽命延長十倍以上，而成本僅為專用燈的十幾分之一！

　　首創“汞燈－試劑”梯度測量技術（發明ZL: ZL200710046945.7）

　　首次提出“汞燈－試劑”梯度測量技術，并采用信息處理技術建立了一個準確的數理模型用于評價“雙道線性與平衡”性能，為儀器系統自檢提供了快速、經濟的方法，也為提高儀器的檢測性能建立了一個全新的方法。